カメラのパン、ティルト、ズームを制御する

カメラのパン、傾斜、ズームの機能をウェブでも制御できるようになりました。

フランソワ ボーフォート
François Beaufort

会議室規模のビデオ会議ソリューションでは、パン、ティルト、ズーム(PTZ)機能を備えたカメラをデプロイして、ソフトウェアで会議の参加者にカメラを向けることができます。Chrome 87 以降では、カメラのパン、傾斜、ズームの機能は、MediaDevices.getUserMedia()MediaStreamTrack.applyConstraints() でメディア トラックの制約を使用しているウェブサイトで利用できます。

API の使用

機能検出

ハードウェアの機能検出は、おそらく慣れているものとは異なります。navigator.mediaDevices.getSupportedConstraints()"pan""tilt""zoom" の制約名が存在する場合は、ブラウザがカメラ PTZ を制御する API をサポートしていることを示しますが、カメラ ハードウェアがサポートしているとは限りません。Chrome 87 では、カメラの PTZ 操作はパソコンでサポートされていますが、Android ではズームのみがサポートされています。

const supports = navigator.mediaDevices.getSupportedConstraints();
if (supports.pan && supports.tilt && supports.zoom) {
  // Browser supports camera PTZ.
}

カメラの PTZ アクセスをリクエストする

ウェブサイトでカメラの PTZ の制御が許可されるのは、ユーザーがプロンプトを通じてカメラに明示的に PTZ 権限を付与した場合のみです。

カメラの PTZ アクセスをリクエストするには、以下のように PTZ の制約を指定して navigator.mediaDevices.getUserMedia() を呼び出します。これにより、ユーザーは通常のカメラとカメラの両方に PTZ 権限を付与するように求められます。

macOS 版 Chrome のカメラ PTZ ユーザー プロンプトのスクリーンショット。
カメラ PTZ のユーザー プロンプト。

返された Promise は、カメラの動画ストリームをユーザーに表示するために使用される MediaStream オブジェクトで解決されます。カメラが PTZ をサポートしていない場合は、通常のカメラ プロンプトが表示されます。

try {
  // User is prompted to grant both camera and PTZ access in a single call.
  // If camera doesn't support PTZ, it falls back to a regular camera prompt.
  const stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({
    // Website asks to control camera PTZ as well without altering the
    // current pan, tilt, and zoom settings.
    video: { pan: true, tilt: true, zoom: true }
  });

  // Show camera video stream to user.
  document.querySelector("video").srcObject = stream;
} catch (error) {
  // User denies prompt or matching media is not available.
  console.log(error);
}

以前に付与されたカメラの権限(特に PTZ にアクセスできない権限)は、PTZ アクセスが利用可能になっても、自動的には取得されません。これは、カメラ自体が PTZ をサポートしている場合でも当てはまります。権限を再度リクエストする必要があります。Permissions API を使用すると、PTZ 権限のステータスのクエリとモニタリングを行うことができます。

try {
  const panTiltZoomPermissionStatus = await navigator.permissions.query({
    name: "camera",
    panTiltZoom: true
  });

  if (panTiltZoomPermissionStatus.state == "granted") {
    // User has granted access to the website to control camera PTZ.
  }

  panTiltZoomPermissionStatus.addEventListener("change", () => {
    // User has changed PTZ permission status.
  });
} catch (error) {
  console.log(error);
}

Chromium ベースのブラウザがカメラの PTZ に対応しているかどうかを確認するには、内部の about://media-internals ページに移動し、[Video Capture] タブの [Pan-Tilt-Zoom] 列を確認します。「pan tilt」と「zoom」は、カメラがそれぞれ「パンチルト(絶対)」と「ズーム(絶対)」に対応していることを意味します。UVC コントロール「PanTilt (Relative)」と「Zoom (Relative)」の UVC コントロールは Chromium ベースのブラウザではサポートされていません。

PTZ カメラのサポートをデバッグするための ChromeOS の内部ページのスクリーンショット。
PTZ カメラのサポートをデバッグするための内部ページ。

カメラの PTZ の制御

上記で取得した stream オブジェクトのプレビュー MediaStreamTrack を使用して、カメラの PTZ 機能と設定を操作します。MediaStreamTrack.getCapabilities() は、サポートされている機能と範囲または許容値を含む辞書を返します。これに対応して、MediaStreamTrack.getSettings() は現在の設定を返します。

パン、チルト、ズームの機能と設定は、カメラがサポートしており、ユーザーがカメラに PTZ 権限を付与している場合にのみ使用できます。

カメラの PTZ の制御

以下の例に示すように、適切な PTZ の高度な制約を指定して videoTrack.applyConstraints() を呼び出し、カメラのパン、チルト、ズームを制御します。成功した場合は、返された Promise が解決されます。そうでない場合は、次のいずれかに該当する場合に拒否されます。

  • PTZ 権限を持つカメラは付与されていません。
  • カメラ ハードウェアが PTZ 制約をサポートしていない。
  • このページはユーザーに表示されませんページの公開設定の変更を検出するには、Page Visibility API を使用します。
// Get video track capabilities and settings.
const [videoTrack] = stream.getVideoTracks();
const capabilities = videoTrack.getCapabilities();
const settings = videoTrack.getSettings();

// Let the user control the camera pan motion if the camera supports it
// and PTZ access is granted.
if ("pan" in settings) {
  const input = document.querySelector("input[type=range]");
  input.min = capabilities.pan.min;
  input.max = capabilities.pan.max;
  input.step = capabilities.pan.step;
  input.value = settings.pan;

  input.addEventListener("input", async () => {
    await videoTrack.applyConstraints({ advanced: [{ pan: input.value }] });
  });
}

if ("tilt" in settings) {
  // similar for tilt...
}
if ("zoom" in settings) {
  // similar for zoom...
}

カメラの PTZ 理想的な制約値を指定して navigator.mediaDevices.getUserMedia() を呼び出すことで、カメラのパン、チルト、ズームを設定することもできます。これは、カメラの PTZ 機能が事前にわかっている場合に便利です。なお、ここでは必須制約(最小、最大、完全一致)は使用できません。

const stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({
  // Website asks to reset known camera pan.
  video: { pan: 0, deviceId: { exact: "myCameraDeviceId" } }
});

遊び場

Glitch でデモを実行すると、API を試すことができます。必ずソースコードを確認してください。

セキュリティ上の考慮事項

仕様作成者は、ユーザー コントロール、透明性、エルゴノミクスなどのコアを使用して、この API を設計、実装しました。この API を使用できるかどうかは、主に Media Capture および Streams API と同じ権限モデルによって制限されます。ユーザー プロンプトに応じて、ウェブサイトは、ページがユーザーに表示されている場合にのみカメラの PTZ を制御できます。

ブラウザの互換性

MediaStream API

対応ブラウザ

  • 55
  • 12
  • 15
  • 11

ソース

Permissions API

対応ブラウザ

  • 43
  • 79
  • 46
  • 16

ソース

Page Visibility API

対応ブラウザ

  • 33
  • 12
  • 18
  • 7

ソース

MediaDevices.getUserMedia()

対応ブラウザ

  • 53
  • 12
  • 36
  • 11

ソース

MediaDevices.getSupportedConstraints()

対応ブラウザ

  • 53
  • 12
  • 44
  • 11

ソース

MediaStreamTrack.applyConstraints()

対応ブラウザ

  • 59
  • 12
  • 43
  • 11

ソース

MediaStreamTrack.getCapabilities()

対応ブラウザ

  • 59
  • 12
  • x
  • 11

ソース

MediaStreamTrack.getSettings()

対応ブラウザ

  • 59
  • 12
  • 50
  • 11

ソース

関連情報

謝辞

この記事は、Joe MedleyThomas Steiner によってレビューされました。仕様と実装に関わった Intel の Rijubrata BhaumikEero Häkkinen に感謝します。ヒーロー画像(作成者: Christina @ wocintechchat.comUnsplash