Телевизионное вещание

Workflow

Рабочие процессы при формировании программных сигналов одного или нескольких телеканалов состоят из относительно простых технологических операций. Решение от Скайларк позволяет реализовать и автоматизировать большинство из них. На базе модульного ПО платформы Скайларк можно построить отказоустойчивую вещательную систему по любой из схем:

• классическая распределённая,
• Channel-in-a-Box,
• облачная система с управлением через WAN.

Основные операции и задействованные в них программные модули платформы:

Capture, Ingest: захват и запись сигналов

Входы/порты вещательной системы предназначены для приема внешних SDI или IP/ASI потоков, которые будут использованы при формировании программ в следующих вариантах:.

• Live-источники (прямые трансляции, сигналы из студии),
• сигналы для вещания с задержкой (от нескольких секунд до нескольких часов),
• сигналы от центральной станции для вставки региональной рекламы и местных программ,
• сигналы для записи, последующего монтажа и воспроизведения

Захват одного сигнала, либо IP- потока осуществляет серверный программный модуль Stream Capture. Он принимает данные с платы захвата SDI, либо от Ethernet адаптера, работает с потоками ASI/IP, поддерживает ANC-данные. В системе одновременно может функционировать несколько таких модулей, их количество равно количеству входов в системе.

Если необходима запись, некомпрессированный audio/video/data поток с выхода модуля Stream Capture подается на модуль File Recorder, который выполняет запись в файлы по расписаниям — record-листам, в соответствии с выбранным профилем записи. Профиль записи — это совокупность параметров:

• для видео: разрешение, значение fps, кодек, битрейт,
• для аудио: количество каналов, частота дискретизации, разрядность, кодек, битрейт,
• для файла: тип контейнера (mxf, mov, mp4 и другие).

Управление записью осуществляется через клиентское приложение Air Manager, либо через web-клиента. Окна Record GUI отображают списки задач записи и их текущие статусы. Rec-листы загружаются либо из системы медиа-планирования, либо готовятся во встроенном редакторе rec-листов приложения Air Manager.

Функциональная схема показывает базовые элементы подсистемы записи и связи между ними (пример двухканальной подсистемы записи).

File Ingest: импорт медиа-файлов

Процесс автоматического импорта файлов в оперативное хранилище вещательной системы производится модулем Transfer Manager. При построении очереди на копирование, модуль в режиме on-line анализирует исполняемые play-листы: наибольший приоритет для импорта получают файлы, находящиеся первыми в очереди на воспроизведение.

Импорт в оперативное хранилище производится из сетевых ресурсов: NAS, ленточного архива и из NLE, с возможностями транскодирования файлов (смена кодека и контейнера), up/down/cross конвертации, коммутации аудио-дорожек, нормализации уровней громкости (LUFS), либо нормализации уровней аудио по шкале dbFS.

На схеме представлены 2 варианта импорта: автоматический с помощью модуля Transfer Manager и ручной с помощью клиентского ПО. Для каждого варианта реализована возможность работы в локальной сети и через WAN.

Подготовка материалов к эфиру

Процесс подготовки включает следующие операции:

• просмотр файловых материалов из оперативного хранилища на рабочих местах в режимах Full Res/Proxy;
• редактирование меток IN/OUT, расстановка рекламных точек;
• быстрый монтаж по proxy-копиям, без копирования файлов на NLE-станцию и без рендеринга (реализовано в клиентском ПО NewsCUT);
• автоматический, либо ручной импорт расписаний воспроизведения и отдельных блоков из трафик-систем;
• составление и редактирование расписаний воспроизведения и отдельных блоков во встроенном редакторе, с доступом к БД оперативного хранилища и Proxy.

Подготовка эфирной графики

Сетевой графический редактор платформы SL NEO позволяет создавать, редактировать титры и графические композиции. Является модулем в составе приложений Air Manager, News Cut, MaConnect и взаимодействует с БД оперативного хранилища.

Graphics Editor позволяет работать с файлами статичной графики, фрагментами 32-bit анимации и видео, при этом используется доступ к базе данных и proxy-копиям, хранящимся на сервере.

Graphics Editor содержит исчерпывающий набор инструментов для быстрого создания графики с 2D эффектами и титров, включая «барабаны», «бегущие строки», «телетайпы», ТВ часы, отображение данных из RSS-источников.

Playout: воспроизведение по расписаниям (play-листам)

Program Player — серверный модуль ПО SL NEO, отвечает за исполнение play-листа и формирование программного сигнала одного канала. В соответствии с событиями play-листа Program Player воспроизводит файлы и производит коммутацию в программу Live-сигналов от внешних источников.

Возможна оперативная корректировка исполняемого события: изменение метки OUT, экстренные переходы на любые события в расписании, реализована функция Hold («удержание» Live-события) и многие другие.

Функциональная схема показывает базовые элементы playout-подсистемы платформы SL NEO и связи между ними (пример двухканальной конфигурации).

On-Air Graphics: оформление каналов

Program Player отвечает и за оформление канала. Оформление заключается в автоматическом (либо управляемым вручную) воспроизведении заранее подготовленных многослойных композиций/шаблонов, состоящих из титров на анимированных подложках, клипов с альфа-каналом, live video, PIP и 2D и Croma Key эффектов. Композиции должны быть логически распределены по виртуальным плеерам (слоям).

Каждый программный канал содержит восемь виртуальных графических плееров, плюс слой лого. Старт и остановка воспроизведения композиций в каждом из плееров осуществляется по технологии «вторичных событий» с привязкой к событиям в основном play-листе, либо к текущему времени, либо вручную.

Управление внешними графическими системами

Program Player может формировать команды управления для внешних систем графического оформления. Реализована поддержка Cyron и Vizrt.

Команды внешней системе на старт воспроизведения графики реализованы по технологии «вторичных событий» с привязкой к меткам в основном play-листе. Параллельно с формированием команд, Program Player генерирует собственные слои графики, что позволяет увеличить общее количество элементов оформления.

Closed Captioning: генерация потоков данных «скрытых» субтитров

Поток для каждой программы формируется и передается в составе ANC-данных, его декодирует и накладывает текст на изображение абонентское устройство. Поддерживаются форматы OP-42/47 Teletext, CEA-608/708. Режимы: Live CC — прием данных из систем субтитрирования «живых» эфиров, File CC — считывание текстовых данных из файлов, субтитрирование фильмов и программ в записи.

Subtitling: генерация «открытых» субтитров

Операция аналогична генерации скрытых субтитров, но наложение текста на изображение производится на стороне формирования программы, как при обычном титровании.

Device Control: управление внешними устройствами

Автоматическое управление внешними коммутаторами SDI, либо GPI-устройствами осуществляется в процессе исполнения play-листов. Для коммутаторов SDI реализовано 2 режима работы:

• «внешняя» программная коммутация синфазных SDI-сигналов от внешних источников (см. параграф «Классическая распределенная схема»;
• предварительная коммутация (преднабор) несинхронных SDI-сигналов от внешних источников на входы серверов SL NEO, «внутренняя» программная коммутация (см. параграф «Схема «Channel-in-a-Box»).

Управление коммутаторами SDI осуществляется через интерфейсный модуль Device Server, который поддерживает протоколы производителей BMD, Grass Valley, Evertz, Snell и других лидеров отрасли. Кроме автоматического, реализован режим ручного управления коммутаторами через клиентское приложение RTClient. В Device Server реализована поддержка USB-модулей ONTRAK для управления GPI-устройствами.

Прием и генерация команд управления

Платформа Скайларк поддерживает прием внешних команд управления записью и воспроизведением, передаваемых в составе аудио- и видеоданных: DTMF и SCTE-104/35. При работе в формате «Центральной станции» предусмотрена генерация команд управления DTMF и SCTE-104/35 для региональных вещательных систем.

Подсистема файлового воспроизведения платформы может работать от внешней системы автоматизированного вещания с управлением по протоколу VDCP.

Encoding & Streaming: кодирование и стриминг

Для распространения программных сигналов в различных средах, на выходах системы формируются сигналы SDI, ASI/IP потоки с необходимыми параметрами разрешения, протоколами и скоростями.

Операцию формирования одного выходного сигнала/потока выполняет серверный модуль Stream Player. Он принимает некомпрессированные данные от Program Player, кодирует и формирует поток, либо отправляет данные в плату вывода SDI. В системе может одновременно функционировать несколько модулей Stream Player, по количеству выходов в системе. Stream Player выполняет также операции по обработке сигналов и данных.

Monitoring & Logging: мониторинг и логгирование

Подсистема мониторинга обеспечивает визуальный контроль сигналов и базовых процессов, происходящих в системе, эту информацию можно отслеживать одновременно на нескольких рабочих местах. Система ведет журналы событий и формирует точные отчеты о фактическом исполнении расписаний записи и воспроизведения.

Резервирование

Отказоустойчивость вещательной системы обеспечивается 100% «горячим» резервированием ключевых узлов: серверов записи-воспроизведения, графических станций, коммутаторов, массивов и элементов тракта. Резервные play-листы и каналы воспроизведения работают параллельно и синхронно с основными. Это позволяет мгновенно переключиться на резервный полукомплект в случае необходимости.

В режиме on-line синхронизируется содержимое дисковых хранилищ резервных серверов, включая записи в БД. Архитектура «клиент-сервер» позволяет при отказе любой из сетевых рабочих станций быстро переключиться на другую станцию без потери данных и остановок вещания.

Функциональная схема playout-системы (пример)

Зеркальная схема со 100% резервированием серверов и элементов тракта. Функционал распределен между серверами 2-х типов: первый тип отвечает за запись, воспроизведение и управление, второй — за графическое оформление. Коммутаторы SDI выполняют переключение сигналов от источников, аппаратные модули выполняют кадровую синхронизацию внешних сигналов, распределение SDI между основным и резервным полукомплектом, принимают Fill и Key от серверов оформления и накладывают графику. Основной и резервный полукомплекты работают синхронно.

Несмотря на большое количество элементов инфраструктуры и высокую стоимость, классическая схема остается актуальной для крупных федеральных каналов, поскольку позволяет принять, сформировать большое количество сигналов и использовать в составе комплекса оборудование, наиболее точно подходящее для решения узкоспециализированных задач.

Преимущества решения

Интегрированная система управления (система автоматизации) и база данных для контента

• Платформа содержит собственную интегрированную систему, которая осуществляет управление процессами: записью и каналами воспроизведения, устройствами оформления, программными коммутаторами, магнитофонами и другими элементами, задействованными в вещательной системе. Все команды формируются в соответствии с событиями в эфирных расписаниях.
• Поддержка множества протоколов управления устройствами позволяет построить сложную распределенную систему, либо настроить управление программными модулями в варианте Channel-in-a-Box.
• Интегрированная БД существенно расширяет функциональные рамки операционной системы при работе с медиа: пользователь работает не с файлами, а с клипами, текстовые метаданные делают возможным поиск материалов по основным атрибутам, таким как — время, место, событие, персона, а дополнительные технические профили, такие как прокси — делают возможным многопользовательские отсмотры и монтаж.

Многоканальность и мультиформатность

• Программное обеспечение поддерживает большинство распространенных файловых контейнеров и кодеков.
• Модули платформы осуществляют буферизацию и кадровую синхронизацию совместно с up/down/cross преобразованиями, что обеспечивает параллельную обработку сигналов и файлов любых телевизионных стандартов и значений частот смены кадров.
  Благодаря этому, платформа Скайларк позволяет осуществлять одновременные многоканальные операции записи, коммутации в эфир live-источников и файлов с различающимися параметрами разрешения и FPS.
  Это же относится и к возможностям мультиэкранного отображения на одном мониторе сигналов самых разных форматов: NTSC/PAL/720p/1080i/1080p/2160p со значениями FPS от 25 до 60 кадров в секунду.
• Файловые материалы могут быть преобразованы к единому формату на этапе импорта, могут быть скопированы в хранилище сервера «как есть», без конвертации: все необходимые up/down преобразования и преобразования частот смены кадров выполняются непосредственно в процессе воспроизведения, в соответствии с текущими настройками программного канала.
• Параллельно с формированием SDI, серверы SL NEO имеют возможность принимать, записывать и формировать транспортные ASI/IP и Live Stream потоки. Выходные стримы могут содержать многоканальное звуковое сопровождение, скрытые субтитры, телетекст, метки и сигналы управления.
• Для приема/передачи потоков IP/SMPTE ST 2110−20/30/40 10/25G выбраны сетевые адаптеры Mellanox Rivermax. Поддерживается стандарт резервирования и «бесшовной» коммутации ST2022−7, обнаружение и подключение устройств реализовано в браузере NMOS (IS-04, IS-05).

Встроенный SDI / HDMI / IP мультиэкран для сигналов и потоков

Удобный пользовательский интерфейс

Простой, интуитивно понятный и удобный пользовательский интерфейс системы способствует быстрому освоению и комфортной эксплуатации.

Тесная интеграция всех технологических компонентов, реализованных в модулях платформы Скайларк, позволяет создать законченное решение для телекомпании любого масштаба, исходя из технических и функциональных требований. По мере развития, систему можно модернизировать и наращивать число каналов.