نظام الفيديو في اتصالات البيانات Video System for Data Communication

اقرأ في هذا المقال


يُعد نظام الكاميرا بأنّه طريقة التقاط بيانات الصورة بالكاميرا وجهاز تخزين البيانات متصل كهربائياً بالكاميرا ومهيأ لتخزين بيانات الفيديو، أو جهاز اتصال متصل كهربائياً بالكاميرا وتهيئته لتوصيل بيانات الصورة إلى جهاز استقبال النظام يقع بعيداً عن الكاميرا، وقد يكون مستقبل النظام موجوداً على متن مركبة بحيث يمكن للمشغل حمل الكاميرا بعيداً عن السيارة وإبلاغ بيانات الصورة مرة أخرى إلى السيارة.

أساسيات نظام الفيديو في اتصالات البيانات

بالإضافة إلى الكاميرات الموجودة داخل السيارة، إنّ شبكات النقل تنقل الإشارة إلى البنية التحتية لحركة المركبات كشبكات مسارات السكك الحديدية لمركبات السكك الحديدية أو الطرق السريعة يتم تجهيزها أحياناً بكاميرات جانبية لالتقاط بيانات الفيديو لشبكة النقل، وعلى سبيل المثال قد يتم تثبيت الكاميرا على صاري على جانب الطريق السريع، لالتقاط بيانات الفيديو للطريق السريع لأغراض تتبع حركة المرور وإعداد التقارير.

يشتمل نظام الكاميرا أو نظام الفيديو على كاميرا وجهاز واحد على الأقل من جهاز تخزين البيانات أو جهاز اتصال وكائن يدعم الكاميرا وجهاز تحديد المواقع ووحدة تحكم، كما يمكن تكوين الكاميرا لالتقاط بيانات الصورة على الأقل ويمكن إقران جهاز تخزين البيانات كهربائياً بالكاميرا وتهيئته لتخزين بيانات الصورة، كما يمكن إقران جهاز الاتصال بالكاميرا كهربائياً وتهيئته لتوصيل بيانات الصورة إلى مستقبل النظام.

يمكن إقران كائن دعم الكاميرا بالكاميرا ويمكن تكوين جهاز تحديد المواقع لاكتشاف موقع كائن دعم الكاميرا، ويمكن تكوين وحدة التحكم للتواصل مع مستقبل النظام وجهاز تحديد المواقع وللتحكم في الكاميرا استناداً إلى موقع الكائن الداعم للكاميرا جزئياً على الأقل، وتتضمن الطريقة للحصول على بيانات الصورة أو توصيلها الحصول على بيانات الصورة من الكاميرا التي تم تكوينها لالتقاط بيانات الصورة، حيث يمكن دعم الكاميرا بواسطة كائن يدعم الكاميرا وتحديد موقع الكاميرا كائن داعم.

وكذلك التحكم في الكاميرا استناداً إلى جزء على الأقل من موقع كائن دعم الكاميرا الذي تم اكتشافه بواسطة جهاز تحديد الموقع، وكما إنّ الكاميرا هي جهاز لالتقاط أو تسجيل الصور المرئية وقد تكون هذه الصور في شكل لقطات ثابتة أو إشارات فيديو تمثاثلية أو إشارات فيديو رقمية، وقد تخضع الإشارات وخاصة إشارات الفيديو الرقمية لخوارزميات الضغط أو إلغاء الضغط مثل (MPEG) أو (HEVC).

قد تلتقط الكاميرا المناسبة وتسجيل في نطاق محدد من الأطوال الموجية للضوء أو الطاقة وقد تستشعر الكاميرا أطوال موجية في الطيف المرئي، وقد تستشعر الكاميرا أطوال موجية في طيف الأشعة تحت الحمراء، كما يمكن دمج أجهزة استشعار متعددة في كاميرا واحدة ويمكن استخدامها بشكل انتقائي بناءً على التطبيق، وعلاوة على ذلك قد تساعد هذه الكاميرات في تحديد المسافة والسرعة والمتجهات للتنبؤ وبالتالي تجنب الاصطدام والأضرار.

من خلال الاقتران المنطقي يتم التحكم في عناصر الجمع للمعدات المتنقلة بحيث تتسبب عناصر التحكم في تحريك أحد العناصر في حركة مقابلة في العناصر الأخرى مثل الأمر اللاسلكي، وقد يشتمل نظام (Ethernet) عبر وحدات متعددة (eMU)، وعلى نظام اتصال لاستخدام نقل البيانات من مركبة إلى أخرى كشبكة (Ethernet) يتم من خلالها توصيل البيانات بين مركبتين أو أكثر.

  • “HEVC” هي اختصار لـ “High Efficiency Video Coding”.
  • “eMU” هي اختصار لـ “Evolution Multiple units”.
  • “MPEG” هي اختصار لـ “Moving Pictures Expert Group”.

مبدأ عمل نظام الفيديو في اتصالات البيانات

يوضع نظام الكاميرا لالتقاط ونقل بيانات النقل المتعلقة بالمركبات أو بأي طريقة أخرى لنظام النقل ويشتمل النظام على وحدة كاميرا محمولة بها كاميرا، وجهاز تخزين بيانات أو جهاز اتصال وبطارية أو جهاز تخزين طاقة آخر وقد تكون وحدة الكاميرا محمولة، حيث تكون وحدة الكاميرا صغيرة أو ضوء كافٍ ليحمله إنسان بالغ واحد، وتم تكوين وحدة الكاميرا لالتقاط أو إنشاء بيانات الصورة من مجال الرؤية لوحدة الكاميرا.

قد يمثل مجال الرؤية الزاوية الصلبة التي من خلالها تكون وحدة الكاميرا حساسة للضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي أو أي طاقة أخرى تُستخدم لتكوين الصور أو مقاطع الفيديو أو ما شابه، كما يمكن أن تتضمن بيانات الصورة الصور الثابتة ومقاطع الفيديو كالصور المتحركة أو سلسلة من الصور التي تمثل كائناً متحركاً لكائن واحد أو أكثر في مجال رؤية وحدة الكاميرا، كما يمكن التقاط بيانات أخرى غير بيانات الصورة ونقلها وقد تحتوي وحدة الكاميرا المحمولة على ميكروفون لالتقاط البيانات الصوتية، ومستشعر اهتزاز لالتقاط بيانات الاهتزاز.

قد تكون وحدة الكاميرا المحمولة المناسبة عبارة عن وحدة كاميرا بروتوكول الإنترنت مثل الكاميرا التي يمكنها إرسال بيانات الفيديو عبر الإنترنت أو شبكة أخرى، كما يمكن أن تكون الكاميرا كاميرا رقمية قادرة على الحصول على بيانات صورة عالية الجودة نسبياً كالصور الثابتة أو الثابتة ومقاطع الفيديو، وقد تكون الكاميرا عبارة عن كاميرات بروتوكول إنترنت (IP) تقوم بإنشاء بيانات صورة معبأة.

يمكن أن تكون الكاميرا عبارة عن كاميرا عالية الدقة (HD) قادرة على الحصول على بيانات الصورة بدقة عالية نسبياً، وقد تحصل الكاميرا على بيانات الصورة التي تحتوي على خط مسح أفقي على الأقل أو خط مسح أفقي على الأقل، أو خط مسح أفقي على الأقل أو خط مسح أفقي على الأقل أو دقة أعلى وبدلاً من ذلك قد تكون الكاميرا نوعاً آخر من الكاميرا.

  • “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
  • “HD” هي اختصار لـ “High-definition”.

تطور عمل نظام الفيديو في اتصالات البيانات

قد يتم توصيل جهاز تخزين البيانات كهربائياً بوحدة الكاميرا وتهيئته لتخزين بيانات الصورة، وقد يشتمل جهاز تخزين البيانات على واحد أو أكثر من محركات الأقراص الثابتة للكمبيوتر، أو محركات الأقراص القابلة للإزالة أو محركات الأقراص المغناطيسية أو قراءة الذكريات فقط أو ذاكرة الوصول العشوائي أو محركات أقراص فلاش أو غيرها من أجهزة التخزين ذات الحالة الصلبة.

كما قد يتم التخلص من جهاز تخزين البيانات عن بُعد من وحدة الكاميرا مثل فصله عن وحدة الكاميرا بعدة سنتيمترات وأمتار وكيلومترات على الأقل، وقد يتم توصيل جهاز الاتصال كهربائياً بوحدة الكاميرا وتكوينه للاتصال لاسلكياً كالإرسال أو البث لبيانات الصورة إلى جهاز استقبال نظام النقل الموجود خارج وحدة الكاميرا.

قد يتم إرسال بيانات الصورة إلى جهاز الاستقبال عبر اتصال سلكي واحد أو أكثر أو عبر خطوط الطاقة أو من خلال أجهزة تخزين البيانات الأخرى، كما يمكن أن يمثل جهاز الاتصال أو جهاز الاستقبال دوائر الأجهزة أو الدوائر مثل دوائر الإرسال والاستقبال والأجهزة المرتبطة بها كالهوائيات التي تتضمن أو متصلة بمعالج واحد أو أكثر كالمعالجات الدقيقة ووحدات التحكم.

قد يتم توصيل جهاز تخزين الطاقة كهربائياً بوحدة الكاميرا أو جهاز تخزين البيانات أو جهاز الاتصال، ويمكن أن يمثل جهاز تخزين الطاقة جهازاً واحداً أو أكثر يقوم بتخزين أو توليد تيار كهربائي؛ لتشغيل وحدة الكاميرا أو جهاز تخزين البيانات أو جهاز الاتصال، كما يمكن أن يشتمل جهاز تخزين الطاقة على بطارية واحدة أو أكثر ومنساخ ويستقبل التيار من مصدر خارجي عبر سلسال أو خط علوي وسكة حديدية لاستقبال التيار من مصدر خارجي أو مولدات.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: