Проект NDI для образовательной корпорации в Корее (Сеул) - продолжение. На базе Studio 2 от Science Image

Чарли Шин

Monitor4u Inc. (Республика Корея)

Широкоэкранный режим для виртуальных учебных классов

 Помимо установки NDI Recording System в GDS-M и GDS-S, о которой было рассказано в предыдущей статье, параллельно осуществлялся еще один проект.

Примерно за два месяца до принятия окончательного решения был опробован и оценен новый метод проведения виртуальных лекций. Цель заключалась в том, чтобы дать возможность одному преподавателю («лектору») охватить две аудитории, когда спрос на конкретную лекцию превышает возможности одной аудитории.

В итоге было выбрано решение, включающее проекционный экран шириной 6 метров, работающий с двумя проекторами, контроллером видеостены и high-end 4K PTZ-камерой.

Данную систему назвали «Зеркальный класс».

Потребности заказчика

Требования конечного пользователя были просты: создать реалистичный показ в реальном времени в одной аудитории, отображающий действия преподавателя (лектора) в соседней аудитории. Например, представьте, что преподаватель и студенты находятся в аудитории А, а в аудитории Б - только студенты. Через большой экран в аудитории Б эти студенты могут видеть и слышать лекцию, проходящую в аудитории А, причем преподаватель и доска будут отображаться в реальном размере. Такой подход предлагает форму виртуального присутствия.

Вот краткое резюме требований заказчика:

1. Реалистичное визуальное восприятие: На экране должны отображаться учитель и доска в реальном размере.

2. Высокое качество изображения на экране: Основной видеосигнал, передаваемый в соседний класс, должен обеспечивать наилучшее качество изображения.

3. Стабильное качество изображения на телевизорах: Видео (с сопутствующим звуком) с камеры с автоматической системой слежения в классе А должно передаваться на телевизоры в классе B с таким же высоким качеством.

4. Синхронизация видео и аудио: Движение, отображаемое на 6-метровом экране должно быть точно синхронизировано с движением, отображаемым на телевизорах в классе B.

5. Быстрая и простая настройка: Заказчику требуется простой и понятный процесс настройки системы «Зеркальный класс».

Предполагалось, что этот проект повысит эффективность образовательных услуг, что приведет к высокому показателю ROI.

Проектирование системы для «Зеркального» класса»

Название «Зеркальный класс» было выбрано из-за его концептуальной схожести с зеркальным отображением дисплея смартфона на экране телевизора или автомобиля. Несмотря на то, что общий замысел кажется простым, найти оптимальное решение, удовлетворяющее всем требованиям заказчика, оказалось непросто. Мы провели ряд тестов и показов, тщательно оценивая качество изображения и стоимость, прежде чем пришли к окончательному решению.

Как уже говорилось ранее, экран шириной 6 метров с двумя проекторами является наиболее эффективным решением для создания визуального эффекта погружения для студентов. Видео в формате 4K с главной PTZ-камеры было направлено на контроллер видеостены, который разделил видео на два потока с перекрывающимися областями. Затем эти два потока передавались на проекторы для создания расширенного изображения шириной 6 метров. Задержка обработки, вносимая контроллером видеостены, была важнейшим фактором, который необходимо было учесть для обеспечения синхронизации с видео, передаваемым на телевизоры.

Реализация проекта была сопряжена с определенными трудностями. Экран шириной 6 метров оказался длиннее и тяжелее, чем предполагалось в начале; однако специалисты компании профессионально справились с установкой. Поставка и установка 4K PTZ-камер и кодеров/декодеров NDI была относительно простой задачей. Тем не менее, весь процесс занял много времени, в первую очередь из-за того, что коллегам потребовалось много времени для окончательного выравнивания 4K-изображения и сшивания краев. Терпение и выдержка оказались крайне важными на этом этапе.

Виртуальная лекция на сверхшироком экране

Для создания «Зеркального класса» мы использовали 4K PTZ-камеру, в частности AIDA 'PTZ4K12G-FNDI-X30'. Эта камера была установлена в классе, где планируется присутствие преподавателя, и должна захватывать всю область доски шириной 6 м с помощью 4K-сенсора. Несжатый видеосигнал 4K/30p передается на контроллер видеостены с помощью кабеля AOC-HDMI. Хотя изначально мы хотели использовать 4K/60p, максимальное входное разрешение и частота кадров контроллера видеостены были ограничены до 4K/30p. Контроллер разделил 4K-изображение на два отдельных видеопотока для двух проекторов.

Для передачи видео со встроенным звуком (с камеры с автоматическим слежением и аудиомикшера) из аудитории А в аудиторию Б мы использовали два блока Studio 2. Учитывая задержку, вносимую контроллером видеостены, эти устройства Studio 2 были развернуты с соблюдением принципа оптимального размещения, чтобы обеспечить столь же быструю передачу видео при сохранении хорошего качества изображения. Кодируя и декодируя видео в формате Full NDI, они вносили сопоставимые задержки, тем самым сохраняя синхронизацию.

6-метровый экран и экраны в классе В

Жесткий график монтажа потребовал круглосуточной работы в течение двух недель, чтобы уложиться в срок. В конечном счете, напряженная работа оправдала себя. Руководство, персонал и студенты по достоинству оценили новую обстановку в классе, отметив проект как успешный.

Поэтому они решили внедрить систему виртуальных лекций «Зеркальный класс», оснащенную 4K PTZ-камерой, двумя проекторами и экраном шириной 6 метров, в другом филиале института - GDS-G в Сеуле. Эта последующая реализация была разработана для передачи виртуальной лекции по разным этажам. Например, 4K-камера в аудитории на 4-м этаже может транслировать изображение на два проектора с 6-метровым экраном, расположенных на 1-м и 4-м этажах». Выглядит сложным, но в конечном счете полезным проектом!

Опираясь на успешное внедрение виртуального класса с широкоэкранной проекцией в GDS-M и GDS-G, еще два партнерских института решили внедрить эту систему, чтобы повысить универсальность и эффективность своих учебных заведений.

Как вы, возможно, догадываетесь, стоимость аренды помещений в центре Сеула, особенно в высококонкурентном районе Каннам, где расположено множество частных учебных заведений, весьма значительна. Таким образом, эти инвестиции могут быть оправданы, если они эффективно увеличат пропускную способность их ограниченного пространства.

В этой конфигурации устройство Studio 2 настроено в режиме передатчика (Tx) для трансляции видео с звуковым сопровождением (поступающим от камеры с автоматическим слежением и аудиомикшера в аудитории A) на другое устройство Studio 2, работающее в режиме приемника (Rx) в классе B.

В GDS-D и GDS-T эта система обеспечивает универсальность при составлении расписания занятий в ограниченных по количеству аудиториях. Например, в GDS-T в двух аудиториях установлены камеры 4K, а в трех - двойные проекторы с 6-метровыми экранами. Класс A может передавать свои лекции в классы B и C, а класс B - в классы A и C. Кроме того, класс C может принимать лекции из класса A или B. Такая взаимосвязанная система позволяет составить очень гибкое расписание занятий, учитывая изменения в количестве студентов из месяца в месяц.

IP Video: Flexible

Считается, что внедрение IP-решений для видео и аудио на практике может быть сопряжено с определенными сложностями. Это может повлечь за собой увеличение стоимости установки, потребовать большего технического опыта и усилий для устранения неполадок на месте, а также потребовать постоянного обслуживания. Однако, существенное преимущество IP-видео и аудио заключается в присущей им гибкости. Классная комната может служить традиционным местом для проведения лекций с преподавателем и студентами, но при необходимости ее можно легко превратить в виртуальный класс без преподавателя.

Позвольте мне поделиться историей, которая наглядно демонстрирует это. Около месяца назад основная 4K-камера, отвечающая за передачу видео на 6-метровый экран в соседнем классе, внезапно вышла из строя. Мы потратили два часа на поиск и устранение неполадок, первоначально предположив, что камера неисправна. Однако, в итоге мы обнаружили, что виной всему 50-метровый кабель AOC-HDMI. Замена этого кабеля ночью была нецелесообразной из-за отсутствия времени, которое потребовалось бы для этого. Поэтому мы выбрали более быстрое решение, использовав мой запасной блок Studio 2 в качестве временного обходного пути. Я переключил 4K-камеру в режим Full NDI и подключил Studio 2 к сетевому коммутатору, настроив его на режим приемника (Rx). Это позволило нам успешно передать 4K-видео с камеры на контроллер видеостены и решить проблему.

Заключение: «Единственная константа в жизни - это перемены».

Этот проект представлял собой сложную задачу, требующую слаженного взаимодействия специалистов из четырех различных категорий продуктов: проекторов, систем управления видеостенами, камер и кодеров/декодеров. Это было сродни киносъемке, где камера, освещение, звук, фоны, актеры и другой персонал должны быть слаженными. Если хотя бы одного элемента не хватает, вся съемочная группа вынуждена ждать. Сложность усугублялась тем, что два проекта шли параллельно.

Разумеется, этот проект принес как финансовую выгоду, так и ценный новый опыт. Заказчики постоянно ищут инновационные решения для повышения эффективности и отдачи от инвестиций. Я твердо уверен, что IP-технологии AV могут дать такой результат, особенно если они реализованы на базе современного надежного оборудования».