Журнал о разной технике

»Тeмa зaxвaтa видeo с видeoкaмeр в любитeльскoм сeгмeнтe пoстeпeннo свoдится нa нeт» — тaкoй фрaзoй нaчинaлся oбзoр прeдыдущeй вeрсии этoгo устрoйствa зaxвaтa, AverMedia Live Gamer HD. Тeпeрь, пo прoшeствии пяти лeт, мoжнo с увeрeннoстью скaзaть: зaxвaт aнaлoгoвoгo видeo с видeoкaмeр в любитeльскoй сфeрe умeр oкoнчaтeльнo и бeспoвoрoтнo. Eсли пoxoжий зaxвaт eщe гдe-тo испoльзуeтся, тo тoлькo в прoфeссиoнaльнoй срeдe и с цифрoвыx истoчникoв, кoгдa для рaбoты трeбуeтся видeoсигнaл, нe сжaтый кoдeкoм. Либo сжaтый, нo нe тeм кoдeкoм, кoтoрый предлагает камера.

Но, как показывает практика, таких пользователей — ничтожное меньшинство. Основная масса владельцев современных карт захвата — это геймеры всех мастей. Пусть они используют те же карты захвата, но задачи их кардинально отличаются. Основным требованием геймера к карте захвата является запись экрана в реальном времени с одновременным сохранением на локальный носитель и/или трансляцией в Сеть. При этом крайне важно максимально освободить центральный процессор компьютера от необходимости кодировать или другим образом отвлекаться на работу с захватываемым видеопотоком.

Таким условиям отвечает лишь один вариант карт захвата — тот, в котором имеется аппаратный кодек. Конструкция и формфактор аппаратных карт захвата могут различаться: существуют как портативные, так и стационарные решения. В этой статье мы рассмотрим стационарную новинку AverMedia — вторую версию удачной во всех отношениях карты захвата с аппаратным кодировщиком AverMedia Live Gamer HD.

Конструкция и технические характеристики

Устройство поставляется в небольшой коробке с оригинальной расцветкой, упаковано в коробку оригинальной расцветки.

Комплектность устройства довольно скромная, она включает в себя тот необходимый минимум, без которого нельзя создать нужное подключение.

• Карта Live Gamer HD 2
• Кабель HDMI
• Аудиокабель 3,5 мм
• Краткая инструкция по установке

По высоте карта захвата занимает один слот PCI-E на системной плате. Для защиты электронных компонентов карта накрыта кожухом из легкого металлического сплава. Множество вентиляционных отверстий в нем эффективно отводят лишнее тепло.

Служебные интерфейсы карты расположены в следующем порядке (слева-направо):

• выход HDMI
• вход HDMI
• аналоговый аудиовыход
• аналоговый аудиовход

Защитный кожух без труда отделяется — достаточно открутить четыре болта. При этом с кожухом с платы снимается декоративный элемент — пластиковый светодиодный блок.

Но зачем его отделять? Разве что для изучения электронных компонентов, на которых работает карта захвата. Попробуем расшифровать некоторые микросхемы. Все расшифровать не получится вследствие «секретности» некоторых чипов, маркировка которых удалена на этапе производства платы.

• работа интерфейсов HDMI обеспечивается контроллерами производства ITE Tech. Судя по их спецификациям, HDMI-порты карты захвата имеют версию 1.4, что позволяет передать видеопоток с размером кадра 1920×1080 и частотой 60 кадров в секунду
• интерфейс PCI-E работает на чипе Etron Tech EJ168A
• работа карты захвата обеспечивается микроконтроллером NUC100RE3DN производства Nuvoton, этот чип построен на 32-разрядном ядре ARM Cortex-M0
• обработкой стереозвука занимается аудиокодек Cirrus Logic 42L73C вместе с обработчиком DRV602 производства Texas Instruments

А вот так выглядит работающая карта захвата в корпусе компьютера. Название бренда AverMedia, светящееся синим — это тот самый светодиодный блок, находящийся на карте и удерживаемый кожухом.

Основные технические характеристики AverMedia Live Gamer HD 2 приведены в следующей таблице:

Системные требования

• Процессор Intel Core i5–3330 или выше (рекомендуется i7–3770)
• Nvidia GeForce GTX 650 / AMD Radeon R7 250X или выше (рекомендуется)
• 4 ГБ оперативной памяти
• Разъем PCI-E
• Звуковая карта
• Windows 10 / Windows 8.1 / Windows 7

Конструкция

Карта PCI-E x1

Интерфейсы

• Вход HDMI
• Выход HDMI (сквозной)
• Вход аудио миниджек 3,5 мм
• Выход аудио миниджек 3,5 мм (сквозной)

Прочие характеристики

• аппаратный кодек MJPG
• поддержка «горячих клавиш»
• захват до 1080 60p
• микширование и запись дополнительного источника звука во время захвата/трансляции
• программное обеспечение в комплекте: RECentral 3
• совместимость программного обеспечения: UVC/UAC совместимое программное обеспечение, такие как XSplit или OBS

Данная информация также доступна на страничке продукта.

Подключение и настройка

Карта вставляется при выключенном компьютере в свободный PCIe-слот системной платы. После загрузки OC и установки необходимых драйверов в системе появится новое устройство. Точнее, несколько устройств, каждое из которых обрабатывает свою задачу:

Существует два сценария использования карт захвата, предназначенных для установки в стационарный компьютер. Первый — захват экрана этого же компьютера. Вторая схема — захват сторонних видеоисточников. Такими источниками могут быть игровая приставка, медиаплеер, ТВ-тюнер, видеокамера, фотоаппарат — в общем-то, любой гаджет, у которого имеется цифровой HDMI видеовыход.

Рассмотрим первый вариант подключения, захват экрана. Наша карта имеет два HDMI порта, вход и выход. Для того, чтобы подать видеосигнал с графического ускорителя (видеокарты) компьютера на карту захвата, требуется соединить видеовыход ускорителя со входом карты захвата. Для этого лучше всего подойдет короткий HDMI-кабель (если в графическом ускорителе имеются только DVI-выходы, то следует воспользоваться переходником DVI—HDMI). А для того, чтобы направленный в карту захвата сигнал отправился на монитор, служит видеовыход карты. После того, как подключение осуществлено, карта захвата превратится в виртуальный монитор с именем AVT GC570 (это технологическое название данной карты захвата).

Задержек трансляции при таком сквозном подключении можно не опасаться. То же самое касается ввода/вывода аналогового звука: имеющиеся в карте захвата аудиовход и аудиовыход также обеспечивают сквозную передачу. Отметим единственную очевидную тонкость: если пользователь работает (играет) на многомониторной системе, то нужно обратить внимание, к какому из видеовыходов графического ускорителя подключается карта захвата.

При запуске управляющего приложения — например, комплектного RECentral 3 — в его окне просмотра появится изображение рабочего стола, транслируемое синхронно с сигналом, отображаемым на мониторе.

Эта программа — разные ее версии — неоднократно и достаточно подробно описывалась нами в каждом обзоре устройств захвата AverMedia. Мы еще вернемся к ней, а пока рассмотрим второй способ подключения, используемый для захвата видео- и аудиопотока с внешних источников.

Как уже говорилось, таким источником может быть любое устройство, имеющее видеовыход. Здесь начинающего пользователя могут поджидать три сложности: разрешение, звук и защита. Рассмотрим каждый нюанс подробнее.

• Разрешение видеосигнала. Чем проще устройство, сигнал с которого требуется захватить, тем ниже вероятность возникновения проблем. Так, игровые приставки или медиаплееры обычно настраивают размер кадра и частоту своего видеовыхода автоматически, в соответствии с информацией, получаемой от подсоединенного монитора, телевизора или карты захвата (технология EDID). При этом выбирается максимально возможный размер кадра и частота. Однако если подключаемое устройство общается с приемником сигнала не напрямую, если изменение размера кадра на его видеовыходе определяется программными драйверами, то формат придется определить вручную в настройках устройства. Максимально возможные для нашей карты характеристики формата — 1920×1080 с частотой 60 кадров в секунду. Если подаваемый в карту сигнал имеет больший размер и/или частоту — распознан он не будет. Важно: в настройках карты захвата нет инструментов, позволяющих каким-то образом изменить формат поступающего сигнала. С какими характеристиками сигнал подается на вход карты захвата — с такими же характеристиками он захватывается или транслируется на сквозной выход.
• Звук. Он может подаваться как вместе с видеопотоком по шине HDMI, так и отдельной веткой через аналоговый вход. Но с условием: карта захвата «понимает» звук только одного формата, стерео PCM. Если источником сигнала является медиаплеер, тюнер или ресивер, транслирующие многоканальный или HD звук, придется зайти в настройки аппарата и переключить аудиовыход в режим принудительного перекодирования в стерео PCM.
• Защита. Речь о пресловутой защите цифрового контента, которая осуществляется с помощью технологии HDCP. Карта захвата откажется записывать и транслировать цифровой поток, если он поступает вместе с такой защитой. HDCP обычно внедряется «брендовыми» медиаустройствами: дорогими медиаплеерами, всеми аудиоресиверами, телевизионными и IP-тюнерами. Возможно, некоторыми игровыми приставками. В видеокамерах и фотоаппаратах такой защиты, разумеется, нет. Если вам попалось именно такое жадное устройство (например, Apple TV), то проблема решается с помощью простенького HDMI-сплиттера, сквозь который нужно пропустить сигнал и защита снимется.

В дальнейшем мы будем изучать функциональность карты захвата преимущественно вторым способом, подключив к ней медиаплеер. В настройках которого вывод звука заранее был переведен в PCM формат, а параметры видеовыхода зафиксированы в 1080 60p.

Поскольку карта захвата работает через DirectShow, она оказывается доступной для любых сторонних приложений, которые предназначены для обработки видео- и аудиосигнала. Кстати, забегая вперед, отметим — эта карта доступна даже для Skype, который распознает ее как вебкамеру. Редчайший случай!

Но сторонние приложения могут не раскрыть всех способностей карты. Как правило, из таких приложений доступны лишь скупые стандартные настройки цифровой камеры Windows.

Для полноценной (хоть и с оговорками) работы с картой захвата все же потребуется установить фирменное приложение RECentral версии 3. Только здесь можно убедиться в актуальности версий программного обеспечения карты захвата и тут же обновить как приложение, так и драйвер.

И только здесь предусмотрена активация второго аудиопотока и микшера для слияния системных звуков с захватываемым звуком.

Наконец, из RECentral 3 доступна настройка яркости светодиодного табло, которое находится на торце карты захвата. Также здесь включается возможность просмотра и захвата бесплатного контента, поступающего с устройств Apple и не защищенного HDCP — наверное, это сделано для уж очень совестливых пользователей.

Еще одна полезная настройка касается уровня сигнала микрофона, с помощью которого стример, по всей видимости, комментирует происходящее на экране. Этот звук можно также сохранять отдельным MP3-файлом.

Для удобства работы с приложением в программе предусмотрена функция редактируемых горячих клавиш.

Количество веб-сервисов, на которые допускается видеотрансляция, в нынешней версии программы достигает семи. Последняя строка в списке, восьмая, позволяет ввести реквизиты для вещания на пользовательскую платформу.

Процесс активации учетной записи для стриминга в один из представленных здесь веб-сервисов исключительно прост: выбор сервиса, ввод логина и пароля для входа в аккаунт, да одно-два подтверждения.

А вот настройки стриминга могут быть настолько разными, насколько это предполагает сервис, на который производится стриминг. Также они могут зависеть от типа аккаунта, от тарифного плана и т. д. Например, «умолчальные» настройки вещания в Facebook имеют следующие максимальные параметры:

Поскольку мы затронули тему настроек кодирования, отметим существенную деталь: работая с фирменным приложением RECentral, невозможно получить видео, сжатое каким-либо кодеком, отличным от H.264. Что в режиме трансляции, что в режиме обычной записи (захвата). Если с трансляцией никаких вопросов не возникает (AVC де-факто нынче является единственным форматом вещания), то отсутствие возможности выбрать свой кодек во время локальной записи немного удивляет. Помнится, несколько лет назад мы выражали уверенность в том, что в будущих версиях комплектного ПО все же появится функция выбора любого системного кодека, но увы — надежды не оправдались.

Все, что разрешается выбрать — это способ кодирования в H.264. Который может различаться в зависимости от установленного в компьютере графического ускорителя. Точнее, от наличия в этом графическом ускорителе технологии аппаратного кодирования. Если видеокарта умеет аппаратно кодировать видеопоток, то в списке Кодек появится строка с именем карты. Если же в системе не имеется ускорителя с аппаратным кодеком — соответствующий список будет содержать только одну строку, H.264. К сожалению, у нас под рукой не нашлось компьютера с современным графическим ускорителем AMD, который имел бы встроенный кодировщик. В наличии лишь:

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

В случае отсутствия в ПК аппаратного GPU-кодировщика эта единственная строка — H.264 — означает кодирование силами центрального процессора компьютера, что теоретически дает лучшее качество изображения.

Однако нужно помнить, что, если характеристики ПК недостаточно серьезные, то дополнительная нагрузка на процессор будет заметно сказываться на работе. И, конечно, не в лучшую сторону. Позже мы оценим производительность трех разных компьютеров, работающих с картой захвата в разных режимах.

Независимо от способа кодирования — аппаратный силами графического ускорителя или программный центральным процессором ПК — RECentral предлагает одинаковые настройки качества. Максимально возможные параметры позволяют записать видео с размером кадра 1920×1080, частотой до 60p включительно и битрейтом до 60 Мбит/с. Очень хорошие показатели.

Но вернемся к возможности получения несжатого видео, либо сжатого каким-то иным кодеком, не H.264. Становится понятно, что для такого захвата комплектная программа RECentral не годится. Проблема — если она имеется — решается с помощью любого стороннего ПО, работающее с интерфейсом DirectShow. Например, старый добрый VirtualDub.

При этом выбор кодека зависит от выбора шины, по которой принимается видеопоток, транслируемый картой захвата. Так, интерфейс AverMedia Live Gamer HD 2 по умолчанию предоставляет возможность получить аппаратный Motion JPEG непосредственно с карты захвата. Второй интерфейс, поставляющий несжатый видеопоток, называется AverMedia LGHD Stream Engine. Переключение на этот интерфейс активирует выбор любого кодека, установленного в системе.

Интерфейс AverMedia Live Gamer HD 2
Интерфейс AverMedia LGHD Stream Engine

Что касается альтернативных программ для стриминга — XSplit или OBS Studio — их также можно использовать, поскольку они столь же охотно работают с DirectShow.

Захват и трансляция

Трансляция в различные сервисы может различаться как настройками качества, так и временем задержки. Например, максимальные настройки качества при стриминге в Facebook допускают размер кадра 1280×720, частоту 30 кадров в секунду и битрейт не выше 4 Мбит/с. Задержка во время трансляции составляет 5–10 секунд — столько времени требуется для обработки видеопотока, его отправки в Facebook и отображения на страничке пользователя, производящего трансляцию.

Но зритель, наблюдающий за трансляцией, совершенно не в курсе проблем, которые имеет стример, ее осуществляющий. А проблемы у него могут быть очень даже серьезные. Степень их напрямую зависит от мощности ПК, с которого производится трансляция или на котором производится запись.

Мы не имеем возможности проверить работу карты захвата во всех режимах на всех конфигурациях компьютеров — этих конфигураций в мире ровно столько, сколько существует компьютеров. В нашем распоряжении лишь три ПК:

Забегая вперед, скажем: комфортная работа с рассматриваемой картой захвата и с фирменным приложением возможна только на первом ПК, мощность которого многократно превышает системные требования AverMedia. Под словом «комфортный» мы понимаем такое состояние, когда работа приложения RECentral либо другого софта независимо от текущих режимов почти никак не отражаются на общей производительности системы.

А вот работу на двух других компьютерах, в которые устанавливалась карта захвата, не назовешь комфортной. Например, одна только работа приложения RECentral в режиме простоя отнимает до 30% процессорного времени на ПК с Intel Pentium G3220. Другие режимы работы доводят загрузку процессора до 50% во время трансляции и до 100% во время записи с кодированием силами центрального процессора. Так, что даже скриншот экрана сделать получилось не с первого раза — системе не хватает ресурсов на то, чтобы отозваться на движения мышиного курсора или нажатия сочетаний клавиш.

Intel i7–3970X, ОЗУ 32 ГБ
GPU Nvidia GTX 760
Intel Pentium G3220, ОЗУ 6 ГБ
GPU Intel HD Graphics
AMD Phenom II X6 1090T, ОЗУ 4 ГБ
GPU ATI Radeon HD4200
Режим захвата (записи), кодирование силами GPU

недоступно
Режим захвата (записи), кодирование силами CPU

Режим стриминга в Facebook, кодирование силами GPU

недоступно
Режим стриминга в Facebook, кодирование силами CPU

Загрузка центрального процессора при использовании кодека Nvidia (по умолчанию выбирается кодек графического ускорителя, если он поддерживается системой) практически незаметна. Процесс захвата или трансляции становится виден только при использовании центрального процессора для кодирования.
Приложение RECentral отнимает в среднем 30% процессорного времени в режиме простоя и до 100% в режиме записи или трансляции.
Работа приложения RECentral затруднена, иногда возникают вылеты программы на фоне общей «заторможенности» (скорее всего, сказывается нехватка оперативной памяти). В режиме простоя RECentral отбирает 40% ресурсов ЦП, при захвате и записи в файл нагрузка увеличивается до 90%. Стриминг отнимает до 50% ресурсов центрального процессора.

Выводы тут делать даже не требуется — каждому понятно, что системные требования, указанные в спецификациях карты захвата, являются минимально необходимыми для функционирования приложения и обеспечения при этом сколь-нибудь уверенной работы. О параллельном запуске какого-то ресурсоемкого процесса (игры, например) нельзя и говорить. Все правильно: разработчик не имеет понятия о процессе, визуализацию которого требуется записать или транслировать в Сеть. А пользователь должен понимать, что к системным требованиям для карты захвата следует приплюсовать системные требования для игры или иного процесса.

Предыдущий абзац выглядит словно оправдание, но это неправильно. Давайте разберемся. Пользователь пытается запустить тяжелую игру на компьютере, который заведомо не отвечает системным требованиям? А в дополнение к этому еще и включает захват либо трансляцию? Что ж, результат такой «работы» довольно предсказуем. И ответственность за неполадки (вылеты, зависания, задержки трансляции, выпадение кадров) несет не производитель карты захвата, а сам недальновидный пользователь.

Будем считать, что с техническими требованиями к компьютеру, способному работать с картой захвата, мы разобрались. Следующий важный параметр — качество записи. С качеством трансляции все понятно, оно на сто процентов зависит от веб-сервиса, на который транслируется поток. Но качеством локальной записи управляет сам пользователь. Причем выбор настроек у него оказывается гораздо шире, чем при трансляции, где они ограничены чужой платформой. Во-первых, хотелось бы знать, имеются ли различия в качестве кодирования, производимого средствами графического или центрального процессора. В приложении RECentral при переключении способов кодирования можно увидеть предупреждение, что такая разница вполне возможна. Однако на практике различия столь мизерны, что обращать на них внимание имеет смысл только при одном условии: когда захват производится с целью дальнейшей кропотливой работы с полученным материалом вплоть до тонкой цветокоррекции или вовсе композитинга. Ниже приводятся участки стоп-кадров, которые получены из видеозаписей, сделанных нашей картой захвата в разных режимах и на разных компьютерах. Битрейт в каждом случае, разумеется, был одинаков.

Intel i7–3970X, ОЗУ 32 ГБ
GPU Nvidia GTX 760
Intel Pentium G3220, ОЗУ 6 ГБ
GPU Intel HD Graphics
CPU

Разглядеть отличия качества и особенности кодирования можно, разве что наложив стоп-кадры друг на друга особым образом в графическом редакторе. А потому при захвате или трансляции с помощью RECentral имеет смысл выбирать тот способ кодирования, который максимально высвобождает ресурсы центрального процессора. То есть, кодирование силами графического ускорителя.

Главнейший параметр записи, непосредственно влияющий на качество — конечно, битрейт. Мы уже знаем, что карта захвата в своем фирменном приложении допускает разные уровни битрейта во время записи, вплоть до 60 Мбит/с для видео с размером кадра 1920×1080. Но не слишком ли высок этот уровень? Может быть, и 20 Мбит/с будет достаточно? Проверим это, сделав несколько пробных захватов видео с большим количеством движения. Проделаем это дважды, с помощью графического процессора Nvidia и с помощью центрального процессора.

А вот здесь различия очевидны, что немудрено. Также очевидна прямая зависимость битрейта и качества кодирования: если на 60 Мбит/с все детали проработаны досконально, то на 20 Мбит/с начинает появляться пикселизация, а на уровне 8 Мбит/с к этой пикселизации добавляется еще и «мыло». Таким образом, для видео или сцен с большим количеством деталей и движения лучше выставлять битрейт не ниже 20 Мбит/с. Больше — лучше, но оптимальным битрейтом являются эти самые 20 Мбит/с. Дальнейшее увеличение размера файла дает незначительное улучшение качества сжатия. И стоит ли овчинка выделки — решать пользователю, исходя из объема носителя, имеющегося в распоряжении.

Осталось рассказать об особенностях фирменного программного обеспечения. Здесь интересна такая возможность, как редактирование в режиме реального времени, то есть, непосредственно в ходе захвата/записи.

Отметить начало и конец ненужного участка, тут же его удалить, перейти к следующему участку или вернуться к прямой трансляции — все это производится на несложной таймлинии с простейшими инструментами. Также в течение записи можно изменить шаблон оформления, который настраивается заранее.

Эти шаблоны могут содержать текст, логотип и даже прямую видеотрансляцию с подключенной к компьютеру вебкамеры или другой (второй) карты захвата.

Выводы

В ходе знакомства с картой захвата мы не зря сравнивали ее с первой версией, которая выпущена вот уже пять лет назад. По большому счету, функциональных отличий от прежней версии в новой карте не так уж и много. Но при этом полностью изменена архитектура платы, состав компонентов. Улучшены параметры захвата сигнала, стала возможной запись Full HD-видео с частотой до 60 кадров в секунду.

Каких-то уникальных и редких умений в карте нет. Это — надежная рабочая лошадка, предназначенная для работы в паре с достаточно мощным компьютером, если предполагается запись экрана. Для другого сценария использования карты — например, для покадровой оцифровки пленки — подойдет любой ПК, даже «офисный». Ведь главное преимущество AverMedia Live Gamer HD 2 — доступность сигнала для любого стороннего приложения, включая такие «закрытые» приложения, как Skype или видеоредакторы.

Skype
Viber
PotPlayer

И все же остается нераскрытым один вопрос, которым мы задаемся уже который год: когда же, когда на рынке появятся доступные в любительском сегменте карты захвата 4K-сигнала? Пора дать и ответ — скорее всего, очень нескоро. В настоящее время чипы, имеющие такой аппаратный кодек, ощутимо дороги. Более того — проектирование, разработку и запуск производства нельзя окупить продажами недорогих любительских «железок». По этим причинам карты захвата 4K-сигнала будут оставаться дорогими экспонатами узкого профессионального сегмента на рынке.

Впрочем, каждый разработчик обычно пристально следит за потребностями и возможностями рынка. Чуть только появится нужный сигнал — возможности не будут упущены. Однако, с другой стороны, потребность широких слоев в устройствах захвата 4K сегодня кажется слегка преувеличенной. Не секрет, что огромная часть пользователей до сих пор работает на мониторах с разрешением даже не Full HD, а ниже, что уж говорить о 4K-панелях.