Drahtlose Miniaturkamera
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Ultrakompakte HD-Kamera mit integriertem DVB-T-Sender
- Auf einen Blick
- Technische Details
- Datenblatt
- Anwendung
- Angebot
Auf einen Blick
Bei Sportübertragungen kommen heute Funkkameras mit extern angeschlossenen Sendern zum Einsatz. Diese Kombination von mehreren Systemen erfordert einen hohen Platz- und Strombedarf, so dass hochauflösende Live-Bilder nur bedingt und nicht bei allen Sportveranstaltungen zur Verfügung stehen. Lange Kabelbäume und große, schwere Kameras stören die Arbeit auch in anderen Anwendungsbereichen, wie z.B. in der Filmindustrie bei Außenaufnahmen in schwer zugänglichen Gebieten oder in der Erforschung von Naturereignissen mithilfe von Drohnen. Bei einer Naturkatastrophe, wie z.B. einem Vulkanausbruch, ist es derzeit nicht möglich HD-Live-Bilder zu bekommen, da es bei unbemannten fliegenden Objekten stark auf das Gewicht der Nutzlast ankommt.
Im Hinblick auf diese Anwendungen haben Forscher des Fraunhofer IIS eine HDTV-Kamera mit integriertem DVB-T-Sender zur drahtlosen Übertragung von Videodaten entwickelt.
Technische Details
Forscher des Fraunhofer IIS haben in einer abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit eine drahtlose HD-Kamera entwickelt. Diese besteht aus einer hochauflösenden Kameraplattform und einem im selben Gehäuse untergebrachten Sender, welcher im Frequenzbereich von 1,9 bis 2,7 GHz und mit einer Sendeleistung von ca. 100 mW arbeitet.
Kernstück der neuen Kameratechnologie ist die Integration der kompletten Bildaufbereitung und des DVB-T-Modulators in einen integrierten Schaltkreis, einem sogenannten FPGA. Zudem wurde eine qualitativ hochwertige MPEG-4 AVC/H.264 Bildkompression integriert. Ein echtzeitfähiges Betriebssystem übernimmt die Koordination aller Steuer- und Regelaufgaben. Damit kommen bei der neuen Kamera hochintegrierte digitale, analoge und hochfrequente Schaltungstechniken sowie eingebettete Hard- und Software zum Einsatz.
Weitere Stärken der Kamera liegen in Größe, Gewicht und Leistungsverbrauch. Mit gerade einmal 11,2 x 3,8 x 6,2 cm und 500 g kann die Kamera auch an schwer zugänglichen Orten eingesetzt werden. So können beispielsweise Großveranstaltungen von hohen Masten oder aus der Luft aufgenommen werden. Die geringe Leistungsaufnahme von nur 14 W garantiert lange Einsatzzeiten.
Darüber hinaus ist es möglich, die Kamera nahtlos in bestehende Broadcasting-Workflows einzubinden. So wird zur Übertragung der Bilddaten der DVB-T-Standard in verschiedenen und auf die jeweilige Anwendung zugeschnittenen Ausprägungen benutzt. Das ausgestrahlte Signal ist somit mit jedem handelsüblichen DVB-T-Empfänger darstellbar, der MPEG-4 AVC/H.264 unterstützt. Die Steuerung aller wichtigen Parameter der Kamera erfolgt ebenfalls drahtlos im 433-MHz oder 868-MHz-ISM-Band. Die Forscher wurden für ihre Innovationen in der drahtlosen HD-Kamera mit dem embedded AWARD 2011 ausgezeichnet.
Datenblatt
Bildsensor: 2/3” Einchip CMOS Sensor
Auflösung: 2048 x 1080 Pixel
Formate: NTSC / PAL, 4:3 / 16:9 720p @ 50, 59.94, 60 Hz 1080i @ 50, 59.94, 60 Hz 1080p @ 23.98, 24, 25, 29.97, 30 Hz
Video: Kompression: MPEG-4 AVC/H.264 High Profile, Level 4.0 (ISO/IEC 14496-10)
Coderate: 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
Modulation: QPSK, QAM16, QAM64
OFDM: 2k-mode
Guard Intervall: 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
Kanalbandbreite 7 MHz (6 MHz und 8 MHz folgt)
Frequenzbereich: 1.9 GHz – 2.7 GHz
Sendeleistung: 100 mW
Fernsteuerung: 433/868 MHz ISM-Band (OOK, FSK, GFSK)
Spannungsversorgung: 9-36 V, 14 W
Dimensionen: 112 mm x 38 mm x 62 mm (ohne Objektiv)
Gewicht: 300 g (ohne Objektiv)
Objektiv-Aufnahme: C-Mount
Anwendung
Das größte Anwendungspotenzial der Kamera liegt im Bereich Film und Fernsehen. Bei der Produktion von Live-Sendungen oder Sportgroßereignissen kann die HD-Kamera zusätzliche und neue Perspektiven eröffnen. Dem Zuschauer wird das Gefühl vermittelt, unmittelbar vor den Darstellern auf einer Bühne zu stehen; durch die Kombination von zwei Kameras sogar in 3D.
Spektakuläre Bilder von Skispringern, Abfahrtsläufern oder Motorradfahrern sind mithilfe der Kamera problemlos möglich und leicht produzierbar. Denkbar sind weitere Szenarien, bei denen eine sehr kleine Kamera gefordert ist und keine Kabel installiert werden können. Beispielsweise könnte in einem beweglichen Eishockeytor eine Point-Of-View-Kamera völlig neuartige Bilder liefern.
Im Umfeld von Überwachungs-, Aufklärungs- und Rettungseinsätzen ist es mit Hilfe dieser Kamera erstmals möglich, hochauflösende Bilder von Katastrophensituationen wie z.B. Industriehavarien, Naturkatastrophen oder schweren Unfällen zu liefern. Somit werden die Rettungskräfte durch detaillierte Übersichtsbilder in ihrer Arbeit unterstützt.
Angebot
- Demonstrationsmuster verfügbar, integrierbar in Standard-Broadcasting-Workflows
- Lizenzierung der Technologie
- Kundenspezifische Weiterentwicklung bzw. Änderung möglich
- Auch einzelne Technologien können z.B. in vorhandene Kameras integriert werden

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