mail@tvbs.ru
Не забудьте пополнить запасы: коаксиального кабеля, витой пары, делителей, ответвителей, разъемов, переходов и штекеров ...
Оборудование и решения для операторов КТВ, IPTV, GPON
Универсальная платформа для транскодирования и конвертации протоколов передачи цифровых транспортных потоков Sumavision SDM новинка на рынке обработки медиа-данных. Платформа SDM предназначена для различных вариантов мультиэкранного транскодирования (online / offline) в форматах MPEG-2/H.264/H.265 SD/HD/4K и вещания в сетях IPTV/OTT. Изделие построено на базе высокопроизводительных серверных карт CX12 в компактном 1U исполнении и обеспечивает гибкость настроек для процессов транскодирования и вещания любого формата.
Функционал платформы Sumavision SDM формируется на основе системы мультиэкранного транскодирования ТВ каналов, транслируемых в реальном времени (xStream2030), мультиэкранной оффлайн системы транскодирования из файлов (xStream2210), шлюза потокового мультимедиа (xStream2300) и системы управления кластерами (xManager2000). Возможна установка любой комбинации указанного программного обеспечения на платформе SDM с установленными картами CX12. Серверные мощности карта CX12 получает от двух устанавливаемых на нее серверных блоков SCU200. Таким образом, при использовании всех трех карт CX12 можно получить высокопроизводительное устройство с шестью серверными блоками SCU200, на каждый из которых и устанавливается нужное ПО для решения поставленных задач. Также доступно объединение несколько устройств SDM для достижения функции многоканального транскодирования видео и аудио потоков или организации вещания в соответствии с реальными потребностями оператора.
Производительность решения на базе SDM в плане транскодирования определяется количеством установленных серверных карт CX12. Так, при наличии одной установленной карты CX12 и двух серверных блоков SCU200 на ней, возможно преобразование двух каналов в формате UHD H.265 или 18 каналов в формате SD H.265. Все доступные виды конвертирования и производительность для одной или трех карт CX12 представлены в таблице ниже. По сравнению с предыдущей версией устройства, производитель увеличил возможностей транскодирования каналов в формат H.265 в три раза, производительность изделия в рамках формата H.264 останется без изменения.
|
Конфигурация оборудования |
Производительность (на входе H.264 или MPEG-2) |
|||||
|
H.265 (4K) |
H.265 (1080P) |
H.265 (SD) |
H.264 (4K) |
H.264 (1080P) |
H.264 (SD) |
|
|
SDM с 3 картами CX02 (6 узлов SCU200) |
6 |
18 |
54 |
6 |
36 |
90 |
|
Одна карта CX02 (2 узла SCU200) |
2 |
6 |
18 |
2 |
12 |
30 |
На первом этапе важно определить, какие физические GbE порты устройства планируется использовать для ввода/вывода потоков. Использовать можно не только порты на передней панели шасси, но и порты на задних панелях карт-серверов. Для каждого серверного блока на карте выделяется один GbE порт на задней панели. При использовании только портов на передней панели устройства, каждому порту может быть назначена своя сеть (ввод, вывод или ввод/вывод). Таким образом, настраивая каждый узел (серверный блок) мы можем использовать два гигабитных сетевых интерфейса.
Следующим шагом в первом этапе является создание сетей и назначение портов. При создании сети задаются только имя сети, описание и режим работы сети: Input, Output или Data. Как не трудно догадаться первые два режима работают только в одном направлении, а третий в обоих. Т.е. при создании сети в режиме Input вывести поток на эту сеть будет невозможно, как и создать источник из сети в режиме Output.
Вторым этапом настройки является создание групп устройств, которые будут заняты определенными видами задач. Возможно создание трех вариантов групп: группа узлов, группа устройств SDM и группа для передачи потоков. Первый и второй варианты предполагают объединение мощностей устройств для обработки потоков, третий вариант для их вывода. Первый и второй варианты групп отличаются масштабом объединения: в первом варианте объединяются узлы карт-серверов одного устройства SDM, а во втором объединяются SDM целиком, вместе с их узлами. Если в первом варианте в одном устройстве есть возможность распределить нагрузки между узлами на разные задачи, то во втором варианте все узлы объединенного устройства будут выполнять одну заданную задачу.
После добавления группы мы можем назначить для нее интерфейсы ввода/вывода передней панели устройства, и указать какие сети будут использовать эти интерфейсы.
После добавления узла к группе конфигурируются его порты. Возможно использование как одного порта для ввода/вывода, так и разноса портов на ввод и на вывод по отдельности. При использовании одного порта на ввод и на вывод настраивается один из GbE портов на передней панели или порт на задней панели карты, при разносе портов - один из портов на передней панели и порт на задней панели карты расширения, относящейся к узлу. В одной группе устройств могут находиться только устройств с однотипным вводом/выводом. Т.е. в одной группе устройств может быть сконфигурирована либо одна сетевая группа DATA, либо две сетевые группы Input и Output. Смешанных групп устройств быть не может. При использовании варианта разнесенных портов, на всех узлах оба порта должны быть подключены и активированы. После назначения портов узел становится активным и готовым к работе.
В итоге, после настройки всех устройств в группе, любая назначенная для этой группы задача будет равномерно распределять потребление ресурсов CPU и GPU по всем находящимся в группе устройствам. IP адрес каждого порта каждого узла (серверного блока) может быть изменен с помощью специального веб-интерфейса этого узла.
Добавление основных и резервных входящих потоков производится в пунктах меню Source Manage и Backup Source соответственно. При добавлении потоков возможен выбор из шести возможных протоколов: TS-UDP, TS-HTTP, TS-RTP, HTTP-FLV, RTSP и RTMP-FLV. Возможно добавление как по одному порту вручную, так и массовое добавление с указанием количества, шагов IP и портов.
Для каждой программы принятой в основном потоке может быть назначена любая другая программа, принятая в любом резервном потоке. Основной программой может выступать только программа, принятая в потоке меню Source Manage, тогда как резервной программой может быть только программа из потока, который был принят в меню Backup Source.
При создании задачи есть возможность выбора одного из двух вариантов обработки для каждого канала: транскодирование (Transcode), либо конвертирование его в различные форматы (OTT/IPTV и т.д.) вещания медиа-данных (Encapsulate).
При выборе задачи Encapsulate - смены протокола вещания медиа данных, изменений в формате, сжатии и качестве видеопотока не производится, и настраиваться не может. В этом режиме возможна только настройка выходных параметров потока, при этом на одну входящую программу можно настроить как один протокол вещания, так и все возможные варианты. Заявлены следующие варианты протоколов для вывода потоков по задаче инкапсуляции: TS-UDP, TS-RTP, HTTP-TS, HLS. Для задачи транскодирования этот список дополняется RTSP-RTP, RTMP-FLV и HTTP-FLV протоколами.
При создании задачи в режиме транскодирования доступны типовые настройки конвертирования видео потоков с возможностью выбора битрейта, смены разрешения, фреймрэйта, соотношения сторон, качества кодирования. Возможны все доступные на данный момент форматы сжатия: MPEG-2, H.264 и H.265, кроме того, возможен сквозной проброс видео потока без изменений. Поддержка кодирования аудио в форматах AAC-LC, HE-AAC v1, HE-AAC v2, Dolby Digital, Dolby Digital Plus, AC-3 5.1, E-AC3 7.1 осуществляется при активации отдельной лицензии.
Отсутствие предварительных настроек исходящих потоков обусловлено тем, что эти настройки удобно вписаны непосредственно в настройки задачи транскодирования или конвертирования. Параметры исходящего потока обязательны для сохранения настроек задачи.
Для удобства и упрощения создания задач существует удобная система шаблонов. При необходимости массового создания задач на транскодирование они помогают существенно ускорить процесс. Создать шаблоны для всех необходимых профилей можно в меню Templates. При создании и использовании шаблонов важно учитывать составы программ на входе. Так, например, после создания шаблона с одним аудио потоком его нельзя будет применить к программам с другим количеством аудио потоков.
При массовом создании задач в меню Batch Add Task потребуется создать список программ для создания задач, после чего только задать имя, указать созданный заранее шаблон для каждой задачи и прописать Multicast группу, IP адрес либо другие данные для вывода потока, а также сеть, на которую данный поток будет выведен. Для каждой задачи данные для вывода нужно прописывать вручную.
На фоне актуальности вопроса интеграции сетей с различной архитектурой и применяемыми форматами вещания при текущем этапе развития сетевых технологий, все чаще перед операторами становится задача совместного использования и обмена ресурсами потоковых медиа-данных между телевизионной сетью, сетью интернет вещания и другими телекоммуникационными сетями. Так как данные сети взаимно независимы и часто встречается несовместимость применяемых форматов вещания между ними, то выходной сигнал одной сети может не восприниматься как входной сигнал для другой.
Для решения задачи совместного использования потокового мультимедиа без снижения качества, должно быть выполнено преобразование протоколов и организация вещания медиа-данных в совместимых форматах. Программно-аппаратные средства, реализующие эту функцию, будут играть роль моста и шлюза для взаимосвязи сетей. Поэтому, одна из основных задач применения платформы SDM - это выполнение функций конвертирования из одного протокола вещания в другой для объединения различных сетей: прием ТВ контента в форматах TS-UDP, HTTP-TS, TS-RTP, HTTP-FLV, RTSP, RTMP-FLV и инкапсуляция его в проколы TS-UDP, TS-RTP, HTTP-TS, HLS, RTSP-RTP, RTMP-FLV и HTTP-FLV.
Однако, наиболее распространенный вариант применения платформы SDM это операции по изменению формата сжатия в MPEG-2, H.264 или H.265, изменение битрейта, разрешений и качества кодирования, а также мультиэкранное транскодирование каждого ТВ канала для вещания на различные устройства приема.
На рисунке представлена упрощенная схема решения широкого круга операторских задач по транскодированию видео контента в форматах MPEG-2, H.264 и H.265, получаемого по IP-каналам связи в виде различных потоков либо посредством интерфейсов ASI/SDI, с последующим конвертированием его в различные OTT/IPTV форматы.
Инженер компании «ТВБизнес» Владислав Матрохин (декабрь, 2018 г.)
