YouTube Tokyo Skylineチャンネルのウェブマスターが印象に残る仕事や出来事を綴るブログ
ライブカメラ屋外ハウジングの冷却対策について過去何回かブログに書いたが、いよいよ今年の暑さである。
α6400ライブカメラ屋外ハウジングの冷却対策強化 2021
現在ペルチェクーラーは4台使用しており、7月にファンの回転数が落ちている(=冷却能力が落ちている)と思われる3台を新品に交換、魚眼レンズ面、カバー用ガラスフィルター内外面共にクリーニングした。カメラは気温でシャットダウンすることなく動作していたがハウジング内温度プローブの値が42℃近くまで上昇しているのを見て、直射日光の影響を抑えるべくエアコン室外機用遮熱シートでハウジング上面と左右面3面をコの字型に包んでみた。シートは想像以上にペラペラで、接着面の接着力はごく弱い。2枚重ねで使用することにした。
結果は以下の通り、別日なので大まかな比較だが-2℃位の効果はありそうだ。まぁ￥699で得られるなら十分だろう。
このブログでも以前書いたが、1998年から2000年にかけて中央区新川のリバーシティ21新川35階から都心方面に向けた静止画ライブカメラ「東京スカイライン The Tokyo Skyline」を配信していた。1999年5月からは3面パノラマ画像および富士山と東京タワー画像の配信を開始した。
過去のギャラリーにあった画像が出てきたので、新たに画像ギャラリーサイトを作成した。
3面パノラマ画像は1920*480ピクセル、まだ高層ビルの少なかった都心風景をご覧いただける。
東京4Kパノラマライブカメラのチャンネル登録者数が1万人に迫りα6400で気になっていた夜間の高感度ノイズを解消できないか、昼間の風景ももっと改善できないかと考えた。そこで思い切ってフルサイズミラーレスカメラへ交換しようと気分が盛り上がり、夜間撮影に強そうなLUMIX S5へチャンネル登録者数1万人超えで交換してみた。
ところが予想に反し、高感度ノイズが改善しなかったばかりか画面の解像度が落ちてしまう結果となりS5への変更は中止せざるを得なくなった。
ただしこれはカメラ本体からの4K HDMI出力をキャプチャーしエンコーダーソフトでYouTubeライブへアップロードしている4Kストリーミング動画の視聴時におきていることなので、カメラ以外の様々な要素が関係している可能性のある現象であることを最初にお知らせしておく。
ハードウェア構成
SONY α6400 : 魚眼ズームレンズ Canon EF8-15mm F4L Fisheye+マウントアダプターK&F Concept KF-EFE-AF2+ボディ α6400
カメラから4K HDMI 24P出力(APS-C クロップ無し)
LUMIX S5 : 魚眼ズームレンズ Canon EF8-15mm F4L Fisheye+マウントアダプター SIGMA MC-21 Canon EF-L+ボディ S5
カメラから4K HDMI 24P出力(35mmフルサイズ クロップ無し)
HDMIキャプチャーボード：Blackmagicdesign DeckLink Quad HDMI Recorder
撮像素子スペック
SONY α6400 : APS-Cサイズ アスペクト比 3:2 有効画素数 約2420万画素
LUMIX S5 : 35mmフルサイズ アスペクト比 3:2 有効画素数 2420万画素
レンズは1本だけでYouTubeライブも1つなので時間帯が異なりS5は逆光時でややもやっている悪条件なのだが、実際にYouTubeライブで配信した動画をフルスクリーン4K表示しPrintScreenで画面コピーした静止画と、それぞれ同じ部分を10倍に拡大したものを比較用に掲載する。α6400はAPS-Cサイズでハウジングにケラれず最も画角を広げた状態で、S5は35mmフルサイズで最も画角を狭めた状態(周囲がわずかにケラレている)で撮影しておりS5の方が画角が広く、撮影対象物がやや小さく写っている。
先日投稿したライブカメラ屋外ハウジングの冷却対策から強化した現状を載せる。
まずハウジング内に小型USBファン*2を取り付けた。ペルチェクーラー放熱器に風を当てハウジング内を空気が循環するようにした。ファンスピードはMidに設定してある。
次にα6400ロゴの下のボディ肩あたりの熱を逃がしたら有効なのではないかと考えペルチェクーラー放熱器に使用した小型放熱器をα6400ロゴの上に張り付けた。
直射日光による温度上昇も問題と考えハウジング上部全面が影となるよう遮熱板を取り付け、最後にもう一押しとハウジング底面にペルチェクーラーを押し付けるように固定した。
現状ペルチェクーラーを5台使用しているがこれでも昼間の温度上昇を止める能力は無い。温度上昇をなるべく緩やかに抑えハウジング内が最高気温に達した時点でカメラがシャットダウンしなければ良しとしている。対策強化前はモニタ用ブルートゥース温度計で38℃を超えるとカメラがシャットダウンしてしまったが現状では40℃に達しても動いていてくれる。ハウジング内の空気の流れとカメラボディに張り付けた放熱器が効いているのではないかと考えている。このまま夏が乗り切れると良いのだが。
フレッツ光 ネクスト マンションタイプ VDSL方式(上り下りとも最大100Mbps)を利用している。
以前「YouTubeライブカメラ通信環境改善とカメラ熱対策(共に進行中) 2021」で書いたフレッツ光ネクストの通信回線問題(不定期に起きる数10秒のインターネット回線切れ)が解決したようなので経緯をまとめておく。以下の4ステップで対策・修理は進んだ。ちなみに修理は3回とも別な修理担当だった。
1.自分で交換 VDSLモデム一体型のひかり電話ルータ RV-S340NEを新しいモデルのVDSLモデムVH100-4E+ひかり電話対応ホームゲートウェイRX-600MIに交換 解決せず
2.修理を依頼4/24 無料 室内のモジュラージャックコネクタを点検、不要なコンデンサ撤去 VDSLモデムVH100-4Eを再交換 解決せず
3.修理を依頼5/12 無料 マンションMDF室内VDSL集合装置(16ch)への接続を別装置・別chへ接続し直す 解決せず
4.修理を依頼5/15 修理代金￥10,890 マンションMDF室から部屋までのVDSL配線を未使用の配線に接続し直す 修理後3日間問題無し
２の修理後インターネット回線が切れる時にはVDSLモデムのLINEランプがゆっくり点滅することが2回確認できたので、問題はマンションMDF室と部屋のVDSLモデム間にある可能性が高くなった。2の修理時にMDF室内の装置は交換された新しい機器であり、問題が続くようなら部屋までの配線を調べる必要があるだろうという説明だったが、3の修理時はMDF室装置への接続を別装置・別chへ接続し直す対応となった。
ところが3の修理での装置切り替え後、上り速度が極端に低下しOBS Studioの転送レート38000Kbpsに全く追いつかなくなった。その結果ライブ動画再生が遅延しどんどん時間が遅れる状態となってしまった。修理した5/12は水曜日だったが金曜の夜まで速度低下は続き、その後回復した。この時は接続し直した機器・その接続先に平日大きな負荷がかかり問題が発生したのではないかと考えた。数10秒のインターネット回線切れ問題も解決していなかった。
4の修理時はおそらくマンション内VDSL配線替えが必要となる際に必要と判断されたのか修理担当は初めて2人となった。ここで初めてMDF室と部屋のVDSLモデム間のスピード測定の結果が分かり、それはフレッツ光のスピードテストと同じ50数Mbps代でどうやら良くない値のようだった。機能的にはここで100Mbps出なくてはならないのだから。次に室内の複数のモジュラージャックを渡っている配線を一旦外し室内に引き込まれている最初の配線の末端をスピード測定、ここでわずかにスピードは上がった。その次は室外配線までをスピード測定、そのスピードは室内と変わらず、ここでMDF室から室外配線までの電線が怪しいという結論になった。
幸い未使用の電線がありそちらに接続し直し(ここで修理代金の発生)、その結果MDF室と部屋のVDSLモデム間のスピードが70数Mbps代まで20Mbpsアップした。
さて3の修理で接続し直したMDF室装置については測定した結果問題ないという。私としては装置が怪しく感じられたし、結果的に3の修理は意味が無かったのだから接続を元に戻してほしいと希望したのだが元には戻せないとのこと。
4の修理後スピードテストは60数Mbps代が出るようになり、幸い極端なスピード低下は起きず回線切れも発生していない。なんとか順調でいてほしいものだが。。。
5/18に1回WAN側リンクが切れていた。結局解決していない。
夏に向けてライブカメラ屋外用簡易ハウジングのスマホ用ペルチェクーラーを4台に増やして冷却を強化した。
温度ロガーはブルートゥース接続でスマホから現在の温度と過去の温度変化のグラフを得られる。単四電池一本で動作し便利。ただ、同じハウジング内にプローブのある温度コントローラーより2℃ほど高く表示される。どちらがより正確なのかはわからないが、カメラが停止しないための温度変化の状況が読み取れれば良しとしよう。
現在温度コントローラーは26.5℃を超えたらペルチェクーラーをONにし、25.5℃を下回ったらOFFにする設定にしてある。
東京4Kパノラマライブカメラの過去動画コメントにLIVECAM KOBE JAPAN様より
｢ライブ配信を開始する｣ボタンではなく｢管理｣からライブ配信をスケジュール設定して自動的に開始させると、ライブ配信の設定で｢自動ストップを有効にする｣が無効になりネットワークが途切れても自動で配信停止しなくなる、との大変貴重なアドバイスをいただいた。
早速試してみる。まず｢管理｣「ライブ配信をスケジュール設定」から配信時刻設定で直近の時刻を選びOBS Studioで配信を開始すると、設定時刻を待たずともライブ開始可能となる。YouTubeライブを開始すると「ライブ配信の設定」画面右側に表示される「その他の設定」の下に
「自動スタートを有効にする」
「自動ストップを有効にする」
が表示され「自動ストップを有効にする」は初期状態で無効となっている。
まさかこんな機能があったとは。。。 たとえば「ライブ配信」メニュー下に「すぐに開始」or「スケジュール設定」と来て、「すぐに開始」「ライブ配信の設定」「その他の設定」の下には「自動ストップを有効にする」を選択できない状態で表示すべきだろう。そうでなければそもそも自動ストップの有効・無効を選べることが分からない。
おそらくは自動ストップしないままの幽霊配信が増えることを嫌ってわざとこういう仕様なのだろう。
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3月中は1.5か月位中断しなかった「東京4Kパノラマライブカメラ」だが、4月に入り中断頻度が上がり日に数回中断するようになってしまった。中断はYouTubeライブ側がストリーム受信の停止を検出してライブを終了してしまうことによる。その後ストリームが正常に戻ってもライブが再開することはない。
ライブを再開させるためには(1)ライブカメラ側OBS Studioの配信を停止し(2)YouTubeライブ側をライブ開始してから(3)ライブカメラ側OBS Studioの配信を開始する、という手順を踏む必要がある。
中断の原因はフレッツ光(マンション)のインターネット回線が数十秒くらいダウンしてしまうことだった。
NTT東日本に連絡し、先ず2009年から使用していたVDSLモデム一体型のひかり電話ルータ RV-S340NEを新しいモデルのVDSLモデムVH100-4E+ひかり電話対応ホームゲートウェイRX-600MIに交換した。が、頻度は減ったが(日に一度程度)やはり切断が発生する。ライブカメラ用PC上で監視ソフトを走らせて切断時刻を記録してみるとライブカメラ切断時刻と一致し、かつRX-600MIの障害ログのWANインターフェースリンクダウン・リンクアップ時刻とも一致した。
ここでNTT東日本に点検・修理を依頼し修理担当者に来てもらった。しかし発生頻度からうすうす予想できたことだが、マンション機器室と室内との接続に異常は発見できず、室内の室内3か所の電話モジュラージャックを開けて点検し不要なコンデンサを取り外したり一部配線被覆を剥き直して接続し直す作業およびVDSLモデムの新品交換で終了。残念ながらその後一度切断が発生している。
切断時にはVDSLモデムのLINEランプの状態が重要とのことで、LINEランプが点滅しているとVDSLモデムとマンション機器室間の通信問題、点灯していれば機器室から外の問題に切り分けられるとのこと。使っていないUSB接続のWebカメラで24時間監視しようかと考えている。
またライブカメラのダウンタイムを極力短くするためライブカメラ用PCに以前旧バージョンを静止画ライブカメラで使っていたRocketMouse Proを導入して、YouTubeライブ停止を検出しライブカメラ再開動作を自動で行えるようにする予定。
ちなみに機器交換の直後にプロバイダーを変え、同時にPPPoE接続からIPoE接続へ変更した。これによりフレッツ網内のスピードとインターネットスピードがほとんど同じになった。
PPPoE接続ではルーターに接続先ユーザー名と接続パスワードの設定が必須だが、IPoE接続では必要ない。どうなるのかと思っていたらいつの間にかWAN側からルーター設定が書き換わり、PPPランプが消灯したまま(PPPoE接続でないのだから消える)インターネット接続できるようになっているという不思議な感じの移行をした。
さて、インターネット環境問題と同時にカメラの熱問題が発生してきた。4月後半、夏日となるくらい気温上昇した時期、おそらく西日がカメラに差し込む時間帯にカメラの熱保護機能でα6400がダウンしたのである。もちろん保護は高温設定にしてあるが、カメラレンズ窓を100mm*150mmの角型フィルターにしたせいでカメラハウジング内が温室化しているのだろう。これでカメラがダウンしてしまうとカメラ電源を室内からでOFF>ONしても復帰せず、直接カメラの電源スイッチをOFF>ONしなければならない。以前そのために外から家電のスイッチをON/OFFできる腕の動く小さなBOXを買ってみたのだが取り付け方法が見えず断念したままだ。
熱対策として温度コントローラーを使用し、カメラハウジングに取り付けたスマホ用ペルチェクーラー2台にヒートシンクを付けたものをON/OFF制御することにした。これだけでは外部からモニタ出来ないのでブルートゥース通信可能な温度ロガーも取り付けた。今日温度ロガーで見ると効果はあるが夏場には冷却量が不足しそうなのでペルチェクーラー4台体制にする予定。
ライブカメラの説明が数回にわたり分かりにくいので以下にまとめておく。
現在のライブカメラ機器構成
カメラ：ボディSONY α6400+マウントアダプターK&F Concept KF-EFE-AF2
レンズ：魚眼ズームレンズ Canon EF8-15mm F4L Fisheye
カメラハウジング用レンズ窓：KANI Premium Pure filter 100x150mm
カメラ用電源：AC-PW20互換アダプター
ステレオマイク (カメラに接続)：audio-technica AT9945CM+付属ウインドマフ
カメラから4K HDMI 24P出力(クロップ無し)
HDMIケーブル：Micro HDMI to HDMI 変換 ケーブル+HDMI中継アダプター+HDMIケーブル 15m
HDMIキャプチャーボード：Blackmagicdesign DeckLink Quad HDMI Recorder
デスクトップPC : マザーボード GIGABYTE Z390 UD+CPU Core i7-9700K+メモリ32GB+OS Windows10 pro 64bit
グラフィックボード：玄人志向 GF-RTX2070-E8GB/DF2
ライブ配信ソフト：OBS Studio (ビットレート38000Kbps)
運用してみての感じだが以前にも述べたとおり4KHDMIキャプチャーボードはオーバースペックで、半額以下のBlackmagicdesign DeckLink Mini Recorder 4Kで十分だろう。またエンコードはグラフィックボードを利用していてCPU使用率は非常に低く、もっと低スペックのCPUで済みそうだ。
「東京4Kパノラマライブカメラ」用カメラハウジングのレンズ用「窓」には今までMARUMI レンズフィルター DHG スーパーレンズプロテクト 105mmを使用していた。
ところが レンズをCanon EF8-15mm F4L Fisheyeに交換するとフードなしレンズをフィルターに付くまで近づけても四隅がケラレてしまい、レンズ前玉口径の小さかったKAMLAN 8mm F3 Fisheyeの時の画角まで広げられなくなってしまった。通常の丸形フィルターでは最大でも112mm径までのようで問題を解決できるかどうか怪しい。
良い具合にケラレ問題が解決できそうな100x150mm角型レンズフィルターなるものがあることを知り、探すとほとんどNDやソフトフィルターなのだが素通しのフィルターが見つかった。KANI Premium Pure filter 100x150mmである。手にしてみるとかなり低反射で思惑通り動画の画角を(それでもギリギリだが)確保することができた。
残る問題はほこりや雨粒による汚れの付着やコーティングの耐久性だが、それはもうやってみなくては分からないと様子を見ている。
夜空のノイズ問題についてはOBS studioのビットレートを33000Kbpsから38000Kbpsに上げてこちらも様子を見ているところ。