Вопрос 1:классификация автоматизированных ведеоинформационных систем(авис).Особенности представления сигналов в авис по сравнению с другими видами телевизионных систем
Смотри рис.1.:
Понятие «Автоматизированные телевизионные системы наблюдения» (АТСН) включает в себя очень широкий спектр телевизионных систем (ТС), предназначенных для решения самых разнообразных задач, так или иначе связанных с наблюдением за объектами. Общей принципиальной особенностью АТСН в отличие от других видов ТС является их способность функционировать без участия человека-оператора, т.е. полностью в автоматическом режиме на основе заранее определённых (на этапе разработки системы или на этапе её обучения) решающих правил. В таких системах визуальное представление информации на экране не является обязательным, хотя оно и может использоваться как дополнительная функция.
Научной основой для проектирования АТСН является теория статистических решений, включающая в себя, как известно, три основных раздела: теорию двуальтернативных решений (задачи обнаружения объектов), теорию многоальтернативных решений (задачи распознавания образов), теорию оценки параметров (задачи измерения параметров объектов и их положения в пространстве).
В соответствии с характером решаемых задач АТСН можно подразделить на три группы: АТС обнаружения, АТС распознавания, АТС измерения параметров и пространственного положения объектов.
Очевидно, что в рамках каждой группы могут быть представлены самые различные по назначению и областям применения системы. Некоторые из них в качестве примера приведены ниже на классификационной схеме (рис.1).
Учитывая невозможность подробного рассмотрения огромного числа видов АТСН, используемых практически во всех областях современной жизни, в начале уделим внимание наиболее общим вопросам, касающимся разработки аппаратных и программных средств практически любой АТСН независимо от её типа и назначения. В дальнейшем, на примере нескольких наиболее интересных видов АТСН проведём иллюстрацию практического применения рассмотренных приёмов и этапов проектирования.
Вопрос 2. Дваварианта архитектуры авис и связанные с ним способы организации обмена между тд и эвм
Следует выделить два основных принципа построения архитектуры АТСН, принципиально различающихся по способам сопряжения телевизионного датчика с вычислительным устройством (рис 2.1).
Первый способ (рис. 2.1а) заключается в использовании режима программного ввода видеоинформации в вычислительное устройство.
Сигнал от телевизионного датчика (ТД) поступает в устройство предварительной обработки (УПО). Здесь осуществляется «привязка» уровня видеосигнала, его необходимое усиление, с целью оптимального согласования с АЦП, и преобразование видеоимпульсов в последовательность цифровых двоичных кодов. С выхода УПО двоичные коды поступают в буферное запоминающее устройство (БЗУ), где накапливаются в виде массива данных. Посредством устройства ввода-вывода (УВВ) данные, накапливаемые в БЗУ, могут пересылаться в оперативную память цифрового вычислительного устройства (ЦВУ) и подвергаться дальнейшей обработке в соответствии с запрограммированным алгоритмом. Таким образом, БЗУ служит для обеспечения условий независимой работы ТД и ЦВУ, функционирующих до начала передачи данных в асинхронном режиме.
При необходимости ввода очередного кадра, которая инициализируется программой, по соответствующей команде УВВ передаёт в БЗУ сигнал «Сброс». После завершения очередного цикла накопления массива данных БЗУ должно подтвердить свою готовность к обмену, передав через УВВ ответный сигнал «требование адреса» (ТА). Тогда ЦВУ в соответствии с разработанной программой выполняет определённое число пересылок данных из БЗУ в собственную оперативную память, запрашивая при этом через УВВ нужные адреса ячеек памяти, из которых осуществляется чтение накопленной информации. Каждая пересылка сопровождается синхронизирующим сигналом «Ввод данных» (ВД), поступающим в БЗУ.
Основное достоинство вышерассмотренного способа сопряжения ТД с ЦВУ заключается в чрезвычайной гибкости алгоритма передачи данных, который можно легко изменять чисто программным путём. Кроме того, для реализации процесса обмена данными как правило удаётся использовать в основном стандартные средства УВВ, входящие в состав ЦВУ и некоторые дополнительные элементы.
Недостатком является необходимость ожидания готовности БЗУ к передаче данных. Причём это время иногда может быть соизмеримо со временем обработки изображения.
Одной из разновидностей программного ввода данных является ввод данных в режиме прерывания основной выполняемой программы. В этом случае процедура ввода также осуществляется ЦВУ под программным управлением, однако, процедура ввода инициализируется не программой, а каким-либо внешним устройством, например УПО или самим БЗУ. Ввод данных в режиме прерывания позволяет избежать необходимости ожидания готовности БЗУ, связанного с непроизводительной потерей времени ЦВУ.
Второй способ (рис.2.1б) предполагает реализацию режима прямого доступа к оперативной памяти ЦВУ без использования БЗУ. В этом случае процессор ЦВУ как бы временно отключается, а функции по вводу данных в ЦВУ выполняет специальный блок сопряжения (БС). Перед началом цикла ввода БС вырабатывает сигнал «требование прямого доступа» (ТПД). По этому сигналу ЦВУ заканчивает очередное обращение к памяти и посылает в БС ответный сигнал «предоставление прямого доступа» (ПДП). Сразу после этого БС начинает передавать данные, поступающие с УПО непосредственно в оперативную память ЦВУ, формируя при этом адреса ячеек оперативной памяти. Кроме того, БС осуществляет регенерацию памяти ЦВУ. После завершения ввода БС снимает состояние прямого доступа и вновь передаёт управление оперативной памятью процессору ЦВУ.
В режиме прямого доступа достигается предельное быстродействие системы при передаче данных от ТД в ЦВУ, однако это достигается за счет некоторого усложнения аппаратной части и применения более жёсткого алгоритма обмена.