Игорь Таранцев, руководитель отдела разработки программного обеспечения «СофтЛаб-НСК», на конференции Broadcasting / Cinema 2024 Uzbekistan, 5-6 ноября 2024 года, Ташкент, Узбекистан.
Игорь Таранцев: Доклад посвящён нашим разработкам за последние три года.
Компания «СофтЛаб-НСК» уже много лет на рынке, сейчас мы активно развиваемся благодаря рынкам Китая и Индии — самым большим в мире на данный момент. Мы работаем в разных регионах и готовы помочь каждому.
Теперь перейдём к нашим разработкам в области аппаратного обеспечения.
Платы ввода-вывода серии FDExt
Прежде всего, это платы: FD788 и FD2110. Последняя предназначена для работы со стандартами SMPTE 2110 и 2022. Плата функционирует уже год, но драйверы для неё всё ещё находятся в процессе разработки. Их сложно написать из-за большого количества возможностей при работе в IP. Мы создаём специализированное решение и готовы адаптироваться под запросы клиентов. Хотя процесс идёт, на данный момент с этой платой практически никто не работает. Мы готовы к использованию платы FD2110, но будем внедрять её постепенно.
В рамках работы с платой FD2110 мы освоили протокол PTP (англ. Precision Time Protocol — «протокол точного времени») и научились с ним работать, а также развернули соответствующую инфраструктуру.
Плата FD722M2
FD722M2 – это «компактный» аналог платы FD722, выполненный в форм-факторе М.2. У неё всего четыре разъёма: один разъём предназначен для генлока, другой — для выхода, третий может выполнять функции коммутируемого входа или выхода, четвёртый – выход.
Это попытка создать решения для ноутбуков. Например, такая плата используется компанией «Телетор» для создания сигнала на её базе.
Плата с байпасом FD722BP
Для проекта РТРС при создании сплайсера, который работает полностью автоматически и включается/выключается независимо, мы внесли следующие изменения в плату FD722:
- Добавление байпаса:
– Встроен байпас, что увеличило длину платы на 7 см. Это позволяет замыкать реле внутри платы, обеспечивая передачу сигнала даже при отключенном питании или выключенном компьютере.
- Изменение нумерации входов и выходов:
– Расположение входов и выходов было изменено для поддержки новой схемы подключения реле.
Хотя данное решение не нашло широкого применения, для проекта РТРС оно оказалось принципиально важным, и встроенный байпас может быть полезен в других специализированных задачах. Что бы ни случилось с компьютером, сигнал отдаётся в любом случае. Однако при включении компьютера сигнал кратковременно разрывается.
Плата создана в первую очередь для работы с ASI-сигналами. Переключение сигналов происходит с некоторой задержкой.
Независимый генлок
В процессе разработки нам удалось создать независимый генлок. Для большинства наших решений требуется, чтобы все входы и выходы были синхронизированы. Для телекомпаний это стандартное требование, однако, если речь идёт, например, о ТВ-вышке, где сигнал только принимается и передается дальше, байпас должен замыкать вход на выход. В таком случае первый выход синхронизируется с первым входом, а второй выход — со вторым входом. Это новая, недавно реализованная функция.
В ходе работы со шлюзом мы также научились поддерживать сигнал PPS с аналогового входа. Сейчас мы можем синхронизироваться с сигналами PPS, VINC и LTC. В планах — реализация приема 10 МГц синхросигнала и генлока для работы с ним.
Компактная камера для видеосудейства с объективом 1/3 дюйма
Это решение не совсем связано с телевидением. Как известно, в ассортименте «СофтЛаб-НСК» есть решения для видеосудейства и показа замедленных видеоповторов, в которых актуально использование видеокамер с высокой частотой кадров. Для использования в этих решениях была разработана компактная камера с объективом 1/3 дюйма и частотой видео 200 кадров в секунду.
Качество изображения уступает Canon, но для интернет-трансляций вполне подходит. Прототип уже функционирует, однако камера перегревается, и требуется доработка. Ожидается, что в течение полугода она будет готова к серийному производству.
Внутри камеры размещены плата с сенсором, процессором, разъёмом и блоком питания. Изначально планировалось достичь 250 кадров в секунду, но пока реализовано 200, и проблема с нагревом остается. Камера работает через Ethernet: питание, управление и передача сигнала осуществляются по одному кабелю. Это обеспечивает простоту и доступность при использовании, например, на стадионах или площадках. Камера оснащена HDMI-выходом для подключения монитора и настройки через веб-браузер.
Матрица поддерживает частоту до 500 кадров в секунду, а на борту камеры планируется разместить энкодер для сжатой передачи данных. Это устройство идеально подходит для видеосудейства и просмотра замедленных повторов. Например, система с 16 камерами при частоте 100 кадров в секунду позволяет без труда просматривать все записи на обычном компьютере. Решение успешно применяется уже два года.
«Форвард ТА+IP-Out»
Мы ушли от поддержки Windows 7, а из прайса исчез продукт «Форвард ТС», который был переименован и упрощен. Теперь он называется «Форвард ТА+IP-Out». В 2024 году NVIDIA обновила драйвера, добавив поддержку 8 потоков кодирования, что расширяет возможности для работы с видео.
Переход на новые USB-ключи
В связи с уходом западных партнеров с российского рынка произошел переход на новые USB-ключи. Мы начали использовать ключи Guardant российского производства. HASP еще остается на складе, но в течение следующего года планируется полный переход на нового производителя. Ключи компактные, что является одновременно их плюсом и минусом — вероятность их потери возрастает.
Обновления в FDConfig2*
(*FDConfig2 – приложение для настройки функционирования плат серии FDExt, входит в состав программных продуктов «СофтЛаб-НСК»)
За последние 2–3 года мы активно сотрудничали с крупными телекомпаниями, что привело к значительным изменениям как в программном обеспечении, так и в прошивках. Мы смогли добиться стабильной работы с коммутируемыми сигналами. Хотя раньше встречались подрывы сигнала на один-два кадра, теперь такие проблемы минимизированы. Генлочные сигналы формально могли иметь расхождения на много пикселей, но мы упростили свои требования, что позволило значительно повысить стабильность.
В FDConfig2 добавлена функция глазковой диаграммы, которая предоставляет детальную информацию о состоянии кабеля. Это нововведение помогает диагностировать качество соединений и выявлять возможные проблемы.
При работе с платами появились новые функции, включая возможность установки ограничивающих режимов, чтобы использовать только выбранные параметры, что повышает гибкость и точность настройки оборудования.
Поддержка HDR (HLG)
В 2022 году мы участвовали в Чемпионате FIFA в Катаре, решая две ключевые задачи:
- работа с 4К-контентом
- многоканальная трансляция.
Это позволило нам глубже понять нюансы работы с HDR-форматом. Например, необходимость сохранять детализацию, даже когда одна часть изображения яркая, а другая затемнена. Здесь ярко проявляется важность телевидения высокой четкости (4К и HDR).
Наше сотрудничество с партнёрами в Индии, которые транслировали Чемпионат в Катаре с интеграцией рекламы в 4К-контент, позволили нам провести оптимизацию нашего программного обеспечения для стабильной работы с 4К.
Поддержка HDR (HLG)
Мы внедрили поддержку HDR (HLG), который оказался оптимальным решением благодаря своей простоте и совместимости. Этот стандарт не требует дополнительных параметров, что упрощает интеграцию оборудования, поддерживающего HLG. В отличие от других форматов, требующих сложной настройки, HLG обеспечивает предсказуемую и стабильную работу.
На данный момент этот стандарт активно используется в нашем проекте в Индии, где он был выбран именно за свою универсальность и надёжность.
Audio Ducking
Audio Ducking — это технология автоматического управления громкостью, которая позволяет эффективно совмещать звуки разных источников, например, фон из зала и голос переводчика.
- Когда переводчик говорит, его голос становится основным, а звук из зала приглушается.
- Когда переводчик молчит, система автоматически переключается на звук из зала.
Мы реализовали эту функцию с простым интерфейсом для настройки. На вход поступает моносигнал от переводчика и стереосигнал из зала. На выходе формируется стерео.
Новые функции OnAir
В OnAir были добавлены новые возможности:
- Запуск исполняемых файлов из расписания
- Подсветка строки с оставшимся временем зеленым цветом
- Возможность одновременной проверки и подготовки файлов
- Подготовка титровальных объектов даже при остановленном расписании
- Управление комментариями с помощью клавиатуры
- Опция запрета пробела на кнопке с активным фокусом ввода
- Поддержка нескольких языков для генератора телетекста.
Эти изменения делают работу с OnAir удобнее и эффективнее, особенно для пользователей, работающих с многозадачными сценариями и большим количеством контента.
Одно из полезных нововведений — в SL Stream Capture добавлена поддержка записи в формате MP4. Это стандартная функция, реализованная в рамках существующих лицензий.
В SLIngest появилась кнопка подготовки, которая обеспечивает мгновенный старт. Ранее запуск мог задерживаться на несколько кадров, иногда до пяти.
В SLLoudnessMMEter устранена проблема с нормализацией звука. Мы разработали собственную систему, заменившую APTO Linear Acoustic. Новая система уже более года успешно используется на российском телевидении.
Для анализа проблем в эфире добавлена функция логгера, который фиксирует состояние сигнала в заданное время. Логгер позволяет оперативно оценивать, были ли проблемы с трансляцией.
Новые приложения
SLViewVGA — отображение выхода платы на монитор.
SLWeatherTrafficParser — автоматическое получение информации о погоде и дорожной обстановке с сервисов Яндекса, преобразование данных в текстовый файл для отображения в бегущей строке.
SLMetroPlayer — полностью автоматизированный плеер для московского метро. Поддерживает проигрывание роликов с привязкой ко времени (время+дата), «живые включения» и аварийные режимы. При изменении расписания автоматически восстанавливается позиция воспроизведения.
SLMultiPlayer — многоканальный плеер, предназначенный для обучения режиссеров переключению камер.
Обновления Web2
Титровальный элемент Web2 оптимизирован для веб-страниц. Теперь страницы загружаются сразу, без лишних запросов на подтверждение использования куки-файлов или других действий. Использован отдельный инсталлятор, так как эта функция требуется не всем.
Обновление FDConfig
В FDConfig добавлена кнопка для просмотра текущих лицензий. Часто пользователи начинают с демо-лицензий, а затем переходят на полную версию. Теперь можно быстро увидеть, какие лицензии уже активны, что упрощает процесс взаимодействия с отделом продаж.
Мы активно развиваем работу с Linux. Уже создана железная платформа на базе «Эльбрус», в которую были интегрированы все наши платы и драйверы. Это является важным направлением нашей деятельности.
Расширяется линейка продуктов под OCUbuntu, включая:
- Софт для слайсинга
- Кодеры и рекодеры
- Ядро титровального микшера
- Резервный генератор.
В настоящее время мы создали окружение для работы программного обеспечения, но пока не завершили разработку ядра, необходимого для полноценной работы плат. Linux-драйверы на текущий момент являются временным решением, их функциональности недостаточно для полноценной работы базового ПО.
В наших планах завершить перенос всей системы, доработать ядро и выпустить OnAir под Linux уже в следующем году. Это станет значимым шагом в развитии наших решений.
Технология «сплайсинг»
Сплайсинг — это процесс замены контента (например, рекламы или новостей) в потоке без перекодирования. Он используется для вставки локального контента, сохраняя исходное качество видео.
Сигнал поднимается на спутник, принимается, замещается контентом (реклама или новости) и передается на вышку для трансляции. Система автоматически распознает метки начала и конца рекламных блоков или новостей, кодирует их и интегрирует в поток.
Рекламный сервер и сплайсеры находятся в защищенной локальной сети. Сервер выступает посредником между рекламными агентствами и локальной сетью, обеспечивая безопасность и и поддержку протокола SCTE-118.
Наш сплайсер, кроме работы с рекламой, может еще врезать «живые» новости. Он принимает cигнал, ловит время, посылает информацию, сколько осталось до начала новостей. Новости длиною до часа можно спокойно врезать, но вечной врезку сделать нельзя, так как часы асинхронные, через какое-то время разница станет весомой, и буфер переполнится.
Преимущества сплайсинга в том, что сохраняется высокое качество видео, сигнал не меняется, не портится, сохранение данных идет «бит-в-бит», все протоколы проходят через сплайсер без модификации. Нагрузка в сплайсере очень низкая – мы тестировали 50 каналов на одном обычном сервере, работает легко. Больше зависит от данных, сплайсер очень дешевый по нагрузке на процессор. Можно поместить и 10 каналов, но будет тяжеловато, проще поставить два сервера по пять каналов, это будет дешевле.
Минусы сплайсера в том, что мы никак не можем менять проходящий сигнал. Нельзя наложить логотип, бегущую строку. Что взяли, то и отдали, никакой модификации.
Традиционные задачи сплайсера — врезка рекламы и местных новостей. Через него проходят также сигналы ГОиЧС. Это даже не совсем сплайсер, скорее ремуксер, но это решение сможет обеспечивать вещание сигнала ГОиЧС, при этом сохраняя качество проходящего видео «бит в бит». В VIP-сигнал врезается оповещение с использованием живого голоса. После завершения события сигнал автоматически возвращается к исходному проходящему видео. В 99% случаев оповещения отсутствуют, поскольку основная задача — сохранить максимально высокое качество передаваемого сигнала. Именно для этого и используется сплайсер.
Возможно использование сплайсинга для кабельных сетей. Сигнал формирует все метки, затем кодируется. Мы отдаем его в IP. Здесь же происходит врезка рекламы, и мы можем для разных городов сети сделать разную рекламу. Это решение по стоимости лицензий, обслуживания, процессора очень бюджетное.
Мы можем либо поставить одну коробку где-то недалеко, и она отдает разные сигналы по нескольким городам. Если доставка сигнала дорогая, то устанавливаем несколько сплайсеров. Рекламный сервер обеспечивает вам управление этими коробочками. Все предельно просто: зеленая лампочка горит— всё работает, красная — нет. А когда появляются местные новости, то можно «дорастить» и этот блок, не меняя ничего в имеющейся инфраструктуре. Просто поставить энкодер, вещать из него «живые» новости. «Неживые» новости мы вещаем как рекламу – заложили ролик, он проигрался.
Новые программные и аппаратные решения SoftLab-NSK для современного телевидения
Вопрос: Как практически реализована работа Audio Ducking?
Игорь Таранцев: Когда сигнал передается со входа на выход, видео и звук задерживаются одновременно. Задержка перевода возникает из-за того, что переводчик говорит позже оригинального спикера — это неизбежно, поскольку переводчик может задуматься на секунду, прежде чем начать перевод. Поэтому мы никак не корректируем эту задержку. Однако сам сигнал, включая проходящее видео и синхронизацию звука (липсинг), остается абсолютно таким же, каким он был изначально, без изменений с нашей стороны.
Презентация SoftLab-NSK: Новые программные и аппаратные решения для современного ТВ
Вопрос: Как я могу подключить сигналы из зала и шесть каналов перевода для обработки?
Игорь Таранцев: Мы предполагаем, что звук поступает стандартным способом. Например, через эмбеддер в SDI, который подает сигнал. Также можно использовать звуковую карту, установленную в компьютере, чтобы получать звук с нее.
Для обработки мы создаем дополнительный виртуальный вход (регион), который принимает до 8 звуковых каналов. В программе это выглядит следующим образом: вы выбираете вход и назначаете на него нужные каналы.
Например, в Катаре входной сигнал содержал 8 звуковых дорожек:
- Первая — стереопара с основным звуком зала (Floor).
- Остальные 6 каналов — моно, которые использовались для переводчиков. Это включало 3 стереопары.
Таким образом, система позволяет гибко настраивать входы для обработки нескольких звуковых источников.
Вопрос: Для нашей практики интересна восьмиканальная звуковая плата, на которую записаны сигналы. Нужно ли что-то дополнительно прописывать или менять конфигурации?
Игорь Таранцев: Мы поддерживаем DirectSound и стандартные устройства, из которых можно создать виртуальный вход. Рекомендуем обратиться в техподдержку, чтобы вам подробно объяснили, как настроить вход стандартной звуковой карты.
Идеально, если карта уже содержит все нужные звуковые каналы — это упростит процесс. Через виртуальный вход звук будет передаваться, а видео будет подключаться отдельно, другим способом.
Спасибо за внимание!
II Международная гибридная конференция Broadcasting / Cinema 2024 Uzbekistan прошла 5-6 ноября 2024 года в Ташкенте, Узбекистан.
