Вещательный комплекс группы каналов „1+1“

Вещательный комплекс группы каналов „1+1“

Опыт, который мы преумножили мастерством

       Если кто-то считает, что украинские телевизионные инженеры находятся вне развития телевизионной индустрии или неспособны реализовать самые высокие требования своих творческих коллег, тот глубоко ошибается. Яркое подтверждение этому введение в эксплуатацию нового телевизионного комплекса Группы 1+1 медиа.

         В далеком ноябре 2011 года был объявлен тендер на лучший проект с последующим строительством будущего телецентра медиа группы 1+1. Во время открытой защиты коммерческих предложений компанию Comtel было избрано главным системным интегратором в разделе технологического телевизионного оборудования, а также названо победителем тендеров на поставку оборудования базовой инфраструктуры, серверной, оборудование двух аппаратно-студийных блоков телецентра. Отмечу, что ни одна иностранная компания или представители иностранных системных интеграторов не имели успеха в этом проекте. Также следует отметить, что наши, отечественные поставщики, такие как Mac House и Инженер-сервис подтвердили свою высокую квалификацию по своим продуктам. Защита предложений происходила открыто. Победитель определялся в максимально открытый и демократический способ во время прямых дебатов между системными интеграторами и ответов на вопросы инженеров заказчика. Обсуждался максимальный круг вопросов: от функциональных различий того или иного оборудования к будущим перспективам развития отдельных частей инфраструктуры. Хотелось бы подчеркнуть чрезвычайный уровень погружения заказчика в проблемы будущего проекта. Уровень его инженеров и уровень требований оказался чрезвычайно высоким. Техническое задание состояло из 23 страниц исключительно технического текста. Кроме чрезвычайно высоких качественных параметров, которые необходимо обеспечить, было предложено реализовать комплекс с архитектурой, которая до сих пор не использовалась в Украине, и заложить фундамент дальнейшего развития комплекса.

Центр Обработки Данных (ЦОД)

IMG_2546         Телевизионный комплекс состоит из двух функционально связанных блоков: блок эфирного вещания и аппаратно-студийный блок. Оба блока имеют общую инфраструктуру в виде частей матричных коммутаторов, транспортной оптоволоконной системы, модулей активной обработки сигналов. Впервые в Украине ядро телевизионного комплекса было построено согласно требованиям работы в формате 3G. Реализовать такие высокие качественные параметры нам помог опыт, приобретенный во время работы по подготовке к EURO-2012, во время которой компанию Comtel пригласили к участию в реконструкции НСК „Олимпийский“ и дальнейшей технической поддержке. Большинство оборудования сконцентрировано в центральном ЦОД-е телецентра, но огромное количество технологических звеньев расположены по всему восьмиэтажному зданию. Коммутацию всех сигналов в пределах здания обеспечивают два роутеры серии EQX с максимальным размером 288х576. Выбор был сделан в пользу роутеров производства компании Evertz серии EQX. Конечно же, 288х576 не самый большой роутер у этого производителя. Даже в Украине есть роутеры больше, но вся сложность была в требовании реализовать перекрестное резервирование двух роутеров, а также использовать гибридную архитектуру, которую обеспечивают б embedder, de–embedder 16 моно дорожек от/к каждому звуковому каналу, а также интегрированные многоэкранные процессоры. Сам по себе каждый из роутеров имеет двукратный уровень резервирования основных составляющих, но есть возможность резервировать часть функций одного роутера за счет другого. Такая необходимость возникла из-за необходимости обеспечить непрерывное вещание не менее 10 телевизионных каналов. При такой архитектуре, инженерный персонал кроме чрезвычайного уровня надежности имеет возможность проводить текущие регламентные работы, расширять систему или проводить полные перенастройки любых составляющих без угрозы остановки эфира. Один из роутеров, который преимущественно обеспечивал потребности текущего производства, поддерживает embedder, de-embedder всех звуковых дорожек в любом видео сигнале. Дополнительно имеет в своем составе часть, которая маршрутизирует эти звуковые каналы, а также обрабатывает до 32х MADI интерфейсов. За счет аудио роутера осуществляется распространение звуковых программ по производственным подразделениям телецентра. А это основные и резервные аудио микшера в каждом АСБ, оптоволоконная транспортная система, система внутренней связи. Сначала такое требование казалась чрезмерным. Было бы проще установить модульные embedder, de-embedder. Но подсчет количества такого оборудования обнаружил, что такой подход бесперспективен. Например, в качестве основных аудио микшеров используются микшеры производства „Studer“ и „Lawo“, в которых количество входящих, исходящих и вспомогательных каналов измеряется количеством, гораздо большим 100. В таких условиях выбор роутера серии EQX оказался чрезвычайно удачным. Эти роутеры поддерживают работу со звуковыми каналами, введенными в 3G / HD / SD видео сигнал.

Также необычайно полезной оказалась модульная архитектура роутера. Звуковой роутер — это полностью самостоятельная часть, которая связана с embedder, de-embedder внешними шинами (TDM) передачи сигналов. Дополнительно аудио роутер имеет собственные входы-выходы: 32 входа MADI и 32 выхода MADI. Таким образом, при запуске в работу система имела 145 audio embedders и 145 audio de-embedders с коммутационным полем 2340х2340, дополнительно коммутационное поле MADI сигналов составило 2048х2048. Общий размер аудио части роутера составил 4368х4368. Первый опыт эксплуатации выявил правоту заказчика в этом вопросе. Главные аудио микшеры используют по 4 независимые MADI потока. Система внутренней связи использует 2 MADI. Для нужд внешних каналов ВОЛС используется переменное количество MADI согласно производственных нужд, но также не менее 3х.
При таком большом количестве узлов коммутации следует отдельно отметить чрезвычайную мощность системы управления роутерами. Для управления системой использован программный контроллер MAGNUM. MAGNUM обеспечивает полное управление всеми составными частями комплекса, такими как роутеры, Мульти процессоры, транспортные модули ВОЛС, UDCA конверторы и не только производства Evertz, но и оборудования сторонних производителей. Система управления состоит из двух — основного и резервного — серверов LINUX и, собственно, самого программного комплекса MAGNUM с опционными модулями. К серверам подключены местные панели управления, тип которых выбран в соответствии с особенностями каждого рабочего места. С помощью некоторых панелей осуществляется управление исключительно роутерами, а некоторые обеспечивают внешнее управление специфическими модулями. Руководители рабочих смен при работе с системой пользуются собственными профилями, которые имеют до 17 уровней управления, но для локальных рабочих мест с ограниченными функциями составлены упрощенные профили, которые делают невозможным ложные коммутации. Также MAGNUM обеспечивает управление рабочими профилями до 18 многоэкранного процессоров, позволяет с помощью многофункциональной панели просматривать и загружать конфигурации к ним. Управляет функциями TALLY, назначением динамических имен к источникам и потребителям видео сигналов.

Эфирный блокIMG_2575

      Самыми ответственными пользователями видео роутеров являются эфирные аппаратные. Ради стабильной, безаварийной работы этого подразделения в схему закладывалась чрезвычайная надежность компонентов роутеров, гибкость их использования. Максимальное количество вещательных каналов, которое может быть построено без существенного расширения роутеров — 10 каналов. Эфирный блок телецентра состоит из 5 эфирных аппаратных. Каждая аппаратная предусматривает обслуживание 2х телеканалов. С целью унификации для каждого телеканала предполагается использование однотипного оборудования в составе эфирного видео микшера 3025-EMC, эфирного аудио процессора 3025-AP, комплекта много экранных процессоров 7867VIPX-16х2. Применена архитектура 2N. Всё „основное оборудование“ подсоединяется к роутеру №1, всё „аварийное оборудование“ подсоединяется к роутеру №2. Соответственно, каждый из роутеров формирует основную или аварийную программу. Комплект 3025 ЭМС + АР обеспечивает весь функционал, присущий классической эфирной аппаратной: A/B mix, Upstream router control, 2x2D–DVE, 4хDSK, animated LOGO, Voice over, 16 channel Loudness control и т.д. В стандартной ситуации управление телеканалами осуществляет система автоматизации, но есть возможность ручного управления каждым каналом. В состав дополнительного оборудования входят графические, титровальные станции, панели управления, видео, аудио мониторное оборудование.

Видео мониторинг

       Хотелось бы особо выделить систему многоэкранных процессоров. Сами по себе они не входят в состав роутеров, но в состав роутеров входят специфические кросс-поинты этих процессоров. Таким образом, EQX выгодно отличается от конкурентных продуктов тем, что в нем многоэкранные процессоры не занимают выходных слотов, ограничивая общий размер роутера. В нашем случае EQX 288x288 имеет еще 288 отдельно коммутируемым выхода, которые используются для контроля видео сигналов. В телецентре использовано 18 процессоров двух различных типов: VIPX16x2 и VIPX32x2. Каждый процессор формирует 2 отдельных изображения из произвольного количества 16 или 32 входных сигналов. Уникальным отличием данного оборудования от любого другого на рынке есть возможность выбирать между двумя различными входными видео шинами. Иначе говоря, в процессоре имеется встроенный change-over входящих видео сигналов. Это отличие использовано в эфирных аппаратных. Каждый процессор этого блока может получать сигналы от своего главного эфирного роутера, а в аварийном случае — от резервного роутера. Переключение выполняется поканально вручную или автоматически.

Аппаратно–студийный блок

       IMG_1979 Вещательная концепция телеканалов предполагает достаточно большой объем выпусков новостей в прямом эфире. Для удовлетворения этих потребностей запланированы две отдельные студии и приложенные к ним технические аппаратные. При обработке общей архитектуры аппаратно-студийных блоков (АСБ) был выбран вариант построения, при котором тракт АСБ интегрировано в инфраструктуру телецентра. Это позволило значительно сократить бюджет проекта за счет общего использования многих компонентов: роутеров, многоэкранных процессоров, процессорных и транспортных модулей. И централизовать процесс управления. Ядром каждой аппаратной является новейшей видео микшер (production center) от Grass Valley — Karrera 2ME. Karrera представляет собой следующее поколение широко известных микшеров Kayak. Кроме чрезвычайной надежности и простоты управления, производитель добавил ряд существенных усовершенствований. Микшер комплектуется внутренним и внешним RAM recorder. Внешний рекордер построен на базе видео сервера K2 Solo, что дает возможность хранить до 3х часов видео в HD формате и воспроизводить его на двух независимых проигрывателях. Каждая линейка МЕ может иметь до 6 полнофункциональных DPM keyers. При необходимости в микшере можно активировать до 5 независимых лицензий многоэкранных процессоров, или интегрировать в 10G IP транспортной сети. Звуковые тракты аппаратных собрано исключительно на цифровых аудио микшерах Lawo — Zircon и  Studer — Vista. Каждый из микшеров обслуживает собственную студию, а также дополнительные помещения: skype, аппаратную телефонных линий, дикторские кабины. Как отмечалось выше, микшеры интегрированы в общую среду с помощью 3хMADI интерфейсов каждый. Благодаря этому возможно перекрестное резервирование и совместная работа. В ходе повседневной работы, особенно во время прямых включений с места событий, телемостов, широко используется возможность формировать исходную, студийную программу с 16 звуковыми дорожками. Дополнительные звуковые дорожки используются для формирования служебных каналов, каналов „mix minus“.
split        В студиях активно используется „медиа пространство“. Это „медиа пространство“ сформировано с помощью бесшовной видеостены размером 6х3 проекторов. Общее разрешение видеостены 4К. В соответствии с эфиром, который обеспечивается студией, на стену подается специализированный графический и видео контент. Для этого используются решения VizVideoWall, что в свою очередь использует 2 отдельные графические станции. Благодаря решению VizRT во время эфира нет существенных ограничений сложности графических сцен. Внешние видео сигналы, 2D / 3D графика и анимация, аналитические презентации, обычные титры, ограничения обусловлены фантазией режиссеров и сроком подготовки сцен дизайнерами. VizVideoWall полностью интегрирована в общую инфраструктуру телецентра, а также в систему подготовки новостей.

Одной из составных частей комплекса является комплекс оборудования для транспорта видео и аудио сигналов. Эту часть следует разделить:
•    Транспорт программных видео сигналов
•    Транспорт всех типов сигналов текущего производства
•    Комплект UDCA конверторов

Доставка сигналов основных программ каждого из 10 телевизионных каналов осуществляется с помощью оптических передатчиков, интегрированных в оба роутера. К передающему центу доставляется 3 копии для каждого телеканала. В рамках проекта было построено корпоративное кольцо ВОЛС, охватывающее основные производственные площадки медиа группы. За счет этого для связи между любыми узлами есть минимум 2 независимых маршрута. Транспортная система программных сигналов имеет собственную подсистему распространения сигналов в пределах КРТПЦ. Система состоит из отдельных цепей аппаратных Down converters: 3G SDI —> HD SDI —> SD SDI —> Composite. Кабельные операторы могут отбирать сигналы, необходимые для распространения типа.

Транспорт сигналов

       Транспорт сигналов текущего производства гораздо сложнее и имеет более сложную архитектуру. Ядро системы состоит из 15 транспортных роутеров MediorNet–2U, которое образует своеобразную облачную среду транспортировки сигналов, по принципу все-всем. 6 корзин MediorNet, общим объемом 54х54 I/O HD SDI, 12 MADI, 6 1Gbps портов стационарно размещены в ЦОД телецентра и интегрированы в общую инфраструктуру. Другая часть гибко используется на внешних съемочных площадках для удовлетворения текущих потребностей. При необходимости две или более съемочных площадки могут совмещаться между собой. MediorNet также обеспечивает уплотненную передачу нескомпрессированных сигналов по одной паре ВОЛЗ. Эта возможность используется при работе на временных площадках, не имеющих должного количества ВОЛЗ. Если во время обмена видео сигналами возникает потребность простого Up, Down, Cross, Aspect преобразования, эта задача осуществляется при передаче сигналов к конечному потребителю за счет ресурсов MediorNet. MediorNet имеет еще одну полезную функцию — автоматическая маршрутизация внутренних путей доставки сигналов. При первом запуске системы в работу блоки центральных процессоров автоматически сканируют имеющиеся линии ВОЛС и заполняют их рабочими сигналами. В аварийной ситуации (обрыв линии, выход из строя SFP модуля) система перенастроит пути доставки сигналов. Отсутствие сигнала у принимающей стороны составит не более 2х секунд.

Система служебной связи

         В такой высшей степени разветвленной инфраструктуре очень важную роль играет внутренняя связь. Система служебной связи построена на тех же принципах, что и транспортная система ВОЛС. Как и MediorNet выбрано служебную связь от Riedel, серия Artist. Матрица связи в пределах телецентра имеет 196 портов в двух независимых корзинах. В номенклатуру портов входят AES / EBU, аналоговые аудио порты, порты MADI, порты VoIP каналов. Аналоговые каналы связи используются исключительно для связи с операторами видеокамер и составляют лишь 16 абонентов. Все остальные абоненты используют исключительно цифровые интерфейсы AES, MADI, IP, что обеспечивает превосходное качество звука. Предусматривается возможность сочетания интерком станций центрального ЦОД и станций, установленных в ПТС, для создания особых временных схем связи. Впервые в систему внутреннего интеркома интегрированы мобильные гаджеты журналистов и инженерного персонала. На этих гаджетах установлено программное обеспечение, позволяющее использовать их в качестве абонентских панелей. Сочетание станции служебной связи и аудио роутера позволяет формировать любое количество каналов связи, вводить эти каналы в исходные программы каждого из телеканалов, доставляя их к конечному потребителю.