Como transmitir em direto o seu torneio de robótica ou drone

Este artigo irá rever os aspetos básicos da configuração de uma transmissão em direto para o seu torneio VEX Robotics ou Aerial Drone Competition. Quer esteja a realizar um evento VEX IQ, VEX V5 ou Aerial Drone Competition, os aspetos técnicos da transmissão em direto são praticamente os mesmos. As secções seguintes fornecem informações sobre os diferentes tipos de câmaras que pode comprar ou utilizar, mistura de vídeo, sobreposições, áudio e alguns equipamentos recomendados. A transmissão em direto é recomendada para parceiros de eventos experientes que já estão confiantes na sua capacidade de organizar e executar um evento utilizando o software de torneio padrão.

Este conteúdo foi extraído de um vídeo de John Holbrook, da West Virginia Robotics Alliance, e é aqui utilizado com a sua autorização. Pode ver esse vídeo aqui.

Equipamento e configuração para rede Vídeo &

Visão geral

Vamos dar uma vista de olhos a uma configuração básica de vídeo para uma competição de robótica VEX V5 com dois campos.

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Cada campo possui uma câmara a apontar para ele.

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O software Tournament Manager gera os gráficos que irão adicionar informações sobre as equipas, o tempo, o número da partida e a pontuação à transmissão em direto.

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Estas entradas vão para o switcher de vídeo, que sobrepõe os gráficos do Tournament Manager à imagem da câmara.

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O vídeo resultante é enviado para saídas, incluindo a plataforma de transmissão em direto (por exemplo, YouTube ou Twitch) e uma TV ou projetor no local que é visível para o público.

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Comutador de vídeo

Funções Básicas

  • Sobrepor os gráficos de software TM ao vídeo de campo
  • Alternar entre câmaras para mostrar a partida/campo atual

Funções adicionais/avançadas

  • Combine vários feeds de câmaras de várias formas
  • Adicione transições/animações entre câmaras ou cenas
  • Forneça personalização e efeitos adicionais conforme desejado

Formas de lidar com a troca de vídeo

  • Misturador de vídeo dedicado (hardware)
    • Câmaras conectadas ao mixer
    • Troca e outras opções controladas por botões e controlos deslizantes
    • Caro e requer algum conhecimento
    • Desnecessariamente complexo para a maioria dos eventos
    • Não é o foco deste artigo nem do vídeo de origem
  • Estúdio OBS (Open Broadcaster Software), disponível em obsproject.com 
    • Este artigo não discute como utilizar o software de mistura de vídeo OBS, mas é amplamente suportado com muitas informações pesquisáveis sobre a sua instalação, configuração e utilização.
    • Funciona num computador Windows, macOS ou Linux com suporte para monitores externos
    • Software gratuito e de código aberto
    • Amplamente utilizado e suportado
    • Solução padrão para transmissão em direto amadora ou semiprofissional
    • Vasta variedade de tutoriais on-line
    • Fácil de começar
    • Simplifica funcionalidades avançadas, como transições personalizadas
    • Vasta gama de plug-ins para funcionalidades alargadas, incluindo um para o software Tournament Manager!
    • Plug-in Tournament Manager para OBS Studio
      • Integra os monitores do TM diretamente no OBS sem ter de gerir definições complicadas para captura de vídeo ou chroma key
      • Automatiza transparências na sobreposição e “simplesmente funciona”
      • Mais adequado para computadores Windows
      • Não disponível para macOS, mas acaba de ser disponibilizado para Linux

Computador para OBS Studio com plugin TM

  • Windows ou Linux (o plugin TM não funciona no macOS)
  • Suporte de monitor externo para enviar vídeo do OBS para uma TV ou projetor no local
  • Não precisa de ser um computador de alto desempenho, mas provavelmente deve ter menos de 5 anos para garantir um desempenho decente
    • Desktop ou portátil de jogos lidarão facilmente com OBS
    • Computador lento ou antigo não é uma boa escolha
  • Precisa de ter um bom sistema de refrigeração porque processará todo o progresso do seu evento (não é um bom uso para um portátil propenso a sobreaquecimento)
  • A porta Ethernet integrada é uma vantagem
  • Portas USB extra se estiver a utilizar câmaras USB ou placas de captura
  • Orientação oficial: não execute a sua transmissão a partir do servidor TM, tenha um computador de transmissão dedicado (mas o software irá permitir)

Networking para torneios VEX e transmissões em direto

  • O computador de streaming deve ter uma ligação com fios (Ethernet) à Internet
  • Administre a sua própria rede em vez de depender do WiFi do local!
  • Router WiFi barato é bom para começar
    • Ligue a porta WAN do router à Internet com fios do local
    • Ligue dispositivos essenciais (stream PC, servidor TM) ao router através de cabo Ethernet
    • Os dispositivos não essenciais (tabelas de pontuação, pit displays) podem ligar-se via WiFi
    • A Ethernet com fios é recomendada para dispositivos Pi de campo
  • Cada local tem definições e políticas diferentes, mas quase todos os departamentos de TI são úteis e prestáveis se comunicar com eles com antecedência

Câmeras

General

  • Uma câmara apontada para cada campo
  • Necessita de transferir o vídeo das câmaras para o computador/OBS de alguma forma
    • Como? Depende do tipo de câmara
  • Cada câmara deve ter um amplo campo de visão (FOV)
    • O FOV é normalmente listado em graus; maior número de graus é um FOV mais amplo
    • Um FOV mais amplo permite colocar a câmara mais perto do campo e ainda assim obter todo o campo na foto
    • Um FOV demasiado amplo pode fazer com que as coisas pareçam distorcidas (efeito olho de peixe)
  • Deveria ter resolução 1080p ou melhor
    • Mais pequeno que isso não vai ficar bem
    • 4K é bom, mas não é necessário porque a transmissão ao vivo provavelmente terminará em 1080p
  • Boa qualidade geral
    • A resolução não é tudo
    • Leia/assista a análises, teste equipamento, etc., se possível

Tipos de câmaras

  • Câmaras: TL;DR
    • Câmaras NDI: melhor escolha geral
      • Melhor equilíbrio entre custo, fiabilidade e desempenho
    • Câmaras USB: boas se precisar de minimizar os custos
      • Os problemas inerentes à passagem de cabos USB por longas distâncias significam que o NDI é provavelmente uma escolha melhor se puder pagar
    • Câmaras HDMI e SDI: não são a melhor escolha
      • Ótimo se pretende utilizar equipamentos que já possui…
      • …mas não é o melhor lugar para procurar se estiver a começar do zero
  • Webcams USB
    • Prós
      • Barato
      • Facilmente disponível
      • Muitos modelos diferentes
      • Já pode ter acesso a alguns
    • Contras
      • Requer cabos USB que percorram distâncias relativamente longas (30-40 pés), o que não é infalível
      • A largura de banda USB num computador pode ser uma preocupação, e cada câmara deve ser ligada a uma porta USB separada (várias câmaras num hub USB podem causar interrupções)
    • Opções para executar USB a longas distâncias
      • Cabos de extensão USB
        • O cabo de extensão passa entre o computador e o cabo USB da câmara
        • Relativamente barato, prontamente disponível e fácil de usar
        • Pode ser instável dependendo do modelo, e o USB não foi concebido para percorrer longas distâncias
        • Alguns cabos de extensão possuem grandes repetidores ou amplificadores no meio do cabo que podem criar obstáculos físicos no chão entre o computador e a câmara
        • Não alimentado e USB 2 geralmente funcionam bem para uma resolução de 1080p, mas deve testá-lo com as suas câmaras; Normalmente não é necessário USB 3.0 com alimentação externa para esta aplicação
        • Os cabos de extensão USB da marca Monoprice são, supostamente, uma boa escolha
      • Cabo USB sobre Cat5 (Ethernet)
        • O cabo Cat5 é mais fiável do que as alternativas
        • Barato, fácil de operar e concebido para cabos longos
        • Custo adicional para transmissor, recetor e kit adaptador AC
        • O transmissor na extremidade do computador liga-se a uma porta USB
        • O recetor na extremidade da câmara é alimentado por um adaptador CA e pelo cabo USB da câmara
  • Câmaras de rede
    • Prós
      • O cabo de rede Cat5 é barato e foi concebido para percorrer longas distâncias
      • Muitas câmaras de rede podem obter energia e ligação de rede através de um único cabo Power-over-Ethernet (PoE).
      • Estão disponíveis versões WiFi sem fios alimentadas por bateria, embora a duração da bateria possa ser uma preocupação
      • Como o vídeo vai para o fluxo do PC através da rede, não há necessidade de placas de captura ou largura de banda USB
    • Contras
      • Custo mais elevado em comparação com as webcams USB
    • O que evitar
      • Muitas câmaras de rede baratas são concebidas para utilização em sistemas de segurança
        • A qualidade do vídeo não é, muitas vezes, uma grande prioridade para os sistemas de segurança
        • Vários segundos de latência são adequados para aplicações de segurança, mas para transmissão pretende uma latência o mais próxima possível de 0
    • Melhor opção
      • Câmara de rede NDI
        • Protocolo de vídeo em rede concebido para aplicações de transmissão
          • Baixa latência
          • Pode funcionar em configuração com fios ou WiFi com vídeo de alta qualidade
          • O plug-in para OBS facilita a inserção de fontes NDI na sua transmissão em direto
      • Boa câmara NDI na altura em que este conteúdo foi criado
        • IP HuddleCamHD Pro, 329 dólares
    • Alimentação através da Ethernet (PoE)
      • Necessita de injetores ou de um switch PoE para alimentar dispositivos PoE
        • Ligue o switch PoE a uma fonte de energia
        • Ligue os dispositivos PoE ao switch
      • Existem vários padrões, mas provavelmente precisará de PoE+ (IEEE 802.3at)
  • Câmaras HDMI
    • Prós
      • Talvez já tenha câmaras adequadas com saída HDMI e um bom campo de visão (por exemplo, GoPro)
    • Contras
      • Executar HDMI a longas distâncias não é trivial
        • Embora estejam disponíveis cabos HDMI de 30, 50 e 100 pés, estes são volumosos e alguns necessitam de alimentação externa na extremidade da câmara
      • As câmaras de vídeo ou câmaras fotográficas com saída HDMI provavelmente não são uma boa escolha, porque o campo de visão é muito estreito
    • Colocar vídeo HDMI no OBS
      • Placas de captura USB
        • Converte a entrada HDMI para o computador através de uma porta USB
        • Um por câmara
        • Os mesmos problemas de largura de banda USB das câmaras Web USB
        • Pode ser barato (apenas $10-$cada), mas um modelo de marca com um preço ligeiramente mais elevado pode valer a pena
      • Placas de captura internas
        • Fornece entrada HDMI para um determinado número de câmaras
        • Vai para um slot PCI Express no seu computador desktop
        • Poderia entrar num gabinete PCI-E externo se o seu portátil suportar
        • Sem preocupações com a largura de banda USB
      • Codificador NDI
        • Converte a entrada HDMI em NDI
        • Permite executar da caixa do codificador para o computador com Ethernet no lugar de cabos HDMI longos
        • Pode ser alimentado por PoE
        • Um exemplo é o ZowieBox, $185
  • Câmaras SDI
    • Interface Digital Serial é o padrão de transmissão para vídeo digital
    • Utiliza cabos coaxiais com conectores BNC
      • Funciona em longas distâncias
      • Os cabos longos são mais baratos que outros cabos de vídeo, embora não tão baratos como os cabos de rede
    • Ao contrário do NDI, necessita de um cabo de alimentação separado
    • Por serem de nível profissional e de qualidade de transmissão, são dispendiosos
    • Requer placas de captura externas como as câmaras HDMI, mas a um custo mais elevado

Montagem da câmara & colocação

Montagem de câmaras

  • A maioria das câmaras terá montagens de parafuso de tripé integradas
  • Provavelmente precisará/desejará ser mais alto do que um tripé comum
    • Depende do campo de visão da câmara e do tamanho do campo (por exemplo, IQ vs V5) e se o campo está elevado ou no solo
  • “Light stand” é um bom termo de pesquisa para utilizar na Amazon.com; são como tripés, mas mais altos
  • Pesar a base do tripé com sacos de areia é uma boa ideia para a estabilidade se precisar de ser muito alto e/ou tiver uma câmara pesada
  • Um “braço mágico” possui articulações articuladas flexíveis e é útil para montar câmaras em ângulos estranhos ou noutros objetos; têm parafusos de tripé padrão em cada extremidade, para que possa montá-los entre uma câmara e uma braçadeira

Localização/posicionamento da câmara

  • O lado do público do campo é o melhor
    • Geralmente não tem equipas ou voluntários presentes durante a partida
    • Esta é a visão a que o público está habituado
    • Mas isso significa cabos mais longos, pelo que a parte de trás do campo ao lado do árbitro principal é um compromisso decente
  • Certifica-te de que todo o campo está na cena!
    • Certifique-se também de que os gráficos da TM não obscurecem partes do campo
  • Direto é melhor; disparar no campo de um canto ou ângulo pode parecer estranho
    • O direto também evita que as equipas bloqueiem a visão do campo através da câmara
  • Mantenha as coisas a alguns metros do campo para que ainda haja espaço para as equipas e voluntários caminharem pelo campo
    • A importância deste varia de jogo para jogo
  • Veja o vídeo para vários exemplos (começa às 48:15)

Equipamento e configuração para áudio

Visão geral

Vamos dar uma vista de olhos a uma configuração básica de áudio para um evento, começando com uma variedade de fontes de áudio. Temos um ou mais microfones para os nossos MCs conversarem; o software Tournament Manager vai gerar sons que queremos que o público e as equipas ouçam, como o início e o fim da partida; e talvez queiramos que alguma música toque entre as partidas ou em segundo plano.

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Tudo isto irá para o nosso misturador de áudio, que irá misturar os volumes relativos de todas estas fontes para que soem bem.

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O misturador de áudio enviará este som equilibrado e misturado para alguns locais: os altifalantes no local para que o público e as equipas o possam ouvir, e o OBS no computador da transmissão para que seja adicionado à transmissão em direto.

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Notas gerais sobre áudio para transmissões em direto

  • Não confie apenas no sistema de PA do local; pode usar o microfone, o misturador e/ou as colunas, mas o que precisamos para a transmissão em direto é mais complicado do que apenas fazer anúncios no ginásio.
  • Configure e teste tudo antes do evento!

Áudio: Misturador

  • Requisitos
    • Entradas XLR para quantos microfones precisar
    • Entrada(s) estéreo para sons e música do campo TM
    • Saída para colunas (XLR ou ¼”, dependendo das colunas)
    • Segunda saída para OBS (¼” ou USB, dependendo do seu misturador)
      • Pode ser rotulado como “Sala de Controlo”/”CR”, “Monitor”, “AUX” ou saída de auscultadores
      • É bom ter um controlo de volume separado para esta saída
    • Exemplo: Mackie 802VLZ4, $220

Áudio: Microfones

  • Com fio
    • Barato
    • Fiável
  • Sem fio
    • Sem cabo longo para tropeçar
    • Melhor ficar com marcas conhecidas com boas críticas
    • É melhor ter um microfone com fios como reserva em caso de problemas

Áudio: altifalantes

  • Pode usar os altifalantes existentes do local
    • Procure tomadas XLR na parede ou no chão e coordene com a equipa do local, conforme necessário
    • Teste-os antes do evento para ter a certeza de que funcionam
    • Cuidado com o volume; por vezes, as tomadas de parede destinam-se a um microfone e existe outro misturador ou amplificador entre a tomada e os altifalantes
  • Se está a pensar comprar colunas, “colunas PA” é um bom termo de pesquisa
    • Grande variedade de modelos, tamanhos, níveis de potência e custos

Áudio: Kits PA

  • Os “Kits PA” pré-embalados podem ser uma boa opção
    • Geralmente inclui alguns altifalantes e um misturador que se encaixam num formato portátil
    • Alguns vêm também com microfones e suportes de microfone
  • Geralmente concebido para ser portátil
  • Certifique-se de que o misturador tem todos os recursos de que necessita

Áudio: música e sons TM

  • É melhor que venham de duas fontes separadas, para que sejam canais diferentes no misturador, mas *podem* vir do mesmo computador
    • Ajuste os volumes relativos de música e os sons de campo no software
  • Se pretender reproduzir música num stream, este deverá estar devidamente licenciado ou o seu stream será silenciado, interrompido ou removido do ficheiro
    • Uma fonte recomendada: pretzel.rocks tem um nível gratuito adequado; o nível pago dá acesso a mais playlists
  • Colocar áudio no OBS
    • O computador de secretária pode já ter um conector de entrada de som
    • Caso contrário (portáteis, etc.), utilize uma placa de som USB

Demonstração de configuração e passo a passo

Veja vídeo, a partir das 1:01:42, para demonstração de configuração e utilização do equipamento e software necessários para uma transmissão em direto do início ao fim.

Trabalhos Citados

As informações neste artigo foram retiradas de um vídeo de John Holbrook, da West Virginia Robotics Alliance, e são aqui utilizadas com a sua autorização. Pode ver esse vídeo aqui.

A West Virginia Robotics Alliance apoia eventos de robótica para muitos programas de robótica diferentes em toda a Virgínia Ocidental, realizando 30 a 40 eventos num ano normal numa grande variedade de locais. Transmitem eventos ao vivo há vários anos e começaram com os campeonatos estaduais da Virgínia Ocidental em 2018. Na temporada de 2021, realizaram uma série de eventos remotos apenas para competências e expandiram as suas capacidades de transmissão ao vivo para todos os eventos quando os eventos presenciais foram retomados em 2022. Já realizaram mais de cem transmissões em direto, que estão disponíveis no seu canal de YouTube. Pode saber mais sobre a West Virginia Robotics Alliance no seu site: wvrobot.org.