Авторская статья Олега Оглобли, главного инженера системного интегратора Comtel Broadcast Solutions (Украина)
В последние годы среди украинских телевизионных инженеров значительно возрос интерес ко всем новинкам, даже не столько к самим новинкам, сколько к их анонсам. А анонсов немало! Особенно это касается новомодных IP-решений.
И ладно бы дискуссии и наши жаркие споры касались стандартных SMPTE 2022 или SMPTE 2110. Но почему-то постоянно всплывают решения NDI, Dante, а сейчас и Dante-AV.
Что ж, процесс разработки и активного продвижения на рынок нестандартизированных решений не остановить. В конце концов, это часть эволюции, часть бизнеса. И если кодек с высокой степенью сжатия, такой как NDI или Dante-AV, считается хорошим и используется в бюджетном продакшене, то я с удовольствием рассмотрю инженерную структуру телеканала, собранного на этом оборудовании.
Продолжая разговор, стоит отметить: «А как же другие решения на базе условного кодека H.264, распространённые на рынке корпоративных медиарешений?» Компаний, производящих оборудование для корпоративных медиасетей, множество, и этот рынок существует десятки лет. Он гораздо более зрелый, чем мир новомодных технологий.
В очередной раз работая над материалами для сайта нашей компании www.comtel.ua, я вспомнил об одном из наших околотелевизионных проектов 2015–2016 годов. Проект немного забыт, но он на 100% подходит для любителей бюджетных решений.
Техническое задание (выдержки)
- Разработать и построить корпоративную сеть сбора обработки и распространения медиаданных на основе коммерческого сетевого оборудования
- Рабочим форматом обмена потоковым видео считать FullHD 1080@50p. Опционально, для 15% абонентов сети, предусмотреть возможность приема передачи 4К потокового видео 3840@30/60p, 4096@30/60p
- Архитектура и топология сети должна подразумевать размещение узлов сети на с 5-го по 9-й этажи основного корпуса. Размер сети первого этапа строительства 120х120
- Приём-передачу медиасигналов обеспечить с помощью stand-alone IO интерфейсных модулей с количеством портов 2х или 4х. Каждый модуль должен обеспечивать подключение устройств с 3GSDI-, HDMI-портами. Количество ассоциированных дорожек аудиосопровождения 16х моноэквивалентных каналов. Обеспечить подключение каналов управления внешними устройствами через USB-порты
- Обустроить центральную аппаратную управления сетью на основе Linux based сервера управления, видеостены размером 9х3 дисплеев 46”, не менее шести рабочих мест операторов.
Ближайшим эквивалентом в вещательном телевидении можно считать инфраструктуру центрального роутера телеканала вместе с многоканальной эфирной аппаратной, оснащённой системой мониторинга и контроля. Также в некотором приближении можно упомянуть аппаратную внешних линий (надеюсь, терминология, принятая в Украине, не сильно отличается от терминов, используемых в других странах постсоветского пространства).
В 2024 году, обладая опытом создания телевизионных IP-комплексов, такая задача уже не кажется чем-то особенным. Однако в 2015 год компания Comtel взялась за её реализацию, опираясь на поддержку такого партнёра, как Evertz, а точнее, его дочернего подразделения AV.Evertz.
Нет необходимости подробно описывать детали бизнеса компании — ознакомиться со спецификой ее решений можно на сайте http://www.av.evertz.com. Отмечу лишь, что AV.Evertz — это полностью самодостаточный бизнес, предлагающий технические решения, основанные на технологиях, проверенных в сегменте broadcast. Компания работает на рынке более 30 лет!
AV.Evertz Nucleus
По сути, платформа Nucleus является единым программно-аппаратным комплексом. На website AV.Evertz представлена как один единственный продукт.
По состоянию на 2024 год общая линейка распадается на два параллельных направления
- MMA series – Работа в сетях 10 Gbps. Платформа SDVN. Magnum controller
- UXPseries – Работа в сетях 1 Gbps. Платформа Signal Distribution. Nucleus controller.
Каждое из направлений имеет эквивалентный перечень оборудования, с основным отличием в типе сети, для работы в которой разработано оборудование.
- ПО системного контроллера
- Switch fabric – сетевые роутеры
- Gateways – интерфейсные модули
- Вспомогательное оборудование: PTZ-камеры, кодеры, декодер.
Системный контроллер
Традиционно все программные решения Evertz – Linux based. ПО устанавливается на единичном сервере или на нескольких серверах в кластере. Стоимость контроллера варьируется в зависимости от количества периферийных устройств, которыми управляет контроллер:
- до 10х gateways
- до 100х gateways
- более 100х gateways.
«360 Seconds. Broadcast News and Commentary»: Dejero / Evertz
Базовые функции контроллеров однотипны:
- Первичная конфигурация системы
- Создание специализированных рабочих мест, управление входными/выходными медиапотоками. Создание и управление мониторными системами, выдачи сигналов на дискретные мониторы, на мультиэкранные процессоры. Создание и управление видеостенами. ІР-мониторинг сигналов
- Пользовательская маршрутизация сигналов видео, звука, USB. Управление мониторными каналами.
В деталях рассматривать системный контроллер Magnum нет смысла. Это всё тот же Magnum, релиз для платформы MMA.
Контроллер Nucleus – несколько иное решение. Его особенностью является интуитивно понятный интерфейс, отсутствие пре-квалификации для полноценного понимания и качественного управления системой. Вспоминаем несколько уровней квалификации, требуемые для работы с Dante-контроллером.
Nucleus осуществляет автоматический поиск «своих» устройств в сети. В случае проблемы поиск осуществляется по уникальному ID-устройства, гравированному на корпусе. Дальнейшая настройка параметров сетевого интерфейса стандартна: DHCP или ручная установка ІР-адресов. Особенно интересным является тот факт, что дополнительной идентификации сигналов не требуется. Внутреннее Discovery работает в автоматическом режиме.
Пользовательская маршрутизация сигналов осуществляется в привычном, матричном интерфейсе X-Y. Доступна дискретная маршрутизация сигналов по типам: SRC>DST. Или групповая маршрутизация в виде виртуальных групп.
Для формирования больших ControlRoom или виртуальных декораций в студии особенно востребована функция создания и правления Video Wall. Размер видеостены минимального размера – 2:1 или 1:2.
Максимальный размер ограничен количеством доступныхgateways и фантазией пользователя. При создании видео стены НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ последовательное соединение группы мониторов. Каждый из сегментов стены использует независимый gateway.
Такая архитектура позволяет создавать иррегулярные видеостены с произвольным размером и разрешением каждого из мониторов и/или их независимой ориентацией H или V. Gateway, который содержит два и более входных видеоканалов, формирует «Picture in Picture» для выбранного сегмента. Каждая из конфигураций видеостены может быть сохранена и вызвана оператором в два клика.
Switch Fabric
Как отмечалось ранее, серия ММА базируется на оборудовании SDVN broadcast-сегмента. Т.е. если сейчас актуальным роутером broadcast-сегмента являются модели EXE-III или NATX, то в сегменте AV.Evertz доступны роутеры IPX, EXE, то есть оборудование предыдущего поколения.
Для серии UXP подходят большинство коммерческих роутеров, естественно по согласованию с производителем. Evertz предоставляет перечень параметров обязательных к настройке.
Стандартно роутеры Evertz имеют SFP слоты для модулей SFP, SFP+ с соответствующей пропускной способностью. Выбирая тот или иной тип SFP пользователь адаптирует инфраструктуру под свои требования.
Gateway
Как и сетевые маршрутизаторы, интерфейсные модули на серии MMA, UXP изготавливаются с сетевыми интерфейсами 10Gbps или 1Gbps, соответственно. Более глубокой отличительной особенностью между сериями является использование компрессии с высоким уровнем сжатия.
- Серия MMA – 10Gbps, компрессия не используется
- Серия UXP – 1Gbps, используется компрессия на основе H.264, HEVC-кодеков.
В отличие от модулей broadcast-сегмента, модули MMA, UXP не являются наборными и представляют собой логически завершённые устройства, где функционал адаптирован для выполнения всего комплекса функций «минимального» рабочего места. Перечень типовых интерфейсов и встроенных функций:
- Транспортные интерфейсы – 1х, 2х 1Gbps or 10Gbps *
- Входные видео интерфейсы – 1x, 2x, 4x SDI or HDMI *
- Выходные видео интерфейсы – 1x, 2x, 4x SDI or HDMI *
- Вспомогательные интерфейсы – 1х, 2х SDI or HDMI *
- Входные аудио интерфейсы – 1x, 2x SDI, HDMI deembedded, Analog stereo, S/PDIF*
- Выходные видео интерфейсы – 1x, 2x SDI, HDMI embedded, Analog stereo, S/PDIF*
- Интерфейсы данных – 1x, 2x, 4x USB *
- * – Количество зависит от типа модуля
- Video Frame Sync – Да, синхронизация от «Ref in» или «Input Video»
- Video scaler – Да, для всех модулей, для выходов,SD<->3G
- VideoscalerUHD/4K@30/60p – Для модулей 4К, для выходов, SD<->4K
- Функция HDCP – Да, для всех HDMI портов.
- Aspect converter – Auto, Manual (ручная обрезкаLeft, Right, Up, Down)
- Video PiP – Да, если количество входов 2х
- Audio embedder/deembedder – Да, для всех модулей
- Внутренняя маршрутизация – Да, для всех модулей
Интерфейсные модули обеих серий выпускаются в виде stand-alone устройств, в компактных, безвентиляторных корпусах, пригодных для установки в «тихих» помещениях, помещениях с повышенной влажностью или на улице.
Ну и куда же без 2х 12VDC блоков питания, стандартного интерфейса VistaLink – бесплатного для любого оборудования Evertz; также доступна встроенная WEB- страничка устройства.
Полный перечень доступных интерфейсных модулей смотри на website производителя.
- MMA-10G Network Gateways | AV Solutions by Product
- NUCLEUS UXP AV Gateways | AV Solutions by Product
Вспомогательное оборудование. Мультиэкранный процессор
Важнейшей частью любой аппаратной является система визуального контроля. В ММА-серии представлен унифицированный процессор, широко применявшийся в broadcast-сегменте, – бывший 3067VIP-10G.
В процессоре впервые была реализована концепция изменения базового функционала с помощью специализированных APPs и лицензий, устанавливаемых в памяти устройства. С переводом устройства в бюджетный сегмент пропорционально сокращено количество возможных конфигураций. В настоящий момент доступны версии 16х2 или 32х2, разрешение для выходных каналов варьируется:
- 1080@60p
- 4096@30p
- 4096@60p.
Выходные layout полнофункциональны, редактируемы. На 100% соответствуют функционалу мультиэкранных процессоров broadcast-сегмента.
Платформа VUE
VUE – уникальное решение от Evertz, эквивалент которого полностью отсутствует у любой из торговых марок, действующих в ІР-сегменте. VUE – один из продуктов, созданных для работы с оборудованием SDVN.
Подозреваю, любой из практикующих инженеров, который участвовал в обсуждении проблематики перевода канала на ІР на уровне менеджеров высшего звена, пытался ответить на прямой вопрос: «А в чем же выигрыш, если канал перевести на ІР».
VUE – один из возможных пунктов этого ответа.
Платформа наиболее полно и визуально доступно демонстрирует преимущества решений SDVN над классическими решениями baseband. Устройства VUE формируют инструменты рабочего места в ІР-среде:
- Адаптивный интерфейс управления сетевым или SDI-роутером
- Адаптивный layout встроенного мультиэкранного процессора
- Адаптивный интерфейс для настройки и управления интерфейсным оборудованием
- Интеграция с контрольно-измерительным оборудованием
- Интеграция с системами автоматизации эфира.
Под определением «Адаптивный» подразумевается интерфейс, номенклатура, количество и расположение органов управления, которого разработаны с учётом особенностей конкретного рабочего места с известными функциональными обязанностями. Они изменяемы по желанию пользователя. Фактически VUE – это инструмент для дизайна рабочего места.
Больше не нужно покупать видео, аудиомониторы, стандартные и специализированные панели управления и т.д. Нужен лишь компьютер VUE, 1-2 стандартных монитора к нему. Ах да, клавиатура и мышка.
Для ленивых Evertz разработал усреднённый дизайн рабочих мест:
- Менеджер студии
- Директор
- Продюсер
- Осветитель / гафер
- Оператор визуальных эффектов
- Аудиорежиссйр
- Старший видеоинженер
- Технический директор
- ОТК или технический контроль
- Оператор внешних линий, feed ingest
- Инженер MCR.
Если не подойдёт ни один из встроенных интерфейсов, рисуйте свои. VUE, как и любое оборудование broadcast-сегмента, представлено упрощёнными версиями для сегмента Nucleus. Количество компьютерных платформ также снижено. VUE-EDGE-PRO – PowerthatSitsontheEdge
Съёмочное оборудование
Evertz довольно своеобразно подошел к интеграции парка видеокамер с платформой Nucleus.В комплект оборудования входит всего лишь одна 4К PTZ -видеокамера. VUE-EDGE-PRO – PowerthatSitsontheEdge
Естественно, Evertz не выпускает оборудование этой категории. Была адаптирована PTZ-камера одного из OEM-производителей:
- 8,5 MPix
- чувствительность 0,06 lux
- 12x кратный оптический
- 20х кратный цифровой zoom
- 50db S/N.
Абсолютно приемлемое решение что для небольших новостных студий, что для радио. Не говоря о офисных приложения или для подкастов на youtube.
Но если не хочется идти простым путем, выбирайте камеру на свой вкус. Камерный интерфейс подразумевает подключение камер по HDBaseT. Интерфейс для управления PTZ позиционированием и соответствующий протокол, присутствует в программных инструментах VUE. На рынке охранных видеокамер решения на любой вкус и кошелёк.
А если после всех вкусностей, да ещё и за весьма умеренный бюджет, термин «охранная камера» уже не вдохновляет, что ж, для этих случаев есть 12G SDI.
Коллеги! Телевидение — это весьма сложный бизнес. И сделать его прибыльным нетривиальная задача. На рынке время от времени «вспыхивают» и медленно «угасают» новые продукты. Лишь единицы доказывают свою состоятельность. AV.Evertz и платформа Nucleus давно и стабильно занимают свою нишу. А вкладываться в малоизвестные продукты, неизвестных производителей плохо сказывается на карьере.
Автор – Олег Оглобля, Comtel Broadcast Solutions
Изображения предоставлены Evertz
