Cách phát trực tiếp giải đấu Robot hoặc Drone của bạn

Bài viết này sẽ xem xét những khía cạnh cơ bản khi thiết lập buổi phát trực tiếp cho giải đấu VEX Robotics hoặc Aerial Drone Competition của bạn. Cho dù bạn đang tổ chức sự kiện VEX IQ, VEX V5 hay Cuộc thi máy bay không người lái, các khía cạnh kỹ thuật của phát trực tiếp đều khá giống nhau. Các phần sau cung cấp thông tin về các loại máy ảnh khác nhau mà bạn có thể mua hoặc sử dụng, chức năng trộn video, lớp phủ, âm thanh và một số thiết bị được đề xuất. Phát trực tiếp được khuyến khích cho các Đối tác sự kiện có kinh nghiệm và tự tin vào khả năng tổ chức và điều hành sự kiện bằng phần mềm giải đấu tiêu chuẩn.

Nội dung này được trích từ video của John Holbrook từ Liên minh Robot Tây Virginia và được sử dụng ở đây với sự cho phép của ông. Bạn có thể xem video đó ở đây.

Thiết bị và thiết lập cho Mạng Video &

Tổng quan

Chúng ta hãy cùng xem qua video thiết lập cơ bản cho Cuộc thi Robot VEX V5 với hai sân chơi.

Mỗi cánh đồng đều có một camera hướng vào.

Phần mềm Quản lý giải đấu tạo ra đồ họa sẽ thêm thông tin về các đội, thời gian, số trận đấu và điểm số vào luồng phát trực tiếp.

Các dữ liệu đầu vào này sẽ được đưa vào bộ chuyển đổi video, bộ chuyển đổi này sẽ phủ đồ họa từ Tournament Manager lên nguồn cấp dữ liệu của camera.

Video kết quả sẽ được gửi đến các đầu ra, bao gồm nền tảng phát trực tiếp (ví dụ: YouTube hoặc Twitch) và TV hoặc máy chiếu tại địa điểm mà khán giả có thể nhìn thấy.

Bộ chuyển đổi video

Chức năng cơ bản

• Chồng đồ họa phần mềm TM lên video thực địa
• Chuyển đổi giữa các camera để hiển thị trận đấu/sân đấu hiện tại

Chức năng bổ sung/nâng cao

• Kết hợp nhiều nguồn cấp dữ liệu camera với nhau theo nhiều cách khác nhau
• Thêm chuyển tiếp/hoạt hình giữa các camera hoặc cảnh
• Cung cấp tùy chỉnh và hiệu ứng bổ sung theo ý muốn

Cách xử lý chuyển đổi video

• Bộ trộn video chuyên dụng (phần cứng)
  • Máy ảnh cắm vào máy trộn
  • Chuyển đổi và các tùy chọn khác được điều khiển bằng nút và thanh trượt
  • Đắt tiền và đòi hỏi một số chuyên môn
  • Không cần thiết phức tạp cho hầu hết các sự kiện
  • Không phải là trọng tâm của bài viết này hoặc video nguồn
• OBS (Phần mềm phát sóng mở) Studio, có sẵn tại obsproject.com 
  • Bài viết này không thảo luận về cách sử dụng phần mềm trộn video OBS, nhưng nó được hỗ trợ rất rộng rãi với nhiều thông tin có thể tìm kiếm về thiết lập, cấu hình và cách sử dụng.
  • Chạy trên máy tính Windows, macOS hoặc Linux hỗ trợ màn hình ngoài
  • Phần mềm miễn phí và mã nguồn mở
  • Được sử dụng và hỗ trợ rộng rãi
  • Giải pháp tiêu chuẩn cho phát trực tiếp nghiệp dư hoặc bán chuyên nghiệp
  • Nhiều hướng dẫn trực tuyến
  • Dễ dàng để bắt đầu với
  • Đơn giản hóa các tính năng nâng cao như chuyển tiếp tùy chỉnh
  • Nhiều plugin cho các tính năng mở rộng, bao gồm một plugin cho phần mềm Tournament Manager!
  • Plugin quản lý giải đấu cho OBS Studio
    • Tích hợp màn hình TM trực tiếp vào OBS mà không cần phải quản lý các cài đặt phức tạp để quay video hoặc khóa sắc độ
    • Tự động hóa độ trong suốt trong lớp phủ và “chỉ hoạt động”
    • Phù hợp nhất với máy tính Windows
    • Không khả dụng cho macOS, nhưng vừa khả dụng cho Linux

Máy tính cho OBS Studio với TM Plugin

• Windows hoặc Linux (TM plugin sẽ không chạy trên macOS)
• Hỗ trợ màn hình ngoài để gửi video từ OBS đến TV hoặc máy chiếu tại chỗ
• Không cần phải là máy tính hiệu suất cao, nhưng có lẽ nên dưới 5 năm tuổi để đảm bảo hiệu suất tốt
  • Máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay chơi game sẽ xử lý OBS dễ dàng
  • Máy tính chậm hoặc cũ không phải là lựa chọn tốt
• Cần có hệ thống làm mát tốt vì nó sẽ xử lý toàn bộ quá trình diễn ra sự kiện của bạn (không phù hợp với máy tính xách tay dễ bị quá nhiệt)
• Cổng Ethernet tích hợp là một điểm cộng
• Cổng USB bổ sung nếu sử dụng camera USB hoặc thẻ nhớ
• Hướng dẫn chính thức: không chạy luồng của bạn từ máy chủ TM, hãy có một máy tính luồng chuyên dụng (nhưng phần mềm sẽ cho phép)

Mạng lưới cho các giải đấu VEX và phát trực tiếp

• Máy tính phát trực tuyến phải có kết nối có dây (ethernet) với internet
• Hãy tự vận hành mạng lưới của riêng bạn thay vì phụ thuộc vào WiFi của địa điểm tổ chức!
• Bộ định tuyến WiFi giá rẻ là tốt để bắt đầu
  • Kết nối cổng WAN trên bộ định tuyến với mạng internet có dây của địa điểm
  • Kết nối các thiết bị cần thiết (PC phát trực tuyến, máy chủ TM) với bộ định tuyến qua cáp Ethernet
  • Các thiết bị không cần thiết (bảng tính điểm, màn hình hố) có thể kết nối qua WiFi
  • Ethernet có dây được khuyến nghị cho các thiết bị Pi tại hiện trường
• Mỗi địa điểm có thiết lập và chính sách khác nhau, nhưng hầu như mọi bộ phận CNTT đều hữu ích và hỗ trợ nếu bạn liên lạc với họ trước

Máy ảnh

Tổng quan

• Một máy ảnh hướng vào mỗi cánh đồng
• Cần phải đưa video từ camera vào máy tính/OBS bằng cách nào đó
  • Làm sao? Phụ thuộc vào loại máy ảnh
• Mỗi camera phải có trường nhìn rộng (FOV)
  • FOV thường được liệt kê theo độ; số độ lớn hơn là FOV rộng hơn
  • Trường nhìn rộng hơn cho phép bạn đặt máy ảnh gần sân hơn và vẫn có thể chụp được toàn bộ sân trong ảnh
  • Trường nhìn rất rộng có thể khiến mọi thứ trông méo mó (hiệu ứng mắt cá)
• Nên có độ phân giải 1080p hoặc tốt hơn
  • Thấp hơn thế sẽ không đẹp
  • 4K thì ổn, nhưng không cần thiết vì buổi phát trực tiếp có thể sẽ kết thúc ở mức 1080p
• Chất lượng tổng thể tốt
  • Độ phân giải không phải là tất cả
  • Đọc/xem các bài đánh giá, thử nghiệm thiết bị, v.v. nếu có thể

Các loại máy ảnh

• Máy ảnh: TL;DR
  • Camera NDI: Lựa chọn tổng thể tốt nhất
    • Sự cân bằng tốt nhất giữa chi phí, độ tin cậy và hiệu suất
  • Camera USB: Tốt nếu bạn cần giảm thiểu chi phí
    • Các vấn đề cố hữu khi chạy cáp USB trên khoảng cách xa có nghĩa là NDI có lẽ là lựa chọn tốt hơn nếu bạn có đủ khả năng chi trả
  • Camera HDMI và SDI: Không phải là lựa chọn tốt nhất
    • Tuyệt vời nếu bạn muốn sử dụng thiết bị bạn đã có…
    • …nhưng không phải là nơi tốt nhất để tìm kiếm nếu bạn đang bắt đầu từ con số 0
• Webcam USB
  • Ưu điểm
    • Rẻ
    • Dễ dàng có sẵn
    • Rất nhiều mô hình khác nhau
    • Bạn có thể đã có quyền truy cập vào một số
  • Nhược điểm
    • Yêu cầu cáp USB chạy trên khoảng cách tương đối dài (30-40 feet), không phải là giải pháp hoàn hảo
    • Băng thông USB trên máy tính có thể là vấn đề đáng lo ngại và mỗi camera nên được cắm vào một cổng USB riêng (nhiều camera trên một hub USB có thể dẫn đến tình trạng mất kết nối)
  • Tùy chọn chạy USB trên khoảng cách xa
    • Cáp mở rộng USB
      • Cáp mở rộng chạy giữa máy tính và cáp USB của máy ảnh
      • Tương đối rẻ, dễ kiếm và dễ sử dụng
      • Có thể không ổn định tùy thuộc vào kiểu máy và USB không thực sự được thiết kế để chạy trên khoảng cách xa
      • Một số cáp mở rộng có bộ lặp hoặc bộ khuếch đại lớn ở giữa cáp có thể tạo ra chướng ngại vật vật lý trên sàn giữa máy tính và máy ảnh
      • Không có nguồn điện và USB 2 thường phù hợp với độ phân giải 1080p, nhưng bạn nên thử nghiệm với máy ảnh của mình; USB 3.0 có nguồn điện ngoài thường không cần thiết cho ứng dụng này
      • Cáp mở rộng USB thương hiệu Monoprice được cho là một lựa chọn tốt
    • Cáp USB qua Cat5 (ethernet)
      • Cáp Cat5 đáng tin cậy hơn các loại cáp thay thế
      • Rẻ, dễ chạy và được thiết kế để chạy cáp dài
      • Chi phí bổ sung cho bộ phát, bộ thu và bộ đổi nguồn AC
      • Bộ phát ở đầu máy tính kết nối với cổng USB
      • Bộ thu ở đầu camera được cấp nguồn thông qua bộ đổi nguồn AC và cáp USB của camera
• Camera mạng
  • Ưu điểm
    • Cáp mạng Cat5 có giá thành rẻ và được thiết kế để chạy trên khoảng cách xa
    • Nhiều camera mạng có thể lấy nguồn điện và kết nối mạng qua một cáp cấp nguồn qua Ethernet (PoE) duy nhất
    • Có sẵn các phiên bản WiFi không dây, chạy bằng pin, mặc dù thời lượng pin có thể là một vấn đề đáng lo ngại
    • Bởi vì video được truyền đến PC phát trực tuyến qua mạng nên không cần thẻ ghi hình hoặc băng thông USB
  • Nhược điểm
    • Chi phí cao hơn so với webcam USB
  • Những điều cần tránh
    • Rất nhiều camera mạng giá rẻ được thiết kế để sử dụng trong hệ thống an ninh
      • Chất lượng video thường không phải là ưu tiên hàng đầu của hệ thống an ninh
      • Độ trễ nhiều giây là ổn đối với các ứng dụng bảo mật, nhưng đối với phát sóng, bạn muốn độ trễ càng gần 0 càng tốt
  • Lựa chọn tốt hơn
    • Camera mạng NDI
      • Giao thức video mạng được thiết kế cho các ứng dụng phát sóng
        • Độ trễ thấp
        • Có thể hoạt động qua thiết lập có dây hoặc WiFi với video chất lượng cao
        • Plugin cho OBS giúp bạn dễ dàng đưa các nguồn NDI vào luồng phát trực tiếp của mình
    • Máy ảnh NDI tốt tại thời điểm nội dung này được tạo
      • HuddleCamHD ProIP, giá 329 đô la
  • Cấp nguồn qua Ethernet (PoE)
    • Bạn cần bộ cấp nguồn hoặc công tắc PoE để cấp nguồn cho thiết bị PoE
      • Kết nối công tắc PoE với nguồn điện
      • Kết nối các thiết bị PoE với bộ chuyển mạch
    • Có nhiều tiêu chuẩn, nhưng có lẽ bạn cần PoE+ (IEEE 802.3at)
• Máy ảnh HDMI
  • Ưu điểm
    • Bạn có thể đã có những máy ảnh phù hợp với đầu ra HDMI và trường nhìn tốt (ví dụ: GoPro)
  • Nhược điểm
    • Chạy HDMI qua khoảng cách xa không phải là chuyện đơn giản
      • Mặc dù có sẵn cáp HDMI dài 30, 50 và 100 foot, nhưng chúng cồng kềnh và một số cần nguồn điện bên ngoài ở đầu camera
    • Máy quay phim hoặc máy ảnh có đầu ra HDMI có lẽ không phải là lựa chọn tốt vì trường nhìn quá hẹp
  • Đưa video HDMI vào OBS
    • Thẻ ghi hình USB
      • Chuyển đổi đầu vào HDMI cho máy tính qua cổng USB
      • Một cho mỗi máy ảnh
      • Các vấn đề về băng thông USB giống như với webcam USB
      • Có thể không đắt (chỉ $10-$đô la mỗi chiếc), nhưng một mẫu có thương hiệu với mức giá cao hơn một chút có thể đáng giá
    • Thẻ chụp nội bộ
      • Cung cấp đầu vào HDMI cho một số lượng camera nhất định
      • Đi vào khe cắm PCI Express trên máy tính để bàn của bạn
      • Có thể lắp vào hộp đựng PCI-E bên ngoài nếu máy tính xách tay của bạn hỗ trợ
      • Không có mối lo ngại về băng thông USB
    • Bộ mã hóa NDI
      • Chuyển đổi đầu vào HDMI sang NDI
      • Cho phép bạn chạy từ hộp mã hóa đến máy tính bằng Ethernet thay vì cáp HDMI dài
      • Có thể cấp nguồn PoE
      • Một ví dụ là ZowieBox, giá 185 đô la
• Máy quay SDI
  • Giao diện kỹ thuật số nối tiếp là tiêu chuẩn phát sóng cho video kỹ thuật số
  • Sử dụng cáp đồng trục với đầu nối BNC
    • Hoạt động trên khoảng cách xa
    • Cáp dài rẻ hơn các loại cáp video khác, mặc dù không rẻ bằng cáp mạng
  • Không giống như NDI, cần có cáp nguồn riêng
  • Bởi vì chúng có chất lượng chuyên nghiệp và phát sóng nên chúng đắt tiền
  • Yêu cầu phải có card ghi hình ngoài như camera HDMI nhưng chi phí cao hơn

Lắp đặt camera & Vị trí

Lắp đặt camera

• Hầu hết các máy ảnh sẽ có chân máy tích hợp vít gắn
• Có lẽ bạn sẽ cần/muốn cao hơn chân máy trung bình
  • Tùy thuộc vào trường nhìn của máy ảnh và kích thước của trường nhìn (ví dụ: IQ so với V5) và trường nhìn được nâng lên hay nằm trên mặt đất
• “Light stand” là một thuật ngữ tìm kiếm tốt để sử dụng trên Amazon.com; chúng giống như chân máy nhưng cao hơn
• Đặt bao cát vào chân máy là một ý tưởng hay để tăng độ ổn định nếu bạn cần đứng ở vị trí rất cao và/hoặc có máy ảnh nặng.
• “Cánh tay ma thuật” có các khớp xoay linh hoạt và tiện dụng để gắn máy ảnh ở các góc lạ hoặc vào các vật thể khác; chúng có vít chân máy tiêu chuẩn ở mỗi đầu, do đó bạn có thể gắn chúng giữa máy ảnh và kẹp

Vị trí/vị trí đặt camera

• Phía khán giả của sân là tốt nhất
  • Thường không có đội hoặc tình nguyện viên đứng đó trong suốt trận đấu
  • Đây là quan điểm mà khán giả đã quen
  • Nhưng điều này có nghĩa là cáp chạy dài hơn, vì vậy mặt sau của sân bên cạnh trọng tài chính là một sự thỏa hiệp hợp lý.
• Hãy đảm bảo toàn bộ sân bóng nằm trong tầm ngắm!
  • Ngoài ra, hãy đảm bảo đồ họa TM sẽ không che khuất các phần của trường
• Trực tiếp là tốt nhất; bắn từ góc hoặc góc nghiêng có thể trông kỳ lạ
  • Việc thẳng tiến cũng tránh được việc các đội chặn tầm nhìn của máy quay trên sân
• Giữ mọi thứ cách xa sân vài feet để vẫn có chỗ cho các đội và tình nguyện viên đi bộ quanh sân
  • Tầm quan trọng của điều này thay đổi tùy theo trò chơi
• Xem video để biết nhiều ví dụ (bắt đầu từ 48:15)

Thiết bị và lắp đặt cho âm thanh

Tổng quan

Hãy cùng xem xét thiết lập âm thanh cơ bản cho một sự kiện, bắt đầu với nhiều nguồn âm thanh khác nhau. Chúng tôi có một hoặc nhiều micrô để MC nói chuyện; phần mềm Quản lý giải đấu sẽ tạo ra những âm thanh mà chúng tôi muốn khán giả và các đội nghe thấy, chẳng hạn như tiếng bắt đầu và kết thúc trận đấu; và có thể chúng tôi muốn phát một số bản nhạc giữa các trận đấu hoặc trong nền.

Tất cả những thứ đó sẽ được đưa vào bộ trộn âm thanh, bộ trộn này sẽ trộn âm lượng tương ứng của tất cả các nguồn đó để chúng có âm thanh hay.

Bộ trộn âm thanh sẽ gửi âm thanh cân bằng và hỗn hợp đó đến một vài nơi: loa tại địa điểm tổ chức để khán giả và các đội có thể nghe thấy, và OBS trên máy tính phát trực tiếp để thêm vào luồng trực tiếp.

Ghi chú chung về âm thanh cho luồng trực tiếp

• Đừng chỉ dựa vào hệ thống PA của địa điểm; bạn có thể sử dụng mic, bộ trộn và/hoặc loa của họ, nhưng những gì chúng ta cần cho phát trực tiếp phức tạp hơn là chỉ đưa ra thông báo trong phòng tập.
• Chuẩn bị và kiểm tra mọi thứ trước sự kiện!

Âm thanh: Mixer

• Yêu cầu
  • Đầu vào XLR cho nhiều mic tùy theo nhu cầu của bạn
  • Đầu vào âm thanh nổi cho âm thanh trường TM và nhạc
  • Đầu ra cho loa (XLR hoặc ¼”, tùy thuộc vào loa của bạn)
  • Đầu ra thứ hai tới OBS (¼” hoặc USB, tùy thuộc vào bộ trộn của bạn)
    • Có thể được dán nhãn là “Phòng điều khiển”/”CR”, “Màn hình”, “AUX” hoặc đầu ra tai nghe
    • Thật tuyệt khi có một nút điều chỉnh âm lượng riêng cho đầu ra này
  • Ví dụ: Mackie 802VLZ4, giá 220 đô la

Âm thanh: Micro

• Có dây
  • Rẻ
  • Đáng tin cậy
• Không dây
  • Không có dây cáp dài để vấp ngã
  • Tốt nhất là nên gắn bó với các thương hiệu nổi tiếng có đánh giá tốt
  • Tốt nhất nên có một micrô có dây làm phương án dự phòng trong trường hợp có sự cố

Âm thanh: Loa

• Bạn có thể sử dụng loa hiện có của địa điểm
  • Tìm giắc cắm XLR trên tường hoặc sàn nhà và phối hợp với nhân viên địa điểm khi cần
  • Kiểm tra chúng trước sự kiện để đảm bảo chúng hoạt động
  • Chú ý đến âm lượng; đôi khi giắc cắm trên tường được dùng cho micrô và có một bộ trộn hoặc bộ khuếch đại khác giữa giắc cắm và loa
• Nếu bạn đang cân nhắc mua loa, “loa PA” là một thuật ngữ tìm kiếm tốt
  • Nhiều mẫu mã, kích thước, mức công suất và chi phí khác nhau

Âm thanh: Bộ PA

• “Bộ dụng cụ PA” đóng gói sẵn có thể là một lựa chọn tốt
  • Thường bao gồm một vài loa và một bộ trộn âm thanh có thể ghép lại với nhau thành một dạng thiết bị di động
  • Một số còn đi kèm mic và chân đế mic
• Thường được thiết kế để có thể di động
• Hãy đảm bảo máy trộn có tất cả các tính năng bạn cần

Âm thanh: Âm nhạc và Âm thanh TM

• Tốt nhất là chúng đến từ hai nguồn riêng biệt để chúng là các kênh khác nhau trên bộ trộn, nhưng chúng *có thể* đến từ cùng một máy tính
  • Điều chỉnh âm lượng tương đối của nhạc và âm thanh thực địa trong phần mềm
• Nếu bạn định phát nhạc qua luồng phát trực tuyến, luồng phát đó phải được cấp phép phù hợp, nếu không luồng phát trực tuyến của bạn sẽ bị tắt tiếng, dừng hoặc xóa khỏi kho lưu trữ.
  • Một nguồn được đề xuất: pretzel.rocks có một gói miễn phí đầy đủ; gói trả phí cho phép bạn truy cập vào nhiều danh sách phát hơn
• Đưa âm thanh vào OBS
  • Máy tính để bàn có thể đã có giắc cắm âm thanh
  • Nếu không (máy tính xách tay, v.v.), hãy sử dụng card âm thanh USB

Thiết lập trình diễn và hướng dẫn

Xem video này, bắt đầu từ 1:01:42, để xem hướng dẫn thiết lập và sử dụng thiết bị và phần mềm cần thiết cho một buổi phát trực tiếp từ đầu đến cuối.

Tác phẩm được trích dẫn

Thông tin trong bài viết này được trích từ video của John Holbrook thuộc Liên minh Robot Tây Virginia và được sử dụng ở đây với sự cho phép của ông. Bạn có thể xem video đó ở đây.

Liên minh Robot Tây Virginia hỗ trợ các sự kiện về robot cho nhiều chương trình robot khác nhau trên khắp Tây Virginia, tổ chức 30-40 sự kiện trong một năm tại nhiều địa điểm khác nhau. Họ đã phát trực tiếp các sự kiện trong nhiều năm nay và bắt đầu với giải vô địch tiểu bang West Virginia năm 2018. Trong mùa giải 2021, họ đã tổ chức một số sự kiện chỉ dành cho kỹ năng từ xa và mở rộng khả năng phát trực tiếp cho tất cả các sự kiện khi các sự kiện trực tiếp được tiếp tục vào năm 2022. Họ hiện đã thực hiện hơn một trăm buổi phát trực tiếp và có thể xem trên kênh YouTube của họ. Bạn có thể tìm hiểu thêm về Liên minh Robot Tây Virginia tại trang web của họ: wvrobot.org.