So streamen Sie Ihr Robotik- oder Drohnenturnier live

In diesem Artikel werden die grundlegenden Aspekte der Einrichtung eines Livestreams für Ihr VEX Robotics- oder Aerial Drone Competition-Turnier behandelt. Unabhängig davon, ob Sie ein VEX IQ-, VEX V5- oder Aerial Drone Competition-Event durchführen, sind die technischen Aspekte des Livestreamings ziemlich gleich. Die folgenden Abschnitte enthalten Informationen zu den verschiedenen Kameratypen, die Sie kaufen oder verwenden können, sowie zu Video-Mixing, Overlays, Audio und einigen empfohlenen Geräten. Livestreaming empfiehlt sich für erfahrene Eventpartner, die sich bereits zutrauen, mit der Standard-Turniersoftware ein Event zu organisieren und durchzuführen.

Dieser Inhalt ist einem Video von John Holbrook von der West Virginia Robotics Alliance entnommen und wird hier mit seiner Genehmigung verwendet. Sie können das Video hier ansehen.

Ausrüstung und Einrichtung für Video & Netzwerk

Überblick

Sehen wir uns ein grundlegendes Video-Setup für einen VEX V5 Robotics-Wettbewerb mit zwei Feldern an.

Auf jedes Feld ist eine Kamera gerichtet.

Die Tournament Manager-Software generiert die Grafiken, die dem Live-Stream Informationen zu Teams, Zeit, Spielnummer und Punktestand hinzufügen.

Diese Eingaben gehen in den Video-Umschalter, der die Grafiken vom Tournament Manager auf den Kamera-Feed legt.

Das resultierende Video wird an Ausgänge gesendet, darunter die Livestream-Plattform (z. B. YouTube oder Twitch) und ein für das Publikum sichtbarer Fernseher oder Projektor im Veranstaltungsort.

Video-Umschalter

Grundfunktionen

• Überlagern Sie TM-Softwaregrafiken mit Feldvideos
• Wechseln Sie zwischen den Kameras, um das aktuelle Spiel/Feld anzuzeigen

Zusätzliche/Erweiterte Funktionen

• Kombinieren Sie mehrere Kamera-Feeds auf verschiedene Weise
• Übergänge/Animationen zwischen Kameras oder Szenen hinzufügen
• Bieten Sie nach Wunsch zusätzliche Anpassungen und Effekte

Möglichkeiten zur Handhabung der Videoumschaltung

• Dedizierter Videomischer (Hardware)
  • Kameras werden an den Mischer angeschlossen
  • Umschalten und andere Optionen über Tasten und Schieberegler gesteuert
  • Teuer und erfordert etwas Fachwissen
  • Unnötig komplex für die meisten Veranstaltungen
  • Nicht der Fokus dieses Artikels oder des Quellvideos
• OBS (Open Broadcaster Software) Studio, verfügbar unter obsproject.com 
  • In diesem Artikel wird nicht erläutert, wie die OBS-Videomischsoftware verwendet wird. Sie bietet jedoch umfassende Unterstützung mit vielen durchsuchbaren Informationen zu ihrer Einrichtung, Konfiguration und Verwendung.
  • Läuft auf einem Windows-, macOS- oder Linux-Computer und unterstützt externe Displays
  • Kostenlose und Open Source-Software
  • Weit verbreitet und unterstützt
  • Standardlösung für Amateur- oder semiprofessionelles Livestreaming
  • Große Auswahl an Online-Tutorials
  • Einfacher Einstieg
  • Vereinfacht erweiterte Funktionen wie benutzerdefinierte Übergänge
  • Große Auswahl an Plugins für erweiterte Funktionen, darunter auch eines für die Tournament Manager-Software!
  • Tournament Manager-Plugin für OBS Studio
    • Integriert TM-Displays direkt in OBS, ohne dass man sich um knifflige Einstellungen für Videoaufnahme oder Chroma-Keying kümmern muss
    • Automatisiert Transparenzen im Overlay und „funktioniert einfach“
    • Am besten geeignet für Windows-Computer
    • Nicht für macOS verfügbar, aber seit Kurzem für Linux verfügbar

Computer für OBS Studio mit TM-Plugin

• Windows oder Linux (TM-Plugin läuft nicht auf macOS)
• Unterstützung externer Displays zum Senden von Videos von OBS an einen Fernseher oder Projektor vor Ort
• Es muss kein Hochleistungscomputer sein, sollte aber wahrscheinlich weniger als 5 Jahre alt sein, um eine angemessene Leistung zu gewährleisten
  • Gaming-Desktops oder Laptops können problemlos mit OBS umgehen
  • Ein langsamer oder alter Computer ist keine gute Wahl
• Benötigt ein gutes Kühlsystem, da es die gesamte Dauer Ihrer Veranstaltung verarbeiten muss (keine gute Verwendung für einen Laptop, der zu Überhitzung neigt)
• Eingebauter Ethernet-Anschluss ist ein Plus
• Zusätzliche USB-Anschlüsse bei Verwendung von USB-Kameras oder Aufnahmekarten
• Offizielle Anleitung: Führen Sie Ihren Stream nicht vom TM-Server aus, sondern verwenden Sie einen dedizierten Stream-Computer (die Software lässt dies jedoch zu).

Networking für VEX-Turniere und Livestreams

• Der Stream-Computer sollte über eine kabelgebundene (Ethernet-)Verbindung zum Internet verfügen
• Betreiben Sie Ihr eigenes Netzwerk, anstatt sich auf das WLAN des Veranstaltungsortes zu verlassen!
• Ein günstiger WLAN-Router reicht für den Anfang
  • Verbinden Sie den WAN-Port des Routers mit dem kabelgebundenen Internet des Veranstaltungsortes
  • Verbinden Sie wichtige Geräte (Stream-PC, TM-Server) über ein Ethernet-Kabel mit dem Router
  • Nicht unbedingt erforderliche Geräte (Ergebnistabellen, Boxenanzeigen) können über WLAN verbunden werden
  • Für Feld-Pi-Geräte wird kabelgebundenes Ethernet empfohlen
• Jeder Veranstaltungsort hat unterschiedliche Strukturen und Richtlinien, aber fast jede IT-Abteilung ist hilfsbereit und entgegenkommend, wenn Sie im Voraus mit ihnen kommunizieren.

Kameras

Allgemein

• Auf jedes Feld gerichtet eine Kamera
• Muss irgendwie Videos von Kameras auf den Computer/OBS übertragen
  • Wie? Hängt vom Kameratyp ab
• Jede Kamera sollte ein weites Sichtfeld (FOV) haben
  • Das Sichtfeld wird normalerweise in Grad angegeben. Eine größere Gradzahl bedeutet ein breiteres Sichtfeld.
  • Ein breiteres Sichtfeld ermöglicht es Ihnen, die Kamera näher am Feld zu platzieren und trotzdem das gesamte Feld im Bild zu haben
  • Ein sehr weites Sichtfeld kann zu einer Verzerrung der Darstellung führen (Fischaugeneffekt)
• Sollte eine Auflösung von 1080p oder besser haben
  • Niedriger sieht nicht gut aus
  • 4K ist in Ordnung, aber nicht notwendig, da der Livestream wahrscheinlich bei 1080p enden wird
• Gute Gesamtqualität
  • Auflösung ist nicht alles
  • Lesen/sehen Sie sich wenn möglich Testberichte, Testgeräte usw. an.

Kameratypen

• Kameras: TL;DR
  • NDI-Kameras: Beste Wahl insgesamt
    • Bestes Gleichgewicht zwischen Kosten, Zuverlässigkeit und Leistung
  • USB-Kameras: Gut, wenn Sie die Kosten minimieren müssen
    • Aufgrund der inhärenten Probleme beim Verlegen von USB-Kabeln über lange Distanzen ist NDI wahrscheinlich die bessere Wahl, wenn Sie es sich leisten können.
  • HDMI- und SDI-Kameras: Nicht die beste Wahl
    • Großartig, wenn Sie Ausrüstung verwenden möchten, die Sie bereits haben…
    • …aber nicht der beste Ort, um zu suchen, wenn Sie bei Null anfangen
• USB-Webcams
  • Pro
    • Billig
    • Leicht verfügbar
    • Viele verschiedene Modelle
    • Möglicherweise haben Sie bereits Zugriff auf einige
  • Nachteile
    • Erfordert USB-Kabel, die über relativ lange Distanzen (9-12 Meter) verlegt werden müssen, was nicht narrensicher ist
    • Die USB-Bandbreite eines Computers kann ein Problem darstellen und jede Kamera sollte an einen separaten USB-Anschluss angeschlossen werden (mehrere Kameras an einem USB-Hub können zu Verbindungsausfällen führen)
  • Optionen für den Betrieb von USB über große Entfernungen
    • USB-Verlängerungskabel
      • Verlängerungskabel verläuft zwischen dem Computer und dem USB-Kabel der Kamera
      • Relativ günstig, leicht verfügbar und einfach zu verwenden
      • Kann je nach Modell fehlerhaft sein, und USB ist nicht wirklich für die Übertragung über lange Distanzen ausgelegt
      • Einige Verlängerungskabel verfügen über große Repeater oder Booster in der Mitte des Kabels, die physische Hindernisse auf dem Boden zwischen dem Computer und der Kamera darstellen können.
      • Für eine Auflösung von 1080p sind USB 2 und USB 3.0 ohne Stromversorgung im Allgemeinen geeignet, Sie sollten dies jedoch mit Ihren Kameras testen. USB 3.0 mit externer Stromversorgung ist für diese Anwendung normalerweise nicht erforderlich.
      • USB-Verlängerungskabel der Marke Monoprice sind angeblich eine gute Wahl
    • USB über Cat5 (Ethernet)-Kabel
      • Cat5-Kabel sind zuverlässiger als Alternativen
      • Günstig, einfach zu verlegen und für lange Kabelstrecken ausgelegt
      • Zusätzliche Kosten für Sender, Empfänger und AC-Adapter-Kit
      • Der Sender am Computerende wird an einen USB-Anschluss angeschlossen
      • Der Empfänger auf der Kameraseite wird über ein Netzteil und das USB-Kabel der Kamera mit Strom versorgt.
• Netzwerkkameras
  • Pro
    • Cat5-Netzwerkkabel sind günstig und für den Einsatz über große Entfernungen ausgelegt
    • Viele Netzwerkkameras können über ein einziges Power-over-Ethernet-Kabel (PoE) mit Strom versorgt und mit dem Netzwerk verbunden werden.
    • Es sind kabellose, batteriebetriebene WiFi-Versionen erhältlich, allerdings kann die Akkulaufzeit ein Problem darstellen
    • Da das Video über das Netzwerk an den Streaming-PC gesendet wird, sind keine Aufnahmekarten oder USB-Bandbreite erforderlich.
  • Nachteile
    • Höhere Kosten im Vergleich zu USB-Webcams
  • Was Sie vermeiden sollten
    • Viele günstige Netzwerkkameras sind für den Einsatz in Sicherheitssystemen konzipiert
      • Die Videoqualität hat bei Sicherheitssystemen oft keine hohe Priorität
      • Mehrere Sekunden Latenz sind für Sicherheitsanwendungen in Ordnung, aber für den Rundfunk ist eine Latenz von so nahe wie möglich an 0 wünschenswert.
  • Bessere Option
    • NDI-Netzwerkkamera
      • Für Broadcast-Anwendungen entwickeltes Netzwerk-Videoprotokoll
        • Geringe Latenz
        • Kann über Kabel oder WLAN mit hoher Videoqualität verwendet werden
        • Plugin für OBS erleichtert das Einbinden von NDI-Quellen in den Livestream
    • Gute NDI-Kamera zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Inhalts
      • HuddleCamHD Pro IP, 329 US-Dollar
  • Stromversorgung über Ethernet (PoE)
    • Sie benötigen Injektoren oder einen PoE-Switch zur Stromversorgung von PoE-Geräten
      • Verbinden Sie den PoE-Switch mit einer Stromquelle
      • PoE-Geräte an den Switch anschließen
    • Es gibt mehrere Standards, aber Sie benötigen wahrscheinlich PoE+ (IEEE 802.3at)
• HDMI-Kameras
  • Pro
    • Möglicherweise verfügen Sie bereits über geeignete Kameras mit HDMI-Ausgang und gutem Sichtfeld (z. B. GoPro).
  • Nachteile
    • Die Übertragung von HDMI über große Entfernungen ist nicht trivial
      • Es sind zwar 30, 50 und 100 Fuß lange HDMI-Kabel erhältlich, diese sind jedoch sperrig und einige benötigen eine externe Stromversorgung am Kameraende.
    • Camcorder oder Fotokameras mit HDMI-Ausgang sind wahrscheinlich keine gute Wahl, da das Sichtfeld zu eng ist
  • HDMI-Video in OBS einfügen
    • USB-Capture-Karten
      • Wandelt HDMI-Eingang über einen USB-Anschluss für den Computer um
      • Eine pro Kamera
      • Dieselben USB-Bandbreitenprobleme wie bei USB-Webcams
      • Kann preiswert sein (nur $10-$pro Stück), aber ein Markenmodell zu einem etwas höheren Preis kann es wert sein
    • Interne Capture-Karten
      • Bietet HDMI-Eingang für eine festgelegte Anzahl von Kameras
      • Passt in einen PCI-Express-Steckplatz Ihres Desktop-Computers
      • Könnte in ein externes PCI-E-Gehäuse passen, wenn Ihr Laptop dies unterstützt
      • Keine Bedenken hinsichtlich der USB-Bandbreite
    • NDI-Encoder
      • Konvertiert HDMI-Eingang zu NDI
      • Ermöglicht die Verbindung von der Encoder-Box zum Computer über Ethernet anstelle langer HDMI-Kabel
      • Kann über PoE mit Strom versorgt werden
      • Ein Beispiel ist die ZowieBox, 185 US-Dollar
• SDI-Kameras
  • Serial Digital Interface ist der Übertragungsstandard für digitales Video
  • Verwendet Koaxialkabel mit BNC-Anschlüssen
    • Funktioniert über große Entfernungen
    • Lange Kabel sind günstiger als andere Videokabel, allerdings nicht so günstig wie Netzwerkkabel
  • Benötigt im Gegensatz zu NDI ein separates Stromkabel
  • Weil sie professionell und in Sendequalität sind, sind sie teuer
  • Erfordert externe Aufnahmekarten wie HDMI-Kameras, jedoch zu höheren Kosten

Kameramontage & Platzierung

Montage von Kameras

• Die meisten Kameras verfügen über integrierte Stativschrauben
• Sie werden wahrscheinlich ein Stativ brauchen/wollen, das höher ist als das durchschnittliche
  • Hängt vom Sichtfeld der Kamera und der Größe des Feldes ab (z. B. IQ vs. V5) und davon, ob das Feld erhöht oder auf dem Boden liegt
• „Lichtstativ“ ist ein guter Suchbegriff auf Amazon.com; sie sind wie Stative, aber höher
• Wenn Sie ein Stativ mit sehr großem Durchmesser und/oder einer schweren Kamera verwenden möchten, ist es sinnvoll, die Basis des Stativs mit Sandsäcken zu beschweren, um die Stabilität zu erhöhen.
• Ein „Magic Arm“ verfügt über flexible Drehgelenke und ist praktisch, um Kameras in ungewöhnlichen Winkeln oder an anderen Objekten zu befestigen. An jedem Ende sind Standard-Stativschrauben angebracht, sodass Sie ihn zwischen einer Kamera und einer Klemme befestigen können.

Kamerastandort/-platzierung

• Die Zuschauerseite des Feldes ist am besten
  • Normalerweise stehen dort während des Spiels keine Teams oder Freiwillige
  • Dies ist die Ansicht, die das Publikum gewohnt ist
  • Dies bedeutet jedoch längere Kabelwege, so dass die Rückseite des Feldes neben dem Hauptschiedsrichter ein guter Kompromiss ist
• Stellen Sie sicher, dass das gesamte Feld im Bild ist!
  • Stellen Sie außerdem sicher, dass die TM-Grafiken keine Teile des Feldes verdecken
• Geradeaus ist am besten; das Schießen des Feldes aus einer Ecke oder einem Winkel kann komisch aussehen
  • Straight-on verhindert auch, dass Teams die Sicht der Kamera auf das Spielfeld blockieren
• Halten Sie die Dinge ein paar Meter vom Feld entfernt, so dass noch Platz für Teams und Freiwillige ist, um auf dem Feld herumzugehen
  • Die Wichtigkeit davon variiert von Spiel zu Spiel
• Zahlreiche Beispiele finden Sie im Video (beginnt bei 48:15)

Ausrüstung und Setup für Audio

Überblick

Sehen wir uns die grundlegende Audioeinrichtung für eine Veranstaltung an und beginnen wir mit verschiedenen Audioquellen. Wir haben ein oder mehrere Mikrofone, in die unsere Moderatoren sprechen können. Die Tournament Manager-Software generiert Töne, die das Publikum und die Teams hören sollen, etwa den Beginn und das Ende des Spiels. Und vielleicht möchten wir zwischen den Spielen oder im Hintergrund Musik spielen.

All diese Signale werden in unseren Audiomixer eingespeist, der die relativen Lautstärken aller dieser Quellen so mischt, dass sie gut klingen.

Der Audiomixer sendet den ausgewogenen, gemischten Ton an mehrere Stellen: an die Lautsprecher im Veranstaltungsort, damit das Publikum und die Teams ihn hören können, und an OBS auf dem Stream-Computer, damit er dem Live-Stream hinzugefügt wird.

Allgemeine Hinweise zum Audio für Live-Streams

• Verlassen Sie sich nicht ausschließlich auf die PA-Anlage des Veranstaltungsortes. Möglicherweise können Sie auch Mikrofon, Mischpult und/oder Lautsprecher des Veranstaltungsortes nutzen. Was wir für das Live-Streaming jedoch benötigen, ist komplexer als nur Durchsagen in der Turnhalle.
• Richten Sie alles ein und testen Sie es vor der Veranstaltung!

Audio: Mischpult

• Anforderungen
  • XLR-Eingänge für so viele Mikrofone wie Sie benötigen
  • Stereo-Eingänge für TM-Feldsounds und Musik
  • Ausgang zu Lautsprechern (XLR oder ¼", abhängig von Ihren Lautsprechern)
  • Zweiter Ausgang zu OBS (¼” oder USB, abhängig von Ihrem Mischpult)
    • Könnte mit „Control Room“/„CR“, „Monitor“, „AUX“ oder „Kopfhörerausgang“ beschriftet sein
    • Es ist schön, einen separaten Lautstärkeregler für diesen Ausgang zu haben
  • Beispiel: Mackie 802VLZ4, 220 $

Audio: Mikrofone

• Verdrahtet
  • Billig
  • Zuverlässig
• Kabellos
  • Kein langes Kabel, über das man stolpern könnte
  • Bleiben Sie am besten bei bekannten Marken mit guten Bewertungen
  • Am besten ist es, ein kabelgebundenes Mikrofon als Backup für den Fall von Problemen zu haben

Audio: Lautsprecher

• Möglicherweise können Sie die vorhandenen Lautsprecher des Veranstaltungsortes nutzen
  • Suchen Sie nach XLR-Buchsen in der Wand oder im Boden und stimmen Sie sich bei Bedarf mit dem Personal des Veranstaltungsortes ab.
  • Testen Sie sie vor der Veranstaltung, um sicherzustellen, dass sie funktionieren
  • Achten Sie auf die Lautstärke. Manchmal sind Wandbuchsen für ein Mikrofon gedacht und zwischen der Buchse und den Lautsprechern befindet sich ein weiteres Mischpult oder ein Verstärker.
• Wenn Sie den Kauf von Lautsprechern in Erwägung ziehen, ist „PA-Lautsprecher“ ein guter Suchbegriff
  • Große Vielfalt an Modellen, Größen, Leistungsstufen und Kosten

Audio: PA-Kits

• Vorgefertigte „PA-Kits“ können eine gute Option sein
  • Enthält oft ein paar Lautsprecher und einen Mixer, die zu einem tragbaren Formfaktor zusammengesteckt werden können
  • Einige werden auch mit Mikrofonen und Mikrofonständern geliefert
• Normalerweise tragbar
• Stellen Sie sicher, dass der Mixer alle Funktionen hat, die Sie brauchen

Audio: Musik und TM-Sounds

• Am besten ist es, wenn diese von zwei verschiedenen Quellen kommen, also auf unterschiedlichen Kanälen des Mischpults, aber sie *können* vom selben Computer kommen
  • Passen Sie die relative Lautstärke von Musik und Feldgeräuschen per Software an
• Wenn Sie Musik über einen Stream abspielen möchten, muss dieser über eine entsprechende Lizenz verfügen. Andernfalls wird Ihr Stream stummgeschaltet, gestoppt oder aus dem Archiv entfernt.
  • Eine empfohlene Quelle: pretzel.rocks hat ein angemessenes kostenloses Angebot; das kostenpflichtige Angebot gibt Ihnen Zugriff auf mehr Playlists
• Audio in OBS einfügen
  • Desktop-Computer verfügen möglicherweise bereits über eine Soundeingangsbuchse
  • Wenn nicht (Laptops usw.), verwenden Sie eine USB-Soundkarte

Setup-Demonstration und exemplarische Vorgehensweise

Sehen Sie dieses Videoab 1:01:42 an, um eine Demonstration der Einrichtung und Verwendung der für einen Live-Stream erforderlichen Geräte und Software von Anfang bis Ende zu erhalten.

Zitierte Werke

Die Informationen in diesem Artikel stammen aus einem Video von John Holbrook von der West Virginia Robotics Alliance und werden hier mit seiner Erlaubnis verwendet. Sie können das Video hier ansehen.

Die West Virginia Robotics Alliance unterstützt Robotik-Events für viele verschiedene Robotik-Programme in ganz West Virginia und führt in einem typischen Jahr 30–40 Events an den unterschiedlichsten Veranstaltungsorten durch. Sie übertragen bereits seit einigen Jahren Veranstaltungen per Livestream und begannen 2018 mit den Staatsmeisterschaften von West Virginia. In der Saison 2021 führten sie eine Reihe von Remote-Veranstaltungen durch, die ausschließlich auf Kompetenzen basierten, und erweiterten ihre Livestreaming-Funktionen auf alle Veranstaltungen, als die persönlichen Veranstaltungen im Jahr 2022 wieder aufgenommen wurden. Mittlerweile haben sie über einhundert Livestreams durchgeführt, die auf ihrem YouTube-Kanal verfügbar sind. Weitere Informationen zur West Virginia Robotics Alliance finden Sie auf ihrer Website: wvrobot.org.