Професійні рішення транспорту сигналів, хмарні технології

Професійні рішення транспорту сигналів, хмарні технології

Стаючи до проектування системи доставки сигналів між відносно віддаленими підрозділами телекомпанії, слід вирішити кілька стандартних завдань:

•    Визначити кількість та перелік сигналів для транспортування. На сам перед це  SD, HD SDI, HDMI відео, а також AES або аналогові аудіо сигнали, в окремих випадках 100Mbps, 1Gbps комп’ютерна мережа, сигнали службового зв’язку, RS-422 канали керування та GPI.
•    Визначити напрямки для постійного або тимчасового транспортування. Топологія з постійними напрямками це переважно сигнали вихідних програм телецентру. За наявності розвинутого позастудійного виробництва, з’являтиметься й велика кількість тимчасових напрямків від/до зовнішніх знімальних майданчиків.
•    Визначити способи керування транспортною мережею, та режим доступу персоналу до керування нею.

Untitled-5Спроектувати та налагодити таку систему не є надзвичайно складним завданням. Волоконно-оптичні лінії зв’язку (ВОЛЗ), активне обладнання для роботи у них, знане та широко використовується у повсякденній роботі. Але ми пропонуємо поглянути на це питання трошки ширше. Вже тривалий час користувачеві доступна транспортна система передачі сигналів по лініях ВОЛЗ – Riedel MediorNet.
MediorNet - складається з модульних компонентів, у яких номенклатура інтерфейсів та їх кількість визначається користувачем. Та компонентів з фіксованою конфігурацією базових інтерфейсів. У межах та за допомогою цієї системи можливо будувати транспорті інфраструктури з гнучкою та надзвичайно розвиненою топологією (хмарне середовище). Виконувати за допомогою транспортних модулів велику кількість супутніх завдань:

•    Ущільнена передача різноманітних, не скомпресованих сигналів в одному кабелю.
•    Довільна маршрутизацію та розгалуження сигналів між об’єктами.
•    Захист транспортних каналів під час аварійних ситуацій (пошкодження ВОЛЗ, вихід з ладу лазерних передавача, приймача)
•    Переформування звукових доріжок уведених до SDI відео сигналу (embedder, deembedder).
•    Аналогово-цифрове, цифро-аналогове перетворення та Up, Down,Cross, Aspect конвертація.

Ущільнення

Untitled-8При транспортуванні будь яких сигналів, ущільнення, є запорукою найефективнішого використання наявної ємності ВОЛЗ. Вся ідеологія роботи MediorNet передбачає передачу ущільнених сигналів, шляхом розділенні будь якого сигналу на елементарні пакети, без додаткового кодування. Розмір пакету дорівнює розміру одного AES/EBU аудіо сигналу або 6,4Mbps. Таке ділення сигналів дозволяє заповнювати наявну ємність в каналі передачі майже на 100%. Наприклад, при використанні у якості оптичного каналу SFP модулів зі стандартною смугою 4,25Gbps, корисна ємність каналу становитиме 3Gbps, розрахунок кількості сигналів ведеться звичайним діленням 3Gbps / швидкість потоку бажаного сигналу.
У смузі 3Gbps можна передати:
•    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

Залишок ємності 1,25Gbps використовується процесорними модулями для службових потреб обладнання MediorNet. Незалежно від конфігурації системи у службовій частині смуги 1,25Gbps завжди передаються такі сигналу:
•    Сигнал синхронізації від «майстер» корзини до всіх інших.
•    Сигнал керування 100Mbps.
•    2 незалежних MADI потоки.
•    2 канали службового зв’язку у форматі AES/EBU.
•    1 канал комп’ютерної мережі з швидкістю 1Gbps .

Маршрутизація

Untitled-4Як зазначалося вище Mediornet передбачає використання «хмарного» середовища. За цих умов користувачеві доступні будь-які способи поєднання окремих корзин між собою: ланцюг, кільце, зірка або комбінація цих варіантів підключення. При створенні постійної або тимчасової  топології користувач розраховує мінімально достатню смугу для передачі бажаної кількості сигналів. У подальшому загальна кількість ліній ВОЛЗ у кожному напрямку може бути збільшена. Таке збільшення переслідує 2 незалежні мети:

•    Резервування корисної смуги у каналі передачі. Резервування корисної смуги переслідує мету: закласти потенціал для подальшого розвитку системи. А також: створити надлишкову ємність каналу передачі на випадок аварійної, непередбачуваної ситуації
•    Резервування каналів передачі. Алгоритм ущільнення створює передумови для оригінального способу резервування. Через те що будь-який сигнал передається у вигляді окремих слотів, а система сама визначає шлях передачі кожного слоту. У разі пошкодження будь-якої лінії ВОЛЗ відбувається автоматичне перерахування маршруту передачі. Якщо була закладена надлишковість смуги у каналі передачі, за рахунок цієї надлишковості буде збережена здатність системи до передачі наявних сигналів під час аварії.

Форматування

Під час розмови про мережеву передачу сигналів, під форматуванням, слід мати на увазі можливість довільної зміни наповнення сигналів вкладених до загального пакету (SDI embedded, SMPTE2022 5/6, MADI, Ravenna, AVB), без використання додаткових модулів. Таке, додаткове навантаження на мережу, робить її надзвичайно ефективною. Кожний інженер у повсякденній роботі стикався з необхідністю передачі програмних сигналів від окремого виробничого підрозділу, а точніше з необхідністю сформувати цей сигнал відповідно до вимог приймаючої сторони. Таке ж саме завдання виникає під час прийому програми від стороннього виробника. Треба не тільки прийняти сигнал, а також розпакувати його та пере направити до пристроїв активної обробки (відео, аудіо мікшерів, рекордерів, інтеркому, комп’ютерної мережі).
Mediornet здатен ефективно вирішувати і ці завдання також. Використовуючи MediorNet користувачеві більше непотрібно використовувати окремі ланцюги дискретних модулів. Стандартною (не опція) функцією вбудованою до MediorNet є довільне форматування відео аудіо сигналів. Користувач, на власний розсуд, може переставляти звукові доріжки що уведені до SDI відео сигналу, формувати віртуальні сигнали з різних сигналів, наявних у системі. Виокремлювати окремі звукові доріжки та формувати з них окремі MADI потоки. Приймати сигнали інтеркому або дискретні аудіо сигнали та використовувати їх у якості звукових доріжок уведеними до обраного SDI. До того ж немає значення місце знаходження обраного сигналу. Хмарне середовище дозволяє використовувати будь-які сигнали або групи сигналів що наявні у системі, не має значення місце знаходження сигналу (фрейм, апаратна, знімальний майданчик, місто) аби це була єдина мережа мережі.

Перетворення

Під перетворенням мається на увазі Up, Down, Cross, Aspect перетворення відео сигналів та функція Multiviewer. За бажанням , кожна модульна корзина MediorNet-2U може комплектуватися відповідними картами. Ці карти на всі 100% відповідають ідеології хмарного середовища. Карта може опрацьовувати сигнали які подаються безпосередньо на її вхідні роз’єми або приймаються з мережі. Виходи обробленого сигналу можуть спрямовуватися як на вихідний роз’єм, так і до загальної мережі з подальшим використанням в інших корзинах. Також за допомогою карти реалізовано 4х входовий багато екранний процесор. Для побудови багато екранного процесора з більшою кількістю входів використовується каскадування карт. Вихідна програма багато екранного процесора може бути використана на будь якому виході у мережі.

Застосування

Untitled-2У випадку з MediorNet надзвичайні можливості технології органічно доповнюються зручністю та легкістю у використанні. MediorNet широко використовується під час знакових подій у світі спорту иа мистецтва. Літні та зимові Олімпійські ігри, чемпіонати світу і Європи з футболу, перегони Formula 1 та Redbull Air Race, матчі FIFI та UEFA, пісенний конкурс Євробачення це далеко не повний перелік подій під час яких застосовується MediorNet.
Аналізуючи тонкощі використання, більшість цих подій мають спільну рису: необхідність побудови достатньо великої мережі з використанням технологій хмарного середовища для транспорту ВСІХ типів сигналів. Найзрозумілішім прикладом цього є технічне забезпечення матчів UEFA. Під час цих матчів існує потреба поєднати у єдину мережу:
•    Центральну ПСТ та телецентр що забезпечує ефір
•    дві або більше ПТС у межах стадіону
•    забезпечити обмін сигналами з коментаторськими робочими місцями
•    кабінами синхронних перекладачів
•    внутрішніми студіями
Untitled-3•    майданчиками бліц-інтерв’ю та фан-зонами
•    інформативно-аналітичним дата центром
•    телефонною АТС
•    допоміжними, технологічними приміщеннями стадіону

У більшій чи меншій мірі, під час інших подій, вирішуються аналогічне коло завданнь. Може значно змінюватися перелік об’єктів інфраструктури події. Але з точки зору користувача MediorNet вирішення всіх завдань зводиться до підбору кількості необхідного обладнання, відповідних інтерфейсних карт та розрахунку необхідної кількості ВОЛЗ.