что такое квадратор для видеонаблюдения
Квадратор изображения для систем видеонаблюдения.
Довелось мне как-то поизучать устройство так называемого квадратора видеоизображения. Все наверняка видели как отображают на одном экране изображение с 4/8/16 камер, каждое в своём маленьком квадратике. Вот это оно и есть. Далее рассказ на каких микросхемах это построено и что с этим можно сделать.
На просторах китайских интернетов был приобретён «8CH Color Video Quad Processor» за достаточно символическую цену в 42$. Удовольствия это принесло намного больше.
Традиционный месяц ожидания и на почте забираем долгожданную посылку.
Внутри находим вот такое устройство: 
Внутри небольшая плата 9х12см и куча свободного места.
На плате установлены
1. простенький микроконтроллер W78LE516 (сейчас на его месте мной впаян другой процессор на переходнике)
2. здоровенная многоногая TW2823
3. SDRAM K4S643232H-TC60
4. регистр-защёлка 74HC573
5. I2C EEPROM 24C08
6. I2C часы с календарём DS1307 
Очевидно что «изюминкой» является TW2823.
Долгие розыски в интернете выдали документацию только на TW2835.
Выяснилось, что это четырёхканальный видеочип.
Имеет четыре 10-ти битных АЦП для оцифровки NTSC/PAL, два 10-ти битных ЦАП для выхода видеосигнала.
Плюс какие-то фильтры и детекторы движения по входным каналам.
Плюс OSD (on-screen display) graphic overlay — для наложения рисунков и текста на видео.
В итоге получается можем оцифровать 4 видеовхода с качеством D1(704×480), запихать это во внешнюю SDRAM, замиксовать как захотим, наложить текст и выдать на видеовыход.
Есть ещё канал аудио, но я его не касался, ничего про него сказать не могу.
Да, входных видео каналов 8, и быстрыми переключениями можем получить как-бы 8-каналов одновременно, хотя АЦП всего 4.
Для задания режимов TW2823 используется внешняя 8-ми битная шина + управляющие сигналы RD, WR, CS.
Изучение платы выявило, что к PORT0 контроллера W78LE516 подключены TW2823, одна 74HC573 для чтения 8 кнопок на лицевой панели и одна 74HC573 для зажигания 8 светодиодов на лицевой панели. Различными CS с W78LE516 выбираем с кем будем работать, и соответственно или писать или читать PORT0.
Также к контроллеру W78LE516 подключены внешняя EEPROM, часы с батарейкой, пищалка.
EEPROM и часы работают по I2C но подключены к разным ногам контроллера, т.е. сидят не на одной шине. Уверен что реализация I2C со стороны контроллера — программная.
Дальше стало интересно попробовать самому поуправлять настройками TW2823. Сделать размеры окон по своему желанию, отобразить свою информацию OSD.
Если просто включить TW2823 ничего не настриавая в его регистрах, то изображения на выходе конечно же не будет. При включении необходимо настроить входные и выходные форматы, и ещё кучу каких-то парамеров.
Для этого необходимо было подключиться к контроллеру W78LE516, и подсмотреть что он посылает.
Для быстрого и безболезненного подключения к микроконтроллеру была использована кроватка PLCC44, которая просто одевается сверху на интересующий нас контроллер. 
Долго промучившись со снятием логов обмена стало понятно что терпения чтобы это перелопатить у меня не хватит. В итоге проект был заброшен на неопределённое время.
Затем был найден готовый проект-исходник для TW2835 и тогда всё стало намного легче.
Перепрограммировать W78LE516 не представилось возможным, поэтому он был нещадным образом выпаян и
на его место через переходную платку был установлен контроллер C8051F582.
Выбор C8051F582 обусловлен тем, что он маленький, работает от 5В, без внешнего кварца, и я знаю как с ним работать.
Да, и в нём есть CAN интерфейс, который и предполагалось использовать для общения с платой.
Была изготовлена переходная плата внешними размерами и контактными площадками соответствующая PLCC чипу.
Не все используемые ножки W78LE516 удалось повторить, например пищалка так и осталась не использованной. 
Программа для C8051F582 написана на Keil C51, умеет:
устанавливает размеры окон для 4 видеовходов,
включать/выключать каналы,
формировать OSD информацию на экране,
общаться по UART с компьютерной управляющей программой,
запоминать настройки во внутреннюю Flash, и применять их при включении.
Для сглаживания движущихся OSD используются чётные и нечётные поля, пока в одном формируется картинка, другое выводится на экран.
В перспективе было добавить работу с часами, CAN сетью, установить в дистанционно управляемый робот, но мечтам не суждено было сбыться.
Вот пример видео как это может работать.
Всё это делалось больше года назад, поэтому многое забылось и получилось такое немного сумбурное описание.
Что такое квадраторы?
Для вывода изображения с нескольких камер (до четырех штук) на монитор используют квадраторы. Это приспособление позволяет решить проблемы распределения изображения. Есть квадраторы, с помощью которых картинка подается в формате PIP, то есть картинка в картинке. Это удобно для систем видеонаблюдения с 4 камерами. Но качество изображения при записи информации с четырех камер снижается в 4 раза. Такую проблему поможет решить квадратор для видеонаблюдения. Это приспособление поможет выводить картинку на монитор от 4 до 16 камер одновременно. При этом производить еще и запись на видеомагнитофон.
Мультиплекторы
Еще одним преимуществом мультиплектора есть то, что при записи картинка не становиться менее качественной, как мы говорили ранее. Это происходит в режиме последовательной записи со всех камер по очереди. Это значит, что видеомагнитофон записывает сначала первый кадр с первой камеры, потом первый – со второй, первый с третьей, и т.д.
Записав все первые кадры со всех камер, видеомагнитофон переходит к записи вторых кадров таким же образом. В это время, мультиплексор дает возможность выводить на монитор изображение как с одной, так и со всех вместе камер за раз. Но для того, чтобы посмотреть запись, нужно также использовать мультиплексор, подключив его к другому магнитофону. И вы сможете посмотреть запись со всех камер.
Трехчасовая запись даст вам информацию со всех (до 16) камер за целые сутки. Таким образом, мультиплексор выступает переносчиком информации между двумя видеомагнитофонами: тем, с которого была произведена запись, и тем, на котором происходит просмотр отснятого материала.
При использовании мультиплексора, его можно тюнинговать уже известной нам системой сигнализации. Ее нужно подключить через выход ALARM в мультиплекторе. Как мы говорили ранее, такая система обеспечивает вывод на экран того места, где зафиксирована странная активность. Многие мультиплексоры имеют опцию динамического распределения времени записи. Эта функция дает возможность разумного распределения записи и выводе ее на экран. То есть, на экран выводится изображение с той камеры, на которой наиболее часто происходит смена картинки. Другими словами, мультиплектор выбирает ту камеру, которая наблюдает за изменениями объекта, а не ту, которая находится в статичности из-за отсутствия каких либо действий.
Дополнительное оснащение
Еще есть некоторые дополнительные устройства, которые сделают жизнь охраны более комфортной, а работу более качественной. Например:
Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.
Что такое квадраторы?
Для вывода изображения с нескольких камер (до четырех штук) на монитор используют квадраторы. Это приспособление позволяет решить проблемы распределения изображения. Есть квадраторы, с помощью которых картинка подается в формате PIP, то есть картинка в картинке. Это удобно для систем видеонаблюдения с 4 камерами. Но качество изображения при записи информации с четырех камер снижается в 4 раза. Такую проблему поможет решить квадратор для видеонаблюдения. Это приспособление поможет выводить картинку на монитор от 4 до 16 камер одновременно. При этом производить еще и запись на видеомагнитофон.
Мультиплекторы
Еще одним преимуществом мультиплектора есть то, что при записи картинка не становиться менее качественной, как мы говорили ранее. Это происходит в режиме последовательной записи со всех камер по очереди. Это значит, что видеомагнитофон записывает сначала первый кадр с первой камеры, потом первый – со второй, первый с третьей, и т.д.
Записав все первые кадры со всех камер, видеомагнитофон переходит к записи вторых кадров таким же образом. В это время, мультиплексор дает возможность выводить на монитор изображение как с одной, так и со всех вместе камер за раз. Но для того, чтобы посмотреть запись, нужно также использовать мультиплексор, подключив его к другому магнитофону. И вы сможете посмотреть запись со всех камер.
Трехчасовая запись даст вам информацию со всех (до 16) камер за целые сутки. Таким образом, мультиплексор выступает переносчиком информации между двумя видеомагнитофонами: тем, с которого была произведена запись, и тем, на котором происходит просмотр отснятого материала.
При использовании мультиплексора, его можно тюнинговать уже известной нам системой сигнализации. Ее нужно подключить через выход ALARM в мультиплекторе. Как мы говорили ранее, такая система обеспечивает вывод на экран того места, где зафиксирована странная активность. Многие мультиплексоры имеют опцию динамического распределения времени записи. Эта функция дает возможность разумного распределения записи и выводе ее на экран. То есть, на экран выводится изображение с той камеры, на которой наиболее часто происходит смена картинки. Другими словами, мультиплектор выбирает ту камеру, которая наблюдает за изменениями объекта, а не ту, которая находится в статичности из-за отсутствия каких либо действий.
Дополнительное оснащение
Еще есть некоторые дополнительные устройства, которые сделают жизнь охраны более комфортной, а работу более качественной. Например:
Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.
Что такое квадраторы?
Для вывода изображения с нескольких камер (до четырех штук) на монитор используют квадраторы. Это приспособление позволяет решить проблемы распределения изображения. Есть квадраторы, с помощью которых картинка подается в формате PIP, то есть картинка в картинке. Это удобно для систем видеонаблюдения с 4 камерами. Но качество изображения при записи информации с четырех камер снижается в 4 раза. Такую проблему поможет решить квадратор для видеонаблюдения. Это приспособление поможет выводить картинку на монитор от 4 до 16 камер одновременно. При этом производить еще и запись на видеомагнитофон.
Мультиплекторы
Еще одним преимуществом мультиплектора есть то, что при записи картинка не становиться менее качественной, как мы говорили ранее. Это происходит в режиме последовательной записи со всех камер по очереди. Это значит, что видеомагнитофон записывает сначала первый кадр с первой камеры, потом первый – со второй, первый с третьей, и т.д.
Записав все первые кадры со всех камер, видеомагнитофон переходит к записи вторых кадров таким же образом. В это время, мультиплексор дает возможность выводить на монитор изображение как с одной, так и со всех вместе камер за раз. Но для того, чтобы посмотреть запись, нужно также использовать мультиплексор, подключив его к другому магнитофону. И вы сможете посмотреть запись со всех камер.
Трехчасовая запись даст вам информацию со всех (до 16) камер за целые сутки. Таким образом, мультиплексор выступает переносчиком информации между двумя видеомагнитофонами: тем, с которого была произведена запись, и тем, на котором происходит просмотр отснятого материала.
При использовании мультиплексора, его можно тюнинговать уже известной нам системой сигнализации. Ее нужно подключить через выход ALARM в мультиплекторе. Как мы говорили ранее, такая система обеспечивает вывод на экран того места, где зафиксирована странная активность. Многие мультиплексоры имеют опцию динамического распределения времени записи. Эта функция дает возможность разумного распределения записи и выводе ее на экран. То есть, на экран выводится изображение с той камеры, на которой наиболее часто происходит смена картинки. Другими словами, мультиплектор выбирает ту камеру, которая наблюдает за изменениями объекта, а не ту, которая находится в статичности из-за отсутствия каких либо действий.
Дополнительное оснащение
Еще есть некоторые дополнительные устройства, которые сделают жизнь охраны более комфортной, а работу более качественной. Например:
Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.
Квадраторы системы видеонаблюдения
Квадраторы (quad compressor) предназначены для одновременного отображения на экране монитора видеонаблюдения изображений от нескольких, обычно 4 видеокамер, в режиме реального времени. Квадратор делит экран монитора видеонаблюдения на четыре прямоугольные области, в каждой из которых помещается изображение от видеокамеры, подключенной к соответствующему видеовходу квадратора. Одновременно с выводом видеоинформации на монитор, квадрированные изображения через квадратор поступают на видеомагнитофон. Как правило, квадраторы устанавливают в небольшие системы видеонаблюдения офисов, магазинов, гаражей, автостоянок и пр.
Цифровая обработка аналогового видеосигнала
Поступающий в квадратор аналоговый видеосигнал сначала оцифровывается, а затем сжимается до размера соответствующей области экрана. На выходе квадратор формирует аналоговый видеосигнал, в котором представлены видеосигналы всех четырех квадрантов. Современные квадраторы, как правило, оцифровывают видеосигналы и выдают окончательное изображение размером 512 x 512 или 1024 x 1024 пикселей. Ввиду того, что картинок на экране четыре, количество пикселей каждого изображения в четыре раза меньше, чем полноэкранного. И, следовательно, качество каждого изображения, которое передается на монитор видеонаблюдения и записывается на видеомагнитофон, заметно хуже, чем полноэкранного.
Квадраторы, переключаемые в полноэкранный формат, обрабатывают видеосигнал по-разному. В наиболее простых моделях квадраторов одно из четырех ранее оцифрованных изображений просто растягивается на весь экран. В более дорогих моделях в полноэкранном режиме видеосигнал оцифровывается с максимальным возможным для данной модели разрешением.
Отображение видеоинформации от 1, 2, 3 и 4 видеокамер на экране
Как правило, все квадраторы формируют на выходе изображение от одной видеокамеры в полноэкранном формате. Некоторые квадраторы имеют функцию PIP«кадр в кадре» и функцию SPLIT — обеспечивающую одновременный вывод на экран монитора видеонабюдения изображения как всех четырех, так и одной, двух или трех видеокамер. Многие квадраторы позволяют вместе с видеоинформацией записывать номер видеокамеры, текущее время и дату. Для одновременного отображения видеоинформации на мониторе видеонаблюдения от более чем 4 видеокамер, используются мультиплексоры.
Подключение к охранной сигнализации
Практически все квадраторы имеют входы тревоги для подключения к ним охранной сигнализации. При получении сигнала тревоги (срабатывании охранного датчика) изображение соответствующей «тревожной» видеокамеры выводится на экран монитора видеонаблюдения в полноэкранном режиме и в этом же режиме записывается на видеомагнитофон.
Контроль пропадания видеосигнала
Многие квадраторы имеют функцию контроля пропадания видеосигнала. В этом случае отсутствие видеосигнала воспринимается квадратором как тревожная ситуация, включается звуковая сигнализация, а на экран монитора видеонаблюдения выводится последнее изображение перед пропаданием видеосигнала.
Дополнительные функции квадраторов
Существует достаточно широкий спектр дополнительных функций, встречающихся у различных моделей квадраторов. К таким функциям относятся: цифровое увеличение изображения на экране монитора видеонаблюдения, автоматическое и ручное «замораживание» кадра, балансировка яркости изображений всех видеокамер для создания равнояркого квадрированного изображения, выход реле тревоги, защита от несанкционированного доступа, возможность дистанционного управления и пр.