Hiện nay có rất nhiều phương pháp truyền tính hiệu hình ảnh và âm thanh, cho dù nó là loại nào đi nữa vẫn tồn tại những hạn chế nhất định. Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu các chúng hoạt động với nền tảng stream hiện nay. Cùng tìm ra đâu là giải pháp tốt nhất và tiết kiệm chi phí nhất.
Đầu tiên chúng ta sẽ tìm hiểu HDMI là gì?
HDMI
Theo wikipedia thì HDMI (là từ viết tắt của High-Definition Multimedia Interface) chỉ một ngõ cắm HDMI hoàn toàn tương thích với máy vi tính, màn hình hiển thị và những thiết bị điện tử gia đình theo chuẩn Giao Tiếp Hình Ảnh KTS (DVI). Cả hai chuẩn HDMI và DVI đều là phát minh của công ty Silicon Image dựa trên công nghệ TMDS®, là công nghệ kết nối tuần tự tốc độ cao, mạnh mẽ của công ty Silicon Image. Hiện tại chuẩn kết nối này là một trong những chuẩn kết nối được ưu tiên sử dụng nhất và dần thay thế cổng vga lỗi thời trước đó
HDMI phổ biến vì độ tiện dụng cùng với giá thành rất rẻ so với các chuẩn kết nối khác như SDI và Display port. Tuy nhiên vẫn có hạn chế. Hạn chế của HDMI là độ dài tối đa của một sợi HDMI sẽ không quá 15m, đó là chuẩn 1.0 sau này đã được cải thiện trên các phiên bản như 1.2 và 1.4 và mới nhất hiện tại là 2.0. Tuy nhiên tốc độ truyền tải vẫn bị giới hạn 18gigabit mỗi giây.
SDI
SDI là từ viết tắt của Serial Digital Interface có thể hiểu là chuẩn video giao diện kỹ thuật số. Đây là một chuẩn video được Hiệp hội kỹ sư Điện ảnh và Truyền hình SMPTE nghiên cứu và phát triển. Tên gọi SDI là tên gọi chung của các chuẩn video số. Cho đến bây giờ đã có nhiều chuẩn video số được giới thiệu và ứng dụng trong cuộc sống như ITU-R, BT.656, SMPTE 259M, SMPTE292 ( HD-SDI ).
So với HDMI thì đây là một loại giao thức kết nối mới có thể đem lại cho bạn nhiều tiện ích hơn so với HDMI. Trước tiên nói đến tốc độ truyền tải dữ liệu trước. SDI cho phép bạn truyền dữ liệu hình ảnh với tốc độ 3gigabit mỗi giây với 1 sợi cáp dài khoảng 300m.
Kết nối SDI và HDMI
Với SDI và HDMI bạn cần 1 bộ nhận tín hiệu đầu vào để đọc được các tính hiệu hình ảnh và âm thanh, nó được gọi là SDI (HDMI) capture card. Hiện nay có rất nhiều bộ chuyển đổi từ các hãng nổi tiếng như DeckLink của BlackMagic, PVI-ENC2-SDI của Provideoinstruments,… dành cho SDI. Còn HDMI thì vô vàng hãng nữa, Intensity Pro 4K của BlackMagic, CAM LINK 4K và 4K60 PRO của Elgato và còn nhiều nữa đặc biệt là Atem mini.
Nhưng có 1 điểm chung giữa các thiết bị này là tất cả capture card là kết nối Poit-To-Point, tức là trên capture card có bao nhiêu cổng kết nối thì bạn có thể gắn bấy nhiêu thiết bị, ví dụ như Intensity Pro 4K và Atem mini có 4 cổng kết nối đến hệ thống thì bạn chỉ có thể kết nối tối đa 4 thiết bị như hình minh họa phía dưới.
Hệ thống này cho phép bạn kết nối với tốc độ gần như tối đa (ở một khoảng cách nhất định). Bảng phía dưới dẽ cho bạn biết tốc độ và khoảng cách kết nối giữa 2 thiết bị.
| Kiểu kết nối | Khoảng cách | Tốc độ | Tính năng |
| HDMI | 15m | 1.0: 3.96Gb/s 1.3: 8.16Gb/s 2.0: 18Gb/s | – Không có khóa ở đầu kết nối. – Chất lượng kết nối được quyết định bởi khoảng cách. – Kết nối và ngắt kết nối đơn giản đễ làm. – Giá cả tiết kiệm. |
| SDI | 100m | 3G: 2.97Gb/s 6G-SDI: 6Gb/s 12G-SDI: 12Gb/s 24G-SDI (Đang nghiêm cứu): 24Gb/s | – Có khóa ở các đầu kết nối. – Các sợi các bền hơn – Chi phí đắt hơn. |
Có một rắc rối ở đây là bạn muốn mở rộng thêm 1, 2 hoặc có điều kiện 1 chút thêm 10 cái máy quay, chẳng lẻ chúng ta phải thêm từng ấy thiết bị nhận tính hiệu? Vậy có giải pháp này để dễ dàng mở rộng cũng như dễ dàng nâng cấp sau này. Từ đó kết nối qua TCP/IP hay được gọi là NDI
NDI
Network Device Interface – Giao diện thiết bị mạng (NDI) là một tiêu chuẩn phần mềm miễn phí bản quyền do NewTek phát triển để cho phép các sản phẩm tương thích video có thể giao tiếp với nhau, phân phối và nhận video độ phân giải cao qua mạng máy tính theo cách chất lượng cao, độ trễ thấp – chính xác và phù hợp để chuyển đổi trong môi trường sản xuất các chương trình trực tiếp.
Với NDI bạn chỉ cần 1 hệ thống mạng giagabit là có thể vận hành trơn tru và mượt mà. Hiện nay các thiết bị mạng gigabit giá rất rẻ, có thể ví dụ như Tenda AC7 giá hiện tại chỉ trên dưới 700.000đ và một bộ chia 8 cổng như TPLink LS108G giá khoảng 500.000đ, cáp kết nối bạn chỉ cần cat6 hoặc mới hơn (cáp kết nối mình sẽ nói sau nhé). Các thiết bị thu bạn chỉ cần 1 chiếc điện thoại có camera CHÍNH tốt là có thể phát tính hệu video. Bạn có thể tham khảo mô hình kết nối bên dưới để hiểu rõ hơn.
Trong mô hình trên mình dùng 2 thiết bị chuyển đổi của BirdDog để chuyển tính hiệu từ HDMI hoặc SDI sang NDI rồi truyền về máy tính sử dụng VMix xử lý trước khi phát trực tiếp. Đối với các camera tích hợp sẵn NDI thì bạn không cần chuyển đổi tính hiệu, chỉ cần kết nối với hệ thống qua cáp mạng là có thể dùng.
Một số lưu ý khi sử dụng giao thức TCP/IP v4:
– Được thiết kế cho nhiều người dùng.
– Không tự động tách biệt dữ liệu của bạn.
– Không tự động thay đổi băng thông đường truyền.
– Không tự động thay đổi chất lượng.
– Không tự động mã hóa dữ liệu.
Ở phiên bản tiếp theo sẽ tích hợp TCP/IP v6, hứa hẹn là một cái tiến so với v4 hiện tại. Nó sẽ cải tiến như:
– Tối ưu băng thông cho các đướng truyền được ưu tiên.
– Tự động mã hóa đường truyền.
– Kết nối nhanh hơn.
– Không cần tách dữ liệu.
Cáp kết nối
Sau đây là một số chuẩn cáp mạng mà bạn có thể sử dụng và thông số của chúng:
| Loại cáp | Khoảng cách | Tốc độ |
| Cat5 | 100m | 10/100 Mbps |
| Cat5e | 100m | 10/100/1000 Mbps |
| Cat6 | Tùy chọn | 1Gbps: 100m 10Gbps: 33-55m |
| Cat6a | 100m | 10Gbps |
Băng thông
Băng thông tối thiểu ứng với độ phân giải:
| NDI® | Kích thước | fps | Mbps | MB/s |
| NDI | 1920×1080(FHD) | 30 | 100 | 12 |
| NDI | 1920×1080(FHD) | 60 | 125 | 16 |
| NDI | 3840×2160(4K) | 30 | 200 | 25 |
| NDI | 3840×2160(4K) | 60 | 250 | 32 |
Băng thông khuyến nghị để luồng tính hiệu ổn định nhất:
| NDI® | Kích thước | fps | Mbps | MB/s |
| NDI|HX | 1920×1080 (FHD) | 30 | 24 | 3? |
| NDI | 1920×1080(FHD) | 25 | 105 | 10-13 |
| NDI | 1920×1080(FHD) | 30 | 120 | 12-15 |
| NDI | 1920×1080(FHD) | 60 | 200 | 20-25 |
| NDI | 3840×2160(4K) | 30 | 280 | 28-35 |
| NDI | 3840×2160(4K) | 60 | 480 | 45-60 |
Tùy thuộc vào tính hiệu đầu vào mà bạn có thể chọ các thiết bị phù hợp với nhu cầu của mình.
Thiết bị đầu vào
Bạn có thể sử dụng điện thoại di động của mình đóng vai trò như một camera di động và kết nối hệ thống thông qua Wifi, cách này sẽ tiết kiệm chi phí cho bạn rất nhiều, tuy nhiên, việc truyền tính hiệu qua wifi sẽ làm hình ảnh của bạn trễ đi đâu đó khoảng 200-500ms. Nhưng khi bạn truyền tính hiệu qua cáp mạng LAN thì nó lại là một câu chuyện khác. Dộ trễ tính hiệu truyền tải khi qua cáp sẽ gần như bằng 0.
Nếu bạn có điều kiện hãy đầu tư 1 bộ camera tích hợp sẵn NDI. Bạn có thể điều khiển camera từ xa thông qua bộ điều khiển (PTZ) hoặc phần mềm chuyên dụng. Điều này sẽ thích hợp khi bạn có điều kiện nhưng không có nhân lực trực camera. Thường bộ camera này tích hợp công nghệ zoom để bạn có thể lấy các cảnh ở xa mà không làm mất chất lượng hình ảnh đầu vào. Đương nhiên chúng sẽ giao tiếp thông qua cáp mạng LAN.
Ngoài ra NDI còn mở rộng thêm, bạn có thể sử dụng các nguồn từ máy tính khác ví dụ như file powerpoint bạn đang trình chiếu. Dữ liệu từ Propresenter hoặc một Video từ một máy tính khác. Bạn cũng có thể sử dụng nguồn từ âm thanh cách đó vài chục mét.
Với NDI bạn sẽ có nhiều tùy chọn hơn trong lúc chọn nguồn dữ liệu đầu vào.
NDI HX Capture
Trên các thiết bị di động, bạn tải ứng dụng NDI HX Camera trên AppStore, bạn cũng có thể tải phần mềm dành cho Android trên CHPlay. Tuy nhiên mình vẫn khuyên bạn sử dụng iphone để có chất lượng hình ảnh tốt nhất. Độ phân giải mà bạn phát ra phụ thuộc vào camera chính của điện thoại, đối với các dùng iphone như 7 – 7 plus trở lên bạn đã có thể quay ở 4K-30fps, còn các thiết bị android thì chỉ nhận được tối đa chỉ là 1080p-30fps.
Sau khi bạn tải và cài đặt thành công ứng dụng, hãy kết nối điện thoại của bạn với hệ thống mạng, và bấn bào nút NDI màu trắng, sau khi chữ NDI chuyển sang màu xanh là bạn đã có 1 nguồn phát NDI.
Phần mềm xử lý
Có nhiều phần mềm để xử lý dữ liệu NDI, trong số đó vMix là một ví dụ đơn giản và hiệu quả nhất. vMix là một phần mềm trực tiếp (live/stream). Bạn có thể sử dụng các ứng dungj khác như OBS và Xsplit và thêm plugin NDI để dử dụng. Trong hướng dẫn này mình chỉ hướng dẫn sử dụng vMix để stream trên nền tảng Youtube hoặc Facebook.
Bạn có thể tải và cài đặt vMix từ trang chủ. Hiện tại, vMix chỉ hỗ trợ cho nền tảng Windows, macOs sẽ được hỗ trợ trong tương lai.
Trên giao diện của phần mềm bạn chọn Add Input để thêm nguồn dữ liệu.
Trong giao diện Add Input bạn sẽ biết được vMix chấp nhận những loại nguồn dữ liệu nào. Mình sẽ giời thiệu một số nguồn đầu vào phổ biến:
Video: Cho phép bạn thêm một video bất kỳ.
DVD: Phát Video/Audio từ đĩa DVD hoặc CD.
List: Phát theo danh sách video hoặc audio, có định dạng m3u.
Camera: Phát tính hiệu từ camera, có thể từ capture card hoặc webcam.
NDI/Desktop Capture: Nhận tính hiệu từ tất cả các nguồn phát NDI hoặc vMix Desktop Capture.
Image: Hiển thị MỘT hình ảnh.
Photos: Hiển thị nhiều hình ảnh theo dạng trình chiếu (slideshow).
Powerpoint: Như tên gọi, nó dùng để trình chiếu 1 file Powerpoint mà bạn chỉ định.
Audio: Phát âm thanh từ file mp3 hoặc wav.
Audio Input: Nhận tính hiệu âm thanh từ nguồn phát ngoài.
Title/XAML: Hiển thị title và nhiều hơn thế nữa.
Quay lại chủ đề, Trong phần NDI/Desktop Capture bạn chọn nguồn phát phù hợp (lưu ý: Máy tính cài vMix phải được kết nối cùng hệ thống với nguồn phát NDI).
Sau khi chọn nguồn phát xong, bạn nhấn vào nút OK phía dưới để thêm nguồn phát vào chương trình.
Đến đây bạn đã hoàn tất kết nối điện thoại của mình đến với hệ thống stream vMix.
Yêu cầu phần cứng
Máy tính cài đặt vMix:
CPU: Intel core i5 6th (không khuyến khích dùng dòng U) hoặc mới hơn / AMD Ryzen 5 2xxx hoặc mới hơn
RAM: Tối thiểu 8GB.
SSD/HDD: 10Gb trống.
Graphis: Nvdia GTX có 2GB vRam trở lên (vMix chưa được tối ưu cho card Radeon).
Graphics Cards
| HD Inputs | Outputs | |
|---|---|---|
| Intel HD Graphics 4600/ 520 / 620 | 2 Cameras + 4 Inputs | 1080p recording or 720p recording + streaming |
| NVIDIA GeForce 1050 / 1650 | 4 Cameras + 8 Inputs + Instant Replay | 1080p recording and streaming |
| NVIDIA GeForce 1060 / 1660 / 2060 | 2 4K or 8 HD cameras + Instant Replay | 1080p recording and streaming |
Bạn có thể xem thêm tại đây.
Đường truyền
Như đã nói phía trên bạn cần đầu tư 1 hộ thống mạng Gigabit, mình xin được đề xuất như sau:
Router: TP-Link Archer C7 hoặc Asus RT-AC1500UHP, nếu bạn cần ít hơn 4 thiết bị hát thì có thể tham khảo Tenda AC7
Switch: TPLink LS108G (8 cổng)
Cáp: Cat6 hoặc 6a
Nếu bạn cần nhiều cổng kết nối thì có thể mua thêm switch, mặc định router có 4 cổng mạng LAN, bạn dùng 1 cổng cho PC. Theo mình bạn nên mua, còn kinh phí không cho phép thì bỏ qua.
