Настройка автоматического наведения видеокамеры для конференций за 30 минут

В прошлой статье, посвященной организации видеоконференцсвязи в переговорных комнатах и конференц-залах, мы рассмотрели несколько типовых наборов оборудования для различных сценариев работы.
Для больших переговорных комнат с количеством участников более десяти человек типичным сценарием является использование конференц-систем с персональными микрофонными пультами и поворотных видеокамер с большим оптическим увеличением.

В таких залах наиболее востребованной задачей является реализация функции автоматического наведения видеокамеры на говорящего, которая делает видеоконференцию более динамичной и продуктивной.

В данной статье мы предложим бюджетный, но эффективный вариант организации данной функции и покажем пример работы на базе реального стенда.

Задача автоматизации оборудования в конференц-залах возникла давно и решалась на протяжении последнего времени различными способами. Расскажем об основных.

Специализированные аппаратные решения на базе проприетарных PTZ видеокамер

Известные производители аппаратных решений ВКС, такие как Polycom и Cisco, предлагают дополнительные модули с функцией автоматического наведения камеры на говорящего для своих ВКС терминалов. У Polycom это решение называется EagleEye Director, у Cisco — TelePresence SpeakerTrack 60.

Официальная информация производителей о применяемых в системах методах сводится к использованию триангуляции аудиосигналов с массива микрофонов для определения направления на говорящего. Кроме того, каждая видеокамера выполняет анализ получаемого с собственного CMOS сенсора изображения, для определения полностью или частично попадающих в кадр людей и их лиц. При совпадении информации о положении лица и направлении на голос, модуль управления, находящийся в терминале, отдает команду о перемещении.

Для реализации метода триангуляции аудиосигнала системы Polycom и Cisco используют массивы микрофонов, расположенных вокруг каждой из видеокамер или под ними.
Комплект из семи микрофонов, встроенных в устройство Polycom EagleEye Director, позволяет решению улавливать голоса людей в помещении и автоматически наводить на них одну из видеокамер, в то время как вторая видеокамера дает общий вид помещения.

При этом пользователи должны находиться на расстоянии максимум 7 метров от системы камер, то есть в переговорных комнатах большей длины данное решение работать будет не эффективно.

Кроме размеров помещений, в которых может быть использована система, немаловажен такой фактор, как стоимость данного решения: система из двух видеокамер стоит $14999, при этом сама по себе она не работает и к ней необходимо приобрести аппаратный терминал Polycom, например, RealPresence Group 500, стоимость которого составляет около $6000. В итоге стоимость готового решения с Polycom EagleEye Director составит минимум $21 тыс.

Система Cisco TelePresence SpeakerTrack 60 появилась на рынке позже решения от Polycom, и это позволило отладить логику ее работы под наиболее распространённые бизнес сценарии и, со слов представителей Cisco, избавиться от некоторых детских болезней присущих решению Polycom. Например, в решении от Cisco изначально реализован режим “Dual Hunting”, когда после обнаружения нового говорящего обзорная камера наводится на него, происходит переключение изображения, после чего неактивная камера отводится на минимальное увеличение и становится обзорной. Кроме того, используются значительно более совершенные камеры с CMOS матрицами разрешения 4K (2160p) и магнитным приводом позиционера, что позволяет быстрее наводиться и с большей вероятностью распознавать лица говорящих.

Допустимое расстояние до говорящего отдельно нигде не упоминается, но решение в целом позиционируется для работы в «помещениях небольшого размера».

Рекомендованная цена системы Cisco TelePresence SpeakerTrack 60 составляет $15900, плюс стоимость ВКС терминала C40, C60, С90 или SX80, т.к. по аналогии с Polycom комплект камер Cisco с другими ВКС терминалами не совместим. В итоге решение от Cisco обходится в сумму, сопоставимую с Polycom EagleEye Director.

Даже если не брать в расчет стоимость двухкамерных решений от этих вендоров, область их использования в силу специфики применяемых алгоритмов ограничена размерами помещений. Как быть в случае, если переговорная комната или конференц-зал имеют площадь более 50 кв.м.?

На помощь приходит второй способ.

Решение на основе обратной связи от медиа-оборудования зала

Данный подход не подразумевает использование готового решения, наоборот, состав оборудования существенно расширяется и включает в себя:

1. Поворотную видеокамеру с оптическим увеличением. О критериях выбора видеокамер в зависимости от размера помещений было рассказано в прошлой статье.
2. Конгресс-систему с микрофонными пультами на каждом рабочем месте, например типа «гусиная шея».
3. Контроллер управления микрофонными пультами.

Микрофоны конгресс-системы не только захватывают звук от участников мероприятия, но и служат ориентиром положения в пространстве каждого участника относительно видеокамеры, при условии, что сами микрофоны не перемещаются на столе в процессе использования.
Поворотная видеокамера может управляться с помощью идущего в комплект с ней пульта дистанционного управления, но сама по себе автоматически наводиться на микрофоны она не умеет.

Контроллер управления служит связующим звеном между видеокамерой и микрофонами. Он получает информацию о номере активного микрофона и отправляет на видеокамеру команду, которая переводит ее в заранее запрограммированное положение (так называемый пресет, от англ. preset), соответствующее текущему активному микрофону. На рынке известны контроллеры таких производителей как Crestron, AMX, Extron.

Плюсы данного подхода очевидны: его можно применять в помещениях разного размера, для любого количества участников и интегрировать с любым ВКС терминалом. Каждый новый участник означает лишь добавление нового микрофонного пульта, а за счёт использования PTZ-видеокамер с большим увеличением можно охватить залы размером более 100м2. Видеокамера и конгресс-система могут быть интегрированы, как с персональным компьютером с установленным на нем ПО ВКС, так и с аппаратными терминалами ВКС.

Но есть и ложка дегтя. Во-первых, из-за использования одной камеры, удалённые участники будут видеть движение камеры. Во-вторых, контроллеры управления сами по себе ничем управлять не умеют. В их состав кроме управляющих интерфейсов (RS-232, RS-485, RS-422, ИК порты и т.п.) входит встроенная среда программирования, в которой нужно написать управляющую устройствами программу, то есть требуются услуги узкоспециализированного AV-программиста. Стоимость работы программиста и время, требуемое на написание и отладку программы, напрямую зависят от моделей используемого в зале оборудования и других особенностей проекта. Рекомендованная стоимость контроллера управления начинается от $2500. Стоимость работы программиста на реализацию только задачи автоматического наведения видеокамеры начинается от $1000. И это, не считая стоимости видеокамеры и самой конгресс-системы.

Кроме того, задача управления видеокамерой является лишь малой частью тех возможностей, которые решают контроллеры управления залом: проекторы, телевизоры, системы освещения, проекционные экраны – всем этим оборудованием можно управлять, написав соответствующую программу. Поэтому в случаях, когда требуется реализация только функции автоматического наведения видеокамеры, использование контроллеров управления – это пальба из пушки по воробьям.

Данная статья написана с целью рассказать о третьем способе реализации функции автоматического наведения камеры, в котором нет необходимости тратить для этого внушительный бюджет на приобретение контроллера управления, на услуги программиста или на двухкамерное решение.

Система наведения PTZ-видеокамер UnitKit Autotracking

В данном способе отпадает необходимость использовать контроллер управления за счет того, что функцию управления видеокамерой берет на себя центральный блок конгресс-системы. Он получает номер активного микрофонного пульта и в соответствии с ним сообщает камере номер положения-пресета, в которое она должна переключиться.

Весь процесс настройки оборудования занимает максимум 30 минут и может быть выполнен неспециализированным в данной области ИТ-специалистом.

Мы собрали тестовый стенд, на котором представили два варианта реализации задачи – на базе проводной и беспроводной конгресс-систем. Ниже представлены фотографии оборудования и видеоролики, на которых можно наглядно оценить работу автоматического наведения видеокамеры.

Стенд 1. UnitKit Autotracking Wireless

В данном стенде было использовано следующее оборудование:
1) Видеокамера Clevermic Uno с 12-кратным оптическим зумом, идеально подходящая для переговорных комнат среднего и большого размеров.
2) Конгресс-система BKR WCS-20M с беспроводными микрофонными пультами BKR WCS-201C/D
3) Персональный компьютер с установленным на него клиентом ВКС TrueConf Client. Видеозвонок совершался с использованием программного видеосервера TrueConf Server.
4) Телевизор для отображения удаленных участников, вывод звука осуществлялся через встроенные в телевизор динамики.

Стенд 2. UnitKit Autotracking Wired

В данном стенде было использовано следующее оборудование:
1) Видеокамера Clevermic Uno с 12-кратным оптическим зумом, идеально подходящая для переговорных комнат среднего и большого размеров.
2) Конгресс-система BKR BLS-U450M с проводными микрофонными пультами BKR BLS-4513C/D
3) Персональный компьютер с установленным на него клиентом ВКС TrueConf Client. Видеозвонок совершался с использованием программного видеосервера TrueConf.
4) Телевизор для отображения удаленных участников, вывод звука осуществлялся через встроенные в телевизор динамики.

Работа стенда показана на следующем видеоролике:

Заключение

В качестве заключения мы приведем сравнительную таблицу представленных в статье решений. При оценке стоимости второго варианта за основу бралась цена конгресс-системы Bosch CCU2 с количеством пультов, равное восьми. Стоимость телевизоров, персональных компьютеров и прочего оборудования в расчет не бралась.

Уважаемые читатели, для вас скидка 3% в компании UnitSolutions по промокоду: unitgeeks

Автор: UnitSolutions — все для видеоконференцсвязи

Источник