Jak živě vysílat svůj robotický nebo dronový turnaj

Tento obsah je výňatek z videa Johna Holbrooka z West Virginia Robotics Alliance a je zde použit s jeho svolením. Toto video si můžete prohlédnout zde.

Vybavení a nastavení pro síť Video &

Přehled

Pojďme se podívat na základní nastavení videa pro soutěž VEX V5 Robotics Competition se dvěma obory.

Každé pole má kameru, která na něj míří.

Software Tournament Manager vygeneruje grafiku, která do živého přenosu přidá informace o týmech, čase, čísle zápasu a skóre.

Tyto vstupy jdou do přepínače videa, který překrývá grafiku z Tournament Manageru na zdroj kamery.

Výsledné video je odesláno na výstupy, včetně platformy živého vysílání (např. YouTube nebo Twitch) a televize nebo projektoru v místě konání, které je viditelné pro publikum.

Přepínač videa

Základní funkce

• Překryjte softwarovou grafiku TM přes video v terénu
• Přepínáním mezi kamerami zobrazíte aktuální zápas/pole

Doplňkové/pokročilé funkce

• Kombinujte různé kanály více kamer dohromady
• Přidejte přechody/animace mezi kamerami nebo scénami
• Poskytněte další přizpůsobení a efekty podle potřeby

Způsoby, jak zvládnout přepínání videa

• Dedikovaný video mix (hardware)
  • Kamery se zapojují do mixpultu
  • Přepínání a další možnosti ovládané tlačítky a posuvníky
  • Drahé a vyžaduje určité znalosti
  • Pro většinu akcí zbytečně složité
  • Není těžištěm tohoto článku ani zdrojového videa
• OBS (Open Broadcaster Software) Studio, dostupné na obsproject.com 
  • Tento článek nepojednává o tom, jak používat software pro míchání videa OBS, ale je velmi široce podporován se spoustou informací o jeho nastavení, konfiguraci a použití, které lze prohledávat.
  • Běží na počítači se systémem Windows, macOS nebo Linux s podporou externích displejů
  • Volný a open source software
  • Široce používané a podporované
  • Standardní řešení pro amatérské nebo poloprofesionální živé vysílání
  • Široká nabídka online výukových programů
  • Začít je snadné
  • Zjednodušuje pokročilé funkce, jako jsou vlastní přechody
  • Široká škála pluginů pro rozšířené funkce, včetně jednoho pro software Tournament Manager!
  • Zásuvný modul Tournament Manager pro OBS Studio
    • Integruje displeje TM přímo do OBS, aniž byste museli spravovat nešikovná nastavení pro snímání videa nebo chroma klíčování
    • Automatizuje fólie v překrytí a „prostě funguje“
    • Nejlépe se hodí pro počítače se systémem Windows
    • Není k dispozici pro macOS, ale právě se stal dostupným pro Linux

Počítač pro OBS Studio s TM Pluginem

• Windows nebo Linux (zásuvný modul TM nelze spustit v systému macOS)
• Podpora externího displeje pro odesílání videa z OBS do místní televize nebo projektoru
• Nemusí to být vysoce výkonný počítač, ale pravděpodobně by měl být mladší než 5 let, aby byl zajištěn slušný výkon
  • Herní stolní počítač nebo notebook si s OBS hravě poradí
  • Pomalý nebo starý počítač není dobrá volba
• Potřebuje dobrý chladicí systém, protože bude zpracovávat celý průběh vaší akce (není to skvělé využití pro notebook, který je náchylný k přehřívání)
• Výhodou je vestavěný ethernetový port
• Extra USB porty, pokud používáte USB kamery nebo snímací karty
• Oficiální pokyny: nespouštějte stream ze serveru TM, mějte vyhrazený počítač pro streamování (ale software to umožní)

Networking pro VEX turnaje a živé přenosy

• Streamový počítač by měl mít pevné (ethernetové) připojení k internetu
• Provozujte svou vlastní síť namísto spoléhání se na WiFi v místě konání!
• Pro začátek se hodí levný WiFi router
  • Připojte port WAN na routeru ke kabelovému internetu v místě
  • Připojte důležitá zařízení (streamovací počítač, server TM) k routeru pomocí ethernetového kabelu
  • Nepodstatná zařízení (bodovací tabulky, boxy) se mohou připojit přes WiFi
  • Pro zařízení Pi v terénu se doporučuje kabelový ethernet
• Každé místo má jiné nastavení a zásady, ale téměř každé IT oddělení je užitečné a vstřícné, pokud s nimi komunikujete předem

Kamery

Generál

• Na každé pole mířila jedna kamera
• Potřebuji nějak dostat video z kamer do počítače/OBS
  • Jak? Záleží na typu fotoaparátu
• Každá kamera by měla mít široké zorné pole (FOV)
  • FOV se obvykle uvádí ve stupních; větší počet stupňů je širší FOV
  • Širší FOV umožňuje umístit kameru blíže k poli a přesto dostat celé pole do záběru
  • Velmi široké FOV může způsobit, že věci vypadají zkreslené (efekt rybího oka)
• Mělo by mít rozlišení 1080p nebo lepší
  • Nižší než to nebude vypadat dobře
  • 4K je v pořádku, ale není nutné, protože živý přenos pravděpodobně skončí v rozlišení 1080p
• Dobrá celková kvalita
  • Rozlišení není všechno
  • Čtěte/sledujte recenze, testujte zařízení atd., pokud je to možné

Typy kamer

• Fotoaparáty: TL; DR
  • NDI kamery: Nejlepší celková volba
    • Nejlepší poměr ceny, spolehlivosti a výkonu
  • USB kamery: Dobré, pokud potřebujete minimalizovat náklady
    • Inherentní problémy s vedením USB kabelů na dlouhé vzdálenosti znamenají, že NDI je pravděpodobně lepší volbou, pokud si to můžete dovolit
  • Kamery HDMI a SDI: Není to nejlepší volba
    • Skvělé, pokud chcete používat vybavení, které již máte…
    • …ale není to nejlepší místo, kam se podívat, pokud začínáte od nuly
• USB webové kamery
  • Pros
    • Levný
    • Snadno dostupné
    • Spousta různých modelů
    • K některým už možná máte přístup
  • Nevýhody
    • Vyžadujte kabely USB, které vedou na relativně dlouhé vzdálenosti (30–40 stop), což není spolehlivé
    • Šířka pásma USB na počítači může být problémem a každá kamera by měla být zapojena do samostatného portu USB (více kamer na rozbočovači USB může vést k výpadkům)
  • Možnosti pro provoz USB na dlouhé vzdálenosti
    • USB prodlužovací kabely
      • Prodlužovací kabel vede mezi počítačem a USB kabelem fotoaparátu
      • Relativně levné, snadno dostupné a snadno použitelné
      • V závislosti na modelu se může odlupovat a USB není ve skutečnosti navrženo pro provoz na dlouhé vzdálenosti
      • Některé prodlužovací kabely mají uprostřed kabelu velké opakovače nebo zesilovače, které mohou vytvářet fyzické překážky na podlaze mezi počítačem a kamerou.
      • Bez napájení a USB 2 jsou obecně v pořádku pro rozlišení 1080p, ale měli byste to vyzkoušet se svými kamerami; USB 3.0 s externím napájením není pro tuto aplikaci obvykle nutné
      • Prodlužovací USB kabely značky Monoprice jsou údajně dobrou volbou
    • USB přes kabel Cat5 (ethernet).
      • Kabel Cat5 je spolehlivější než alternativy
      • Levné, snadno ovladatelné a určené pro dlouhé kabelové trasy
      • Příplatek za vysílač, přijímač a sadu AC adaptéru
      • Vysílač na straně počítače se připojuje k portu USB
      • Přijímač na straně fotoaparátu je napájen přes síťový adaptér a USB kabel fotoaparátu
• Síťové kamery
  • Pros
    • Síťový kabel Cat5 je levný a navržený pro provoz na dlouhé vzdálenosti
    • Mnoho síťových kamer může získat napájení a síťové připojení přes jediný kabel Power-over-ethernet (PoE).
    • K dispozici jsou bezdrátové verze WiFi napájené bateriemi, ačkoli životnost baterie může být problémem
    • Vzhledem k tomu, že video jde do počítače se streamem přes síť, nejsou potřeba snímací karty ani šířka pásma USB
  • Nevýhody
    • Vyšší cena ve srovnání s webovými kamerami USB
  • Čeho se vyvarovat
    • Spousta levných síťových kamer je určena pro použití v bezpečnostních systémech
      • Kvalita videa často není pro bezpečnostní systémy vysokou prioritou
      • Vícesekundová latence je v pořádku pro bezpečnostní aplikace, ale pro vysílání chcete latenci co nejblíže 0
  • Lepší varianta
    • NDI síťová kamera
      • Síťový video protokol určený pro aplikace vysílání
        • Nízká latence
        • Může pracovat přes kabelové nebo WiFi nastavení s vysoce kvalitním videem
        • Plugin pro OBS usnadňuje získání zdrojů NDI do vašeho živého vysílání
    • Dobrá kamera NDI v době, kdy byl tento obsah vytvořen
      • HuddleCamHD Pro IP, 329 $
  • Napájení přes Ethernet (PoE)
    • K napájení PoE zařízení potřebujete injektory nebo PoE switch
      • Připojte PoE přepínač ke zdroji napájení
      • Připojte zařízení PoE k přepínači
    • Existuje několik standardů, ale pravděpodobně budete potřebovat PoE+ (IEEE 802.3at)
• HDMI kamery
  • Pros
    • Možná již máte vhodné kamery s výstupem HDMI a dobrým zorným polem (např. GoPro)
  • Nevýhody
    • Provoz HDMI na dlouhé vzdálenosti není triviální
      • I když jsou k dispozici kabely HDMI o délce 30, 50 a 100 stop, jsou objemné a některé vyžadují externí napájení na konci fotoaparátu.
    • Videokamery nebo fotoaparáty s výstupem HDMI asi nejsou dobrou volbou, protože zorné pole je příliš úzké
  • Získání HDMI videa do OBS
    • USB snímací karty
      • Převádí vstup HDMI pro počítač přes port USB
      • Jeden na kameru
      • Stejné problémy s šířkou pásma USB jako u webových kamer USB
      • Může být levný (jen $10-$15 každý), ale značkový model za mírně vyšší cenu se může vyplatit
    • Interní snímací karty
      • Poskytněte vstup HDMI pro nastavený počet kamer
      • Hodí se do slotu PCI Express ve vašem stolním počítači
      • Může jít do externího krytu PCI-E, pokud to váš notebook podporuje
      • Žádné obavy o šířku pásma USB
    • NDI kodér
      • Převádí vstup HDMI na NDI
      • Umožňuje vám běžet z kodéru do počítače s ethernetem namísto dlouhých kabelů HDMI
      • Může být napájen PoE
      • Jedním z příkladů je ZowieBox, 185 dolarů
• SDI kamery
  • Serial Digital Interface je vysílací standard pro digitální video
  • Používá koaxiální kabely s BNC konektory
    • Funguje na velké vzdálenosti
    • Dlouhé kabely jsou levnější než jiné video kabely, i když ne tak levné jako síťové kabely
  • Na rozdíl od NDI potřebuje samostatný napájecí kabel
  • Protože mají profesionální kvalitu a kvalitu vysílání, jsou drahé
  • Vyžaduje externí snímací karty, jako to dělají kamery HDMI, ale za vyšší cenu

Montáž kamery & Umístění

Montáž kamer

• Většina fotoaparátů bude mít vestavěné šrouby na stativ
• Pravděpodobně budete potřebovat/chtit být vyšší než průměrný stativ
  • Závisí na zorném poli kamery a velikosti pole (např. IQ vs V5) a na tom, zda je pole vyvýšené nebo na zemi
• „Světelný stojan“ je dobrý vyhledávací termín pro použití na Amazon.com; jsou jako stativy, ale vyšší
• Zatížit základnu stativu pytli s pískem je dobrý nápad pro stabilitu, pokud potřebujete být extrémně vysoký a/nebo máte těžký fotoaparát
• „Kouzelné rameno“ má flexibilní otočné klouby a hodí se pro upevnění kamer v lichých úhlech nebo na jiné předměty; mají na každém konci standardní stativové šrouby, takže je můžete namontovat mezi kameru a svorku

Umístění/umístění kamery

• Divácká strana pole je nejlepší
  • Obvykle tam během zápasu nestojí týmy nebo dobrovolníci
  • To je pohled, na který je publikum zvyklé
  • To ale znamená delší kabelové trasy, takže zadní strana hřiště vedle hlavního rozhodčího je slušný kompromis
• Ujistěte se, že je v záběru celé pole!
  • Také se ujistěte, že grafika TM nebude zakrývat části pole
• Nejlepší je rovný; střelba na hřiště z rohu nebo úhlu může vypadat divně
  • Rovné najetí také zabraňuje týmům blokovat výhled kamery na hřiště
• Udržujte věci pár metrů od hřiště, aby bylo stále místo pro týmy a dobrovolníky, aby se po hřišti mohli procházet
  • Důležitost tohoto se liší od hry ke hře
• Podívejte se na video s mnoha příklady (začíná v 48:15)

Vybavení a nastavení pro zvuk

Přehled

Pojďme se podívat na základní nastavení zvuku pro událost, počínaje různými zdroji zvuku. Máme jeden nebo více mikrofonů, do kterých mohou naši MC mluvit; software Tournament Manager bude generovat zvuky, které chceme, aby publikum a týmy slyšely, jako je začátek a konec zápasu; a možná chceme, aby mezi zápasy nebo na pozadí hrála nějaká hudba.

To vše půjde do našeho audio mixeru, který smíchá relativní hlasitosti všech těchto zdrojů tak, aby zněly dobře.

Zvukový mixážní pult pošle vyvážený, smíšený zvuk na několik míst: do reproduktorů v místě konání, aby jej mohli slyšet diváci a týmy, a do OBS na počítači pro přenos, aby byl přidán do živého přenosu.

Obecné poznámky o zvuku pro živé přenosy

• Nespoléhejte pouze na PA systém místa konání; možná budete moci používat jejich mikrofon, mixážní pult a/nebo reproduktory, ale to, co potřebujeme pro živé vysílání, je složitější než pouhé hlášky v tělocvičně.
• Před akcí vše nastavte a otestujte!

Zvuk: Mixér

• Požadavky
  • XLR vstupy pro tolik mikrofonů, kolik potřebujete
  • Stereo vstup(y) pro zvuky a hudbu pole TM
  • Výstup do reproduktorů (XLR nebo ¼, v závislosti na vašich reproduktorech)
  • Druhý výstup do OBS (¼” nebo USB, v závislosti na vašem mixéru)
    • Může být označen jako „Control Room“/“CR“, „Monitor“, „AUX“ nebo výstup pro sluchátka
    • Je příjemné mít pro tento výstup samostatné ovládání hlasitosti
  • Příklad: Mackie 802VLZ4, 220 $

Zvuk: Mikrofony

• Kabelové
  • Levný
  • Spolehlivý
• Bezdrátový
  • Žádný dlouhý kabel, o který by se dalo zakopnout
  • Nejlepší je držet se známých značek s dobrými recenzemi
  • Nejlepší je mít kabelový mikrofon jako zálohu pro případ problémů

Zvuk: Reproduktory

• Možná budete moci využít stávající reproduktory v místě konání
  • Hledejte XLR konektory ve stěně nebo podlaze a podle potřeby se dohodněte s personálem na místě
  • Před akcí je vyzkoušejte, abyste se ujistili, že fungují
  • Sledujte hlasitost; někdy jsou nástěnné konektory určeny pro mikrofon a mezi konektorem a reproduktory je další mix nebo zesilovač
• Pokud zvažujete nákup reproduktorů, „PA reproduktory“ je dobrý vyhledávací výraz
  • Široká škála modelů, velikostí, úrovní výkonu a nákladů

Audio: PA soupravy

• Dobrou volbou mohou být předem zabalené „PA sady“.
  • Často zahrnuje několik reproduktorů a mix, které se spojí do přenosného tvaru
  • Některé jsou také vybaveny mikrofony a mikrofonními stojany
• Obvykle jsou navrženy tak, aby byly přenosné
• Ujistěte se, že mixér má všechny funkce, které potřebujete

Zvuk: Hudba a zvuky TM

• Nejlepší je, když pocházejí ze dvou samostatných zdrojů, takže jde o různé kanály na mixážním pultu, ale *mohou* pocházet ze stejného počítače
  • Upravte relativní hlasitost hudby a zvuků v softwaru
• Pokud budete hudbu přehrávat přes stream, musí mít příslušnou licenci, jinak bude váš stream ztlumen, zastaven nebo odstraněn z archivu
  • Jeden doporučený zdroj: pretzel.rocks má adekvátní volnou vrstvu; placená úroveň vám umožňuje přístup k dalším seznamům skladeb
• Načítání zvuku do OBS
  • Stolní počítač již může mít vstupní zvukový konektor
  • Pokud ne (notebooky atd.), použijte zvukovou kartu USB

Ukázka nastavení a návod

Prohlédněte si toto video, začínající v 1:01:42, pro demonstraci nastavení a používání vybavení a softwaru potřebného pro živý přenos od začátku do konce.

Práce citované

Informace v tomto článku jsou výňatky z videa Johna Holbrooka z West Virginia Robotics Alliance a jsou zde použity s jeho svolením. Toto video si můžete prohlédnout zde.

West Virginia Robotics Alliance podporuje robotické akce pro mnoho různých robotických programů v celé Západní Virginii a pořádá 30-40 akcí v typickém roce na široké škále míst. Živě vysílají události již řadu let a začaly státním mistrovstvím Západní Virginie v roce 2018. V sezóně 2021 uspořádali řadu akcí zaměřených pouze na dovednosti na dálku a rozšířili své možnosti živého vysílání na všechny události, když se v roce 2022 obnovily osobní akce. Nyní mají za sebou více než sto živých přenosů, které jsou dostupné na jejich kanálu YouTube. Více se o Západní Virginii Robotics Alliance můžete dozvědět na jejich webových stránkách: wvrobot.org.