كيفية بث بطولة الروبوتات أو الطائرات بدون طيار الخاصة بك مباشرة

ستستعرض هذه المقالة الجوانب الأساسية لإعداد بث مباشر لبطولة VEX Robotics أو Aerial Drone Competition. سواء كنت تدير حدث VEX IQ أو VEX V5 أو مسابقة الطائرات بدون طيار، فإن الجوانب الفنية للبث المباشر هي نفسها إلى حد كبير. توفر الأقسام التالية معلومات حول الأنواع المختلفة من الكاميرات التي يمكنك شراؤها أو استخدامها، ومزج الفيديو، والتراكبات، والصوت، وبعض المعدات الموصى بها. يوصى بالبث المباشر لشركاء الحدث ذوي الخبرة والذين لديهم بالفعل ثقة في قدرتهم على تنظيم وإدارة حدث باستخدام برنامج البطولة القياسي.

تم اقتباس هذا المحتوى من مقطع فيديو لجون هولبروك من تحالف الروبوتات في غرب فرجينيا، ويُستخدم هنا بإذنه. يمكنك مشاهدة هذا الفيديو هنا.

المعدات والإعداد لشبكة الفيديو &

ملخص

دعونا نلقي نظرة على إعداد فيديو أساسي لمسابقة الروبوتات VEX V5 مع مجالين.

يوجد كاميرا موجهة نحو كل حقل.

يقوم برنامج Tournament Manager بإنشاء الرسومات التي ستضيف معلومات حول الفرق والوقت ورقم المباراة والنتيجة إلى البث المباشر.

تنتقل هذه المدخلات إلى محول الفيديو، الذي يقوم بتراكب الرسومات من Tournament Manager على تغذية الكاميرا.

يتم إرسال الفيديو الناتج إلى المخرجات، بما في ذلك منصة البث المباشر (على سبيل المثال، YouTube أو Twitch) وجهاز تلفزيون أو جهاز عرض في المكان يكون مرئيًا للجمهور.

محول الفيديو

الوظائف الأساسية

• قم بتركيب رسومات برنامج TM على مقاطع الفيديو الميدانية
• التبديل بين الكاميرات لإظهار المباراة/الملعب الحالي

وظائف إضافية/متقدمة

• دمج مصادر الكاميرا المتعددة معًا بطرق مختلفة
• إضافة انتقالات/رسوم متحركة بين الكاميرات أو المشاهد
• توفير التخصيصات والتأثيرات الإضافية حسب الرغبة

طرق التعامل مع تبديل الفيديو

• خلاط فيديو مخصص (أجهزة)
  • يتم توصيل الكاميرات بالخلاط
  • التبديل والخيارات الأخرى التي يتم التحكم فيها عن طريق الأزرار والشرائح
  • باهظة الثمن وتتطلب بعض الخبرة
  • معقدة بشكل غير ضروري بالنسبة لمعظم الأحداث
  • ليس هذا هو محور هذه المقالة أو الفيديو المصدر
• برنامج OBS (Open Broadcaster Software) Studio، متوفر على obsproject.com 
  • لا تناقش هذه المقالة كيفية استخدام برنامج خلط الفيديو OBS، ولكنه مدعوم على نطاق واسع مع الكثير من المعلومات القابلة للبحث حول إعداده وتكوينه واستخدامه
  • يعمل على أجهزة كمبيوتر تعمل بنظام Windows أو macOS أو Linux ويدعم الشاشات الخارجية
  • البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر
  • مستخدمة ومدعومة على نطاق واسع
  • الحل القياسي للبث المباشر للهواة أو شبه المحترفين
  • مجموعة واسعة من الدروس التعليمية عبر الإنترنت
  • من السهل البدء به
  • يبسط الميزات المتقدمة مثل التحولات المخصصة
  • مجموعة واسعة من المكونات الإضافية للميزات الموسعة، بما في ذلك مكون إضافي لبرنامج Tournament Manager!
  • إضافة Tournament Manager لبرنامج OBS Studio
    • يدمج شاشات TM مباشرة في OBS دون الحاجة إلى إدارة الإعدادات المعقدة لالتقاط الفيديو أو مفاتيح اللون
    • يقوم بأتمتة الشفافية في التراكب، و"يعمل فقط"
    • الأفضل لأجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Windows
    • غير متوفر لنظام macOS، ولكنه أصبح متاحًا لنظام Linux

كمبيوتر لبرنامج OBS Studio مع TM Plugin

• Windows أو Linux (لن يعمل البرنامج الإضافي TM على نظام macOS)
• دعم العرض الخارجي لإرسال الفيديو من OBS إلى جهاز تلفزيون أو جهاز عرض في الموقع
• لا يلزم أن يكون جهاز كمبيوتر عالي الأداء، ولكن من المحتمل أن يكون عمره أقل من 5 سنوات لضمان الأداء اللائق
  • سيتعامل سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول للألعاب مع OBS بسهولة
  • الكمبيوتر البطيء أو القديم ليس خيارًا جيدًا
• يجب أن يكون لديك نظام تبريد جيد لأنه سيتولى معالجة تشغيل الحدث بالكامل (ليس استخدامًا رائعًا لجهاز كمبيوتر محمول معرض لارتفاع درجة الحرارة)
• يعد منفذ إيثرنت المدمج ميزة إضافية
• منافذ USB إضافية في حالة استخدام كاميرات USB أو بطاقات التقاط
• التوجيه الرسمي: لا تقم بتشغيل البث الخاص بك من خادم TM، واحصل على جهاز كمبيوتر مخصص للبث (ولكن البرنامج يسمح بذلك)

التواصل من أجل بطولات VEX والبث المباشر

• يجب أن يكون لجهاز الكمبيوتر الدفق اتصال سلكي (إيثرنت) بالإنترنت
• قم بإدارة شبكتك الخاصة بدلاً من الاعتماد على شبكة WiFi الخاصة بالمكان!
• جهاز توجيه WiFi رخيص الثمن هو أمر جيد للبدء به
  • قم بتوصيل منفذ WAN الموجود على جهاز التوجيه بالإنترنت السلكي الخاص بالمكان
  • قم بتوصيل الأجهزة الأساسية (جهاز الكمبيوتر، خادم TM) بجهاز التوجيه عبر كابل إيثرنت
  • يمكن توصيل الأجهزة غير الضرورية (طاولات التسجيل، وشاشات العرض) عبر شبكة WiFi
  • يوصى باستخدام شبكة إيثرنت سلكية لأجهزة Pi الميدانية
• كل مكان لديه إعدادات وسياسات مختلفة، ولكن كل قسم تكنولوجيا المعلومات تقريبًا يكون مفيدًا ومتعاونًا إذا تواصلت معهم مسبقًا

الكاميرات

عام

• كاميرا واحدة موجهة نحو كل حقل
• أحتاج إلى الحصول على فيديو من الكاميرات إلى الكمبيوتر/OBS بطريقة ما
  • كيف؟ يعتمد على نوع الكاميرا
• يجب أن يكون لكل كاميرا مجال رؤية واسع (FOV)
  • يتم عادةً إدراج مجال الرؤية بالدرجات؛ فكلما زاد عدد الدرجات زاد مجال الرؤية الأوسع
  • يتيح لك مجال الرؤية الأوسع وضع الكاميرا أقرب إلى الميدان مع الاستمرار في الحصول على الميدان بأكمله في اللقطة
  • يمكن أن يؤدي مجال الرؤية الواسع جدًا إلى جعل الأشياء تبدو مشوهة (تأثير عين السمكة)
• يجب أن يكون بدقة 1080 بكسل أو أفضل
  • أقل من ذلك لن يبدو جيدا
  • 4K جيد، لكنه ليس ضروريًا لأن البث المباشر من المحتمل أن ينتهي بدقة 1080 بكسل
• جودة جيدة بشكل عام
  • القرار ليس كل شيء
  • قراءة/مشاهدة المراجعات، واختبار المعدات، وما إلى ذلك إذا كان ذلك ممكنًا

أنواع الكاميرات

• الكاميرات: TL؛DR
  • كاميرات NDI: أفضل اختيار بشكل عام
    • أفضل توازن بين التكلفة والموثوقية والأداء
  • كاميرات USB: جيدة إذا كنت بحاجة إلى تقليل التكلفة
    • إن المشكلات المتأصلة في تشغيل كابلات USB على مسافات طويلة تعني أن NDI ربما يكون خيارًا أفضل إذا كان بإمكانك تحمله
  • كاميرات HDMI وSDI: ليست الخيار الأفضل
    • رائع إذا كنت تريد استخدام المعدات التي لديك بالفعل…
    • …ولكن ليس أفضل مكان للبحث إذا كنت تبدأ من الصفر
• كاميرات الويب USB
  • الايجابيات
    • رخيص
    • متاح بسهولة
    • الكثير من النماذج المختلفة
    • ربما يكون لديك بالفعل إمكانية الوصول إلى بعض
  • سلبيات
    • تتطلب كابلات USB التي تعمل على مسافات طويلة نسبيًا (30-40 قدمًا)، وهو أمر غير مضمون
    • قد يكون عرض النطاق الترددي لمنفذ USB على الكمبيوتر مصدر قلق، ويجب توصيل كل كاميرا بمنفذ USB منفصل (قد يؤدي وجود كاميرات متعددة على موزع USB إلى انقطاعات)
  • خيارات لتشغيل USB لمسافات طويلة
    • كابلات تمديد USB
      • يمتد كابل التمديد بين الكمبيوتر وكابل USB الخاص بالكاميرا
      • رخيصة نسبيًا ومتوفرة بسهولة وسهلة الاستخدام
      • يمكن أن يكون متقشرًا حسب الطراز، ولم يتم تصميم USB حقًا للعمل على مسافات طويلة
      • تحتوي بعض كابلات التمديد على مكررات أو معززات كبيرة في منتصف الكابل والتي يمكن أن تخلق عوائق مادية على الأرض بين الكمبيوتر والكاميرا
      • عادةً ما يكون استخدام USB 2 وغير المزود بالطاقة جيدًا لدقة 1080 بكسل، ولكن يجب اختباره باستخدام الكاميرات الخاصة بك؛ عادةً لا يكون استخدام USB 3.0 المزود بالطاقة الخارجية ضروريًا لهذا التطبيق
      • يقال إن كابلات تمديد USB من ماركة Monoprice هي خيار جيد
    • كابل USB عبر Cat5 (إيثرنت)
      • كابل Cat5 أكثر موثوقية من البدائل
      • رخيصة الثمن، وسهلة التشغيل، ومصممة لتمديدات الكابلات الطويلة
      • تكلفة إضافية لمجموعة المرسل والمستقبل ومحول التيار المتردد
      • يتصل جهاز الإرسال الموجود على نهاية الكمبيوتر بمنفذ USB
      • يتم تشغيل جهاز الاستقبال الموجود في نهاية الكاميرا عبر محول التيار المتردد وكابل USB الخاص بالكاميرا
• كاميرات الشبكة
  • الايجابيات
    • كابل الشبكة Cat5 رخيص الثمن ومصمم للعمل على مسافات طويلة
    • يمكن للعديد من كاميرات الشبكة الحصول على الطاقة والاتصال بالشبكة عبر كابل واحد للطاقة عبر إيثرنت (PoE)
    • تتوفر إصدارات WiFi اللاسلكية التي تعمل بالبطارية، على الرغم من أن عمر البطارية قد يكون مصدر قلق
    • نظرًا لأن الفيديو ينتقل إلى جهاز الكمبيوتر عبر الشبكة، فلا توجد حاجة إلى بطاقات التقاط أو نطاق ترددي USB
  • سلبيات
    • تكلفة أعلى مقارنة بكاميرات الويب USB
  • ما الذي يجب تجنبه
    • تم تصميم العديد من كاميرات الشبكة الرخيصة للاستخدام في أنظمة الأمان
      • غالبًا ما لا تشكل جودة الفيديو أولوية عالية لأنظمة الأمان
      • تعد الثواني المتعددة من زمن الوصول أمرًا جيدًا لتطبيقات الأمان، ولكن بالنسبة للبث، فأنت تريد زمن وصول أقرب إلى الصفر قدر الإمكان
  • خيار افضل
    • كاميرا شبكة NDI
      • بروتوكول فيديو الشبكة المصمم لتطبيقات البث
        • زمن انتقال منخفض
        • يمكن العمل عبر إعداد سلكي أو عبر شبكة WiFi مع فيديو عالي الجودة
        • يجعل المكون الإضافي لـ OBS من السهل الحصول على مصادر NDI في البث المباشر الخاص بك
    • كانت كاميرا NDI جيدة في وقت إنشاء هذا المحتوى
      • كاميرا HuddleCamHD Pro IP، بسعر 329 دولارًا
  • الطاقة عبر الإيثرنت (PoE)
    • تحتاج إلى حاقنات أو مفتاح PoE لتشغيل أجهزة PoE
      • قم بتوصيل مفتاح PoE بمصدر الطاقة
      • ربط أجهزة PoE بالمحول
    • هناك معايير متعددة، ولكنك ربما تحتاج إلى PoE+ (IEEE 802.3at)
• كاميرات HDMI
  • الايجابيات
    • قد يكون لديك بالفعل كاميرات مناسبة بمخرج HDMI ومجال رؤية جيد (على سبيل المثال، GoPro)
  • سلبيات
    • إن تشغيل HDMI على مسافات طويلة ليس بالأمر السهل
      • على الرغم من توفر كابلات HDMI بطول 30 و50 و100 قدم، إلا أنها ضخمة ويحتاج بعضها إلى طاقة خارجية في نهاية الكاميرا
    • ربما لا تكون كاميرات الفيديو أو الكاميرات الفوتوغرافية المزودة بمخرج HDMI خيارًا جيدًا، لأن مجال الرؤية ضيق للغاية
  • إدخال فيديو HDMI إلى OBS
    • بطاقات التقاط USB
      • يحول مدخل HDMI للكمبيوتر عبر منفذ USB
      • واحد لكل كاميرا
      • نفس مشكلات عرض النطاق الترددي USB كما هو الحال مع كاميرات الويب USB
      • قد يكون غير مكلف (أقل من $10-$دولارًا لكل منهما)، ولكن طراز العلامة التجارية بسعر أعلى قليلاً قد يكون يستحق ذلك
    • بطاقات الالتقاط الداخلية
      • توفير مدخل HDMI لعدد محدد من الكاميرات
      • يتم وضعه في فتحة PCI Express في جهاز الكمبيوتر المكتبي الخاص بك
      • يمكن وضعه في حاوية PCI-E خارجية إذا كان الكمبيوتر المحمول الخاص بك يدعمها
      • لا توجد مخاوف بشأن عرض النطاق الترددي لـ USB
    • مُشفِّر NDI
      • تحويل مدخل HDMI إلى NDI
      • يتيح لك التشغيل من صندوق الترميز إلى الكمبيوتر باستخدام إيثرنت بدلاً من كابلات HDMI الطويلة
      • يمكن تشغيله عبر PoE
      • ومن الأمثلة على ذلك ZowieBox، بسعر 185 دولارًا
• كاميرات SDI
  • واجهة رقمية تسلسلية هي معيار البث للفيديو الرقمي
  • يستخدم كابلات محورية مع موصلات BNC
    • يعمل على مسافات طويلة
    • الكابلات الطويلة أرخص من كابلات الفيديو الأخرى، على الرغم من أنها ليست رخيصة مثل كابلات الشبكة
  • على عكس NDI، يحتاج إلى كابل طاقة منفصل
  • نظرًا لأنها ذات جودة احترافية وبث عالي الجودة، فهي باهظة الثمن
  • يتطلب بطاقات التقاط خارجية مثل كاميرات HDMI، ولكن بتكلفة أعلى

تركيب الكاميرا & وضع

تركيب الكاميرات

• تحتوي معظم الكاميرات على حوامل براغي ثلاثية القوائم مدمجة
• ربما تحتاج/ترغب في الحصول على حامل أطول من الحامل الثلاثي القوائم المتوسط
  • يعتمد ذلك على مجال رؤية الكاميرا وحجم المجال (على سبيل المثال، IQ مقابل V5)، وما إذا كان المجال مرتفعًا أو على الأرض
• "حامل الضوء" هو مصطلح بحث جيد للاستخدام على موقع Amazon.com؛ فهو يشبه الحوامل الثلاثية ولكنه أطول
• إن تثبيت أكياس الرمل على قاعدة الحامل الثلاثي القوائم يعد فكرة جيدة لتحقيق الاستقرار إذا كنت بحاجة إلى حمل حامل طويل للغاية و/أو حمل كاميرا ثقيلة
• يحتوي "الذراع السحري" على وصلات محورية مرنة وهو مفيد لتركيب الكاميرات بزوايا غريبة أو بأشياء أخرى؛ حيث يحتوي على مسامير ثلاثية القوائم قياسية على كل طرف، بحيث يمكنك تركيبها بين الكاميرا والمشبك

موقع الكاميرا/وضعها

• الجانب الجماهيري من الملعب هو الأفضل
  • لا يوجد عادة فرق أو متطوعين يقفون هناك أثناء المباراة
  • هذا هو المنظر الذي اعتاد الجمهور عليه
  • لكن هذا يعني مسارات كابل أطول، لذا فإن الجانب الخلفي من الملعب بجوار الحكم الرئيسي يمثل حلاً وسطًا لائقًا
• تأكد من أن الحقل بأكمله موجود في اللقطة!
  • تأكد أيضًا من أن رسومات العلامة التجارية لن تحجب أجزاء من الحقل
• من الأفضل أن تكون التسديدة مباشرة؛ فالتسديد من الزاوية أو الزاوية قد يبدو غريبًا
  • كما أن التمرير المباشر يتجنب قيام الفرق بحجب رؤية الكاميرا للملعب
• أبقِ الأشياء على بعد بضعة أقدام من الملعب حتى يظل هناك مساحة للفرق والمتطوعين للتجول حول الملعب
  • تختلف أهمية هذا الأمر من لعبة إلى أخرى
• شاهد الفيديو للحصول على أمثلة عديدة (يبدأ عند 48:15)

المعدات والإعداد للصوت

ملخص

دعونا نلقي نظرة على إعداد الصوت الأساسي لحدث ما، بدءًا بمجموعة متنوعة من مصادر الصوت. لقد حصلنا على ميكروفون واحد أو أكثر ليتحدث من خلاله مقدمو الحفل؛ وسيعمل برنامج Tournament Manager على توليد الأصوات التي نريد أن يسمعها الجمهور والفرق، مثل بداية ونهاية المباراة؛ وربما نريد تشغيل بعض الموسيقى بين المباريات أو في الخلفية.

سيتم وضع كل هذه العناصر في خلاط الصوت الخاص بنا، والذي سيعمل على مزج مستويات الصوت النسبية لكل هذه المصادر بحيث تبدو جيدة.

سيقوم خلاط الصوت بإرسال هذا الصوت المتوازن والمختلط إلى عدة أماكن: مكبرات الصوت في المكان حتى يتمكن الجمهور والفرق من سماعه، وOBS على كمبيوتر البث المباشر حتى تتم إضافته إلى البث المباشر.

ملاحظات عامة حول الصوت في البث المباشر

• لا تعتمد فقط على نظام الصوت الخاص بالمكان؛ فقد تتمكن من استخدام الميكروفون أو جهاز الخلط أو مكبرات الصوت، ولكن ما نحتاجه للبث المباشر أكثر تعقيدًا من مجرد الإعلان في صالة الألعاب الرياضية.
• قم بإعداد واختبار كل شيء قبل الحدث!

الصوت: خلاط

• متطلبات
  • مدخلات XLR لعدد الميكروفونات التي تحتاجها
  • مدخل(ات) ستيريو لأصوات وموسيقى مجال TM
  • الإخراج إلى مكبرات الصوت (XLR أو ¼ بوصة، حسب مكبرات الصوت الخاصة بك)
  • الإخراج الثاني إلى OBS (¼” أو USB، حسب نوع الخلاط الخاص بك)
    • يمكن تسميتها بـ "غرفة التحكم"/"CR" أو "الشاشة" أو "AUX" أو مخرج سماعة الرأس
    • من الجيد أن يكون لدينا عنصر تحكم منفصل في مستوى الصوت لهذا الإخراج
  • مثال: Mackie 802VLZ4، 220 دولارًا

الصوت: الميكروفونات

• سلكي
  • رخيص
  • موثوق
• لاسلكي
  • لا يوجد كابل طويل يمكن التعثر فيه
  • من الأفضل الالتزام بالعلامات التجارية المعروفة ذات التقييمات الجيدة
  • من الأفضل أن يكون لديك ميكروفون سلكي كنسخة احتياطية في حالة حدوث مشكلات

الصوت: مكبرات الصوت

• قد تتمكن من استخدام مكبرات الصوت الموجودة في المكان
  • ابحث عن مقابس XLR في الحائط أو الأرضية، وقم بالتنسيق مع موظفي المكان حسب الحاجة
  • اختبارهم قبل الحدث للتأكد من عملهم
  • انتبه إلى مستوى الصوت؛ ففي بعض الأحيان تكون مقابس الحائط مخصصة للميكروفون، ويوجد خلاط أو مكبر صوت آخر بين المقبس ومكبرات الصوت
• إذا كنت تفكر في شراء مكبرات صوت، فإن "مكبرات الصوت PA" هي مصطلح بحث جيد
  • مجموعة متنوعة من النماذج والأحجام ومستويات الطاقة والتكاليف

الصوت: مجموعات PA

• يمكن أن تكون "مجموعات PA" المعبأة مسبقًا خيارًا جيدًا
  • غالبًا ما يتضمن زوجًا من مكبرات الصوت وخلاطًا يتم تجميعهما معًا في شكل محمول
  • يأتي البعض أيضًا مع ميكروفونات وحوامل ميكروفون
• مصممة عادة لتكون محمولة
• تأكد من أن الخلاط يحتوي على جميع الميزات التي تحتاجها

الصوت: الموسيقى وأصوات TM

• من الأفضل أن تأتي هذه من مصدرين منفصلين بحيث تكون قنوات مختلفة على الخلاط، ولكن *يمكن* أن تأتي من نفس الكمبيوتر
  • ضبط مستويات الصوت النسبية للموسيقى والأصوات الميدانية في البرنامج
• إذا كنت تنوي تشغيل الموسيقى عبر بث مباشر، فيجب أن تكون مرخصة بشكل مناسب وإلا فسيتم كتم صوت البث المباشر أو إيقافه أو إزالته من الأرشيف
  • مصدر موصى به: يحتوي موقع pretzel.rocks على مستوى مجاني مناسب؛ ويتيح لك المستوى المدفوع الوصول إلى المزيد من قوائم التشغيل
• إدخال الصوت إلى OBS
  • قد يكون لدى الكمبيوتر المكتبي بالفعل مقبس إدخال صوت
  • إذا لم يكن الأمر كذلك (أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وما إلى ذلك)، فاستخدم بطاقة صوت USB

إعداد العرض التوضيحي والإرشادات

هذا الفيديو، بدءًا من 1:01:42، لتوضيح كيفية إعداد واستخدام المعدات والبرامج اللازمة للبث المباشر من البداية إلى النهاية.

المراجع المذكورة

المعلومات الواردة في هذه المقالة مقتطفة من مقطع فيديو لجون هولبروك من تحالف الروبوتات في غرب فرجينيا، ويتم استخدامها هنا بإذنه. يمكنك مشاهدة هذا الفيديو هنا.

يدعم تحالف الروبوتات في غرب فرجينيا الأحداث الروبوتية للعديد من برامج الروبوتات المختلفة في جميع أنحاء غرب فرجينيا، من خلال تنظيم 30 إلى 40 حدثًا في عام عادي في مجموعة واسعة من الأماكن. لقد قاموا ببث الأحداث مباشرة على الهواء منذ عدة سنوات الآن، وبدأوا ببطولات ولاية فرجينيا الغربية في عام 2018. في موسم 2021، قاموا بإدارة عدد من الأحداث التي تتطلب مهارات عن بعد فقط، وقاموا بتوسيع قدرات البث المباشر لجميع الأحداث عندما استؤنفت الأحداث الشخصية في عام 2022. لقد قاموا الآن بإجراء أكثر من مائة بث مباشر، والتي تتوفر على قناتهم على اليوتيوب. يمكنك معرفة المزيد عن West Virginia Robotics Alliance على موقعهم الإلكتروني: wvrobot.org.