Что такое PTZ-камера?

Что такое PTZ-камера?

PTZ-камера — это роботизированное устройство со встроенным электромеханическим приводом, который позволяет дистанционно управлять направлением взгляда объектива. PTZ-камеры могут поворачиваться в горизонтальной плоскости, наклоняться вертикально и увеличивать масштаб объекта без потери качества изображения, благодаря оптическому зуму.  Камерой можно управлять в ручном и автоматическом режиме наведения.

Аббревиатура «PTZ» образована из английских слов, обозначающих основные функциональные особенности:

  • Pan (панорамирование) — вращение вокруг вертикальной оси, перемещение взгляда влево, вправо (0 — 360°);
  • Tilt (наклон) — вращение вокруг горизонтальной оси, перемещение взгляда вверх, вниз (чаще всего равно -15° до +90°);
  • Zoom (зум) — оптическое приближение или отдаление от объекта съемки (в среднем кратность увеличения составляет 0 — 30).

В данных системах шаговые двигатели отвечают за поворот и наклон, а за приближение — оптический трансфокатор (вариообъектив с переменным фокусным расстоянием).
PTZ-камера

Содержание

  1. Где применяют PTZ-камеры
  2. Основные характеристики PTZ-камер
  3. Управление камерой и передача видеопотока
  4. Краткое сравнение основных технических характеристик PTZ-камер ведущих производителей
  5. Видеообзор

Где применяют PTZ-камеры

Благодаря поворотным механизмам, наличию оптического зума и широкому углу обзора, PTZ-камеры нашли широкое применение во многих сферах:

Традиционные громоздкие камеры без PTZ-механизма требуют использования штатива и человека оператора для манипуляций. Они занимают ценную площадь студии или переговорной. Классические системы являются более дорогими,  сложными в эксплуатации и обслуживании. PTZ-камеры позволяют делать больше стримингового контента с меньшими затратами, способствуют увеличению полезной площади благодаря отказу от штативов и устраняют необходимость в операторах.
Ближайшими родственниками PTZ-камер являются — ePTZ камеры.

Основные характеристики PTZ-камер

  • Разрешение матрицы;
  • Чувствительность матрицы и минимальная освещенность для корректной работы;
  • Динамический диапазон, наличие компенсации засветки;
  • Отношение сигнал/шум формируемого видеоизображения;
  • Наличие или отсутствие оптического и цифрового зума;
  • Угол обзора камеры;
  • Наличие различных режимов функционирования и коррекции изображения;
  • Тип исполнения корпуса;
  • Входы и выходы для подключения;
  • Выходное разрешение, форматы кодирования и передачи видео-, аудиопотока.
  • Напряжение питания и потребляемая мощность;
  • Принцип организации электропитания (внешние или внутренние преобразователи AC/DC, PoE инжекторы и коммутаторы)

Зачастую достаточно разрешения 2 Мп (Full HD), поддерживаемого большинством современных мониторов. Однако на рынке существует немало более экзотических устройств, для узкоспециального и отраслевого применения.
Наиболее распространенное разрешение:

  • HD (720p) — 1280×720 (1 Мп) — средняя разрешающая способность, подходит для общей оценки области наблюдения.
  • SXGA (960p) — 1280×960 (1.3 Мп) — увеличенное количество пикселей по вертикали для специфической, вытянутой вверх, сцены.
  • Full HD (1080p) — 1920×1080 (2 Мп) — разрешение с возможностью идентификации человека, распознавания лица.
  • Quad HD (1440p) — 2560×1440 (4 Мп) — улучшенная детализация при средних требованиях к пропускной способности сети.
  • 5MP — 2560×1920 (5 Мп) — высокая детализация, четкая картинка.
  • 4K UHD или Ultra HD (2160p) — 3840×2160 (8 Мп) — отличное качество изображения, распознавание мелких деталей, возможность использования цифрового зума, цифрового панорамирования.
  • 8K UHD (4320p) —  7680×4320  (33,2 Мп) — входное разрешение ряда современных ePTZ-камер. Столь высокое разрешение используется для цифрового зума и панорамирования, хотя на выходе получают все то же 4K UHD.

Управление камерой и передача видеопотока

Дистанционное управление камерой может производиться в нескольких режимах:

  • Ручное наведение:
    • Персональный ИК пульт, или централизованная консоль PTZ-управления;
    • Благодаря программному обеспечению установленному на смартфоне или планшете;
  • Автоматическое наведение:
    • Переключение заранее подготовленных пресетов, когда камера наводится на определенную зону (как в ручном, так и в автоматическом режиме);
    • Посредством встроенных или сторонних алгоритмов слежения и автонаведения камеры.

Управление основными функциями может осуществляться через интерфейсы стандартов:

  • RS-232
  • RS485
  • RS422
  • HDMI CEC
  • USB
  • А также через LAN сети по IP

На данный момент существуют комбинированные стандарты передачи видеопотока, питания (Power over Ethernet — PoE) и управления по Ethernet кабелю:

PTZ-камеры управление и передача видеопотока в которых реализованы в цифровом формате по сети Ethernet, могут также называть — IP-камерами
В большинстве случаев для питания PTZ-камеры эксплуатирующейся в помещении достаточно напряжения обеспечиваемого маломощным преобразрвателем 220VAC/12VDC или POE инжектором.
Камеры эксплуатируемые на улице имеют более высокие требования к электропитанию из-за ситстем подогрева и подобных опций и диапазон напряжений питания выше — 24VDC, также могут иметь встроенные блоки питания от 24VAC до 220VAC.
Рассмотрим как происходит управление PTZ-камерой, на примере пульта управления PTZ камерами CleverMic C700

Подробнее про управление и автонаведение PTZ-камер
Видео может передаваться и более привычным образом, по отдельному кабелю:

  • USB
  • DVI
  • HDMI
  • SDI

Следует отметить, что камеры оборудованные USB 3.0, уже способны передавать несжатое видео, что выгодно отличает их от пользовательского оборудования c USB 2.0 и приближает их по функциональности к профессиональным моделям.

Краткое сравнение основных технических характеристик PTZ-камер ведущих производителей

Сравнение PTZ-камер от: AVer, CleverMic, Lumens, NewTek, Panasonic и Sony
Модель Датчик Разрешение Оптический
зум
Цифровой
зум
Угол
обзора
Мин.
освещ.
Интерфейсы NDI POE
AVer
AVer PTZ310N 1/2.8”, 2.07 MP, Exmor CMOS FullHD 12X 12X 72.5° 0.4 lux 3G-SDI, HDMI, LAN, USB Да Да
AVer PTZ330N 1/2.8”, 2.07 MP, Exmor CMOS FullHD 30X 12X 67° 0.3 lux 3G-SDI, HDMI, LAN, USB Да Да
CleverMic
CleverMic 1011NDI-20 1/2.8”, 2.07 MP, HD CMOS FullHD 20X 10X 54.7° 0.5Lux LAN, RS232, RS485, SDI, HDMI, LAN Да Да
CleverMic 1011NDI-30 1/2.8”, 2.07 MP, HD CMOS FullHD 30X 10X 65.1° 0.5Lux LAN, RS232, RS485, SDI, HDMI, LAN Да Да
Lumens
Lumens VC-A50P 1/2.8”, 2MP, CMOS FullHD 20X 63° 1.0 lux 3G-SDI, HDMI, Ethernet, RS-232, RS-422 (опция) Да
Lumens VC-A50PN 1/2.8”, 2MP, CMOS FullHD 20X 63° 1.0 lux Ethernet, SDI, HDMI, RS-232, RS-422 Да Да
NewTek
NewTek PTZ1 1/2.8”, CMOS FullHD 20X LAN, HDMI, 3G-SDI Да Да
NewTek NDI PTZUHD Sony 1/1.8”, CMOS 4K UHD 30X LAN, HDMI Да Да
Panasonic
Panasonic AW-HE40H 1/2.3”, MOS FullHD 30X (+1,4 extender) 16x 0.7 lx HD SDI, LAN, RS-232, RS-422, USB, SD card (опция) Да
Panasonic AW-HE130 1/2.86”, Full-HD 3MOS FullHD 20X (+1,4 extender) 2 lx HDMI, 3G/HD/SD-SDI, LAN, RS-232, RS-422 (опция) Да
Panasonic AW-UE70 4K 1/2.3”, MOS 4K UHD 20X 0.7 lx HDMI, 3G/HD-SDI, LAN, RS-232, RS-422, USB, SD Card (опция) Да
Panasonic AW-HN38H 1/2.3”, MOS FullHD 22X 0.7 lx HDMI, 3G/HD-SDI, LAN, RS-232, RS-422, USB, SD Card Да Да
Panasonic AW-UN70 W/K 1/2.3”, MOS 4K UHD 20X 0.7 lx HDMI, 3G/HD-SDI, LAN,RS-232, RS-422, USB, SD Card Да Да
Panasonic AW-UE150 W/K 1”, 4K MOS 4K UHD 20X 10x 82.8° 2 lx HDMI, 12G-SDI, 3G-SDI, MONI OUT, LAN, RS-422 Да Да
Panasonic AW-UE100 W/K 1/2.5”, 4K MOS 4K UHD 24X 81.8° HDMI, 12G-SDI, 3G-SDI, LAN, RS-422 Да Да
Sony
Sony SRG-X120 1/2.5”, 8.5 MP, Exmor R CMOS 4K (опция) 12X 70° 1.6 lux HDMI, 3G-SDI, HDMI, RS-422 (опция) Да
Sony SRG-X400 1/2.5”, 8.5 MP, Exmor R CMOS 4K (опция) 30X 70° 1.6 lux 3G-SDI, HDMI, LAN, RS-422 (опция) Да

И еще пара наших видеообзоров

Если у вас есть вопросы, нужна консультация касательно выбора оборудования или установки, специалисты Unitsolutions помогут подобрать решение для ваших задач.