Як транслювати свій турнір із робототехніки чи дронов

Цей вміст є уривком із відео Джона Холбрука з Альянсу робототехніки Західної Вірджинії та використовується тут з його дозволу. Ви можете переглянути це відео тут.

Обладнання та налаштування для мережі Video &

Огляд

Давайте подивимося на базове налаштування відео для змагання з робототехніки VEX V5 із двома полями.

На кожне поле спрямована камера.

Програмне забезпечення Tournament Manager створює графіку, яка додає до прямої трансляції інформацію про команди, час, номер матчу та рахунок.

Ці вхідні дані надходять у перемикач відео, який накладає графіку з менеджера турнірів на канал камери.

Отримане відео надсилається на виходи, зокрема на платформу прямого ефіру (наприклад, YouTube або Twitch), а також на телевізор або проектор у місці, яке видно аудиторії.

Перемикач відео

Основні функції

• Накладіть графіку програмного забезпечення TM на польове відео
• Перемикайтеся між камерами, щоб показати поточний матч/поле

Додаткові/Розширені функції

• Поєднуйте канали з кількох камер різними способами
• Додайте переходи/анімацію між камерами або сценами
• Надайте додаткові налаштування та ефекти за бажанням

Способи керування перемиканням відео

• Спеціальний відеомікшер (апаратний)
  • Камери підключаються до мікшера
  • Перемикання та інші параметри, керовані кнопками та повзунками
  • Дорого і вимагає певних знань
  • Невиправдано складний для більшості подій
  • Це не тема цієї статті чи вихідного відео
• OBS (Open Broadcaster Software) Studio, доступна на obsproject.com 
  • У цій статті не обговорюється, як використовувати програмне забезпечення для мікшування відео OBS, але воно дуже широко підтримується з великою кількістю інформації для пошуку про його налаштування, конфігурацію та використання
  • Працює на комп’ютері з Windows, macOS або Linux, підтримує зовнішні дисплеї
  • Безкоштовне програмне забезпечення з відкритим кодом
  • Широко використовується та підтримується
  • Стандартне рішення для аматорських або напівпрофесійних прямих трансляцій
  • Широкий вибір онлайнових посібників
  • Легко почати
  • Спрощує розширені функції, наприклад спеціальні переходи
  • Широкий вибір плагінів для розширених функцій, у тому числі один для програмного забезпечення Tournament Manager!
  • Плагін Tournament Manager для OBS Studio
    • Інтегрує дисплеї TM безпосередньо в OBS без необхідності керувати складними налаштуваннями для захоплення відео або хроматографії
    • Автоматизує прозорі плівки в накладенні та «просто працює»
    • Найкраще підходить для комп’ютерів Windows
    • Недоступно для macOS, але щойно стало доступним для Linux

Комп'ютер для OBS Studio з плагіном TM

• Windows або Linux (плагін TM не працює на macOS)
• Підтримка зовнішнього дисплея для надсилання відео з OBS на локальний телевізор або проектор
• Не обов’язково повинен бути високопродуктивним комп’ютером, але йому, ймовірно, має бути менше 5 років, щоб забезпечити гідну продуктивність
  • Ігровий комп’ютер або ноутбук легко впорається з OBS
  • Повільний або старий комп'ютер не є хорошим вибором
• Потрібна хороша система охолодження, оскільки вона оброблятиме весь цикл вашої події (не дуже підходить для ноутбука, який схильний до перегріву)
• Плюсом є вбудований порт Ethernet
• Додаткові USB-порти, якщо використовуються USB-камери або карти захоплення
• Офіційна вказівка: не запускайте свою трансляцію з сервера TM, майте спеціальний комп’ютер для потокової передачі (але програмне забезпечення це дозволить)

Мережа для турнірів і прямих трансляцій VEX

• Потоковий комп’ютер повинен мати провідне (Ethernet) підключення до Інтернету
• Запустіть власну мережу замість того, щоб покладатися на Wi-Fi на місці!
• Для початку підійде дешевий WiFi-роутер
  • Підключіть порт WAN на маршрутизаторі до дротового Інтернету місця проведення
  • Підключіть основні пристрої (потоковий ПК, сервер TM) до маршрутизатора через кабель Ethernet
  • Неосновні пристрої (таблиці оцінок, дисплеї на боксах) можна підключати через Wi-Fi
  • Дротовий Ethernet рекомендовано для польових пристроїв Pi
• Кожен заклад має різні налаштування та політику, але майже кожен ІТ-відділ готовий допомогти та поступитися, якщо ви поспілкуєтеся з ним заздалегідь

Фотоапарати

Загальний

• На кожне поле була спрямована одна камера
• Треба якось перенести відео з камер на комп’ютер/OBS
  • як? Залежить від типу камери
• Кожна камера повинна мати широке поле огляду (FOV)
  • Поле зору зазвичай вказується в градусах; більша кількість градусів означає ширший кут зору
  • Ширше поле зору дає змогу розташувати камеру ближче до поля й усе одно отримати все поле на знімку
  • Дуже широкий кут огляду може спотворювати зображення (ефект риб’ячого ока)
• Повинна мати роздільну здатність 1080p або кращу
  • Нижче цього не виглядатиме добре
  • 4K — це добре, але це не обов’язково, оскільки пряма трансляція, ймовірно, завершиться на 1080p
• Хороша загальна якість
  • Роздільна здатність — це ще не все
  • Прочитайте/перегляньте огляди, перевірте обладнання тощо, якщо можливо

Типи камер

• Камери: TL;DR
  • Камери NDI: найкращий загальний вибір
    • Найкращий баланс вартості, надійності та продуктивності
  • USB-камери: добре, якщо вам потрібно мінімізувати витрати
    • Внутрішні проблеми з підключенням кабелів USB на великі відстані означають, що NDI, ймовірно, є кращим вибором, якщо ви можете собі це дозволити
  • Камери HDMI і SDI: не найкращий вибір
    • Чудово, якщо ви хочете використовувати обладнання, яке у вас уже є…
    • …але не найкраще місце для пошуку, якщо ви починаєте з нуля
• Веб-камери USB
  • плюси
    • Дешевий
    • Легко доступний
    • Багато різних моделей
    • Можливо, ви вже маєте доступ до деяких
  • мінуси
    • Потрібні кабелі USB, які проходять на відносно великі відстані (30-40 футів), що не є надійним
    • Пропускна здатність USB на комп’ютері може викликати занепокоєння, тому кожну камеру слід підключати до окремого USB-порту (кілька камер на USB-концентраторі можуть призвести до відключення)
  • Варіанти роботи USB на великі відстані
    • USB подовжувачі
      • Подовжувач проходить між комп’ютером і USB-кабелем камери
      • Відносно дешевий, доступний і простий у використанні
      • Залежно від моделі може бути нестабільним, а USB насправді не призначений для роботи на великих відстанях
      • Деякі подовжувачі мають великі повторювачі або підсилювачі в середині кабелю, які можуть створювати фізичні перешкоди на підлозі між комп’ютером і камерою
      • Без живлення та USB 2 зазвичай добре підходять для роздільної здатності 1080p, але ви повинні перевірити це на своїх камерах; USB 3.0 із зовнішнім джерелом живлення зазвичай не потрібен для цієї програми
      • Повідомляється, що USB-подовжувачі марки Monoprice є хорошим вибором
    • Кабель USB через Cat5 (Ethernet).
      • Кабель Cat5 надійніший за альтернативні
      • Дешевий, простий у використанні та розроблений для довгих кабелів
      • Додаткова вартість передавача, приймача та комплекту адаптера змінного струму
      • Передавач на стороні комп'ютера підключається до порту USB
      • Приймач на стороні камери живиться через адаптер змінного струму та USB-кабель камери
• Мережеві камери
  • плюси
    • Мережевий кабель Cat5 дешевий і призначений для переміщення на великі відстані
    • Багато мережевих камер можуть отримувати живлення та з’єднуватися з мережею через один кабель Power-over-Ethernet (PoE).
    • Доступні бездротові версії WiFi з живленням від батареї, хоча термін служби батареї може викликати занепокоєння
    • Оскільки відео надходить на ПК для потокової передачі через мережу, немає потреби в картах захоплення чи пропускній здатності USB
  • мінуси
    • Вища вартість порівняно з веб-камерами USB
  • Чого слід уникати
    • Багато дешевих мережевих камер призначені для використання в системах безпеки
      • Якість відео часто не є пріоритетом для систем безпеки
      • Кілька секунд затримки підходять для додатків безпеки, але для трансляції вам потрібна затримка якомога ближче до 0
  • Кращий варіант
    • Мережева камера NDI
      • Мережевий відеопротокол, призначений для широкомовних програм
        • Низька затримка
        • Може працювати через дротове або Wi-Fi налаштування з високоякісним відео
        • Плагін для OBS полегшує передачу джерел NDI у вашу пряму трансляцію
    • Хороша камера NDI на момент створення цього вмісту
      • HuddleCamHD Pro IP, $329
  • Живлення через Ethernet (PoE)
    • Для живлення пристроїв PoE вам потрібні інжектори або комутатор PoE
      • Підключіть комутатор PoE до джерела живлення
      • Підключіть пристрої PoE до комутатора
    • Є кілька стандартів, але вам, ймовірно, потрібен PoE+ (IEEE 802.3at)
• Камери HDMI
  • плюси
    • Можливо, у вас уже є відповідні камери з виходом HDMI і хорошим полем огляду (наприклад, GoPro)
  • мінуси
    • Запуск HDMI на великі відстані не є тривіальним
      • Хоча доступні кабелі HDMI довжиною 30, 50 і 100 футів, вони громіздкі, а деякі потребують зовнішнього живлення на стороні камери
    • Відеокамери чи фотоапарати з виходом HDMI, мабуть, не є хорошим вибором, оскільки поле зору занадто вузьке
  • Отримання відео HDMI в OBS
    • USB карти захоплення
      • Перетворює вхід HDMI для комп’ютера через порт USB
      • По одному на камеру
      • Ті самі проблеми з пропускною спроможністю USB, що й у веб-камер USB
      • Може коштувати недорого (всього $10-$15 за штуку), але модель відомого бренду за трохи вищою ціною може бути того варта
    • Внутрішні карти захоплення
      • Забезпечте вхід HDMI для певної кількості камер
      • Підключається до слота PCI Express на вашому настільному комп’ютері
      • Може використовуватися у зовнішньому корпусі PCI-E, якщо ваш ноутбук це підтримує
      • Немає проблем із смугою пропускання USB
    • Кодувальник NDI
      • Перетворює вхід HDMI на NDI
      • Дозволяє запустити від кодера до комп’ютера через Ethernet замість довгих кабелів HDMI
      • Може мати живлення PoE
      • Одним із прикладів є ZowieBox, 185 доларів
• Камери SDI
  • Послідовний цифровий інтерфейс є стандартом трансляції цифрового відео
  • Використовує коаксіальні кабелі з роз’ємами BNC
    • Працює на великих відстанях
    • Довгі кабелі дешевші за інші відеокабелі, хоча й не такі дешеві, як мережеві кабелі
  • На відміну від NDI, потребує окремого кабелю живлення
  • Оскільки вони професійного рівня та якості трансляції, вони дорогі
  • Потрібні зовнішні карти захоплення, як для камер HDMI, але за вищою ціною

Монтаж камери & Розміщення

Монтаж камер

• Більшість камер мають вбудовані гвинтові кріплення для штатива
• Можливо, вам знадобиться/захочеться стати вищим за звичайний штатив
  • Залежить від поля зору камери та розміру поля (наприклад, IQ проти V5), а також від того, чи поле знаходиться на підйомі чи на землі
• «Підставка для світла» — хороший пошуковий термін для використання на Amazon.com; вони схожі на штативи, але вищі
• Зважити підставу штатива мішками з піском — гарна ідея для забезпечення стабільності, якщо вам потрібно стати надвисоким і/або мати важку камеру
• «Чарівна рука» має гнучкі шарнірні з’єднання і зручна для кріплення камер під незвичайними кутами або до інших об’єктів; вони мають стандартні гвинти для штатива на кожному кінці, тому ви можете встановити їх між камерою та затискачем

Розташування камери

• З боку аудиторії найкраще
  • Зазвичай під час матчу там не стоять команди чи волонтери
  • Це погляд, до якого звик глядач
  • Але це означає довший кабель, тому тильна сторона поля поруч із головним суддею є гідним компромісом
• Переконайтеся, що в кадрі все поле!
  • Також переконайтеся, що графіка TM не закриває частини поля
• Найкраще прямий; зйомка поля з кута або кута може виглядати дивно
  • Прямий рух також дозволяє уникнути команд, які блокують поле зору камери
• Тримайте речі на відстані кількох футів від поля, щоб у команд і волонтерів було ще місце для прогулянок навколо поля
  • Важливість цього різна від гри до гри
• Дивіться відео для багатьох прикладів (починається з 48:15)

Обладнання та налаштування для аудіо

Огляд

Давайте розглянемо основні налаштування аудіо для події, починаючи з різних джерел аудіо. У нас є один або кілька мікрофонів, у які наші ведучі можуть говорити; програмне забезпечення Tournament Manager генеруватиме звуки, які ми хочемо, щоб почули глядачі та команди, наприклад початок і кінець матчу; і, можливо, ми хочемо, щоб якась музика грала між матчами або у фоновому режимі.

Усе це надходитиме в наш аудіомікшер, який мікшуватиме відносну гучність усіх цих джерел, щоб вони добре звучали.

Аудіомікшер надсилатиме цей збалансований мікшований звук у декілька місць: динаміки в залі, щоб аудиторія та команди могли його почути, і OBS на трансляційному комп’ютері, щоб він додавався до прямої трансляції.

Загальні зауваження щодо аудіо для прямих трансляцій

• Не покладайтеся виключно на систему озвучення закладу; можливо, ви зможете використовувати їхній мікрофон, мікшер та/або динаміки, але те, що нам потрібно для прямої трансляції, є складнішим, ніж просто оголошення в спортзалі.
• Налаштуйте та протестуйте все до події!

Аудіо: мікшер

• Вимоги
  • Входи XLR для будь-якої кількості мікрофонів
  • Стереовхід(и) для польових звуків і музики TM
  • Вихід на динаміки (XLR або ¼", залежно від ваших динаміків)
  • Другий вихід на OBS (¼” або USB, залежно від вашого мікшера)
    • Може бути позначено як «Control Room»/«CR», «Monitor», «AUX» або вихід для навушників
    • Приємно мати окремий регулятор гучності для цього виходу
  • Приклад: Mackie 802VLZ4, 220 доларів США

Аудіо: мікрофони

• Провідний
  • Дешевий
  • Надійний
• Бездротовий
  • Немає довгого кабелю, об який можна спіткнутися
  • Краще зупинитися на відомих брендах з хорошими відгуками
  • Найкраще мати дротовий мікрофон як резервну копію на випадок проблем

Аудіо: динаміки

• Можливо, ви зможете використовувати наявні динаміки закладу
  • Шукайте гнізда XLR на стіні чи підлозі та за потреби узгоджуйте це з персоналом закладу
  • Перевірте їх перед подією, щоб переконатися, що вони працюють
  • Слідкуйте за обсягом; іноді настінні гнізда призначені для мікрофона, а між гніздом і динаміками є ще один мікшер або підсилювач
• Якщо ви плануєте придбати динаміки, вдалим пошуковим терміном є «динаміки PA».
  • Широкий вибір моделей, розмірів, рівнів потужності та вартості

Аудіо: PA Kits

• Хорошим варіантом можуть бути попередньо запаковані «PA Kits».
  • Часто включає пару динаміків і мікшер, які з’єднуються разом у портативний форм-фактор
  • Деякі також постачаються з мікрофонами та стійками для мікрофонів
• Зазвичай розробляється як портативний
• Переконайтеся, що міксер має всі необхідні функції

Аудіо: музика та звуки TM

• Найкраще, якщо вони надходять із двох окремих джерел, щоб вони були різними каналами на мікшері, але *можуть* надходити з одного комп’ютера
  • Налаштуйте відносну гучність музики та звуків поля в програмному забезпеченні
• Якщо ви збираєтеся відтворювати музику через потік, він повинен мати відповідну ліцензію, інакше ваш потік буде вимкнено, зупинено або видалено з архіву
  • Одне рекомендоване джерело: pretzel.rocks має адекватний безкоштовний рівень; платний рівень дає вам доступ до більшої кількості списків відтворення
• Передача звуку в OBS
  • Настільний комп’ютер може вже мати вхідний звуковий роз’єм
  • Якщо ні (ноутбуки тощо), використовуйте звукову карту USB

Демонстрація налаштування та покрокове керівництво

Перегляньте це відео, починаючи з 1:01:42, щоб продемонструвати налаштування та використання обладнання та програмного забезпечення, необхідного для прямої трансляції, від початку до кінця.

Твори Цит

Інформація в цій статті взята з відео Джона Холбрука з Альянсу робототехніки Західної Вірджинії та використовується тут з його дозволу. Ви можете переглянути це відео тут.

Альянс робототехніки Західної Вірджинії підтримує заходи з робототехніки для багатьох різних програм робототехніки по всій Західній Вірджинії, проводячи 30-40 заходів на рік у різних місцях. Вони транслюють події в прямому ефірі вже кілька років, і почали з чемпіонату штату Західна Вірджинія в 2018 році. У сезоні 2021 року вони провели низку дистанційних заходів лише для навичок і розширили свої можливості прямої трансляції на всі події, коли особисті події відновилися у 2022 році. Зараз вони провели більше сотні прямих трансляцій, які доступні на їх каналі YouTube. Ви можете дізнатися більше про Альянс робототехніки Західної Вірджинії на веб-сайті: wvrobot.org.