Aujourd'hui, nous préparons une caméra PTZ et en détail en considérant ses composants en fer afin de comprendre le principe de fonctionnement.

Avant de couper, regardons un peu

Comment rendre la communication vidéo suffisamment confortable pour que les participants la perçoivent comme vivante? Cet effet peut être obtenu si la caméra capture non seulement le plan général de la pièce, mais aussi un participant spécifique. Les transitions entre les scènes doivent être rapides et fluides, afin que la communication ne cause pas d'inconfort et ne détourne pas les participants de discuter des problèmes de travail.

Comment y parvenir? Il y a quelques options:

• découper par programme (et, selon le non-nôtre, saupoudrer) la partie nécessaire de l'image du plan général, qui est capturée par la caméra;
• ou installez une caméra PTZ. Ils sont livrés avec des entraînements mécaniques ou magnétiques.

Je n'ai pas pu trouver d'appareil photo avec des lecteurs magnétiques. Mais les caméras avec de la mécanique sont un centime. J'ai également démonté le modèle de caméra PTZ FullHD, moderne et répandu en Fédération de Russie, afin de comprendre comment la logique et le principe de travail ont changé en 10 ans de progrès et de développement. Commençons donc!

Tandberg - Caméra de précision HD TTC8-01

Nous allons donc commencer par une caméra PTZ très courante de la société norvégienne Tandberg. C'est cette caméra qui a migré vers la gamme Cisco Telepresence sans aucun changement significatif et a été vendue jusqu'au début des années 2010.

À un moment donné, Tandberg a fabriqué des caméras PTZ haut de gamme, et nous en sommes informés par une conception stricte et concise avec une prédominance de pièces métalliques du boîtier.

Extérieurement, Tandberg semble très compréhensible - l'optique et une matrice sont placées dans un tube d'argent, et des mécanismes mobiles connectent la caméra à la base.

La base métallique massive ajoute de la stabilité à la caméra et protège de manière fiable la carte principale avec l'électronique des influences externes. C'est sur cette base que se situe le plateau tournant.

Le lit de la caméra roule sur des rouleaux spéciaux situés à l'intérieur de la plate-forme mobile. Le fonctionnement de ce mécanisme ressemble à l'équilibrage d'un acrobate de cirque sur des cylindres métalliques.

Cette unité est entraînée par un moteur électrique ordinaire avec une roue dentée, le long de laquelle roule la chambre de la chambre. Pour montrer le travail de ce mécanisme, j'ai dû découvrir le bon vieux Autodesk Fusion.

Des capteurs optiques sont appelés pour surveiller le moteur du collecteur à chaque instant, ce qui détermine l'angle d'inclinaison par rapport aux marques de la lumière réfléchie. Pour ce faire, deux tampons spéciaux sont installés à l'intérieur des crémaillères, qui forment des interruptions de lumière réfléchie, qui déterminent l'angle de la caméra.

Pour que le moteur collecteur de faible puissance puisse faire face à l'optique lourde de la caméra, l'objectif est équilibré de sorte que le centre de gravité coïncide avec l'axe du moteur. Charge massive à l'arrière de la caméra et offre le même équilibre.

Sous le dôme se trouve un autre moteur d'entraînement qui fait tourner la caméra vers la gauche et la droite. Cependant, il est structurellement différent du collecteur en ce que l'arbre tourne par petits pas (1 pas = 3 750), c'est-à-dire que pour un tour complet, 3 600/3 750 = 96 pas sont nécessaires. Un bonus supplémentaire est de garder l'arbre dans la position définie.

Pour stabiliser l'image de la caméra PTZ, il existe des mécanismes pour maintenir une position donnée, ce qui signifie que si vous dirigez la caméra de l'autre côté avec vos mains et de la persévérance, les pièces en plastique à l'intérieur de la caméra échoueront très rapidement (sinon immédiatement).

Cette règle est vraie pour un appareil photo éteint. Si vous n'entrez pas dans les subtilités de la mécanique théorique, alors nous pouvons dire que les engrenages en plastique peuvent transmettre la rotation du moteur aux nœuds de la caméra, et non l'inverse.

Et sur la chose la plus importante - à propos de la caméra. Structurellement, il ressemble à un appareil photo reflex, uniquement sans pentaprisme et miroir. La distance focale est régulée par le moteur du collecteur et les engrenages mécaniques: ce ne sont bien sûr pas les moteurs à ultrasons des reflex numériques modernes, mais le petit poids et les dimensions de la caméra fixe ne sont pas du tout des indicateurs clés.

Électronique

Le processeur de signal numérique de Texas Instruments avec une puissance de calcul avancée au début des années 2000, capable d'exécuter près de 6 milliards d'instructions par seconde, contrôle tout. À l'époque, c'était une solution avancée au format SoC (System on the Chip), dans laquelle un cache L1 / L2 à plusieurs niveaux, une interface 64 bits vers la RAM externe, Ethernet 10/100 Mbps, 3 ports vidéo avec prise en charge multiple ont été mis en œuvre ainsi que la gestion des autres périphériques.

Le prochain microcircuit avancé de son époque est Altera Cyclone 2. En fait, il s'agit d'un FPGA (circuit intégré logique programmable) ordinaire. Les fabricants d'appareils peuvent programmer de tels circuits pour n'importe quelle tâche, du contrôle des servocommandes à la transmission des données de la mémoire.

La version HDMI 1.3 est implémentée par la puce AD9889B, qui prend en charge la résolution FullHD (1080p) avec une protection pour la transmission de contenu multimédia à l'aide de la technologie HDCP v. 1.2.
Les autres composants sont des modules de mémoire et des composants radio passifs conçus pour faire fonctionner les éléments de base.

Sujet n ° 2: CleMic 1012w

Le corps de la caméra est entièrement en plastique et a une base large et stable. L'avant de la caméra a des récepteurs IR pour la télécommande et l'arrière a des connecteurs d'interface. Le poids de la caméra est petit: je suppose qu'elle peut être accrochée dans une armstrong au plafond ou fixée sur une cloison en placoplâtre.

Les axes de mouvement sont organisés de manière beaucoup plus simple et plus compréhensible que les moteurs pas à pas de Tandberg fonctionnent comme une force motrice, transmettant le couple aux poulies d'entraînement.

La plate-forme mobile dispose de 2 racks creux, entre lesquels la caméra est fixée, dans la cavité de l'un des racks le mécanisme d'entraînement est caché, en raison duquel l'angle d'inclinaison change.

Un peu plus bas que la poulie d'entraînement se trouve un capteur optique. Cette remorque est nécessaire pour déterminer la position de la caméra après la mise sous tension.

Au démarrage, la lentille se penche et lorsqu'un pic spécial interrompt le flux lumineux dans le capteur optique, le système se rend compte que le point le plus bas a été atteint. Tout autre positionnement se fait en comptant les étapes.

Le moteur, tournant la caméra de gauche à droite, est caché derrière la bride d'accouplement avec 6 vis, équipées de la même remorque pour déterminer la position horizontale de la caméra.

La bride d'accouplement étant fixe, il y a 2 câbles au centre: pour contrôler les moteurs et un câble à matrice numérique.

Comme nous pouvons le voir, le système de transmission mécanique se compose entièrement de puissants moteurs pas à pas, ce qui rend le positionnement de la caméra plus précis et plus rapide, et les entraînements par courroie réduisent le niveau de bruit de l'appareil.

L'électronique de la caméra est très similaire à bien des égards, il vaut donc mieux parler des différences évidentes. USB3.0 et RS-232 sont apparus à partir des nouveaux, avec l'aide desquels vous pouvez obtenir la vidéo sous forme compressée, ainsi que monter une cascade de telles caméras et via UART (RS232) automatiser entièrement leur pointage vers les participants à la conférence.

À mon humble avis

Comme vous pouvez le voir, une caméra PTZ moderne est plus fiable dans la conception, a un meilleur capteur et est universelle dans les méthodes de connexion, mais le reste n'est pas loin de son prédécesseur. En plus d'un - le prix, qui est devenu 5 fois plus bas. Par conséquent, nous voyons aujourd'hui de plus en plus de salles de réunion équipées de PC où cette bête PTZ a cessé d'être exotique.