一种索道摄像机系统及其控制及视频信号传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种索道摄像机系统及其控制及视频信号传输方法，适用于索道条件下影视拍摄领域，并能根据使用需求，拓展应用于轨道等动态拍摄条件及其它需要较高可靠性的信号定点传输领域。
【背景技术】
[0002]索道摄像机系统(业内人士约定俗成为“飞猫”)，是一种特殊的影视拍摄设备，可以实现远距离两点之间水平、倾斜或垂直方向的运动拍摄，配合下方悬挂的安装有摄像机及镜头的遥控云台，从空中独特的运动视角，得到具有极强视觉冲击力的拍摄画面。
[0003]从广告片、风光记录片、大型晚会现场到电影电视、奥运会、世界杯、Fl赛车等体育赛事的转播，都广泛使用了索道摄像机系统。
[0004]传统的索道摄像机系统对遥控云台、摄像机和镜头的控制及视频信号均采用微波无线信号传输方式，在重大活动转播中曾因频率干扰等问题而失效，失掉了宝贵的拍摄角度。如:新中国成立60周年阅兵仪式长安街沿线800米空中俯视移动拍摄，深圳大学生运动会开幕式的部分时段空中移动拍摄等。
【发明内容】
[0005]本发明解决的技术问题是:克服现有索道摄像机微波无线信号传输方法的不足，提供一种索道摄像机系统及其控制及视频信号传输方法，具有带宽高、抗干扰能力强、可靠性尚等优点。
[0006]本发明的技术解决方案是:一种索道摄像机系统，包括第一锚定点(1)、第一滑轮(2)、承载索(3)、第二滑轮(4)、第一牵引光缆(5)、第二牵引光缆(6)、小车滑轮组(7)、索道小车(8)、发送光端机(9)、电池组(10)、摄像机及镜头(11)、遥控云台(12)、第三滑轮(13)、第二锚定点(14)、摄像机控制单元CCU(15)、录像机及监视器(16)、第一专用电缆(17)、HD-SDI高清视频线(18)、接收光端机(19)、云台及镜头控制盒(20)、第二专用电缆(21)、第三专用电缆(22)、第二光纤(23)、第一光纤(24)、第一卷扬机(25)、第一光滑环(26)、第二卷扬机(27)、第二光滑环(28);
[0007]第一锚定点⑴和第二锚定点(14)设置于2个之间具有一定跨度，离地面一定高度的固定平面上，在第一锚定点(I)和第二锚定点(14)之间架设承载索(3);索道小车(8)通过索道小车(8)上方的小车滑轮组(7)悬挂在承载索(3)上，能够沿承载索(3)的方向滑动；索道小车(8)上安装有发送光端机(9)和电池组(10)，索道小车(8)下方悬挂固定安装有摄像机及镜头(11)的遥控云台(12);电池组(10)为遥控云台(12)、摄像机及镜头
(11)、发送光端机(9)等提供直流电源；第二滑轮(4)通过支架垂直固定安装在第一锚定点
(I)的下方，第一牵引光缆(5)规则缠绕在第一卷扬机(25)上，第一牵引光缆(5)的一端固定在第一卷扬机(25)上，并与同轴的第一光滑环(26)相连，第一牵引光缆(5)的另一端从第一卷扬机(25)上引出，通过第二滑轮(4)与索道小车(8)的左侧固联并引至发送光端机(9);第一滑轮(2)通过支架垂直固定安装在第一锚定点(I)和第二滑轮(4)之间，第三滑轮(13)通过支架垂直固定安装在第二锚定点(14)的下方；第二牵引光缆(6)规则缠绕在第二卷扬机(27)上，第二牵引光缆(6)的一端固定在第二卷扬机(27)上，并与同轴的第二光滑环(28)相连，第二牵引光缆(6)的另一端从第二卷扬机(27)上引出，通过第一滑轮
(2)和第三滑轮(13)与索道小车(8)的右侧固联并引至发送光端机(9);第一锚定点(1)、第二锚定点(14)、第一滑轮(2)、第三滑轮(13)和第二滑轮(4)处于同一垂直平面内，第一卷扬机(25)和第二卷扬机(27)固定在第二滑轮(4)下方的地面上；
[0008]当第一卷扬机(25)顺时针转动并且第二卷扬机(27)逆时针转动时，索道小车(8)沿着承载索(3)向右侧运动；反之，索道小车(8)向左侧运动；在索道小车(8)往复运动的同时，遥控云台(12)实现三轴方向的转动，满足拍摄画面构图的需要；
[0009]云台及镜头控制盒(20)通过第二专用电缆(21)、第三专用电缆(22)向接收光端机(19)发送遥控云台(12)控制信号和镜头控制信号，这2个信号均为电平信号；
[0010]摄像机控制单元(XU(15)产生摄像机控制信号，并通过第一专用电缆(17)发送至接收光端机(19)，该信号为电平信号；
[0011]接收光端机(19)将摄像机控制单元CCU(15)送来的电平形式的摄像机控制信号，云台及镜头控制盒(20)送来的电平形式的遥控云台(12)控制信号和电平形式的镜头控制信号转换、合并为2路光控制信号，这2路光控制信号搭载相同信号且等功率；
[0012]该2路光控制信号，经由第一光纤(24)和第二光纤(23)分别接入第一光滑环
(26)和第二光滑环(28)，第一光滑环(26)和第二光滑环(28)将2路光信号分别通过第一牵引光缆(5)和第二牵引光缆(6)引入到索道小车⑶上的发送光端机(9);
[0013]发送光端机(9)将该2路光信号转换为电平信号，并经过故障诊断、逻辑处理和实时切换处理后，还原为电平形式的摄像机控制信号、电平形式的遥控云台(12)控制信号和电平形式的镜头控制信号；
[0014]电平形式的遥控云台(12)控制信号控制遥控云台(12)在三轴方向运动，实现摄像机及镜头(11)在三轴方向的转动，满足拍摄画面的构图需要，电平形式的摄像机控制信号控制摄像机的参数设置，电平形式的镜头控制信号控制镜头的参数设置；
[0015]遥控云台(12)、摄像机、镜头在完成参数设置后，产生遥控云台(12)控制返回信号、摄像机控制返回信号、镜头控制返回信号，这3个信号均为电平信号，将这3个信号和摄像机及镜头(11)拍摄的HD-SDI高清视频信号通过电缆送至发送光端机(9);发送光端机
(9)将4路电平信号转换并合成为2路光返回信号，这2路光返回信号搭载相同信号且等功率；该2路光返回信号通过牵引光缆(I)和牵引光缆(2)传输至第一光滑环(26)和第二光滑环(28)，第一光滑环(26)和第二光滑环(28)分别通过第一光纤(24)和第二光纤(23)送至接收光端机(19)，接收光端机(19)将该2路光信号还原电平信号，并经过故障诊断、逻辑处理和实时切换处理后，还原为I路视频的电平信号和4路控制的电平信号输出，即I路视频的电平信号为HD-SDI高清视频信号，通过HD-SDI高清视频线(18)在录像机及监视器(16)上录制和显示拍摄画面，3路控制的电平信号分别为I路摄像机控制返回信号通过第一专用电缆(17)在摄像机控制单元CXU (15)上显示，I路镜头控制返回信号和I路遥控云台(12)控制返回信号分别通过第二专用电缆(21)、第三专用电缆(22)送至云台及镜头控制盒(20)，由云台及镜头控制盒(20)显示镜头和遥控云台(12)的状态参数。
[0016]所述发送光端机(9)、第一牵引光缆(5)、第一光滑环(26)、第一光纤(24)和接收光端机(19)构成光纤有线信号传输通道I ;发送光端机(9)、第二牵引光缆(6)、第二光滑环(28)、第二光纤(23)和接收光端机(19)构成光纤有线信号传输通道2 ;通道I和通道2能够独立完成信号的有线传输。
[0017]所述通道I或通道2能够实现I路最大速率为1.485Gbps的高清视频信号和最多4路最大速率为155Kbps的RS422全双工控制信号的传输。
[0018]所述发送光端机(9)和接收光端机(19)的工作波长为1310nm、1550nm。
[0019]所述光纤有线信号传输通道I和光纤有线信号传输通道2既能够独立实现信号的有线传输，还能实现光纤有线信号传输通道I和光纤有线信号传输通道2同时传输且设置为I主I备。
[0020]一种索道摄像机系统的控制及视频信号传输方法，包括摄像机系统的控制阶段和控制及视频信号回传阶段:
[0021]所述摄像机系统的控制阶段如下:
[0022](I)云台及镜头控制盒(20)通过第二专用电缆(21)、第三专用电缆(22)向接收光端机(19)发送遥控云台(12)控制信号和镜头控制信号，这2个信号均为电平信号，摄像机控制单元(XU(15)产生摄像机控制信号，并通过第一专用电缆(17)发送至接收光端机
(19)；
[0023](2)接收光端机(19)将摄像机控制单元CCU (15)送来的电平形式的摄像机控制信号、电平形式的遥控云台(12)控制信号和镜头控制信号转换、合并为2路光控制信号，这2路光控制信号搭载相同信号且等功率；
[0024](3)该2路光信号，经由第一光纤(24)和第二光纤(23)分别接入第一光滑环(26)和第二光滑环(28)，第一光滑环(26)和第二光滑环(28)将2路光信号分别通过第一牵引光缆(5)和第二牵引光缆(6)引入到索道小车⑶上的发送光端机(9);
[0025](4)发送光端机(9)将2路光信号转换为电平信号，并经过故障诊断、逻辑处理和实时切换处理后，还原为电平形式的摄像机控制信号、电平形式的遥控云台(12)控制信号