ПродуктыРешенияТарифыРазработчикамБлогПоддержка
Новость

Методика выбора устройства захвата видео для потоковой трансляции в режиме реального времени

Итак, вы хотите транслировать видео в реальном времени. Вы изучили опции сети доставки контента (CDN), и у вас есть понимание, какое программное обеспечение вы собираетесь использовать. Теперь вам нужно получить видеосигнал от вашего источника (камеры или работающего видеомикшера) в компьютерную систему веб-кастинга. Вам теперь нужно выбрать устройство захвата видео, но вы теряетесь среди изобилия подобных устройств, стоимость которых составляет от $100 до более $1000. Какая между ними разница? Что для вас важно?

Что такое устройство захвата видео?

У большинства современных ноутбуков есть веб-камера, которая обеспечивает прямую трансляцию в соответствии с программным обеспечением, установленным в этой системе. Внутри камеры есть чип, который преобразует аналоговый визуальный мир в цифровые данные. Система видит веб-камеру как видеоустройство, которое может использоваться с помощью таких программ, как Skype или Google Hangouts. Она также может использоваться большинством программ прямого вещания, таких как Telestream Wirecast, OBS или vMix.

К сожалению, ваша маленькая веб-камера не дает вам возможности подключать внешний источник видео. В этом случае на помощь приходит стороннее устройство захвата видео. Оно позволяет подключать внешний видео поток к компьютеру и делает этот источник доступным для выбора устройства аудио / видео захвата в вашем программном обеспечении.

Сигнал

За последние десять лет видео индустрия перешла от стандарта SD к HD, Ultra HD / UHD. Ваше устройство видео захвата должно поддерживать формат сигнала, который у вас есть в качестве входного сигнала. Это может быть так же просто, как использование любительской камеры HDMI, поддерживающей 1080p или 720p. Но что это значит?

Все началось с Национального комитета по разработке системы (NTSC) еще в 1953 году, когда были сформированы телевизионные стандарты. Они установили, что в Северной Америке телевизионное изображение будет содержать 525 горизонтальных линий (из них видимы 483) и будет чересстрочным, что означает, что в каждом кадре [i] отображается только половина строки. Сегодня этот изначальный стандарт известен как SD.

Комментарий по чересстрочной развертке:Она была своеобразным методом обмана, поскольку полоса пропускания для одного кадра не была достаточно широкой. Она разбивала чередующиеся линии на буксирные рамки, а люминофоры в старых трубчатых телевизорах светились достаточно долго, чтобы чередующиеся линии сливались. Функция чересстрочной развертки по-прежнему используется в приложении HD для уменьшения объема данных, необходимых для этого разрешения. Хотя в дисплеях больше нет люминофоров, время появления кадра на экране настолько короткое, что ваш глаз не может определить, что вы видите только половину изображения в один момент времени.

DVD стал первым в отрасли внедрением цифровых технологий и указал способ преобразования аналоговых видеосигналов в цифровые данные и их хранения на носителях DVD. Эффективное разрешение было определено как 640 × 480 и обозначалось 480i - «i», то есть оно использовало чересстрочную развертку.

Решение DVD стало революционным в то время, однако следующий шаг к переходу на полностью цифровое телевидение был еще более прогрессивным, позволяя принимать более высокие разрешения. Новые спецификации предусматривали, что вся телевизионная экосистема должна быть цифровой, начиная с камеры и заканчивая дисплеем, включая сигналы эфирного вещания. Новые правила цифрового телевидения содержат только указания о том, как обрабатываются сигналы, в отличие раннего стандарта NTSC. Это позволяет использовать широкий спектр сигналов, но также может стать причиной большой путаницы, особенно с тем, что мы называем «HD».

Его самый простой способ подумать о формате сигнала – это его разрешение. Общие обозначения для HD - 1080p и 720p. Число представляет собой высоту кадра в пикселях, а буква «i» или «p» - это метод чередования (или его отсутствие). Как и выше, «i» означает «чересстрочный», т.е. метод чередующихся строк в каждом кадре. «P» означает «прогрессивный» - чересстрочное чередование отсутствует, и все строки отображаются в каждом кадре. Как вы могли догадаться, прогрессивное изображение обеспечивает лучшую картинку, потому что каждый кадр содержит полное изображение - в отличие от чересстрочной развертки, которая похожа на просмотр изображения через быстро мерцающую оконную занавеску. Однако прогрессивный контент потребляет в два раза больше данных для отображения того же видео, что и чересстрочный сигнал. Это особенно важно, когда сигнал передается по воздуху, но не так важно при записи.

Ниже приведена таблица, которая описывает общие цифровые сигналы и разрешения.

Последний аспект сигнала - это соотношение «аспекта» кадра. Как вы можете видеть на диаграмме выше, соотношения 4:3 и 16:9 используются наиболее часто. Аспект описывает форму кадра просмотра; ширина и высота являются множителями, которые используются для определения окончательного разрешения кадра. SD чаще всего относится к аспекту 4:3, а HD - к 16:9.

Интересный факт:4k - это новейший термин в индустрии видео. Этот термин был первоначально предложен в «Инициативе развития цифрового кино». Он относится к горизонтальному разрешению 4000 пикселей. Спецификация DCI составляет 4096x2160. Для сравнения, Ultra HD (UHD) - стандарт, используемый для любительских телевизоров 4K, составляет 3840x2160. Мы могли бы также назвать Full HD «2K» с его соотношением 1920×1080. Но мы этого не делаем.

Соединения

Образно, а иногда и буквально, у устройства захвата видео есть две стороны. Вход, который принимает входящий сигнал к устройству и определяет, как устройство подключается к компьютеру для вывода цифрового сигнала.

Вход имеет множество вариантов. Наиболее распространенным соединением является HDMI для любительских источников и SDI для профессиональных источников. Однако есть и несколько других источников, например, DVI, VGA, Component и Composite.

Говоря о подключении к компьютеру, мы имеем в виду две основные категории: внутренние и внешние устройства. Внешние устройства обычно подключаются через универсальную последовательную шину (USB), но некоторые системы также имеют соединение Thunderbolt, которое популярно в системах Apple Mac. USB - это самый простой способ добавить устройство захвата видео в вашу систему. Большинство современных систем поддерживают USB 3.0, что позволяет подключать устройства HD - и иногда Ultra HD. В этом классе есть два типа устройств: устройства, которым требуется собственное программное обеспечение (драйверы), и те, которые поддерживают plug-and-play (без драйверов). Последнее, очевидно, предпочтительнее и проще в использовании.

Вторая категория - это внутренние устройства. Они обычно подключаются через слот адаптера PCI Express (PCIe) внутри компьтера. Существует также небольшие форм-факторы - Mini PCIe или Newer M.2. Эти карты обладают преимуществом подключения непосредственно к системе, что обеспечивает более высокую производительность, которая также позволяет использовать несколько входных каналов на одном устройстве. Пакеты программного обеспечения для переключения видео, такие как Wirecast или vMix, идеально подходят для карт с несколькими каналами захвата для многокамерной онлайн трансляции.

Такой объем информации! Что подходит именно вам?

Теперь, когда вы понимаете все возможности устройств захвата видео, вы можете сосредоточиться на своих потребностях и решить, какой тип устройства лучше всего подходит для вашего приложения.

Возникает 3 вопроса о ваших конкретных потребностях:

Как много источников видео у вас задействовано - одна камера или несколько?

Это первый вопрос, на который вы должны ответить. Если вашему проекту требуется только одна камера (или источник видео), то, скорее всего, USB-устройство будет лучшим выбором. Мы рекомендуем Magewell USB Capture без драйверов. Это самое простое, что только может быть – просто подключай и используй. Устройство USB Capture содержит вход HDMI или SDI. У USB Capture Plus есть модели со входами HDMI, SDI и DVI с сигнальной схемой (выходом) в версиях HDMI и SDI, а также аналоговым аудиовходом и выходом.

Если вам понадобится более одного источника видео, тогда лучше всего использовать карту захвата PCIe. Magewell имеет полную линейку карт PCIe Capture с широким набором параметров ввода. Эти карты поставляются с одним, двумя и четырьмя каналами на одной карте.

Должно ли ваше устройство переноситься?

Опять же, USB-устройство может стать лучшим вариантом, если важна мобильность. В противном случае вы можете использовать специально разработанную систему, такую как StreamDynamics StreamMini X4. Эта компактная, малогабаритная система включает в себя карту Magewell Pro Capture Quad, которая обеспечивает четыре источника подключения видеокамеры к вашему программному обеспечению.

Какой тип выходного соединения поддерживает ваша камера(ы) или коммутатор?

Если говорить в общем, наиболее распространенным цифровым сигналом является HDMI, который доступен как у потребительских, так и у профессиональных камер. SDI также является распространенным профессиональным сигналом видеовыхода. Самая большая разница между HDMI и SDI заключается в том, что кабели SDI могут работать намного дольше, прежде чем теряют силу сигнала. В зависимости от возраста вашего оборудования, оно может также поддерживать несколько других типов и соединений (например, композитный, s-video или компонентный видеосигнал, а также сбалансированный или несбалансированный аналоговый звук). Как только вы узнаете тип выхода и формат сигнала, который вы будете использовать, выберите устройство захвата видео, которое его поддерживает.

Также стоит отметить устройства класса «все в одном», которые имеют один канал захвата и позволяют выбирать из широкого набора типов ввода / вывода, от аналогового до цифрового и от SD до HD. Существует даже карта 4K All-in-One, которая охватывает от разрешения захвата SD до 4K.

Ниже приведена диаграмма типов сигналов и разъемов, которые обычно используются с ними.

Вывод

Выбор устройства захвата видео может быть таким же простым, как 1-2-3:

  • Шаг 1: выберите тип ввода и формат видео
  • Шаг 2: выберите количество желаемых каналов
  • Шаг 3: Выберите тип интерфейса устройства - USB или PCIe

Просто помните:

  • USB\Thundebolt = мобильность и проста в использовании
  • PCIe = производительность и несколько каналов

Это был большой объем информации - надеюсь, вы нашли ее полезной!

​Читайте также

Перейти в блог