20 Videos auf einem Schirm
Techwells High-Definition - 16-Kanal Video- und Grafikcontroller für CCTV-Anwendungen
Angetrieben durch die zunehmende Erkenntnis der Verletzlichkeit von Infrastrukturen westlicher Industriegesellschaften hat sich das Bedürfnis nach mehr Sicherheit im öffentlichen Raum in den letzten Jahren deutlich erhöht. Viel Geld wird bereitgestellt, um auch mit technischen Maßnahmen den Grad an Prävention und Aufklärung zu verbessern.
Dabei fällt der Videoüberwachungstechnologie eine Schlüssel- rolle zu, denn die visuelle Kontrolle und Aufzeichnung gefährdeter Bereiche hat ihre Wirksamkeit schon vielfach spektakulär unter Beweis gestellt. Innerhalb dieses Segments der Closed-Circuit-Television (CCTV) zählt vor allem die digitale Aufzeichnung zu den Wachstumstreibern, denn die klassischen analogen Video und Time-Lapse-Recorder werden zunehmend gegen digitale Mehr-Kanal-Systeme mit höchster Bildqualität ausgetauscht.
Diese neue Generation von VCRs benötigt komplexe Controller zur Aufbereitung, Steuerung und Umwandlung der vielfachen Videoströme, Bausteine, wie sie von unserem Hersteller Techwell angeboten werden. Mit der Vorstellung seines neuen TW2880 ist nun erstmals ein 16-Kanal Controller mit HD-Fähigkeiten auf dem Markt.
Der TW2880 ist ein 16-Kanal Video und Grafik-Controller für Videoüberwachungsanwendungen, der gleichzeitig bis zu 20 Videofenster auf einem High-Definition (HD) 1080p Monitor darstellen kann.
Der Baustein verarbeitet 16 Live-Video-Eingänge in Standard-Auflösung (SD) und gibt simultan 16 zwischengespeicherte Videostreams aus. Die eingehenden Live- und Playback- Videos können skaliert werden, gemultiplext und de-interlaced und lassen sich auf 2 separaten Monitoren darstellen.
Auf dem primären Haupt-Monitor mit maximaler Auflösung 1080p (1920 x 1080 Pixel) können gleichzeitig 20 Videokanäle oder 6 native VGA Quellen (640 x 480 px) angezeigt werden. Zudem verfügt der Controller über 4 analoge FBAS-Ausgänge für Spot-Monitore, die sich zur Anzeige von Live-Kameraquellen verwenden lassen. Zur Aufzeichnung von Videos unterstützt der TW2880 16-kanaliges Real-Time und Non-Real-Time Recording mit flexibler Einstellung der Bildwiederholraten und Auflösungen mit 27 MHz, 54 MHz oder 108 MHz Taktrate sowie den Datenformaten BT.656, BT.1120 und BT.601.
Schlüsseleigenschaften des TW2880
- Blockdiagramm des TW2880 CCTV Controllers
Bildschirme & Anzeige:
- Kann bis zu 20 individuelle Kanäle anzeigen:
- 16 Live-Kanäle + 4 Wiedergabekanäle
- oder 4 Live-Kanäle + 16 Wiedergabekanäle
- Unterstützt 2 Monitore
- Primäre Anzeige (HD 1080p max)
- HDMI, Analog RGB oder digitale RGB-Schnittstelle
- Eingebauter Video-Skalierer und 2D/3D De-Interlacer
- 10-Layer Grafik-Overlay mit Triple Bitmap OSG-Fenster (16-bit)
- Sekundäre Anzeige:
- Analog RGB, S-Video oder FBAS-Schnittstelleo
- 3-Layer Grafik-Overlay
- SPOT-Anzeige
- 4 FBAS-Ausgänge
Aufzeichnung
- Maximal 16-Kanal Echtzeit-CIF oder D1-Aufzeichnung mit 54 MHz oder 108 MHz Taktrate.
- Bildformate BT.656, BT.601 und BT.1120
- Auflösungen: Voll D1, Halb D1 und CIF
- Programmierbare Bildwiederholraten von 1 bis 30 B / s
- Flexible Ausgabefunktionen
- Real-Time und Non Real-Time Aufzeichnung
- Aufzeichnung mit Bild- oder Halbbild-Multiplex:
- D1 und QUAD-Modes (Auf Vollbild-Basis)
- Half-D1 und CIF Modes (Auf Halbbild-Basis)
- Multi-Mode Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungs-Ausgangsstream:
- Mixed Frame-Switching Mode
- Mixed Field-Switching Mode
- Eingebaute Bewegungserkennungund Kanal-ID-Encoder
- 3-Layer Grafik-Overlay
Wiedergabe
- 16-Kanal Real-Time CIF- oder D1-Wiedergabe
- Digitale Formate BT.656, BT.601, BT.1120 und 16-bit RGB
- Unterstützt HD 720p/1080i Video über BT.1120-Schnittstelle
- Auto-Cropping und Strobe mit Kanal-ID-Decoder
Weitere Eigenschaften
- Dual SDRAM Speicher-Controller
- 8/16-bit Parallel Host Interface
- Möglichkeit zum Overlay von externem OSD via 24-bit digitaler RGB Eingangsschnittstelle
Hochauflösende Flachbildschirme für die Videoüberwachung
Der große Markterfolg der hochauflösenden Flachbildschirme in der Unterhaltungselektronik hat zu einem dramatischen Preisverfall diese Geräte geführt. Damit können heute Standard-Röhrenmonitore nicht nur kostenneutral durch HD-Flachbildschirme ersetzt werden, in vielen Fällen lässt sich auch dank höherer Auflösung und Größe die Zahl der Monitore verringern. Ein sehr angenehmer Effekt ist die geringe Tiefe der Displays und so brauchen sie deutlich weniger Platz als die alten „Röhrenmöbel“ und senken damit Installations- und Betriebskosten. Mit Hilfe standardisierter Halterungen können sie sogar recht einfach zu größeren Einheiten als „video wall“ an der Wand montiert werden mit dem Ergebnis einer hervorragenden Ergonomie vor allem in umfangreichen Überwachungszentralen.
Mit dem TW2880 Controller können Anwender bis zu 20 Quellen auf einem 1920 x 1080p Bildschirm beobachten, wahlweise 16 Live- und 4 Playback-Quellen oder umgekehrt 4 Live- und 16 Playback-Quellen. Natürlich lässt sich jede Quelle selektieren und auf volle Bildschirmgröße skalieren. Des Weiteren unterstützt der TW2880 folgende Multi-Kanal Anzeigekonfigurationen:
- 24-Kanal-Mode: 24 x (320x240) + 1 x VGA
- 16-Kanal-Mode: 16 x (480x270)
- 12-Kanal-Mode: 12 x (480x360)
- 9-Kanal-Mode: 9 x (640x360)
- 6-Kanal-Mode: 6 x VGA
- HD/VGA Mode: 1 x HD720p + 2 x VGA
Zudem ist es mit den High-Definition-Monitoren möglich, gleichzeitig Videoquellen und topografische Karten oder Gebäudegrundrisse darzustellen, vorausgesetzt, das Video-Equipment ist dazu in der Lage. Der TW2880 jedenfalls bringt die technischen Voraussetzungen dafür mit und so ist es möglich, Videos und Karten nebeneinander oder überlappend anzuzeigen. Weiterhin ist der Controller auch gerüstet für das Aufkommen der Megapixel-Kameras im Bereich der Videoüberwachung, denn er kann auch Quellen im 1080i Format verarbeiten, d.h. de-interlacen und via HDMI Schnittstelle auf einem 1080-Monitor darstellen.
- Der TW2880 ermöglicht die gleichzeitige Darstellung von Kartenmaterial (Topografie) und Live-Videoquellen. Bei Bedarf klickt der Anwender auf ein Kamerasymbol und „holt“ sich das dort erzeugte Live-Bild.
- Der primäre Monitorausgang kann auch zur Anzeige einer 720p-Quelle und 2 VGA-Quellen konfiguriert werden.
Darstellungsgrenzen bei den heutigen 16-Kanal-DVRs
Viele der heute eingesetzten 16-Kanal DVRs haben als primären Monitor-Ausgang lediglich eine FBAS-, evtl. zusätzlich eine VGA-Schnittstelle. Bei DVR-Systemen im unteren und mittleren Preissegment wird die Multi-Display-Funktionalität gewöhnlich durch entsprechende Video-Multiplexer / Displaycontroller ICs wie beispielsweise dem TW2835 realisiert, in einigen Fällen auch durch einen einzigen 16-Kanal-Controller. Gemeinsam ist ihnen aber das ausgabeseitige FBASBildformat mit 768 x 576 Pixel (PAL), das die Beobachtung mehrerer Quellen nicht gerade einfach macht.
Höherwertige DVRs sind üblicherweise sowohl mit FBAS- als auch VGA-Ausgängen ausgestattet. Diese Systeme bauen meist auf DSP-Cluster, FPGAs und Einzel-Kanal-VGA-Controller, um 16 Kamerabilder zu verarbeiten und gleichzeitig auf hoch auflösenden SXGA- bzw. PC-Monitoren anzuzeigen.
In vielen Fällen werden dabei die ankommenden Videosignale verkleinert und in
D1-Frames (720 x 560) gemultiplext. Damit lassen sich mehrere Videos durch einen VGA-Controller zur Nachbearbeitung und Konversion schleusen, allerdings leidet dabei erwartungsgemäß die Bildqualität ganz erheblich.
Der TW2880 hat eine einzigartige Architektur, um 16 Kamerabilder verarbeiten und darstellen zu können. Sie basiert auf einem 20-Kanal Video-Controller und vermag jeden einzelnen Kanal unabhängig von den anderen zu steuern und bearbeiten und damit bis zu 20 skalierbare Kamerabilder auf einem 1080p Monitor darzustellen. Wichtig dabei, dass die Skalierung für jede Quelle individuell und nicht auf dem virtuellen Gesamtbild erfolgt, womit sich Skalierungs- Artefakte stark reduzieren lassen.
Eine weitere bemerkenswerte Eigenschaft ist die Möglichkeit zur Darstellung von Bildinhalten auf 2 Monitoren. Der TW2880 kann die gleichen oder sich gegenseitig ausschließende Kameraquellen auf einem HD 1080p Monitor sowie auf einem VGA-Monitor ausgeben. Damit haben Anwender die flexible Möglichkeit, z.B. sehr wichtige Kameras auf einem großen HD-Monitor zu beobachten und die Gesamtübersicht auf dem zweiten VGA-Bildschirm.
Neue Möglichkeiten bei 16-Kanal Aufzeichnung und -Wiedergabe
- TW2880 - 16-Kanal Aufzeichnung und -Wiedergabe
Neben den konventionellen Aufzeichnungs-und Wiedergabeformaten auf Basis einer 27 MHz-Taktrate unterstützt der TW2880 zusätzlich Formate mit 54 und 108MHz, was für die Implementierung vieler moderner Multi-Channel MPEG4- und H.264-Codecs obligatorisch ist.
Jeder Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Port des TW2880 unterstützt mehrkanalige Frame-Interleave-Formate auf Basis von 54 und 108 MHz Taktraten. Viele der genannten Decoder haben nur eine beschränkte Anzahl von I/OPorts und können daher ausschließlich durch das Frame-Interleaving mehrkanalig arbeiten.
Der TW2880 stellt dann eine ideale Brücke zwischen Videodecodern und den Video-Codecs dar, da sich mit den 4 Record- und 4 Playback-Ports insgesamt 16 Kanäle Echtzeit D1-Aufzeichnung realisieren lassen.
Des Weiteren soll noch auf die Möglichkeit hingewiesen werden, den Record- und Playback-Port des TW2880 als 16-bit Port zu konfigurieren und damit BT.1120 zu unterstützen, ein Schnittstellenformat für High-Definition Video. Der TW2880 kann damit also auch in HD aufzeichnen und wiedergeben, dabei kann ein 16-bit Aufzeichnungs-Port einen HD-Frame aus 4 D1-Bildquellen oder 16 CIFQuellen zusammensetzen. Somit kann mit Einsatz eines Vollduplex HD H.264 Codecs ein TW2880 gleichzeitig und in Echtzeit 16 Videokanäle im CIF-Format aufzeichnen und wiedergeben.
