数字多工处理器技术解析

数字多工处理器是另外一种高级的视频图像处理设备。在中国香港、中国台湾称之为画框处理器（Frame Processor），在欧美地区称之为数字多工处理器（Digital Multiplexer）。由于采用的是场切换或帧切换技术，因此也可以称之为帧场切换处理器。

（一）数字多工处理器的工作原理

数字多工处理器利用的是帧切换技术或场切换技术的原理，即将某一路视频信号的各帧画面或场画面单独提取出来。

数字多工处理器为图框压缩处理器，是按图像最小单位——场或帧，即20ms（场切换）或40ms（帧切换）的图像时间依序编码个别处理，按摄像机的顺序依次存储在存储设备上，编上识别码，录像回放时取出相同识别码的图像集中存放在相应图像存储器上，再进行像素压缩后送给监视器以多画面方式显示。录像机依序录下每台摄像机输入的画面。每个图框都是全画面（若系统只单取一个图场，其解析度就会缩减成一半），故在画质上不会有损失。然而画面的更新速率却被摄像机的数量瓜分了，所以会有画面延迟的现象。

帧切换技术是指将输入的各路视频信号以电视信号的帧周期（40ms）为时间间隔进行切换，相当于对各路输入信号进行了取样，而后对这些选通取样的信号进行编码，形成标准的视频信号送往输出端口（该视频信号具有完整的同步信息，但各帧代表的图像内容却是完全不相关的，因为它们是由不同的摄像机摄取的），该输出端口直接与录像机的视频信号输入端相连，因而录像带上记录的将是以帧间隔轮换的多路视频信号，无法直接观看（每路摄像机的画面仅停留40ms），只能再通过帧切换器内部解码才能观看。

场切换技术的工作原理与帧切换技术类似，但切换的间隔是以图像的场为单位，即20ms，由于切换的时间间隔减少为原来的1/2，因此录像回放时卡通效应要比帧切换器好一倍，这样，人眼看到的画面基本顺畅。

在实际应用中，帧场切换器必须与录像机配合使用，它可以将各监控点传来的多路视频信号以帧/场间隔进行切换并用一台录像机进行记录。回放时通过帧场切换器进行多画面或单画面的回放。录制的单帧图像是与实际监视相同的未压缩画面，对细节分析十分有利。但由于是切换式录像，存在丢帧/场现象，因此同一监视点记录的图像在回放时会产生卡通效应。(www.xing528.com)

帧场切换器的性能和档次要高于4画面分割器，但是其录像的丢帧现象却给安防记录带来不便。可以采用一种基于视频图像移动监测技术的“动态时间分配”输出方式，通过对画面的活动情况进行连续分析，并根据画面的活动状况确定优先处理的摄像机，使该路图像获得更多的录像时间。这样就能有效降低活动画面的丢帧数量，使录制的图像接近于实时。

帧场切换器除为我们带来强大的录像功能外，还具有多项画面处理和其他操作功能，如画中画显示、单画面显示、多画面任意组合分割显示、图像数码变焦放大、视频信号丢失检测、时间发生、图像通道名称标题编辑以及报警处理功能等。

（二）数字多工处理器的应用原理图

数字多工处理器工作原理如图2-19所示。

图2-19 数字多工处理器工作原理图