Карта захвата AverMedia ExtremeCap UVC: миниатюрное устройство для мобильной видеотрансляции16.11.2017 12:48

В этом году мы уже изучали очередную новинку AverMedia — стационарную карту видеозахвата Live Gamer HD 2. Помимо стационарных решений, компания традиционно предлагает также и мобильные устройства, способные захватывать и записывать видео автономно, в отрыве от ПК. Но есть в коллекции AverMedia и еще один, промежуточный класс устройств — полуавтономные. Или, если угодно, полустационарные. Такие, которые не имеют собственного накопителя и для работы которых требуется компьютер. Однако коренным отличием от стационарной карты захвата в данном случае является способ связи с ПК. Если стационарные устройства представляют собой платы для установки в слот PCI-E, то полустационарные общаются с компьютером посредством шины USB, заодно получая по этой шине питание. Это делает их использование более гибким и универсальным. Ведь USB имеется в любом ноутбуке, а ноутбук нетрудно взять с собой.

Однако даже миниатюрный компьютер все равно остается довольно громоздким устройством, по мобильности не идущим ни в какое сравнение с планшетом или смартфоном. Эти карманные устройства по мощности и мультимедийным способностям скоро, того гляди, догонят стационарные и переносные ПК, но предоставляют меньше коммуникативных возможностей, поскольку основной упор в их конструкции делается на беспроводные соединения. Единственный порт USB, имеющийся в обычном смартфоне, хоть и обеспечивает обмен данными, но ситуация с питанием не столь радужна. Даже если USB смартфона окажется в состоянии «раскачать» подключенное устройство, дав ему необходимое питание, то надолго ли хватит тощего смартфонного аккумулятора, который вынужден отдавать запас энергии на работу смартфона и подключенного внешнего устройства?

Но прогресс не стоит на месте, энергопотребление электронных компонентов снижается, что приводит к появлению долгожданных устройств, одно из которых мы сегодня изучим. Оно, как становится понятно, может работать в паре не только со стационарным компьютером или ноутбуком (что, в принципе, одно и то же), но и с мобильным устройством.

Конструкция и технические характеристики

Комплектность нового устройства захвата крайне лаконичная: если не брать во внимание руководство по настройке, то в упаковке, помимо AverMedia ExtremeCap UVC, окажется единственный кабель USB 3.0.

Корпус аппарата изготовлен из легкого металлического сплава. В верхней части корпуса имеется прозрачная вставка, под которой расположен красно-синий светодиод, информирующий о текущем режиме работы устройства.

Размеры аппарата составляют всего лишь 85×43×17 мм. Такую миниатюрность проще всего представить, положив устройство рядом хотя бы с наручными часами. Масса аппарата также невелика, каких-то 82 грамма. Даже HDMI-кабель, который подключается к устройству, весит больше.

Устройство имеет всего два интерфейса: видеовход (полноразмерный HDMI) и выход USB 3.0 (новый тип C, который удобен тем, что такой коннектор можно вставлять в соответствующий порт любой стороной).

На обратной стороне корпуса (назовем ее нижней) имеется наклейка, содержащая название модели, серии и другую информацию.

Разбирать устройство мы не рискнули, а за фотоснимками электронной платы обратились к разработчику. По всей видимости, плата занимает всю площадь корпуса. Однако здесь мало что можно увидеть. Один из главных компонентов — это процессор ARM Cortex серии NUC100RE3DN производства Nuvoton. Остальные компоненты настолько аккуратно «закамуфлированы», что разглядеть надписи практически невозможно.

Вся эта электроника, конечно же, нагревается во время длительной работы. Но цельнометаллический корпус устройства, работающий как радиатор, достаточно эффективно и равномерно рассеивает внутреннее тепло. Благодаря этому температура корпуса после часовой работы аппарата достигает лишь 37 °C.

Прилагаемый USB-кабель метровой длины имеет на одном конце разъем USB 3.0, а на другом — USB 3.0 Type-C. Этот Type-C подключается к устройству захвата, а оставшийся USB 3.0 — к компьютеру или мобильному устройству через переходник.

Технические характеристики ExtremeCap UVC приведены в следующей таблице:

Подключение
Интерфейс	USB 3.0 (plug and play, UVC)
Входной видеосигнал	цифровой: HDMI (запись видео с защитой HDCP не поддерживается)
Входной аудиосигнал	цифровой: HDMI
Стандарты видеозахвата
Поддерживаемые разрешения	до 1920×1080 60p
Качество записи	максимум 1080 60p, битрейт зависит от используемого ПО
Формат записи	Зависит от используемого ПО
Прочие характеристики
Наличие индикаторов	один многоцветный
Размеры	85×43×17 мм
Вес	82 г
Программные требования
Прилагаемое ПО	AverMedia RECentral 3
Прочее ПО	программное обеспечение, совместимое с DirectShow, XSplit, OBS, VirtualDub, программные плееры и т. д. Мобильное ПО, добавляющее входной видеосигнал в список доступных для трансляции и записи.
Поддерживаемые ОС	Windows / Android / OS X / iOS / Linux
Системные требования
ПК	Intel Core i5–4440 3,1 ГГц + Nvidia GeForce GTX 660 или выше
Ноутбук	Intel Core i7–4810MQ + Nvidia GeForce GTX 870M или выше
Смартфон/планшет	с поддержкой USB OTG (USB On-the-Go)
Питание	по шине USB 3.0
Цены и предложения
Средняя цена	около 12 000  на момент публикации обзора

Эти и прочие сведения можно увидеть на страничке продукта.

Подключение, настройка и эксплуатация

Во-первых, что означают буквы UVC в названии рассматриваемого устройства захвата? Это буквосочетание расшифровывается как USB Video device Class. Таким определением описывается класс устройств, которые передают видео по шине USB: вебкамеры, конвертеры и прочее видеооборудование. C сентября 2003 года анонсировано множество версий UVC, в настоящее время действует версия 1.5. Она-то и используется в рассматриваемом устройстве, передавая видеопоток H.264 с использованием новой шины USB 3.0. Таким образом, теоретически, это устройство в состоянии работать в связке камера-смартфон, оцифровывая видеопоток с камеры и передавая его в мобильное устройство по шине USB. При этом питание, необходимое для работы устройства, должно обеспечиваться все той же USB-шиной.

Прежде чем приступать к мобильным натурным испытаниям, изучим работу устройства в стационарных условиях. Подключение аппарата производится к порту USB компьютера. Драйверы, необходимые для совместной с ПК работы, отыщутся на страничке продукта, однако в нашем случае (Windows 10 64 bit) никакие драйверы устанавливать не потребовалось: устройство за несколько секунд распозналось системой.

По всей видимости, любительский сектор устройств захвата еще долгое время будет обходиться без возможности обработать видеосигнал размерами больше, чем 1920×1080, Full HD. Рассматриваемое устройство, так же, как и предыдущие изученные нами версии, может работать с входным сигналом, размеры которого не больше Full HD, а частота — не выше 60 кадров в секунду. Так, подключенный ко входу нашего устройства 4K-видеоплеер, в настройках которого выставлено автоматическое определение формата видеовыхода, предлагает на выбор четыре стандарта, среди которых 4K, само собой, отсутствует. Это работает технология EDID — протокол, по которому телевизор предоставляет информацию о доступных в нем разрешениях и частотах. Возможный максимум — он известен и указан в техпаспорте устройства захвата: 1920×1080 60p.

Форматы и частоты, в которые может сохраняться захватываемый видеопоток, целиком и полностью зависят от используемого на компьютере приложения. Если работа ведется в фирменной программе RECentral 3, то здесь традиционно имеется возможность изменить RGB-диапазон источника, яркость, контрастность, оттенок и насыщенность картинки, а также способ обработки сигнала.

Напомним, что эта программа предоставляет возможность задействовать для кодирования захватываемого видео разные мощности, как центральный процессор, так и процессоры графических ускорителей.

ПК с дискретным GPU Nvidia GTX 760	ПК с интегрированным GPU Intel Pentium G3220	ПК с интегрированным GPU ATI Radeon HD4200

Независимо от способа кодирования программа RECentral предлагает одинаковые настройки качества сохраняемого видео. Максимально возможные параметры позволяют записать видео с размером кадра 1920×1080, частотой до 60p включительно и битрейтом до 60 Мбит/с.

Для трансляции также существуют свои настройки. По сути они отличаются от настроек локальной записи лишь максимальным уровнем битрейта. Так, для размера кадра 1920×1080 и частотой 60p максимальным битрейтом является цифра 9 Мбит/с.

Как и любое внешнее устройство, транслирующее видеопоток по USB, рассматриваемый аппарат предполагает наличие задержки при передаче. Для того, чтобы ее измерить, проведем натурный опыт: произведем съемку скоростной видеокамерой несложной инсталляции. Здесь в кадре находится видеокамера, которая ведет съемку цифрового таймера, одновременно транслируя свой видеосигнал через рассматриваемое устройство на ноутбук. Сигнал этот отображается в окне фирменного приложения AverMedia RECentral 3.

При внимательном просмотре отчетливо видно, что задержка при передаче с камеры на ноутбук через рассматриваемое устройство захвата составляет 0,2 секунды. Столько времени требуется для того, чтобы сигнал с видеовыхода видеокамеры поступил в устройство захвата, был в нем обработан, передан по USB в ноутбук и, наконец, отображен на его экране.

Поскольку рассматриваемое устройство поставляет видеопоток в ПК через DirectShow, этот поток становится доступным абсолютно любому стороннему приложению, которое умеет работать с видео. Программные плееры, приложения для монтажа и захвата — все эти средства способны видеть входящий по USB сигнал. Здесь уже не существует ограничений ни на выбор кодека, ни на битрейт, захватывать можно в любой формат с любым установленным кодеком.

То же касается программ-мессенджеров, передающих видеопоток. Они принимают устройство за обычную вебкамеру и даже позволяют изменить небольшое количество настроек картинки.

Skype	Viber

Таким образом, это миниатюрное устройство своими функциями повторяет все предыдущие, в том числе стационарные, устройства захвата от AverMedia. И никаких иных преимуществ, кроме миниатюрности, не дает. Но вот отсюда-то, из малых размеров и веса, а также из низкого энергопотребления устройства, и рождается главная «фишка» аппарата: мобильная видеотрансляция.

До сих пор под мобильной видеотрансляцией в любительском сегменте (да чего уж там — зачастую и в профессиональном тоже) понималось и понимается исключительно лишь передача изображения с камеры смартфона в один из многочисленных видео- и социальных интернет-ресурсов, либо напрямую в телестудию для организации трансляций. Для этого используются мобильные приложения — YouTube, Periscope и прочие, перечислить их все вряд ли получится. Это действительно удобно: для трансляции (стриминга) требуется всего-то единственный смартфон, в котором работает сим-карта с активированной опцией скоростного интернета, 3G или 4G. В иных случаях стримеры могут использовать находящиеся неподалеку Wi-Fi точки, но это заметно снижает мобильность, да и договариваться или изучать локации будущего стриминга нужно заранее. Однако разговор сейчас вовсе не о качестве связи — это вторичный фактор. На первом же месте должно стоять качество исходного — транслируемого — видео. Которое на 100% зависит от камеры. Ведь что такое камера смартфона? А вот что это такое:

• неудобный форм-фактор
• сильный роллинг-шаттер
• отсутствие зума
• фактическое отсутствие стабилизации
• слепота при недостатке освещенности

Мы ничего не забыли? Ах, да. В этот список можно включить еще и отсутствие ручных настроек съемки. В лучшем случае — мизерное их количество. Но это программные недостатки, которые теоретически можно обойти использованием достойного софта. Тем не менее, остальные перечисленные минусы никуда не делись, они присутствуют в большинстве мобильных любительских трансляций. В результате этого, зритель стримов, увы, привык к дергающейся, искривленной, смазанной и мутной картинке (которая к тому же часто повернута на 90°, но это уже вопрос скорее из медицинской сферы). Примеров тому масса. Возьмите любой репортаж «с улицы», даже на центральных телеканалах. Непонятно, зачем так пренебрегать качеством, так не любить своего зрителя…

Но есть решение: мобильная трансляция с помощью «нормальных» камер. Она пока еще остается уделом профессионалов и производится, как правило, не «с колес», а после тщательной подготовки. Все эти передвижные телевизионные станции, эфирные ранцы с операторами — их ведь требуется заранее направить в нужную точку, настроить аппаратуру, убедиться в устойчивости сигнала и т. д. и т. п.

Однако с помощью рассматриваемого устройства вполне можно избежать ненужных и дорогостоящих трат на оборудование, его перемещение и обслуживание. Достаточно подключить любую камеру с HDMI выходом — и трансляция возможна с помощью любого смартфона. Который в данном случае будет выступать только в качестве передаточной радиоточки и батарейки, от которой питается устройство захвата. Вот так может выглядеть передвижная, абсолютно мобильная, станция телевещания или видеостримов: камера, устройство захвата и смартфон. Который в данном случае выполняет еще одну функцию — это большой дисплей-видоискатель.

Как организовать подобную связку устройств и обеспечить ее работоспособность? В настоящее время имеется единственная сложность. Точнее, две. Это модель смартфона и мобильное приложение. При этом оба пункта связаны друг с другом неразрывно, поскольку приложение, обрабатывающее видеосигнал, который поступает в смартфон, работает непосредственно с аппаратными мощностями этого смартфона. Но ввиду огромного количества разношерстных моделей Android-устройств создать полностью универсальное приложение, которое использовало бы ресурсы любых электронных компонентов, использованных в смартфонах, крайне затруднительно. Поэтому единственное — пока — приложение, рекомендованное AverMedia для осуществления мобильных трансляций, работает далеко не на каждом Android-устройстве (с полным списком протестированных смартфонов можно ознакомиться здесь).

Приложение это разработано сторонней компанией, называется CameraFi Live и предназначено для трансляций на некоторые известные веб-ресурсы. Но, в отличие от множества аналогичных приложений, эта программа умеет принимать, обрабатывать и транслировать видеосигнал не только со встроенной в смартфон камеры. Любой распознанный смартфоном видео- и аудиосигнал, поступающий на USB-порт аппарата, также можно транслировать! Разумеется, для этого нужен смартфон с функцией OTG.

Приложение распознало устройство захвата AverMedia ExtremeCap UVC	Приложение предлагает переключиться со встроенной камеры на внешнюю
Приложение предлагает переключиться со встроенного микрофона на внешний	Приложение готово начать трансляцию

На последнем скриншоте вместо видеопотока, идущего с подключенной видеокамеры, мы видим черный экран. Увы, да. И дело тут не в устройстве захвата и даже не в приложении, а в смартфоне. Это обыкновенный недорогой «китайский» смартфон, который, разумеется, отсутствует в списке протестированных разработчиками программы. По описанным выше причинам приложение не сумело построить аппаратно-программный мостик, который бы способствовал передаче видеопотока с USB-порта смартфона на его дисплей с последующей трансляцией. Впрочем, приложение об этом даже не догадывалось, исправно проводя трансляции вот такого черного окошка. Правда, со звуком.

Для того, чтобы убедиться в работоспособности технологии, пришлось отыскать подходящую модель смартфона. И действительно: достаточно было установить на него приложение CameraFi Live, как изображение с видеокамеры успешно отобразилось в окне трансляции приложения.

К сожалению, провести хотя бы коротенькую тестовую трансляцию на этом смартфоне не удалось ввиду неприязни владельца аппарата по отношению ко всякого рода соцсетям и тем более публичным видеосервисам. Ну, тут ничего не поделаешь — человека, в отличие от смартфона, не перепрошьешь.

Насколько можно понять, на имеющемся у нас оборудовании (имеется в виду тот самый неподходящий смартфон) при трансляции на YouTube посредством демоверсии приложения максимальный размер кадра составляет 1280×720.

Необходимо добавить важнейшее примечание: приложение это ценно еще и тем, что способно вести трансляцию не только на существующие известные ресурсы (в их числе YouTube, Facebook, Ustream и Wowza), но и по протоколам RTSP и RTMP на пользовательские сервисы.

Настройки программы позволяют изменить внешний вид интерфейса, добавить к видеопотоку текстовые вставки и изменить источники для трансляции.

Настройки приложения во время трансляции	Изменение видео/аудиоисточников для трансляции

Конечно же, мы перепробовали множество программ для мобильных видеотрансляций, но ни одна из них не сумела забрать видеосигнал с подключенного к смартфону устройства захвата. Таким образом, в настоящее время имеется единственное приложение, способное раскрыть весь мобильный потенциал рассмотренного устройства захвата.

В заключение хотелось бы знать еще один важный параметр: величину тока, потребляемого устройством захвата. Ведь длительность трансляции вместе с подготовкой к ней напрямую зависит от прожорливости аппарата, поскольку питается он от батареи смартфона. Которая, к слову, лишь в редких случаях имеет достаточно приемлемую емкость. После несложных измерений мы выяснили, что потребление тока устройством AverMedia ExtremeCap UVC зависит от его режима работы:

• подключенный к смартфону аппарат при отсутствии входящего видеосигнала «отъедает» от батареи смартфона 0,14 А
• на таком же «холостом ходу», но с включенной видеокамерой и поступающим на устройство захвата видеосигналом потребление увеличивается до 0,20 А
• в режиме трансляции на YouTube с наличием входного видеосигнала потребление составляет 0,26 А

Потребление при отсутствии видеосигнала с камеры	Потребление при наличии сигнала с видеокамеры, режим простоя	Потребление при наличии сигнала с видеокамеры, режим трансляции

Таким образом, путем несложного подсчета можно предполагать, что смартфон с аккумулятором емкостью 2000 мА·ч и напряжением 3,7 В обеспечит работу устройства захвата в режиме трансляции в течение примерно 5,8 часов. Но это, конечно, сверхоптимистичный сценарий. Поскольку в подсчете не учитывалась энергия, которая будет затрачена на работу самого смартфона вместе с его беспроводными адаптерами, ведь для трансляции может использоваться как мобильный интернет с «вышек», так и Wi-Fi.

Выводы

Это первый «звоночек», скорее всего пробный, в адрес производителей систем для мобильных телеэфиров, стримов и видеотрансляций. Ценность намека заключается в том, что он дан разработчиком устройства, которое предназначено для любительского сектора (если судить по цене аппарата). Тем самым элитная дорогостоящая сфера мобильных «воздушных» трансляций низводится до уровня любительской, доступной абсолютно каждому пользователю, у которого есть фотоаппарат или видеокамера. Ну, а смартфон нынче имеется у каждого.

Что касается «традиционного» стационарного применения рассмотренного устройства захвата, то и здесь один сплошной плюс. Связанный, конечно, с беспрецедентно малыми габаритами аппарата, который почти не занимает места, но при этом остается полнофункциональным оцифровщиком сигнала 1080 60p. Причем не привязанным к какому-то фирменному программному обеспечению.

Полный текст статьи читайте на iXBT