Профессиональные решения транспорта сигналов. Облачные технологии

Профессиональные решения транспорта сигналов. Облачные технологии

Приступая к проектированию системы доставки сигналов между относительно удалёнными подразделениями телекомпании, необходимо решить несколько стандартных задач:

•    Определить количество и перечень сигналов для транспортировки. В первую очередь это SD, HD SDI, HDMI видео, а также AES или аналоговые аудио сигналы, отдельных случаях 100Mbps, 1Gbps компьютерная сеть, сигналы служебной связи, RS-422 каналы управления и GPL.
•    Определить направления для постоянного или временной транспортировки. Топология с постоянными направлениями это преимущественно сигналы выходных программ телецентра. При наличии развитого внестудийного производства, появиться и большое количество временных направлений от/до внешних съемочных площадок.
•    Определить способы управления транспортной сетью, и режим доступа персонала к управлению ею.

Untitled-5Спроектировать и наладить такую систему не является сверх сложной задачи. Волоконно-оптические линии связи, активное оборудование для работы с ними, известное и широко используется в повседневной работе. Но мы предлагаем посмотреть на этот вопрос немного шире. Уже длительное время пользователю доступна транспортная система передачи сигналов по линии ВОЛС - Riedel MediorNet.
MediorNet - состоит из модульных компонентов, в которых номенклатура интерфейсов и их количество определяется пользователем. И компонентов с фиксированной конфигурацией базовых интерфейсов. В пределах и с помощью этой системы возможно строить транспортные инфраструктуры с гибкой и невероятно развитой топологией (облачная среда). Исполнять с помощью транспортных модулей большое количество сопутствующих задач:

•    Уплотнённая передача разнообразных, не скомпрессованых сигналов в одном кабеле.
•    Свободная маршрутизация и разветвление сигналов между объектами.
•   Защита транспортных каналов вовремя аварийных ситуаций (повреждение ВОЛС, выход из строя лазерных передатчиков, приемников).
•    Переформирование звуковых дорожек, уведенных до SDI видео сигнала (embedder, deembedder).
•    Аналогово-цифровое, цифро-аналоговое преобразование и Up, Down, Cross, Aspect конвертация.

Уплотнение

Untitled-8При транспортировке каких угодно сигналов, уплотнение, является залогом самого эффективного использования явной ёмкости ВОЛС. Вся идеология роботы MediorNet предусматривает передачу уплотнённых сигналов, путём разделения любого сигнала на элементарные пакеты, без дополнительного кодирования. Размер пакета ровняется размеру одного AES/EBU аудио сигнала или 6,4Mbps. Такое разделение сигналов позволяет заполнять явную емкость в канале передачи почти на 100%. Например, при использовании в качестве оптического канала SFP модулей со стандартной полосой 4,25Gbps, полезная емкость канала составит 3Gbps, расчёт количества сигналов проводится обычным делением 3Gbps/ скорость потоку желаемого сигнала.

В полосе 3Gbps можно передать:
•    1 х 3G SDI (3G SDI = 3Gbps)
•    2 x HD SDI (HD SDI = 1.485Gbps)
•    10 x SD SDI (SD SDI = 270Mbps)
•    8 x MADI (MADI = 51.2Mbps)
•    250 x AES (AES = 6.4Mbps)
•    500 x Analog Audio
•    3 x 1Gbps Ethernet
•    500 x RS422 Serial
•    500 x GPI / GPO

Остаток ёмкости 1,25Gbps используется процессорными модулями для служебных потребностей оборудование MediorNet. Независимо от конфигурации системы в служебной части полосы 1,25Gbps всегда передаются такие сигналы:
•    Сигнал синхронизации от "мастер" корзина ко всем другим.
•    Сигнал управления 100Mbps.
•    2 независимых MADI потока.
•    2 канала служебной связи в формате AES/EBU.
•    1 канал компьютерной сети со скоростью 1Gbps.

Маршрутизация

Untitled-4Как указывалось, выше MediorNet предусматривает использования "облачной" среды. При этих условиях пользователю доступны любые способы совмещения отдельных корзин между собой: цепочка, кольцо, звезда или комбинация этих вариантов подключения. При создании постоянной или временной топологии пользователь рассчитывает минимально достаточную полосу для передачи желаемого количества сигналов. В дальнейшем общее количество линий ВОЛС в каждом направлении может быть увеличенным. Такое увеличение преследует 2 независимые цели:

•    Резервирование полезной полосы в канале передач. Резервирование полезной полосы преследует цель: заложить потенциал для дальнейшего развития системы. А также: создать избыточную ёмкость канала передачи на случай аварийной, непредвиденной ситуации.
•    Резервирования каналов передачи. Алгоритм уплотнения создает предпосылки для оригинального способа резервирования. Через то что какой угодно сигнал передается в виде отдельных слотов, а система сама определяет путь передачи каждого слота. В случаи повреждения любой линии ВОЛС происходит автоматическое перечёт маршрута передач. Если была заложена избыточность полосы в канале передачи, за счёт этой избыточности будет сохранена возможность системы до передачи существующих сигналов в аварийном случае.

Форматирования

Во время разговора про сетевую передачу сигналов, под форматирования, необходимо учитывать возможность произвольной смены наполнения сигналов, вложенных к общему пакету (SDI embedded, SMPTE2022 5/6, MADI, Ravenna, AVB), без использования дополнительных модулей. Такое, дополнительная нагрузка на сеть делает ее очень эффективной. Каждый инженер в повседневной работе сталкивался с необходимостью передачи программных сигналов от отдельного производственного подразделения, а точнее с необходимостью сформировать этот сигнал в соответствии к требованиям приёмной стороны. Такое же задание возникает вовремя приема программы от стороннего производителя. Необходимо не только принять сигнал, но также распаковать его перенаправить к устройствам активной обработки (видео, аудио микшеров, рекордеров, интеркома, компьютерной сети). MediorNet способен эффективно решать и эти задания так же. Используя MediorNet пользователю больше не нужно использовать отдельные цепочки дискретных модулей. Стандартной (не опция) функцией, встроенной в MediorNet является свободное форматирование видео, аудио сигналов. Пользователь, на собственное усмотрение может переставлять звуковые дорожки, которые введены в SDI видео сигнала, формировать виртуальные сигналы с разных каналов, существующих в система. Выделять отдельные звуковые дорожки и форматировать из них отдельные MADI потоки. Принимать сигналы интеркома или дискретной аудио сигнал и использовать их в качестве звуковых дорожек, введённых к обратному SDI. К тому же, не играет роли местонахождения сигнала. Облачная среда позволяет использовать любые сигналы или группы сигналов которые в системе в наличии, без разницы местонахождения сигнала (фрейм, аппаратная, съемочный павильон, город) главное что бы эта была единая сеть.

Преобразование

Под преобразованием имеет введу Up, Down, Cross, Aspect преобразования видео сигналов и функций Multiviewer. При желании, каждая модульная корзина MediorNet-2U может комплектоваться соответствующими картами. Эти карты на все 100% отвечают идеологии облачной среды. Карта может обработать сигналы которые подаются непосредственно на ее входные разъемы или принимаются из сети. Выходы обработанного сигнала могут направляться как на выходные разъемы так и на общую сеть с дальнейшим использованием в других корзинах. Так же с помощью карты реализовано 4х-ходовой много экранный процессор. Для построения много экранного процессора с большим количеством входов используется каскадирование карт. Выходная программа много экранного процессора может быть использована на любом выходе в сеть.

Применение

Untitled-2В случае с MediorNet сверх возможности технологии органически дополняются удобством и лёгкостью в использовании. MediorNet широко используется во время знаковых событий в мире спорта и искусства. Летние и зимние олимпийские игры, чемпионаты мира и Европы по футболу, гонки Formula 1 и Redbull Air Race, матчи FIFI и UEFA, песенный конкурс Евровидение это далеко не полный список событий во время которых используется MediorNet.

Анализируя тонкости использования, большинство из этих событий имеют общую черту: необходимость построения достаточно большой сети с использований технологий облачной среды для транспортировки всех типов сигналов. Самым внятным примером этого является техническое обеспечение матчей UEFA.

Во время этих матчей существует потребность объединить в единую сеть:

•    Центральная ПСТ та телецентр который обеспечивает эфир
•    две или больше ПТС в рамках стадиона
•    обеспечить обмен сигналами с комментаторскими рабочими местами
•    кабинами синхронных переводчиков
•    внутренними студиями
Untitled-3•    площадками блиц-интервью и фан-зонами
•    информативно-аналитическим дата центром
•    телефонной АТС
•    дополнительными, технологическими помещениями стадиона

В большей или меньшей мере, во время других событий, решаются аналогичный круг задач. Может значительно меняться перечень объектов инфраструктуры событий. Но с точки зрения пользователей MediorNet решение всех задач сводиться к подбору количества необходимого оборудования, соответствующих интерфейсных карт и расчёт необходимого количества ВОЛС.