Григорий Коротов, «Телевизионные системы»: Full stack. От SDI-камеры до плеера в вашем браузере

Григорий Коротов, генеральный директор компании «Телевизионные системы», выступил с докладом «Full stack. От SDI-камеры до плеера в вашем браузере» на Online круглом столе «Broadcasting/Pro AV 2022. Премьеры NAB Show».

Мероприятие состоялось 24 мая 2022 года на платформе zoom. Модератор – Гоча Кумсиашвили, директор по производству и технической поддержке Общественного телевидения Грузии.

Григорий Коротов: Добрый день, уважаемые коллеги! Хочу поблагодарить организаторов за возможность выступить.

Предлагаемые нами программно-аппаратные продукты позволяют решать весь спектр задач, стоящих перед каналами, интеграторами и ad-селлерами.

Кодирование и транскодирование; замещение, сплайсинг и врезка; оформление логотипами, бегущими строками, плашками; логгирование и мониторинг, а также доставка по IP сетям используя актуальные протоколы — вот основной спектр задач, в решении которых наша компания имеет опыт и экспертизу. Немного расскажу о характеристиках наших продуктов.

Кодирование

Работа с SDI, ASI и IP потоками. Кодирование, декодирование, транскодирование. Поддержка нескольких профилей кодирования и нескольких выходных потоков. Возможность работы в режиме HLS-origin. Интегрированные модули оформления и замещения контента.

Форматы

• видео H.264 (ISO/IEC 14496-10) 4:2:0, partially 4:2:2
• видеоMPEG-2 (ISO 13818-2)
• аудио MPEG-1 (ISO 11172-3, Layer I, II, III)
• аудио AAC:

– HE-AAC v1
– HE-AAC v2 в соответствии с ISO/IEC 13818-7, ISO/IEC 14496-3
– AAC LC

• телетекст SMPTE-2031 и OP-47.

Входы

• MPEG2/H.264
• MPEG1 аудио/AAC из потоков DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP/FEC
• DVB-ASI/S/S2/T/T2/C/C2
• HTTP
• SRT
• 3G/HD/SD-SDI. Поддерживаются карты TVI4, а также Dektec, Blackmagic и другие

Выходы

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP споддержкой FEC
• DVB-ASI
• HTTP
• HLS-origin
• SRT

Функции и характеристики

• Изменение разрешения (down/up-scale)
• Мониторинг через SNMP
• Управление через Web-интерфейс
• heartbeat через UDP/RS-232
• устойчивость к проблемам целостности входного SDI сигнала или DVB потока
• нативная работа с SCTE метками
• управление битрейтом VBV/HRD/TSTD
• splice оптимизация выходного потока DVB
• stitch оптимизация выходного потока HLS
• соответствие выходного потока TR 101 290
• BISS-дескремблирование входного потока
• конфигурируемая задержка вход-выход.
• совместимость с платформами ATS-DVB-UP и другими x86 серверами

Вставка рекламы, работа с прямыми эфирами, оформление, блэкауты

Работа с DVB и SDI потоками в реальном времени. Файловая и живая врезка с минимальной задержкой и, при определенных условиях, без транскодирования. Оформление бегущими строками, баннерами и анимированными логотипами.

Широкие возможности по автоматизации и управлению. Возможна как полностью автоматизированная работа на основе расписаний и меток SCTE-35/104, DTMF, так и ручное управление с помощью SNMP (в т. ч. пульт ATS-IRC), Web, а также технологии RPC/DCOM, позволяющей интегрировать сторонние системы автоматизации и управления.

Решение по врезке и оформлению, как и кодирование, позволяет работать с широким набором входных и выходных интерфейсов:

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP/FEC
• HTTP
• SRT
• DVB-ASI
• DVB-S/S2/T/T2/C/C2 (только вход)
• SDI.

Поддерживаемые форматы

• DVB SPTS/MPTS/T2MI (дескремблированный выход)
• H.264 (ISO/IEC 14496-10)
• видео MPEG-2 (ISO 13818-2)
• аудио MPEG-1 (ISO 11172-3, Layer I and II)
• AAC.

Функции и характеристики

• Поддерживаются Ethernet адаптеры Silicom с аппаратным bypass.
• Загрузка контента по SMB/FTP
• Возможны любые варианты транскодирования SDI в H.264, H264 в MPEG-2, H.264 в SDI
• Врезка может быть осуществлена без транскодирования в точке с IDR фреймом для потока H.264 и в любой точке MPEG-2 потока
• Программы потоков MPTS/T2MI, не затрагиваемые врезкой, ретранслируются в результирующий выходной поток без изменений
• Выходной поток соответствует стандартам TR 101 290 и T-STD/VBV моделям для MPEG-2/H.264
• DVB таблицы ретранслируются или полностью регенерируются
• Изменение разрешения (down/up-scale)
• Мониторинг и управление через SNMP
• Управление через Web-интерфейс
• Полностью автоматизированная работа на основе расписаний
• heartbeat через UDP/RS-232

 Длительная задержка DVB потоков с высокой точностью

 Задержка потоков длительностью от нескольких кадров до нескольких дней на локальном хранилище с последующим воспроизведением и опциональным декодированием в SDI.

Входы и выходы

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP/FEC
• DVB-ASI
• DVB-S/S2/T/T2/C/C2 (только вход)
• HTTP
• SRT
• SDI (только выход)

Функции и характеристики

• Время задержки ограничено только ёмкостью хранилища
• Возможность изменения разрешения выходного потока (up-/down-scale)
• Устойчивость к аварийным состояниям (потеря питания или сигнала)
• Трансляция SCTE или DTMF событий выходным потребителям с учетом задержки через GPO, SCTE104-IP, SNMP trap
• Мониторинг качества потока с уведомлением в режиме heartbeat
• Мониторинг через SNMP
• Управление через Web-интерфейс
• heartbeat через UDP/RS-232
• BISS-дескремблирование входного потока.

Работа с метками

 Полнофункциональное решение для выполнения любых задач, связанных с метками:

• Вставка
• Детектирование
• Логгирование
• Ретрансляция
• Конвертация.

Поддерживаемые типы меток

• SCTE-35
• SCTE-104
• SCTE-104-IP
• DTMF
• X31.

Вставка возможна в ручном режиме, а также в режимах SCTE-104-IP Client и GPI.

Резервирование DVB потоков

Резервирование DVB потоков путем анализа основной и резервной версии с последующим выбором наиболее оптимальной или полным восстановлением.

Входы и выходы

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP/FEC
• HTTP
• SRT
• DVB-ASI
• DVB-S/S2/T/T2/C/C2 (только вход).

Функции и характеристики

• Потоки DVB SPTS/MPTS/T2MI (дескремблированный выход)
• Поддержка Ethernet адаптеров Silicom с аппаратным bypass
• Поддержка ASI карт ввода-вывода c bypass TVIO22, а также карт Dektec и других
• Потоки анализируются по критериям стандартов TR 101 290
• Допустим временной сдвиг между сравниваемыми потоками
• В случае полной идентичности входных потоков, выходной поток является результатом восстановления из данных входных потоков
• Мониторинг и управление через SNMP
• Управление через Web-интерфейс
• heartbeat через UDP/RS-232.

Логгирование и мониторинг

Логгирование до 90 дней. Контроль параметров потока и выхода рекламных блоков c возможностью наблюдения в реальном времени через UDP, RTP, HTTP, HLS с наложением служебной информации такой как: дата, время, любой текст с настраиваемым положением и типографикой. Мультиэкранный доступ к архиву через HTTP/HLS.

Входы и выходы

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP/FEC
• HTTP
• SRT
• DVB-ASI
• DVB-S/S2/T/T2/C/C2 (только вход).

Поддерживаемые форматы

• DVB SPTS/MPTS/T2MI (дискремблированный выход)
• H.264 (ISO/IEC 14496-10)
• видео MPEG-2 (ISO 13818-2)
• аудио MPEG-1 (ISO 11172-3, Layer I and II)
• AAC
• Аналоговый CVBS

Выходы для визуального мониторинга

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP/FEC
• HTTP
• HLS
• SRT
• DVB-ASI.

Контролируемые параметры потока

• Потеря сигнала
• Черное поле
• Стоп-кадр
• СС-ошибки
• Потеря синхронизации
• Наличие скремблирования
• Битрейт
• Параметры TR 101 290.

Контроль выхода рекламных блоков осуществляется при помощи технологии “digital fingerprinting” – распознавание цифровых видео- и аудиосигнатур. Это позволяет подтвердить выход блока по факту его наличия во входном потоке или в эфире.

Функции и характеристики

• heartbeat через UDP/RS-232/GPO для аварийных оповещений
• up/down scale для архивируемого сигнала
• BISS-дескремблирование входного потока
• Доступ к контролируемым параметрам через SNMP
• Web-HTTP/HLS мультиэкранный доступ в реальном времени и к архивным записям.

Мультиплексирование и ремультиплексирование

Сборка одного SPTS/MPTS выходного потока из одного или нескольких входных SPTS/MPTS потоков.

Функции и характеристики

• Работа с любым количеством входных SPTS/MPTS потоков
• Работа с IP, ASI, DVB-S/S2/T/T2/C/C2 интерфейсами
• Корректировка PCR
• Фильтрация и переназначение PID
• Регенерация таблиц
• Штаффинг
• Соответствие выходного потока TR 101 290
• BISS-дескремблирование входного потока.

Сплайсинг в SFN/MFN T2 сетях

Врезка(сплайсинг) для DVB-T2 SFN сетей обеспечивает побитную идентичность результирующих потоков в разных точках SFN сети. Такие сигналы, будучи поданы на синхронизированные передатчики, позволяют одночастотной сети корректно функционировать. Условие побитной идентичности достигается исходными условиями:

• специальная подготовка исходного сигнала
• идентичность врезаемых роликов на всех точках SFN сети
• детерминированность алгоритма врезки.

Функции и характеристики

• При вставке локальной рекламы в одну или несколько выбранных программ мультиплекса методом сплайсинга, транспортный поток (MPEG TS, Transport Stream) не разбирается на составляющие. Вместо этого производится замещение фрагментов элементарных потоков (MPEG ES, Elementary Stream), на ES-поток, составленный из рекламных материалов. Это делается при помощи специализированного алгоритма, замещающего до четырех фрагментов элементарного потока программы на один транспортный пакет T2-MI.
• Работа на уровне элементарных потоков, как аудио, так и видео, предоставляет полный контроль над заполнением VBV-буфера (Video Buffering Verifier) и моментами начала и окончания вставки рекламы, что позволяет полностью избежать проблем при декодировании мест стыков вставки рекламы на приемных абонентских устройствах.
• В процессе врезки не затрагиваются компоненты транспортных потоков PLP – канала физического уровня (Physical Layer Pipe) – вместе со счетчиками CC (Continuity Counter), временными метками PCR (Program Clock Reference), таблицами PMT (Program Association Table). Информация DVB-SI/PSI (ISO/IEC 13818-1) также не изменяется.
• Дополнительный источник сигналов точного времени при данном алгоритме вставки не требуется.

• На схеме обозначен технологический процесс-алгоритм замены контента в программе «TV Service 3» из PLP0 потока T2MI.
• Вне замещаемых рекламных блоков T2MI-сигнал проходит через сплайсер без изменений – производится только поиск меток согласно SCTE-35 и точек возможной вставки – IDR-фреймов. На уровне T2-MI пропускаемые «насквозь» BB-фреймы, а также транспортные пакеты на уровне MPTS обозначены серым цветом.
• При замене рекламного контента сплайсер заменяет пакеты конкретной программы в MPTS на транспортном уровне на транспортные пакеты из файлов-спотов, производя корректировку PCR, с учётом требований Модели декодера транспортного потока (T-STD, согласно ISO/IEC 13818-1), а также моделей Контроля видеобуфера (VBV) и Гипотетического эталонного декодера (HRD, согласно ISO/IEC 14496-10).
• На схеме заменяемые транспортные пакеты в видеопотоке (Video PID) обозначены красным, в аудио-потоке (Audio PID) – зелёным. Остальные потоки заменяемой программы, а также других программ в этом MPTS остаются без изменений. Также при этом производится реинкапсуляция данных на уровень T2MI, согласно DVB Document A136, «пересчитываемые» в таком случае BB-фреймы обозначены на рисунке жёлтым.

Преимущества

• Поток не изменяется и сохраняется его структура – нет риска дополнительных ошибок
• Перекодирования не происходит – качество исходного сигнала и роликов остается в первоначальном виде и не ухудшается
• Возможность одновременной вставки большого числа SD и HD программ на одном устройстве
• Задержка ТВ сигнала на устройстве не превышает 120 мс, т.к. нет перекодирования
• Программный и аппаратный (релейный) режимы обхода, инициируемый сторожевым таймером (таймер осуществляет мониторинг всех ключевых узлов и параметров работы устройства, при отклонении от заданных значений автоматически включается обход и посылается SNMP сообщение об аварии)
• Возможность бесшовного резервирования с основного и резервного сплайсеров, т.к. потоки с выходов обоих устройств абсолютно идентичны
• Корректность элементарных потоков в абонентском устройстве, в том числе при завершения вставки до конца рекламного блока или прерывания вставки выходной меткой.

Входы и выходы

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP
• SRT
• DVB-ASI
• DVB-S/S2/T/T2/C/C2 (только вход).

Форматы

• DVB SPTS/MPTS/T2MI
• H.264 (ISO/IEC 14496-10)
• MPEG-2 (ISO 13818-2, ISO/IEC 13818-3)
• аудио MPEG-1 (ISO 11172-3, Layer I and II).

Мультипротокольный IP-медиашлюз

Гибкое преобразование между различными IP протоколами доставки медиаконтента с опциональным демультиплектированием и PID фильтрацией для MPTS потоков.

Входы и выходы

• DVB-IP Multicast/Unicast UDP/RTP/FEC
• HTTP
• RTMP
• SRT.

Функции и характеристики

• поддержка большого количества потоков – сотни
• управление через web интерфейс
• SNMP мониторинг.

Мониторинг FM радиоэфира

До 16 FM радиостанций на 1U. Мониторинг качества сигнала. Логгирование аудио. Контроль выхода рекламных блоков на основе технологии digital-fingerprinting.

Функции и характеристики

• Осуществление контроля соответствия регионального сигнала эталонному
• Сравнение шестнадцати радиосигналов с эталонными образцами в реальном времени;
• Оповещение о пропадании вещания, низком уровне сигнала, несоответствии эталонного сигнала, вещаемому в эфире в реальном времени
• Хранение и обеспечение доступа к записям комплекса в течение 90 дней
• Возможность работы через централизованный WEB-интерфейс
• Возможность обеспечения оперативного контроля вещания даже без доступа в интернет, с последующей выгрузкой информации по инцидентам
• Масштабируемость системы.

Озвучка

Озвучка в том числе прямых эфиров без транскодирования видео.

Функции и характеристики

• Работа со сжатыми сигналами в MPEG-TS (любой транспорт IP/ASI)
• Без транскодирования видео и ухудшения качества
• Выделение сигнала «превью» для переводчика/комментатора
• Автоматическая задержка сигнала на время требуемое для «озвучки»
• Работас Ethernet audio интерфейсом DANTE
• Синхронизация видео и нового аудио с точностью не хуже 20 мс в режиме 24/7.

Помимо программные решений, мы также являемся производителем собственного оборудования – 1Uплатформы для обработки потоков и платы ввода вывода ASI/SDI. Расскажу о них немого подробнее.

Платформы для работы с DVB потоками ATS-DVB-UP

ATS-DVB-UP – серия 1U платформ с резервированием питания 1+1, LCD дисплеем и поддержкой стандартных PCI-Express Full/Low profile карт расширения.В базовой модификации включает 1 порт Gigabit Ethernet, 8 GPI, 8 GPO.
В зависимости от требований задачи может быть оснащен картами расширения:

• от 1 до 4 портов Gigabit Ethernet
• от 4 до 8 интерфейсов 3G/HD/SD-SDI
• 2 канала ASI (вход-выход)
• RF интерфейс DVB-S/S2/T/T2/C/C2
• RF интерфейс для приема в FM диапазоне.

Возможно увеличение количества GPIO за счет использования внешних 1U контроллеров ATS-IPIO (о нём чуть позже).
Нативная интеграция с ручным пультом управления врезкой ATS-IRC (о нём также чуть позже).

Платы ввода-вывода PCI-Express

Платы собственной разработки и производства. В открытой продаже отсутствуют, используем в комплексных проектах, в том числе с платформами ATS-DVB-UP.

TVI4

• 4 входа 3G/HD/SD-SDI
• PCI-E x4
• Full/Low-Profile.

 

TVI4-M

• 4 входа 3G/HD/SD-SDI
• M.2 2280 PCI-E x4.

 

TVIO22

• 2 независимых ASI канала
• Высокоточный 27 МГцTXCO
• Релейный байпасс
• PCI-E 1x Full/Low-Profile.

Универсальный GPIO-контроллер

Сетевой 1U контроллер удалённого управления и мониторинга ATS-IPIO. Предназначен для двунаправленного преобразования сигналов, принимаемых через низкоуровневый интерфейс ввода-вывода прямого управления (General Purpose Input Output, GPIO) в команды SNMP и обратно.

Функции и характеристики

• 8 GPI: до 30V DC или релейный вход
• 8 GPI: релейный выход 250VAC 2A
• Интерфейс 100Mbit Ethernet
• Интеграция через SNMP
• Настройка через Web/Telnet
• LCD дисплей, отражающий текущее состояние GPI и GPO или любую информацию через настраиваемые SNMP переменные
• Питание AC 220V с резервированием 1+1.

Пульт управления

Универсальный пульт ATS-IRC для установки в 1U стойку. Может гибко интегрироваться в существующую инфраструктуру по протоколу SNMP. Один из частных случаев применения – управление режимами замещения/прямого эфира и индикации текущего состояния до 2 обслуживаемых программ в составе комплекса пульт+сплайсер.

Функции и характеристики

• Трехцветная подсветка кнопок(красный, зеленый, желтый)
• Защита от случайного нажатия на двух кнопках
• Интерфейс 100Mbit Ethernet
• Интеграция через SNMP
• Настройка через Web/Telnet
• Контрастный двухстрочный OLED дисплей, отражающий текущее состояние и ближайшее событие для каждой из двух программ или любую информацию через настраиваемые SNMP переменные
• Питание AC 220V с резервированием 1+1.

В связи с пандемией и СВО так же, как и другие игроки, испытываем сложности с компонентной базой, но имеем достаточный объём складских запасов, а также активно переориентируем логистику на азиатских поставщиков.

Более детально ознакомиться с нашими продуктами можно на сайте www.ats-dvb.tv.

Спасибо за внимание!