Grundlagen und Übersicht

PTZ-Systeme für Videoconferencing und Education

PTZ steht für Pan-Tilt-Zoom, also schwenken, neigen und zoomen. Es handelt sich bei PTZ-Kameras also um Kameras, die genau das können, und zwar automatisch. Im Deutschen spricht man auch von Schwenk-Neige-Kameras. Einen Auslöser an PTZ-Systemen vermisst niemand, da sie ausschließlich ferngesteuert eingesetzt und wie ein Roboter gesteuert werden.

PTZ-Kameras während eines Vortrags
Zwei Augen sehen mehr als eines: Automatisches Umschalten zwischen CloseUp und Totale mit CamDirector von Avonic (Bild: Avonic)

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Inhalt dieses Grundlagen-Artikels:


Im Gegensatz zu normalen Videokameras sind PTZ-Kameras überwiegend für Streaming-Anwendungen gedacht. Einige wenige bieten die Möglichkeit, auf eine interne SD-Karte aufzuzeichnen. Normalerweise sind PTZ-Kameras in ein Netzwerk eingebunden. Was sie aufnehmen, wird entweder auf einem Server für den späteren Abruf gespeichert oder aber live gestreamt – Stichwort „Video over IP“.

Kleiner Ausflug in die jüngere Geschichte: Bereits 2002 brachte JVC mit dem GY-DV300 einen Camcorder auf den Markt, der direkt ins Internet streamen konnte. Zum Glück war das Gerät auch eine ordentliche Mini-DV-Kamera, denn die Streaming-Funktion wurde kaum genutzt. 3 Jahre vor YouTube war sie einfach ihrer Zeit voraus.

Über 20 Jahre später ist Live-Streaming gang und gäbe. Neben Webcams und PTZ-Kameras beherrschen auch Smartphones, DSLR und spiegellose Systemkameras sowie 360-Grad-, Action-Kameras und Drohnen diese Disziplin.

Bevor wir zu den Anwendungsbereichen kommen, werfen wir einen Blick auf die technischen Besonderhei­ten von PTZ-Kameras.

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Sensorgröße und -auflösung

PTZ-Kameras haben üblicherweise einen kleinen Bildsen­sor. Gängige Größen sind 1-Zoll, 1/1,7-Zoll, 1/2,3-Zoll.

Fun Fact: Ein 1 Zoll (engl. inch) sind 25,4 Millimeter. Welches Maß eines 1-Zoll-Sensors ist 1-Zoll groß? Breite, Höhe oder Diagonale? Antwort: Gar keins! Der 1-Zoll-Sensor ist ca. 13mm breit und 9mm hoch, die Diagonale beträgt ca. 16mm. Die Bezeichnung 1-Zoll-Sensor stammt noch aus der Zeit der Kathodenstrahlröhren (CRT). Hier betrug die Diagonale der Röhre ca. 1 Zoll. Die Abtastfläche war auch damals schon kleiner.

Es gibt seit kurzem (September 2022) allerdings auch eine PTZ-Kamera mit Vollformat-Sensor (24 × 36mm): die Sony FR7, die hauptsächlich für die Film- und TV-Pro­duktion gedacht ist. Übliche Auflösungen sind FullHD (1.920 × 1.080) und UHD (3.840 × 2.160).

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Objektive

Es finden praktisch ausschließlich Zoomobjektive Anwen­dung, deren weitester horizontaler Bildwinkel ca. 74° (entspricht 24mm äquivalente Brennweite bei einer Standard-Kleinbildkamera) beträgt. Der optische Zoom­faktor variiert je nach Modell zwischen ca. 5 × und 30 ×. Im Extremfall sprechen wir am Tele-Ende von einer KB-äquivalenten Brennweite von 800mm. Diese Kameras können ihr Motiv auch von der Rückseite größerer Hallen groß aufnehmen.

Meist kann digital noch weiter eingezoomt werden, was aber zu Lasten der Bildauflösung geht.

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Schwenkbereich

Der Schwenkbereich von PTZ-Kameras beträgt typischer­weise horizontal 170° nach rechts und 170° nach links, also ca. 340°. Einige Kameras bieten allerdings auch die vollen 360°, besonders solche, die für Überwachungs­zwecke eingesetzt werden. 360° bieten nicht nur ledig­lich 20° mehr Winkelabdeckung, sie sind auch schneller, da sie jede Position grundsätzlich aus zwei Richtungen anfahren können. Der vertikale Schwenkbereich erstreckt sich typischerweise von –30° bis +90°.

Kameras im höheren Preissegment führen die Bewe­gungen weich aus (graduelle Beschleunigung und Ab­bremsung der Bewegung). Den drei Freiheitsgraden Pan-Tilt-Zoom kann noch ein vierter hinzugefügt werden, wenn man die Kamera auf einem Slider montiert. Das wird in der Regel in Film- und TV-Studios angewandt.

Unter dem Begriff ePTZ werden Kameras mit festste­hendem Sensor und Objektiv verstanden, welche die Schwenk-, Neige- und Zoombewegungen ausschließlich elektronisch durchführen, indem einfach der Ausschnitt verändert wird, der aus dem Sensor genommen wird. Analog zum digitalen Zoom führt das zwangsläufig zu einem mehr oder weniger starken Verlust an Auflösung.

Panasonic AW-UE160 in schwarz und weiß
Schwarz oder weiß?
Die meisten PTZ-Kameras gibt es in genau zwei Farben. Hier: Panasonic AW-UE160
(Bild: Panasonic)

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Anwendungsbereiche

PTZ-Kameras werden heute in vielen Bereichen verwendet:

  • Überwachung von Gebäuden, Geschäften, Plätzen oder Gefahrenbereichen
  • Straßenverkehrsüberwachung (Straßen, Bahnhöfe, Flug­häfen)
  • Tele-Medizin (Kameras benötigen hierfür eine spezielle Zertifizierung)
  • Film- und TV-Produktion
  • Sport-Veranstaltungen
  • Live-Events jeder Art
  • Kirchliche und politische Veranstaltungen
  • Firmenveranstaltungen und Präsentationen
  • Gerichtsprozesse
  • Videokonferenzen und Webinare
  • Schulen und Hochschulen/Universitäten

Videokonferenzen und Fernunterricht haben durch Co­rona enorm zugenommen. Viele Hochschulen haben in der Pandemie überhaupt erst damit begonnen, eine Infra­struktur für digitalen Fernunterricht aufzubauen. Herstel­ler von PTZ-Kameras und Peripherie konnten sich demzu­folge vor Anfragen kaum retten.

Avonic PTZ-Kameras auf dem NATO-Gipfel 2022 in Madrid
PTZ-Kameras auf Konferenzen: Avonic PTZ-Kameras auf dem NATO-Gipfel 2022 in Madrid (Bild: Ditec Communicaciones)

Für Unternehmen haben Videokonferenzen handfeste Kostenvorteile; für Hochschulen ebenso – allein schon, weil viele Hochschulen räumlich aus allen Nähten platzen. Hybride Unterrichtsformen können dabei helfen, steigende Studentenzahlen zu bewältigen.

Personen in Uni Bamberg Hörsaal
Der Booster für PTZ-Kameras: Corona zwingt viele Hochschulen zur Digitalisierung, wie hier die Uni Bamberg. (Bild: Sony)

Daher werden wir uns im Folgenden auf diese beiden Einsatzbereiche fokussieren.

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Fallbeispiel Uni Kassel

Den Trend zur Digitalisierung rechtzeitig erkannt hatte die Uni Kassel. Die Hochschule verfolgte bereits seit 2017 das Ziel eines „doppelten Campus“: So wurden bis Juli 2020 alle 25 Hörsäle mit jeweils mind. zwei PTZ-Kameras (Pana­sonic AW-UN70), sowie Dokumentenkameras, interaktiven Stift-Displays und Touchpanels für die Dozenten ausge­stattet, die damit Kameraeinstellungen wählen oder das Autotracking an- oder abschalten können. Die Gesamtinvestition in Aufnahmetechnik (ohne Netzwerk) betrug ca. 450.000 €. Während Corona wurden ca. 100 Vorle­sungen pro Woche aufgezeichnet und gestreamt. Heute sind es immer noch ca. 50. Dank 2 × 8 Gbit-Anbindung der Hochschule und durch Nutzung der skalierbaren Pan­opto-Cloud gibt es keine Kapazitätsprobleme. Es wurden bereits Veranstaltungen mit 2.000 Zuhörern abgehalten.

PTZ-Kameras in Hörsaal der Universität Kassel
Uni Kassel – 25 Hörsäle mit je zwei PTZ-Kameras: Die Kameras sind in einer Box und erfassen nur die Dozenten. (Bild: Sebastian Kurte-Breul / Uni Kassel)

Mittels der Software Panopto werden die Aufzeichnun­gen/Streams in die Lernplattform Moodle integriert. Die Videos werden 2-, manchmal auch 4-kanalig übertragen, die Studenten können also selbst entscheiden, ob sie lie­ber den Dozenten oder die Tafel sehen möchten. Alle Vorlesungen werden automatisch verschlagwortet.

Screenshot: Mediensteuerung per Touch-Panel
Mediensteuerung per Touch-Panel: Der Dozent steuert alle Geräte und bestimmt Kameraeinstellungen. (Bild: Sebastian Kurte-Breul / Uni Kassel)

Das System ermöglicht auch digitale Ringvorlesungen: Vorlesungen in einer Uni können zeitgleich in Hörsäle weiterer Unis übertragen werden.

Die Erfahrungen in Kassel sind sowohl seitens der Lehrkräfte als auch der Studenten sehr positiv – auch, weil alle Beteiligten früh­zeitig in den Planungsprozess eingebunden wurden.

Pult in einem von 25 Hörsälen der Uni Kassel
Alles unter Kontrolle: Einer von 25 Hörsälen der Uni-Kassel (Bild: Sebastian Kurte-Breul / Uni Kassel)

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Who’s in control?

Im Fachjargon der Filmproduktion gibt es den Kameramann und den Schwenker. Der Kamera­mann ist für die Bildgestaltung verantwortlich, der Schwenker führt die Kamera auf dessen Anweisung.

Eine PTZ-Kamera kommt ohne Schwenker aus, da stellt sich die Frage: Wer sagt der Kamera, wo­hin sie schwenken soll? Da gibt es drei Möglichkeiten:

Variante 1: Die Kamera wird von einem Regieraum aus fern­gesteuert. Das macht dann zwar wieder ein Mensch, aber der kann im Prinzip alle Kameras aus einem Kontrollraum steuern. Die Lösung wird vornehmlich bei größeren Ver­anstaltungen eingesetzt. Das Material wird vielfach der Presse zur Berichterstattung zur Verfügung gestellt.

Variante 2: Der Redner steuert selber. Diese Variante ist im Hochschulbetrieb weit verbreitet. Im einfachsten Fall ist die Kamera auf den Dozenten ausgerichtet. Dieser muss sich ggf. identifizieren, um auf eigene Präsentatio­nen oder Kamera-Presets zurückgreifen zu können, sowie die Aufzeichnung bzw. das Streaming starten. Viele Ka­meras verfügen über ein eingebautes Tracking mit Ge­sichtserkennung, d. h., der Redner kann sich frei bewegen und bleibt dennoch immer im Bild. Bestimmte Einstellun­gen können vorab definiert und als Preset abgespeichert werden: Großaufnahme Redner, Totale, Tafel. Die Presets können dann live über Tasten an einem Controller oder über einen Rechner ausgelöst werden. Bei einigen Kameras kann der Redner die Kamera durch vorher festzulegende Gesten steuern. Sind im Vortragsraum mehrere Kameras installiert, so kann der Redner am Pult die Quellen umschalten. Quellen können neben Web-/PTZ-Kameras auch Dokumentenkame­ras, Tafel-/Whiteboard-Kameras, sowie Medienzuspielungen sein, wie z.B. die Powerpoint-Präsenta­tion des Redners. Die Auswahl er­folgt entweder über eine einfache Fernbedienung oder über den Präsentationsrechner oder über Touch-Panels. Eine einfache Lösung ist das ELGATO Stream Deck. Hier können 6, 15 oder 32 LCD-Tasten benutzerdefiniert mit Grafiken und Aktionen belegt werden.

Variante 3: Die Kamera macht alles selbst, dank Programmie­rung bzw. künstlicher Intelligenz. Diese Technologie kommt haupt­sächlich bei Aufzeichnungen mit einer einzigen Kamera zum Tra­gen. Der Redner muss sich nur einloggen, alles andere geht von alleine. Die Kamera folgt selbsttätig dem Redner. Ausgefeiltere Systeme erkennen, wo die Tafel/das Whiteboard steht und bestimmen den Bild­ausschnitt so, dass der Tafelinhalt nie abgeschnitten wird. In einigen Fällen können auch mehrere Kameras automa­tisch geführt und in einen Kanal gestreamt werden (z.B. CamDirector Teacher Tracker von Avonic). Auch Kameras, die über keine interne Tracking-Lösung verfügen, können über Drittan­bieter-Software (z.B. von electric.friends) automatisch gesteuert werden. Die Kamera sendet in diesem Fall ihr Bild an einen Ser­ver, der die Szene mit KI analysiert und über NDI entsprechende Steuerdaten zurück zur Kamera sendet.

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Schnittstellen

Der In der Regel werden alle Ka­meras und Peripheriegeräte (z.B. Controller) an dasselbe Netzwerk angeschlossen. Dank Power-over-Ethernet (PoE, PoE+) werden die Geräte über das Netzwerkkabel auch mit Strom versorgt, so dass ein einziges Kabel für den An­schluss der Geräte ausreicht. Über das Netzwerk laufen also:

  1. a) die Stromversorgung
  2. b) die Steuerungsbefehle der Kamera
  3. c) der Audio- und Videostream
  4. d) Synchronisations- und Metadaten (z.B. Untertitel)

Damit das reibungslos funktioniert, gibt es verschiedene Protokolle:

NDI (Network Device Interface) wurde 2015 von der Firma NewTec entwickelt und hat sich mittlerweile zu einem Quasi-Standard entwickelt. Es zeichnet sich durch hohe Qualität und geringe Latenzen aus. Die aktuelle Ver­sion ist NDI5. NDI/HX, /HX2, HX3 sind Varianten für niedrige Bandbreiten (HX = high efficiency). Diese Varianten werden heute in den meisten PTZ-Kameras eingesetzt. Das Protokoll macht es möglich, neben Webcam und PTZ-Cams auch Smartphones in ein Videoconferencing-System einzubinden.

SRT (Secure Reliable Transport) ist ein Open-Source-Protokoll für hohe Videoqualität und Datensicherheit. Das Protokoll setzt eine gute Datenverbindung voraus (seit 2017).

RTMP (Real Time Messaging Protocol) ist ein proprietä­res Protokoll von Adobe (seit 2009).

VISCA ist ein Steuerungsprotokoll, das zur Kommuni­kation zwischen PTZ-Kameras und Zubehör wie Joysticks verwendet wird (über serielle Schnittstelle oder IP).

SMPTE-ST2110 ist ein Standard der „Society of Motion Picture und Television Engineers“ für das Versenden digi­taler Medien über ein IP-Netzwerk.

Das FreeD-Protokoll gibt Positionsdaten der PTZ-Kamera in Echtzeit an angeschlossene Virtual-Set-Systeme weiter. So können 3D-gerenderte Hintergründe in Winkel und Perspektive dem Live-Kamerabild folgen.

UVC (USB Video Class): Geräte, die dieses Protokoll unter­stützen, können Video über die USB-Schnittstelle streamen.

Daneben gibt es weitere proprietäre Protokolle der ver­schiedenen Kamerahersteller. Die Kameras haben meist jedoch eine Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten, die al­ternativ oder zusätzlich genutzt werden können, wie SDI (Serial Digital Interface) mit Übertragung von Video-Daten via Koaxialkabel. HDMI (z.B. zum Anschluss eines Kontroll­monitors). USB (z.B. zum Anschluss an ein Modem, um per W-LAN oder LTE direkt zu YouTube oder Facebook zu streamen). Manche Kameras haben nur einen USB-An­schluss. Dieses ist z.B. Bedingung, um von Microsoft Teams zertifiziert zu werden. Meist sind Mikrofoneingänge vorhanden.

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Audio

Viele PTZ-Kameras haben kein eingebautes Mikrofon, jedoch An­schlüsse für externe Mikrofone. Bei Kameras speziell für Video­konferenzen sind Mikrofone meist eingebaut.

Auch Deckenmikrofone sind eine gerne verwendete Option. Bei meh­reren Deckenmikrofonen werden automatisch die Mikrofone, die der aufzunehmenden Stimme am nächsten sind, für die Aufzeich­nung verwendet.

Mikrofonie kann teilweise auch dazu verwendet werden, den Sprecher zu lokalisieren und die PTZ-Kamera entsprechend auszu­richten („Audio-Tracking“).

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Software

Im einfachsten Fall kann eine Videokonferenz mit einer PTZ-Kamera ohne weitere Software durchgeführt werden. Dafür zertifizierte Kameras werden einfach über USB an einen Windows- oder Mac-Computer angeschlossen und stehen direkt für Teams-/Zoom und weitere Systeme zur Verfügung.

Für komplexere Anwendungen wird meist weitere Soft­ware eingesetzt: Zur zentralen Steuerung mehrerer Geräte (das können durchaus Hunderte sein) werden entweder pro­prietäre Programme oder Drittanbieter-Lösungen wie z.B. die Mediensteuerungssoftware von Crestron eingesetzt.

Zum Streaming sowie zur Planung, Abmischung und Auf­zeichnung der Inhalte werden Programme wie Panopto, UbiCast und vMIX (kommerziell) oder OBS Studio und OpenCast (Open Source) verwendet, wobei diese meist noch weitere Aufgaben erfüllen.

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Video-Conferencing

Die AV-Ausstattung für Videokonferenzen ist abhängig von der Raumgröße. Die Präsenz-Teilnehmer sitzen meist im Halbkreis vor einem gro­ßen Monitor, auf dem die Videokonferenz-Software läuft und die externen Teil­nehmer zugeschaltet werden. Über oder unter dem Moni­tor befindet sich die Webcam oder PTZ-Kamera.

Am anderen Ende der möglichen Räume sind große Plena. Hier ist der Übergang zu Broadcast-Lösungen flie­ßend.

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Virtuelles Studio

Videokonferenzen zeigen meist die Teilnehmer in ihrem realen Umfeld, sei es ein Hör­saal oder der Heimarbeits­platz. Man kann sich aber auch in virtuelle Räume „beamen“ und künstliche Umgebungen schaffen, wie man es z.B. von virtuellen Studios der Fernsehanstalten (z.B. ZDF heute-journal) her kennt.

Ein Beispiel: Das TA-Bildungszentrum in Hameln ist ein privates (Weiter-)Bildungszentrum mit 12.000 Absol­venten jährlich. Vor Corona fand überwiegend Präsenz­unterricht statt. Doch dieser konnte auf einmal nicht mehr stattfinden. Kurz nach Beginn der Pandemie wur­den 35 Streaming-Studios mit Greenscreens eingerichtet. Dann entwickel­te ein eigens geschaffenes Team zusammen mit der hauseigenen IT-Abteilung einen veritablen virtuellen Campus. Zunächst wurde in einem 30m² großen Raum ein Studio mit verschiedenen Aktionsräumen einge­richtet. Neben zwei festinstallierten Studiokameras und einer Dokumen­tenkamera wurde eine Canon CR-N500-PTZ-Kamera angeschafft. Pro­grammierer schufen den virtuellen Campus als 3D-Modell. Über das FreeD-Protokoll sendet die CR-N500 ihre präzisen Positionsdaten und Zoom-Einstellungen an die Virtual-Reality-Software, die jede Kamerabewegung im virtuellen Raum nach­vollzieht. Über Chroma Keying wird der Dozent, der sich frei im realen Stu­dio bewegen kann, in den virtuellen Campus hineingerendert. Das Ergeb­nis ist eine hochprofessionelle virtuelle E-Teaching-Lösung, die künftig zu­sätzlich zum jetzt wieder stattfindenden Präsenzunter­richt eingesetzt wird. Das derzeitige Studio gilt als Proto­typ. Planungen für rund 25 weitere Studios dieser Art laufen bereits.

E-Teaching in Hameln: Dozent stehen in einem Greenscreen-Studio; Präsentation und 3D-Umgebung kommen aus dem Rechner.
E-Teaching in Hameln: Dozenten stehen in einem Greenscreen-Studio; Präsentation und 3D-Umgebung kommen aus dem Rechner. (Bild: TA Bildungszentrum Hameln)

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Anbieter von PTZ-Kameras

Nachfolgend eine kleine Marktübersicht ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Die Reihenfolge der Anbieter ist alphabetisch und stellt keine Wertung dar:

AVer

AVer stellt eine breite Palette verschiedener PTZ-Kameras her, für mittlere bis große Räume. Darüber hinaus baut AVer Kameras für medizinische Zwecke, Kameras für White­boards und interaktive Tafeln, sowie Dokumentenkameras.

Für den Fernunterricht und „Plug-and-Play“ eignet sich die Zoom- und Teams-zertifizierte DL-Serie (DL für „Distant Learning“). Topmodelle für Videokonferenzen sind die CAM520 Pro3 und CAM570. Für Hörsäle eignen sich be­sonders die PTZ310UNV2 und PTC330UV2. Autotracking und -framing ist in die Kameras integriert, auch eine Steu­erung über Gesten ist möglich.

Ganz neu im Programm ist die VB350, eine All-in-one Videokonferenz-Bar mit PTZ-Kamera, Mikrofonen und Lautsprecher.

AVer VB350
All-in-one: Eine Video-Leiste mit Kamera, Mikrofonen und Lautsprechern. Hier: AVer VB350 (Bild: AVer)

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Avonic

Der niederländische Hersteller hat 18 Jahre Erfahrung im PTZ-Bereich und legt seinen Schwerpunkt auf die Ausstat­tung von Schulen und Universitäten. Flaggschiff ist die CM93 4K-Kamera oder die CM70, wenn FullHD ausreicht. Die CM41 schließlich ist eine Videokonferenzkamera für Be­sprechungsräume jeder Größe.

Mit der „Cam Director AI Processing Unit“ bietet Avo­nic eine Lösung für die vollautomatische Aufnahme einer Vortragssituation mit mehreren Kameras an. Es handelt sich um eine schwarze Box, an die zwei gleichartige Avonic-PTZ-Kameras angeschlossen werden. Die auf dem Gerät installierte „Teacher-Tracking-Software“ steuert mit künstlicher Intelligenz die Bildgestaltung beider Kameras und bestimmt, welches Kamerasignal weitergeleitet wird.

Während eine Kamera zum Beispiel den Redner in Großaufnahme zeigt, kann die andere Kamera der KI ein Übersichtsbild liefern, anhand dessen diese entscheiden kann, welche Einstellung für das aktuelle Gesche­hen am besten funktioniert.

Im Gegensatz zum Teacher Tracker erlaubt der „Cam Director Multi­Shot“ das (allerdings ma­nuelle) Umschalten von bis zu acht Kameras durch den Redner.

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Axis

Axis ist einer der führen­den Hersteller von PTZ-Kameras, allerdings liegt der Schwerpunkt der Fir­ma auf Überwachung und Sicherheitslösungen, die in diesem Artikel nicht behandelt werden.

Für Videoconferencing und Education eignet sich jedoch die Axis „V59 PTZ“-Serie mit 30-fach optischem Zoom. Dank ihrer offenen Schnittstelle lassen sich die Kameras leicht in Videokonferenzsysteme integrieren. Autotracking ist nicht integriert, kann aber durch Softwarelösungen server­seitig implementiert werden.

Die Modelle der Axis V59-Serie werden mit einer Soft­ware-Testversion der App „CamStreamer“ geliefert. Die App wird direkt auf der Kamera ausgeführt und ermög­licht das direkte Streamen in große Plattformen wie You­Tube, Facebook Live, DaCast und Wowza.

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Canon

Canon hat erst vor drei Jahren PTZ-Kameras auf den Markt gebracht. Doch ist die Firma beileibe kein Neuling im Ka­merabau. Seit der Vorstellung der ersten Canon-Kamera vor 89 Jahren hat die Firma immer wieder eine Technologie­führerschaft erobert. Derzeit verfügen spiegellose Canon-Kameras über eines der derzeit besten Autofokussysteme am Markt, den Dual-Pixel Autofokus. Diese Technologie sowie die Gesichtserkennung für die automatische Motiv-Verfolgung (Auto-Tracking) sind in Canons PTZ-Kameras verbaut.

Canons CR-N 700 ist das Flaggschiff für den Broadcast­bereich und verfügt über einen präzisen Antrieb, der be­sonders weiche Bewegungen erlaubt. Sie lässt sich mit Canons High-End-Studiokameras im selben Workflow einsetzen. Für professionelles AV und Live-Streaming bie­ten sich die günstigeren Modelle CR-N 500 und CR-N 300 an.

Canon CR-N700BK
Meist reicht ein Anschluss – LAN oder USB: High-End-Modelle bieten deutlich mehr. Hier: Canon CR-N700BK

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JVC/Kenwood

Das japanische Unternehmen JVC ist seit fast 100 Jah­ren eines der innovativsten Unternehmen im TV- und AV-Bereich mit großer Erfahrung in der Signalverarbei­tung. Seit 2013 werden PTZ-Kameras angeboten. Die aktuelle Flaggschiff-Kamera KY-PZ510BE aus dem Broadcast-Bereich beherrscht intelligentes Tracking. Die Kamera kann sich die Zeitbasis aus dem Internet holen und in den Stream einbetten. So können mehrere Ka­meras an unterschiedlichen Standorten miteinander synchronisiert werden, was vor allem bei Sportveranstal­tungen wichtig ist.

Die KY-PZ200BE wird gerne für Videokonferenzen ein­gesetzt. Zur Steuerung mehrerer Kameras hat JVC den Controller RM-LP100 für bis zu 100 Kameras und 100 Positionen entwickelt. Eine Besonderheit des JVC-Systems: Presets werden nicht im Controller, sondern in der Kamera gespeichert. Dadurch können mehrere Controller zur Steu­erung derselben Kameras eingesetzt werden. Anwendungs­beispiel Theater: Ein Controller befindet sich in der Regie, ein weiterer im Orchestergraben.

Neben Kameras bietet JVC eine große Palette an Peri­pheriegeräten für Video und Audio.

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Legrand

Legrand ist vor allem bekannt für Elektroinstallationszu­behör. Zur weltweit operierenden Firmengruppe gehören aber unter anderem auch Chief (Befestigungssysteme), Dalite (Leinwände) und Vaddio (Kameras und Zubehör für Videokonferenzen). Auch Controller und AV-Möbel sind im Programm.

Und eben eine große Palette an PTZ-Kameras für unter­schiedliche Raumgrößen und Anforderungen. Mit der Vaddio RoboFLIP ist auch eine Deckenkamera im Pro­gramm, die im ausgeschalteten Zustand vollständig in einer abgehängten Decke verschwindet.

Vaddio führt diverse AV-Bridges, die sich großer Be­liebtheit erfreuen. So ist die Vaddio AV-Bridge 2 x 1 das meistverkaufte Vaddio-Produkt.

Mit dem Vaddio Deployment Tool wird ein Programm angeboten, das den Status aller installierten Komponen­ten mit ihren IP-Nummern anzeigt und je nach Gerät auch direkten Zugriff erlaubt.

Da Legrand schon seit jeher frühzeitig in die Elektropla­nung von Bauprojekten eingebunden wird, können oft schon im Vorfeld die besonderen Bedürfnisse von Pro-AV-Systemen berücksichtigt werden.

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Logitech

Logitech dürfte jedem Computeranwender von USB-Eingabegeräten her bekannt sein. Aber auch Headsets, Web- und PTZ-Cams sowie Peripheriegeräte für Video­konferenzen werden angeboten, wobei alle Geräte pri­mär für den Anschluss per USB gedacht sind.

Die kompakte Konferenzkamera „Meetup“ mit einem Sichtfeld von 120° wurde speziell für kleine Räume entwickelt. Darüber hinaus bietet Logitech mit der Produkt­familie „Rally“ sogenannte All-in-One „Video-Bars“ an, die PTZ-Kamera, Lautsprecher und Mikrofone in einem Gerät vereinen. Deren Betriebssystem CollabOS erlaubt die direkte Anbindung an Teams und Zoom ohne exter­nen Rechner. Ebenfalls integriert ist ein „KI-Sucher“ – ein Kameraauge, dessen Bild ausschließlich dazu verwendet wird, der KI einen Überblick über die Szenerie zu geben und die PTZ-Kamera danach optimal auszurichten. Die Palette reicht von der „Rally Bar Mini“ für kleine Räume, über die „Rally Bar“ für mittlere bis hin zur „Rally Bar Plus“ für große Räume.

Logitech ProSmart Switching Grafik
ProSmart Switching: Das System erkennt, wer spricht und entscheidet, welche Kamera die Person ins Bild nimmt. (Bild: Logitech)

Mit der Logitech Scribe bietet Logitech eine White­board-Kamera an. Die Funktion „Presenter Removal“ erlaubt es, den Schreiber an der Tafel transparent darzu­stellen, so dass der Tafelinhalt immer sichtbar bleibt. Außer­dem wird die Lesbarkeit der Texte durch Farb- und Kontrast­veränderungen verbessert.

Ganz neu im Programm ist die „Logitech Sight“, eine Tischkamera mit zwei Objektiven und sieben Mikrofo­nen, deren KI den jeweiligen Sprecher erkennen und ins Bild nehmen kann. Dies funktioniert auf dieselbe Weise auch im Zusammenspiel mit einer Logitech-PTZ-Kamera.

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NewTek

NewTek ist ein US-amerikanischer Hersteller von Produk­ten für die Video- und Broadcast-Industrie. 2016 wurde das NDI-Protokoll vorgestellt, das sich mittlerweile zum Quasi-Standard der Branche entwickelt hat. NewTek ge­hört seit 2019 zum norwegischen Vizrt-Konzern.

Aktuelle PTZ-Kameras aus dem Hause NewTek sind die NewTek PTZ3 (FullHD) sowie die PTZ3 UHD. Auto-Tracking ist nicht in die Kameras integriert, kann aber serverseitig erfolgen. Beide Modelle verfügen über Mini-XLR-Audio­eingänge.

Zum Portfolio gehört des weiteren die Video-Mixing, -Switching und -Streaming-Lösung TriCaster. Relativ neu (2022) im Markt ist die CaptureCast, eine IP-basierte Lösung zum Planen, Aufzeichnen und Streamen von Vorlesungen. Das 1HE-19-Zoll-Gerät wird über ein Web-Interface bedient und setzt auf das NDI5-Protokoll auf. Es dient als Bindeglied zwischen NDI-Geräten (z.B. PTZ-Kameras) und Lernmanagementsystemen wie Panopto.

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Panasonic

Panasonic ist bereits vor 15 Jahren in das Marktsegment PTZ-Kameras eingestiegen und feierte 2023 die Produktion ihrer 250.000sten PTZ-Kamera. Entsprechend weit verbrei­tet sind die Produkte der Firma. Das Unternehmen hat ein breites Portfolio an hochwertigen Elektronikprodukten und kann daher im Bereich Videoconferencing neben den Ka­meras auch die ganze Palette von Peripheriegeräten aus einer Hand liefern. Panasonic vertreibt im DACH-Raum exklusiv die Videosoftware Panopto.

Das neueste Produkt von Panasonic ist die AW-UE160 4K PTZ-Kamera, ein Highend-Gerät mit hoher Lichtempfindlich­keit sowie einem neu-entwickelten, schnellen und präzisen Phase De­tection Autofocus (PDAF).

Panasonic hat in Wies­baden ein Competence Center, ein Studio und einen virtuellen Demo Room eingerichtet, in denen Lösungen und Produkte live und/oder virtuell – eingebunden in Workflows – getestet werden können.

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Sony

Sony Professional ist ein Technologieriese mit Pro­dukten für professionelle Anwender, etwa mit dem Schwerpunkt Broadcast. Die Firma bietet neben PTZ-Kameras für Live-Broadcasts (BRC-Serie) auch ein breites Portfolio an PTZ-Kameras für Videokonferenzen (SRG-Serie). Die neuesten Modelle sind die SRG-A40 und SRG-A12. Alle Kameras haben einen 4K-Sensor, auch die Kameras, die nur als FullHD verkauft werden (die 4K-Option ist dann deaktiviert). Mit der IL­ME-FR7 bietet Sony auch eine Kamera mit Vollformatsensor an.

Für ausgeklügelte Auto-Tracking- und Videoanalyse-Funktionen wird ein separates Gerät angeboten, das REA-C1000 Edge Analytics Appliance. Es handelt sich um eine Box, die zwischen Kamera und Rechner bzw. Display ge­schaltet wird und die je nach Lizenz unterschiedliche Fea­tures aufweist, u.a. Gesichtserkennung und -verfolgung, Handschriftenerkennung und -Extraktion, Ausstanzen des Redners ohne Chroma-Key (Greenscreen etc.), grafische Overlays sowie „Close-up by Gesture“: die Steuerung des Bildausschnitts durch den Redner mittels Gesten.

Neben professionellen Kameras bietet Sony alle Pro­dukte aus einer Hand: Displays, Audiotechnik, Switcher, Controller, Mixer, Recorder, Projektoren.

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Persönlichkeitsrecht/Datenschutz

Wie wirken Kameras im Hörsaal auf die Zuhörer? Auto­matische Kameras, die in alle Richtungen schauen können, werden von vielen als Überwachung wahrgenommen. Manche Studenten möchten nicht, dass sie im Bild er­scheinen und womöglich aufgezeichnet werden. In eini­gen Fällen sperrte sich der AStA gegen die Anschaffung von PTZ-Kameras. In jedem Fall muss der Dozent die Stu­denten informieren, dass aufgezeichnet wird.

Häufig werden PTZ-Kameras in Hörsälen in Gehäusen verbaut, die nur in Richtung Tafel und Dozent offen sind. Darüber hinaus drehen sich PTZ-Kameras, die gerade nicht aufzeichnen, häufig zur Seite weg.

Kameras, die in die Decke eingelassen sind (z.B. Vaddio RoboFLIP), fahren bei Nichtgebrauch in die abgehängte Decke ein, so dass sie komplett unsichtbar sind.

Studenten, die von zu Hause per Video­konferenz am Unter­richt teilnehmen, wird meist freigestellt, ob sie ihre Kamera an­schalten oder nicht. Die meisten tun es nicht, was für den Do­zenten wiederum un­angenehm sein kann, wenn er im leeren Hörsaal steht.

In Deutschland sind die Datenschutzrichtli­nien besonders streng. Während PTZ-Systeme in Hochschulen – in anderen Ländern „ein­fach so gemacht“ – eingeführt werden können, kann es in Deutschland sein, dass solche Syste­me von Studenten oder Professoren verhindert werden. Es haben schon Studenten gegen Unis geklagt, und es wurden Kameras auch wieder abgebaut. Während in an­deren Ländern die Leitung eine Uni das letzte Wort hat, kann in Deutschland im Prinzip jeder Dozent für sich ent­scheiden, ob er sich filmen lassen will oder nicht.

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Blick in die Zukunft

Was die reine Kameratechnik angeht, dürfte eine Verbes­serung der technischen Parameter (Bildqualität) zu erwarten sein. Das Tracking von Personen durch Gesichtserkennung und das automatische, kontextabhängige Umschalten von Kamerapositionen und -einstellungen dürfte auch noch Entwicklungspotenzial haben, obwohl die aktuellen Sys­teme schon sehr gut sind.

Microsoft hat eine Version von Teams angekündigt, die künstliche Intelligenz (in dem Fall ChatGPT) nutzt, um Zusammenfassungen von Besprechungen zu erstellen. Auch Live-Übersetzungen, also automatisches Simultan-Dolmetschen werden in der Zukunft sicherlich an Bedeu­tung gewinnen. Erste Systeme funktionieren bereits er­staunlich gut, doch gibt es in dieser Disziplin noch Luft nach oben. Virtuelle Studios wie im oben beschriebenen Use-Case mit Anbindung an KI-gestützte Lern-Manage­ment-Systeme werden in Zukunft sicherlich weitere Ver­breitung finden.

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Fazit

Videoconferencing und Lecture Capture sind seit Corona im Trend. Der Trend wird auch nach der Pandemie anhal­ten. Moderne Videoconferencing-Lösungen haben nicht nur wirtschaftliche und ökologische Vorteile, sondern verbinden Menschen miteinander, wie z.B. beim „Con­necting Youth“-Projekt von Logitech. Auf Initiative und mit Mitteln von Logitech und Zoom wurden 2021 drei Schulen in drei verschiedenen Ländern mit Videokonfe­renztechnik ausgestattet. So konnten sich Schüler aus Deutschland, Dänemark und Kenia zum gemeinsamen Englisch-Unterricht vernetzen und sich über ihren jeweili­gen Lebens- und Schulalltag austauschen. Ein Projekt, das hoffentlich im wahrsten Sinne des Wortes Schule machen und zu einem friedlichen Zusammenleben auf unserem Planeten beitragen wird.

Schüler aus drei Ländern lernen gemeinsam mittels digitaler Wege; Collage
Digitaler Schüleraustausch: Schüler aus drei Ländern lernen gemeinsam (Bild: Logitech / Connecting Youth Project)

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