Прошло уже более трех лет с тех пор, как мы написали наше популярное руководство по камерам PTZ для начинающих. В то время мы размышляли о том, что эти камеры стали прорывом в дистанционном производстве, в незаметном позиционировании и снижении эксплуатационных расходов при минимальном снижении качества изображения или без него. Именно эти особенности сделали их основой документальных телевизионных программ, записей лекций, конференц-залов, музыкальных площадок и молитвенных домов.

С тех пор, однако, камеры PTZ пережили вторую революцию, но не обязательно так, как мы могли бы предсказать.

▶ Качество изображения превыше всего

Еще в 2021 году камеры PTZ все чаще разрабатывались для удовлетворения потребностей прямых трансляций и вещателей. Сенсоры становились все больше, обеспечивая прекрасное кинематографическое качество изображения. Был сделан шаг в сторону более высоких битрейтов (полный NDI и SMPTE 2110), удобных для вещания аудиовходов 12G-SDI и XLR и даже возможности использования сменных объективов. Отрасль явно двигалась в сторону PTZ камер в качестве замены телевизионных студийных камер.

▶ Ставим пользователя на первое место

Но за прошедшие годы все изменилось. Почему индустрия не преследовала кинематографическое качество в качестве своей конечной цели? За некоторыми исключениями, индустрия PTZ не была одержима достижением максимального качества изображения в первую очередь. Для этого есть три основные причины.

1. Увеличение количества меньших сенсоров

Полнокадровая матрица или 1-дюймовая матрица нового поколения, безусловно, превзойдет меньший тип, но реальные преимущества в основном проявляются в условиях экстремально низкой освещенности, сценах с экстремальной контрастностью или при съемках, требующих очень малой глубины резкости. Вознаграждением за выбор большого сенсора является значительно возросшая стоимость электроники, фильтров изображения, сложных фокусировочных модулей и объективов, особенно там, где организация хочет иметь 20-кратный или 30-кратный диапазон, сохраняющий критическую резкость как на широком, так и на длинном конце зума. Есть пользователи, особенно в крупных студиях или концертных залах международного значения, театрах, оперных театрах и конференц-центрах, которым требуется детальное качество изображения, которое может обеспечить эта технология, но для растущего большинства приоритет имеют другие факторы.

Индустрия в подавляющем большинстве пошла по совершенно другому, но, возможно, гораздо более захватывающему пути. В последние годы качество изображения, эффективность и экономичность стандартных матриц (1/3" и 1/2") значительно улучшились. Производительность, которую мы видели у микросенсора раннего поколения с диагональю четыре трети или 1 дюйм, теперь соответствует сегодняшнему меньшему компоненту с точки зрения возможностей съемки при слабом освещении, динамического диапазона и общего качества изображения. Вывод заключается в том, что новые датчики меньшего размера легко «достаточно хороши» для многих (или даже большинства) применений.

2. Демократизирующий эффект PTZ

Перспектива использования видео повсюду — в конференц-залах, учебных залах, классных комнатах, молитвенных домах, спальнях ютуберов — изменила индустрию PTZ. Пользовательский опыт стал таким же важным, как и хорошее качество изображения: у многих клиентов нет ни навыков, ни желания настраивать яркость, гамму или уровни пьедестала, чтобы получить готовый к трансляции кадр. Они просто хотят получить отличное изображение в полностью автоматическом режиме. Короче говоря, большинство клиентов хотят иметь такой же простой пользовательский опыт, который предлагает им iPhone.

3. Есть рыба покрупнее!

За последние 5 лет индустрия PTZ значительно опередила рынок студийных камер и видеокамер с точки зрения инноваций (и роста). Итак, если не в использовании более крупных датчиков, то где мы находим это быстрое развитие? Одним словом – автоматизация.

▶ Внедрение автоматизации

В секторе, который был изобретен для обеспечения удаленного производства нескольких камер одним человеком, неудивительно, что автоматизация продолжает оставаться его самой большой движущей силой. Камера PTZ была разработана для быстрой и незаметной установки в любом месте. Она стала популярной благодаря способности одного оператора управлять от одной до двадцати камер.

Таким образом, если эти камеры могут быть установлены и эксплуатироваться без какого-либо вмешательства человека, неудивительно, что автоматизация всех возможных процессов находится в центре внимания производителей.

▶ Включение AI

Появление искусственного интеллекта практически в одночасье превратило то, что теоретически возможно, в реальность. В качестве примера рассмотрим технологию автоматического слежения.

Камеры слежения за движением не являются чем-то новым. Ранние (неинтеллектуальные) модели были популярны, особенно при записи лекций и живых презентациях. Они использовали алгоритмы, которые могли определять типичные человеческие формы, движения и оттенки кожи и направлять камеру в движение, чтобы человек оставался в центре внимания. Это эффективно работало в хорошо освещенных помещениях с чистым фоном и минимальным количеством людей. Однако они располагались в далеко не идеальных условиях, и их надежность колебалась, иногда теряя объект слежения или случайным образом выбирая не того человека.

Благодаря AI камеры слежения нового поколения обладают сверхъестественной способностью распознавать человека (даже в толпе людей), фиксироваться на нем и надежно отслеживать его, даже если он время от времени поворачивается спиной или на мгновение идет за объектом. Новые алгоритмы AI трансформировали отслеживание движения до такой степени, что они стали настоящими единицами «нажми и забудь».

▶ Два лучше, чем один

Камеры с автоматическим слежением стали настолько популярными, что в настоящее время они широко используются в средах с несколькими докладчиками. Проблема, с которой сталкиваются многие модели, заключается в том, что при переключении с одного объекта на другой камере придется уменьшать масштаб, прежде чем она найдет и наведет курсор на следующую цель. Решение заключалось в том, чтобы реализовать конструкцию с двумя камерами, с новыми камерами слежения за движением, оснащенными панорамной/аналитической камерой, а также основной головкой PTZ. При таком подходе камера может сразу же быстро перемещаться от ведущего к докладчику без какой-либо ненужной и отвлекающей охоты.

▶ Сверхточное отслеживание движения

Заменив HD на датчик слежения 4K, процессор естественным образом генерирует в четыре раза больше данных об изображении. Это прорыв в анализе сцены — камера теперь может рассмотреть в четыре раза больше деталей, что дает огромные преимущества. Вместо того, чтобы отслеживать людей на расстоянии не более 8 метров от камеры HD, устройство 4K может увеличить расстояние отслеживания более чем в два раза до 18 метров или более.

Теперь камеры слежения за движением можно установить во многих других местах — например, в задней части конференц-залов и лекционных залов, соборов и театров.

▶ Разумная инвестиция

Таким образом, за последние пять лет технология отслеживания движения достигла зрелости, но потенциально еще более впечатляющим достижением стало отслеживание голоса. Почему так? Потому что в подавляющем большинстве сред люди просто не находятся в движении! Отслеживание говорящего просто позволяет камере следить за разговором, а не за движением человека.

Существует два способа реализации отслеживания голоса. Во-первых, камеры были подключены к микрофонным решеткам с направлением прибытия (например, Sennheiser TCCM или TCC2, RMCG от Yamaha и многим моделям от Nureva, Shure и Audio Technica. Они инкапсулируют несколько микрофонов для анализа направления, с которого исходит звук. С помощью процессора, такого как Lumens CamConnect AI-Box1, камера (или несколько камер) могут фокусироваться на активном голосе в комнате и переключать угол для захвата оживленной дискуссии.

Мгновенно (и автоматически) PTZ камеры получили возможность воспроизводить события с нескольких камер без вмешательства человека. Ушли в прошлое ручные контроллеры, и исчез неизбежный широкий план, который затрудняет понимание того, кто говорит.

Отслеживание нескольких динамиков позволило получить производственные ценности в телевизионном стиле в конференц-залах за небольшую часть стоимости вещательной студии. Поддерживая несколько микрофонных решеток и четыре камеры, этот тип установки хорошо подходит для залов заседаний и лекционных залов, где переключение между углами камеры может изменить опыт удаленного просмотра.

▶ Умные камеры для переговорной комнаты

Второй подход к отслеживанию голоса является совсем недавним нововведением. Такой подход встраивает эту технологию обнаружения звука в саму камеру. В небольших конференц-залах, студиях подкастов и видеоблогах такие устройства, как Lumens VC-TR60A, могут автоматически направлять головку камеры для переключения между двумя выступающими или переходить в режим многоголосного кадрирования, чтобы снять дискуссию с точно скомпонованным кадром, на котором запечатлены все активные участники.

Благодаря поддержке AI камера способна определять местоположение звука, а затем различать шум, производимый человеком, и, например, хлопающую дверь, крик птицы или тявканье собаки! Подключив камеру к эталонной аудиолинии, устройство может еще больше исключить громкоговорители в комнате из системы обнаружения звука, что делает отслеживание голоса безошибочно точным.

Включение дополнительной панорамной камеры снова приносит свои плоды, позволяя системе переключаться на широкий план, когда головка PTZ должна двигаться. Это устраняет все видимые движения камеры, которые могут вызывать беспокойство у удаленных наблюдателей.

▶ Картинка в картинке

Как мы уже видели, панорамная камера является многофункциональной, выступая в качестве инструмента анализа AI для обнаружения и отслеживания человека, а также в качестве широкоугольного плана для интеллектуального переключения снимков. В последних моделях вспомогательная камера играет третью роль, позволяя выводить изображение «картинка в картинке» (PIP) непосредственно с выходов HDMI, USB и (где доступно) SDI.

Создание PIP непосредственно с камеры — это прорыв во многих приложениях, где требуется двухкадровый просмотр и где пользователи хотят упростить свой рабочий процесс. Эта разработка стала результатом требований клиентов к комнатам для допросов и учебным комнатам, где синхронизированный и одновременный крупный план и широкий обзор имеют жизненно важное значение.

▶ IP Телевещание и возможности подключения

Рост производства IP был неизбежен в течение многих лет, и технологии, доступные 3-4 года назад, либо все еще актуальны, либо эволюционировали. В частности, это относится к популярному формату NDI.

▶ NDI HX3

Несмотря на то, что потоковое видео с высокой пропускной способностью (см. VC-A71P-HN) по-прежнему занимает свое место в вещательном телевидении, высококачественных цифровых вывесках и съемке прямых трансляций первого уровня, наблюдается всплеск интереса к форматам с низкой задержкой, которые уравновешивают сжатие с качеством изображения. С появлением NDI HX3 потоковая передача видео и совместная работа вступили в новую эру. Поддерживая передачу данных до 4K по сети 1GbE, HX3 представляет собой идеальный баланс качества видео, задержки и пропускной способности.

Благодаря широкой поддержке различных поставщиков HX3 очень хорошо подходит для производства прямых трансляций с творческой экосистемой, с которой не может соперничать ни один другой формат IP.

Формат NDI HX3 теперь встроен в новейшие камеры PTZ и доступен через мини-кодеры в старых моделях, которые не могут быть обновлены до последней версии.

▶ AV Интеграция: Dante AV-H

Новый Dante AV-H в настоящее время внедряется в PTZ камеры. Он обладает многими характеристиками NDI HX3, являясь кодеком H.26X с низкой задержкой, предназначенным для работы в существующих локальных сетях. В то время как NDI славится своими творческими производственными процессами, Dante AV-H не имеет себе равных, когда речь идет о совместимости с IP аудио (Dante аудио) и экосистемой управления (Dante Manager и Dante Controller).

Благодаря PTZ камерам с поддержкой Dante AV-H администраторы могут маршрутизировать, управлять и защищать видео- и аудиосигналы с помощью знакомых приложений Dante. Они также могут интегрировать камеры PTZ со сторонними продуктами, такими как микрофоны, динамики и цифровые сигнальные процессоры, что делает этот формат чрезвычайно привлекательным для менеджеров AV, работающих в конференц-залах, учебных залах и помещениях для мероприятий, где уже установлено Dante Audio.

▶ Будущее

Мало кто мог предсказать, что акцент сместится с одержимости качеством изображения и размером сенсора на повышение производительности, прежде всего. Безусловно, с точки зрения автоматизации можно получить еще больше преимуществ, поскольку внедрение AI ускоряется, а способность искусственного интеллекта продолжать превосходить ожидания. Будущее, конечно, не предопределено, но оно наверняка будет захватывающим.

PS. Эту статью написал человек!