高清视频会议摄像机智能系统的研究

远程视频会议是近几年高速发展的多媒体通讯方式。视频会议摄像机和全向麦克风是会议系统的输入设备,在整个系统中起着举足轻重的作用。它直接面向用户,是一个视频会议系统性能优劣的重要标志。目前国内视频会议摄像机及全向麦克风的的大部分市场份额被国外公司所占据,国内会议产品仍处于发展中阶段。视频会议终端的高清化、智能化是各个厂家都非常关注的热点,也是视频会议发展的必然趋势。首先对于视频会议的发展和应用,视频会议终端在视频会议系统的重要作用,以及高清视频会议摄像机的发展现状,高清视频会议摄像机的研究主要包括以下一些重要内容:云台两自由度旋转机构、步进电机控制、屏幕字符叠加、HDMI高清视频接口、对外通讯、预置点功能和自学习轨迹扫描、画面目标定位功能等。云台两自由度旋转机构是智能会议摄像头主要机械结构,汲取国内外产品的设计经验,并结合目前国内的加工条件,综合考虑产品稳定性和成本预算,在机械结构上进行了创新和改进,并用三维软件建模的方法对零件进行校核分析。步进电机是近些年广泛使用的机械动力元件,步进电机的细分控制原理,对步进电机进行高度细分,极大的提高了定位精度,改善了步进电机的平稳性,降低了运动噪声。屏幕字符菜单是实现视频会议人性化操作的必要功能,通过屏幕字符叠加的基本原理,成功设计了字符叠加方案,完成了屏幕菜单功能的设计和调试。HDMI是目前主流的高清视频接口之一,对HDMI接口的编码和输出原理分析,通过硬件模块成功将高清模拟分量转化为特定格式的数字编码输出。对外通讯方式包含有线和无线两种方式,本文以串口通讯作为有线通讯方式,融合了各种通用协议的命令码格式和解码过程;以红外遥控作为无线通讯方式,分析了红外线脉宽调制原理和红外解码方法。预置点功能和自学习轨迹扫描功能在视频会议摄像机有着重要应用,经过分析比较,发现了提高预置点精度的主要办法,提出了自学习轨迹存储的最优化设计方法。画面目标定位是一项新兴实用的智能化功能,满足了用户对视频画面目标快速选择浏览的需求。这项功能的实质是建立定点空间坐标与像素坐标的对应关系,中间涉及到坐标系转换、摄像头模型、以及会议摄像头标定等一些理论,在研究这些理论的基础上,另提出一种针对云台摄像机的简化标定方法,并最终实现画面目标定位功能。