SIVIS — компактный видеостример с HDMI камер в интернет

    Мы обычно делаем всякие подвижные штуки на нашей виртурилке и ориентированы на гиков, но внезапно решили попробовать сделать продукт для конечного пользователя. Сейчас мы расскажем о нем чуть подробнее.





    Для чего он нужен?


    SIVIS – это миниатюрный прибор для трансляции видео с HDMI камер в интернет или напрямую на устройство пользователя. Он позволяет захватывать видео с GoPro, зеркальных видеокамер (DSLR), автомобильных видеорегистраторов и даже с выхода компьютера (игроманы, ликуйте!). И способен передавать сжатое видео как на сервисы видеотрансляций (типа YouTube, Ustream), так и напрямую на устройство пользователя — например телефон или планшет. Название SIVIS — это аббревиатура от Simple Video Streaming.

    Мы хотели сделать прибор очень простым, компактным и недорогим. В наследство от виртурилки он получил широкий диапазон питающих напряжений (от 3 до 18 вольт), возможность «на лету» сжимать видео в h.264, небольшой размер (8х5х2 см) и умение работать с различными каналами передачи данных.



    Где применить?


    Мы предполагаем, что есть три основных сценария использования:

    1. Вещание из помещения с хорошим каналом связи

    Это может быть трансляция с места событий – начиная от праздника в школе/детском саду с использованием GoPro и заканчивая соревнованиями или другими серьезными событиями, когда картинка отдается с зеркальной камеры. Предполагается, что в этом случае есть доступ к хорошему Wi-Fi или даже к проводному Ethernet, а также решены вопросы с питанием – например, обычный проводной блок питания от розетки.



    2. Вещание в пути – оператор перемещается вместе с устройством

    Трансляция из машины, с мотоцикла или велосипеда. Источником может служить видеорегистратор, GoPro или другая камера, которую можно разместить на транспортном средстве.

    Ну или можно транслировать видео напрямую с кепки:



    3. Вещание с подвижных устройств – коптеры, машинки, самолеты, лодки, воздушные шары и т.д.

    При разговоре о ездящих-летающих устройствах у нас сразу учащается сердцебиение, так как это наиболее близкая к виртурилке тема. Тут все достаточно просто – питаемся от любого бортового аккумулятора, отдавать поток можем по любому имеющемуся каналу (от 4G до дальнобойных Wi-Fi трактов).



    Разумеется, первым делом мы поставили SIVIS на квадрокоптер



    А вот тесты «на земле» с iOS, Android и источниками в виде GoPro и HDMI выхода ноутбука.



    Как делались прототипы


    Специально для любителей рассматривать внутренности девайсов приводим процесс изготовления прототипов (спрятан ниже под спойлером).



    Как делались прототипы (конечно, с синей изолентой)
    Самые ранние прототипы мы напечатали на обычном 3D принтере. Результат, конечно, никакой, но на этих образцах мы сделали первые примерки.



    Следующая версия была уже на гипсовом 3D принтере. Детализация получилась значительно лучше. Но черный цвет вышел скорее зелено-коричневым, а белый желтоватым:



    Поэтому корпус был покрашен матовой краской из баллончика в несколько слоев:



    Так как требовалась очень точная подгонка размеров и положения отверстий под разъемы, мы решили печатать монолитные стенки, а потом проделывать отверстия. Первый проход — дремелем.



    Дальше правка надфилем — уже аккуратнее:



    Примерка плат к нижней части корпуса



    Светодиоды виртурилки были вынесены на удлинителях. Такая вот новогодняя гирлянда вышла. Кстати, на проводах к светодиодам не синяя изолента — это термоусадка, но тоже правильного цвета.



    Синий элемент жесткости на шлейфе съедал ценные 4 миллиметра. Пришлось его отслоить, а потом отрезать:



    Было сделано два прототипа с вынесенными светодиодами и один со штатными:



    Рядом с GoPro:



    Несмотря на все усилия по полировке и покраске поверхность была не идеально ровная, ну и глянца как в 3D-проекте дизайнера получить не удалось. Немного находчивости и получаем вот такую глянцевую коробочку:

    Глянец был получен простым путем — коробку обклеили глянцевой пленкой, которая используется для печати рекламных материалов. Дизайн воссоздан еще не полностью — остались кнопка и надписи под светодиодами. Но это уже следующий этап.

    А у меня на память осталась такая вот симпатичная картинка после покраски. Прям хоть в рамочку вешай:




    И немного о возможностях устройства.

    С каких источников производится захват?


    SIVIS может захватывать видео с любых источников HDMI.
    Работа проверена для захвата со следующих источников:
    • Камера GoPro
    • Видеорегистратор
    • Ноутбук с HDMI выходом
    • Зеркальный фотоаппарат

    Сразу коснемся DRM: во избежание юридических нюансов с возможностью, например, транслировать фильм в интернет с лицензионного DVD или BluRay, у нас в данный момент не поддерживается источники видео с защитой контента. При попытке захвата в этом случае пользователь увидит черный экран. Если DRM отсутствует — все захватывается хорошо.

    Какие разрешения поддерживаются?


    На текущем прототипе мы захватываем картинку с разрешением 1280х720. В конечном продукте предполагается поддержка FullHD 1920x1080 – для этого будет установлен процессор DM368. Интересным оказался тот факт, что, например, Canon 5D Mark II не умеет отдавать разрешение меньше чем FullHD, поэтому именно с этой моделью проверить не удалось. Но следующие модели камеры уже имеют настройки выхода HDMI и с ними работать можно даже в текущем прототипе.

    Куда можно транслировать видео?


    Первый вариант — на специализированные видео-сервисы (например Ustream, YouTube и др.).
    Второй — видео можно отдавать напрямую на устройство пользователя (компьютер, телефон, планшет).

    Немного поясню разницу между этими двумя способами.
    1. Когда вы транслируете видео на сервис типа Ustream, ваше видео может смотреть условно неограниченное количество людей — это уже проблема собственно этих сервисов по отдаче большого количества потоков пользователям. Из минусов — такая технология вносит приличную задержку в видео (от 5 секунд до минуты);
    2. В случае прямой трансляции, допустим, на планшет или телефон — вы получаете видеопоток с минимальной задержкой (десятые доли секунды), но видео идет только на одно или несколько устройств в рамках локальной сети при помощи мультикаста. Сейчас видео можно принимать на смартфонах/планшетах на Android и iOS или десктопе/ноутбуке с Windows. Приложения для приема потока уже есть в Google Play и AppStore (можно найти по ключевому слову virt2real).

    Так же была сделана специальная версия web-интерфейса, которая упрощает настройки трансляции:

    Как выглядит упрощенная страница настроек трансляции


    Тем не менее осталась доступной и основная панель управления виртурилки, которая позволяет подкрутить любые параметры трансляции. Нам еще предстоит найти золотую середину между «все просто и понятно» и «можно настроить все что угодно».

    Сразу оговорим вопрос задержки и применения в качестве HD FPV для желающих покататься-полетать по такому видео: при использовании iOS или Android в качестве получающего устройства задержка для HD FPV великовата (0,3-0,4 секунды). Для таких задач подходит наше приложение под Windows — там мы получаем наши 180-250 мс. Более того, в случае с SIVIS важнее качество видео, а не приближенность к реальному времени — поэтому прошивка для него будет оптимизирована именно для таких задач.

    По каким каналам возможна передача видео?




    Если коротко – Wi-Fi, 4G, Ethernet.

    В конечном устройстве предполагается наличие на борту собственного Wi-Fi, а также возможность подключить по USB любое устройство связи – модем, мощный модуль Wi-Fi или адаптер USB-Ethernet.

    Мы проверили следующие сочетания средств связи для трансляции видео:
    • Wi-Fi трансляция через маршрутизатор – простейший способ
    • Wi-Fi трансляция с использованием телефона 4G в качестве точки доступа – в этом случае нет необходимости использовать USB свисток 4G, что имеет свои бонусы (на одно устройство меньше, не нужно держать еще одну оплачиваемую симку)
    • Передача видео через подключенный 4G модем
    • Передача по Ethernet через адаптер USB-Ethernet


    Небольшое лирическое отступление. Мы уже списываем со счетов связь по 3G, так как, несмотря на хорошее покрытие, эта связь не обеспечивает нормальный канал передачи для видео разрешения HD в приемлемом качестве. Сейчас 4G/LTE активно наступает по всем фронтам, зона покрытия увеличивается, и именно эта связь для мобильных трансляций кажется нам самым разумным решением.

    Я периодически тестирую скорость LTE в разных районах Москвы и Питера – в большинстве случаев скорость отдачи составляет от 5 до 16 мегабит, что более чем достаточно даже для FullHD. Хотя тут имеется подводный камень в виде шейпинга трафика операторами – но это вопрос отдельной дискуссии.

    Аналогичные решения от наших коллег, или просто конкуренты





    Подобные решения уже существуют, и ориентированы в основном на специалистов по видео трансляциям.
    Вот неплохой обзор HD стримеров на Wired

    Livestream Broadcaster, 495$
    Teradek VidiU 699$
    LiveShell 299$

    Планируемая стоимость нашего SIVIS около 150$ за устройство.

    Дальнейшие планы


    На данный момент мы хотим понять, насколько интересно такое устройство для пользователей. Если интерес будет высоким — мы доведем устройство до серийного образца и сделаем тираж. Как это будет — инвестиции или краудфандинг — покажет время.

    Если вам интересен SIVIS — вы можете оставить свой предзаказ вот тут.
    Virt2real
    56.31
    Company
    Share post

    Comments 58

      +2
      кат для слабаков?)
        0
        Кат — не откат, можно и побрезговать.
          +1
          Ну я подумал что это упростит восприятие
            +2
            Упс, виноват. Поправил. Не бейте больно…
          +1
          Устройство будет интересно с поддержкой HDCP :)
            +1
            Мы использовали микросхему без поддержки HDCP. Есть такая-же, но с поддержкой. На открытом рынке такие купить нет возможности. Если будет большой спрос на HDCP — можем добавить, пройдя все нужные процедуры. В прототипе решили этого пока не делать.
            +1
            Устройство, безусловно, полезное и цена конкурентная, но гораздо больше пользы будет, если вы решите проблему передачи потока через несколько каналов одновременно. Так называемый bonding. У Teradek'a есть линейка устройств, которые могут использовать 4−6 подключений к сетям мобильных опереторов и передавать поток на сервер по слабым каналам связи.
              0
              Ну я написал что именно поэтому мы не рассматриваем 3G а закладываемся на LTE/4G.
              Вопрос бондинга совсем отдельный — им занимаются специалисты. Задача близкая и смежная, но не совсем наша.
              Наш плюс в том, что стримить можем по любому каналу связи, который нам дадут.
                0
                Мы используем и Бонды, и VidiU. В условиях Москвы и мест с хорошим покрытием 4G (есть такие места в области) — почти всегда вполне хорошо вытягивает VidiU (т.е. один модем), особенно если поставить адаптивный битрейт. Соответственно для городских условий Sivis должно хватить. В более сложных условиях — да, только Бонды и аналоги спасают.
                0
                А встроенный ethernet сделать не получится?
                  0
                  он явно займет много места- вроде как сейчас sivis самый мелкий и самый легкий в своем классе
                    +1
                    Ну, у нас еще есть мысли насчет встроенного Wi-Fi. Но тогда туда и LTE надо встраивать, чо уж…
                    +1
                    Хотелось бы увидеть у него SDI, XLR и ethernet — но уже в металлическом корпусе и чуть более серьезном исполнении
                      0
                      И по серьёзной цене!
                    0
                    Получать контент можно только через проприетарные приложения? Или всё же будет возможность смотреть поток, например через vlc?
                      +2
                      Смотреть хоть через приложения, хоть напрямую гстримером, хоть vlc. Или на видеосервер по rtmp гнать, или на Ivideon — всё подерживается.
                      0
                      Устройство однозначно инетересное, и очень хорошо если оно будет доступно по конкурентоспособным ценам. На заметку предложение о направлениях развития в сторону DIY: мне было бы интересно получить его без красивого корпуса, но чуть дешевле. Ещё, очень хорошо было бы получить канал управления по WiFi (порты UART и PWM напрямую с вашего устроства, и соответсвенно поддержку со стороны приложений на другой стороне линка, в виде API или HTTP как самый простой вариант)
                        0
                        А текущее решение — Виртурилка — чем не устраивает, помимо отсутствующего в широкой продаже модуля HDMI-интерфейса?
                          0
                          Так ведь для вариант для DIY уже давно в продаже chipster.ru/catalog/microcomputers/virt2real/ Правда, HDMI модуль в продажу ещё не пускали.
                            0
                            Не устраивает тем, что это не специализрованное устроство: нужно два модуля доставлять, где-то искать и ставить софт, да и по спецификациям все таки не FullHD:
                            «Разрешение кодируемого видео до 720p 30 fps»

                            Когда я делаю другое DIY устройство, вдаваться в тонкости кодирования и передачи видео не хочется, хочется взять что-то готовое и уже отлаженное.
                          0
                          Еще кажется автор забыл написать- что внутри dm365, dm368 имеется очень вкусная функция- динамическое(адаптивное) изменение битрейта при вещании через нестабильные каналы связи. Будет ли это использовано в sivis?
                            0
                            Адаптивность битрейта — да, есть в планах (это не совсем фишка dm36x, т.к. оценку и предсказание пропускной способности нам придется делать самим), но вот в случае нестабильных каналов, когда канал упал, а потом поднялся, это, как мне кажется, не очень сильно поможет. Тут как раз лучше бондинг, но это значительно усложняет устройство, чего не очень хочется (страдают и сроки выпуска, и цена).

                            Вообще мы позиционируем аппарат для бытового применения, т.е. либо дома, где есть Wi-Fi, либо в черте города, где стабильно работает LTE. Пытаться покрыть им весь спектр мест применений было бы весьма оптимистичной задачей.
                            0
                            Teradek ViDu 699$

                            Правильно называется VidiU.
                              0
                              Спасибо, поправил
                              0
                              Про DSLR можно подробнее? Вот например любой Canon (не марк) не выдает чистый HDMI, те максимум можно отключить все элементы интерфейса и получить немного кропнутый fullhd (1616x909) кадр, который можно ресайзнуть до 1280x720. Ваш девайс берет просто 1280х720 из центра кадра или можно будет настроить кроп/ресайз полного кадра?
                                0
                                Сейчас у нас в EDID зашито, что мы просим источник отдать нам 1280х720. Соответственно если источник может — отдает. Как именно Canon будет приводить кропнутый FullHD к обычному HD мы не знаем и вмешаться в процесс не можем. А вот уже полученный кадр — да, можем и кропнуть, и ресайзить.
                                  0
                                  Значит на большинстве DSLR не получится транслировать чистый кадр без элементов интерфейса
                                    0
                                    Так может есть смысл запросить 1080p и отдадь настройки crop/resize пользователю? Или это уже железо не потянет?
                                      0
                                      Да, такой вариант возможен. Пользователь сам настроит кроп и постобработку.
                                  0
                                  Ребят, сколько я ждал подобной штуки по доступной цене, вы себе не представляете. Жду и надеюсь, что скоро будет поддержка входящего 1080р и сжатие в любое разрешение для трансляции. Тогда вам цены просто не будет…
                                    0
                                    Кстати есть еще один конкурент Matrox Monarch HD, стоит 995$, умеет записывать видео на внешний носитель.
                                      0
                                      ну там правда и проц dm8148 который пошустрей будет, правда в matrox работают извращенцы и весь интерфейс они почему-то написали на .net (mono) в итоге вся шустрота исчезла, а добавилось куча глюков.
                                        0
                                        а еще у него на всех устройствах одинаковый пароль от ssh что как бы не серьезно
                                        0
                                        Если добавить в устройство возможность эмулировать клавиатуру/мышь, то получится KVM по интересной цене! Мне кажется спрос только возрастет.
                                          0
                                          Такую штуку уже год назад сделал один из юзеров виртурилки — она эмулирует клаву и мышку, и показывает экран через камеру. forum.virt2real.ru/viewtopic.php?f=41&t=13386
                                            0
                                            но если через переходник DVI->HDMI то будет поинтереснее
                                              +1
                                              Ну это не серийно, как раз добавив в ваще устройство эмуляцию клавы и мышки не составит труда, но достаточно расширит возможности применения! Кому не надо он просто не будет подключать USB разьем и использовать только для трансляции видео.
                                              0
                                              Уже есть такое у нас, ага
                                                +1
                                                Когда-то давно мечтал о подобном хардварном аналоге тимвьювера, чтобы можно было подключить видео, клавомышь, сеть и управлять полноценно компьютером в удаленном офисе у которого отвалилась ОС, например. Но все существовавшие на тот момент решения стоили как опора чугунного моста.
                                              0
                                              Хорошая штука. Делайте с открытым железом!
                                                0
                                                А что насчет потребления энергии? Проводили какие-нибудь тесты с питанием от аккумуляторов? В приведенном обзоре конкурентов не очень оптимистичные данные (75-143 минуты).
                                                  0
                                                  Была бы интересна реализация с LAN портом (хотя USB>LAN сойдёт) и возможностью подключить IR передатчик. Клиент дёргает определённый порт/параметр адреса из плейлиста — IR передатчик отправляет команду. Так можно будет подключить различные ресиверы/плееры к сети и смотреть на компьютере/планшете.
                                                    0
                                                    И ещё вопрос, пишется ли звук по HDMI?
                                                      0
                                                      В текущем прототипе берем с микрофона, но на HDMI модуле захват звука идет. В финальной версии предполагаем реализовать захват именно с источника.
                                                        0
                                                        А как насчёт управления IR передатчиком?

                                                        Устройство сможет сутками работать без сбоев?
                                                    0
                                                    Конкуренты (USB):
                                                    Hauppauge
                                                    avermedia

                                                    Правда к ним, для вещания, нужен компьютер.
                                                      0
                                                      в avermedia game capture hd II стоит как раз dm368 — если кто поможет мне с u-boot в нем то можно будет завести и стриминг с него без всякого компьютера
                                                      0
                                                      Чертовски интересно, запускайте уже кампанию на Кикстартере — вложусь первым.
                                                        0
                                                        Молодцы, отличная идея. Предлагаю на рассмотрение еще одну сферу применения для вашего устройства: трансляция видео с проброшенных в виртуальные машины видеокарт.

                                                        Где нибудь в шумной серверной или просто в другой комнате работает виртуальная машина с проброшенной видеокартой, пользователь со своего тихого неттопа, ноутбука или планшетника подключаются к выводу видеокарты, проброшенной в данную виртуальную машину, через ваше устройство, а клавиатуру, мышь и прочие USB-устройства пользователь подключает через клиента виртуальной машины.

                                                        Стриминговые или так называемые облачные видеокарты стоят очень и очень дорого (например, Nvidia Grid K1 стоит более ста тысяч рублей). Ваше устройство в связке с бюджетной пробрасываемой видеокартой могут стать вполне достойной бюджетной альтернативой.
                                                          0
                                                          Чуть выше топикстартер уже упоминал forum.virt2real.ru/viewtopic.php?f=41&t=13386 Так как раз KVM только с камерой, а не с видеовыходом моника. Добавить переходник DVI->HMDI и готово.
                                                            0
                                                            В случае с трансляцией видео с видеокарты, проброшенной в виртуальную машину, теоретически все готово к использованию изначально, мудрить KVM не нужно, работу с мышью, клавиатурой и USB-устройствами возьмет на себя протокол удаленного доступа (например, SPICE, VNC и т. д.). Главное чтобы ваше устройство могло без проблем транслировать сигнал с видеокарт.
                                                          0
                                                          Хотеть!
                                                            0
                                                            Да, кстати, тут AМerMedia уже упоминади, но всё-же:
                                                            1) Сравнивали уже с примерно аналогичными решениями?
                                                            2) Будет ли в будущем в ваших решениях функционал заметно выше чем у AVerMedia Technologies Live Gamer Portable и AVerMedia Technologies Game Capture HD / HD II при меньшей стоимости ?)

                                                            PS
                                                            Заинтересован вашим решением.
                                                              0
                                                              1. сравнивали с похожими решениями. Собственно, в статье это сравнение есть. Решения AVerMedia лежат немного в другой плоскости.
                                                              2. нет. У нас нет подобных целей.
                                                              0
                                                              Готовый конвертер из hdmi в интернет это, конечно, хорошо. Но не понятно кому он такой нужен.
                                                              На данный момент SIVIS ни рыба ни мясо: профессионалам нужно качество (sdi, 1080p с лютым битрейтом и тп) и отказоустойчивость (несколько интернет-каналов для стриминга), а любителям нужна возможность дорабатывать устройство самому (маленький глянцевый корпус и урезанная прошивка для этого не особо подходят).
                                                              Поэтому что касается SIVIS — или уходите в проф. рынок (но это очень сложно для маленькой компании, как технически, так и из-за инертности рынка) или делайте наборы для любителей и расширяйте географию продаж на зарубежные интернет-магазины для гиков-паял (а их сотни, сотни их!).
                                                              Также можно посмотреть в сторону более «нужных» и «распространенных» (с точки зрения рынка) устройств. Например, можно попробовать ворваться на рынок IP-камер, сделав дешёвую PTZ камеру с хорошей оптикой и матрицей и всеми возможностями виртурилки и трансляции hd потока. У того же axis такие камеры стоят неприлично дорого.
                                                                +1
                                                                Понимаете ли какая боляка — мы для любителей уже делали конструктор. И он уже продается. Как оказалось, конструктор любителям не совсем нужен. Им нужно «чтоб работало», желательно, с одной кнопкой. А конструктор — это дополнительные телодвижения, творческий поиск и неудачи, куда без них. Сотни гиков-паял — это, увы, как показала практика, бесперспективный рынок.

                                                                Про дешевые PTZ — тут вряд ли имеет смысл бодаться с Китаем. То, что они уже производят сейчас — уже на уровне Axis по многим характеристикам.
                                                                  0
                                                                  Ну вот вещание в сеть HDMI потока с управлением по IR это ниша которая не занята доступными устройствами.

                                                              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.