Подбор оборудования для сети видеотрансляции на базе оборудования TNT (True Network Television)

Для правильного подбора оборудования необходимо:

• подобрать источники видеоизображений
• выбрать (или разработать) систему создания расписания трансляции видеоматериалов
• определить расстояния от источников изображений до устройств отображения
• составить принципиальную схему коммутации сигналов
• согласовать интерфейсы источников изображений и устройств отображения.
• согласовать видеоразрешения источников изображений и устройств отображения.
• подобрать оборудование для коммутации сигналов, их передачи и согласования.
• подобрать оборудование для формирования видеостен (если необходимо)
• подобрать оборудование для централизованного управления видеотрансляцией (если необходимо).

Подбор источников изображений

Подбор источников изображений в большинстве случаев зависит от того, что и в каком качестве хотят увидеть на своих экранах заказчики системы. Одним достаточно трансляции видеороликов в формате 720P. Другим необходимо, чтобы на экранах «картинка» собиралась в реальном времени из исходных материалов (видео, звука, текстов, картинок, информеров и т.д.) и в разрешении 1080P или выше, например 4K.

На рынке выбор различных устройств трансляции огромен: от обычных бытовых DVD-плееров, телевизионных ресиверов, видеокамер, компьютеров — до профессиональных систем создания видео в реальном времени. В большинстве случаев после того, как заказчику называют астрономическую сумму за «вариант системы на вырост», он останавливает свой выбор на простых устройствах, которые на самом деле «закроют» его потребности на текущий момент времени и ближайшую перспектив. Это может быть тевизионный ресивер, DVD-плеер, медиаплеер или самое универсальное средство —компьютер. Часто заказчики хотят, чтобы на устройства отображения транслировалась некая общая информация, которая будет дополнительно привлекала бы внимание аудиториии. Встает вопрос о совмещении изображения с разных источников информации на одном экране.

Все эти задачи решает TNT контент-плеер.

В отличие от обычных медиаплееров, которые способны транслировать только заранее подготовленные файлы, контент-плеер может объединять на одном экране в реальном времени и выводить в заданной последовательности c необходимыми эффектами разнообразные исходные данные: видео, картинки, тексты, флеш-анимацию, RSS ленты новостей, PDF-файлы, TV-каналы и «живое видео», HTML-документы, WEB-страницы, звук, разнообразную «on-line» информацию и многое другое. В большинстве случаев использование контент-плееров не только целесообразно, но и необходимо.

Рис.1 Контент-плеер TNT SX-366M-T.

Что касается разрешения трансляции, то чем оно выше, тем выше качество картинки. Однако при этом резко возрастают требования ко всем компонентам системы, а значит увеличивается ее стоимость. Поэтому важно подобрать оборудование так, чтобы оно не было избыточными для ваших задач, но при этом учитывалось возрастание требований к качеству транслируемых изображений в ближайшем будущем.

На выбор разрешения трансляции влияют:

• размер устройства отображения
• расстояние от глаз зрителя до устройства отображения
• тип устройства отображения
• поддерживаемые разрешения устройств отображения
• качество исходного материала
• количество текстовой или мелкодетальной информации на одном экране
• тип подаваемой информации.

Если вы выберите в качестве базового разрешение 1080P, то с нашей точки зрения, этот выбор является оптимальным.

На сегодняшний день разрешение 1080P стало массовым стандартом в различных источниках изображений, в большинстве устройств отображения и во многих системах коммутации и передачи видеосигналов. Этого разрешения сейчас достаточно для решения практически всех задач в различных системах видеотрансляции.

Разрешения ниже 1080P есть смысл использовать только при трансляции видеоинформации, не содержащей в себе мелких деталей, текстов, таблиц и т.д. Но обычно такие трансляции составляют небольшую часть «эфирного» времени и поэтому делать базовыми разрешения меньшие 1080P, в большинстве случаев не целесообразно.

Разрешения выше 1080P только начали завоевывать рынок единичных инсталляций (в основном, это большие видеостены), и до массовости им еще далеко, а значит есть еще достаточно времени, чтобы ваша система видеотрансляции с успехом выполнит свои задачи, прежде чем она морально устареет.

Трансляция по расписанию

Выбор оборудования для обеспечения необходимого расписания трансляции — важный момент в проектировании систем видеотрансляции.

По созданному расписанию единой системы видеотрансляции должен осуществляется запуск необходимого видеоконтента в нужное время, а также изменение текущей схемы коммутации видеосигналов.

Проанализировав возможности различных устройств и систем видеотрансляции, мы пришли к выводу: с этой сложной задачей достаточно просто справятся контент-плееры. Они имеют мощный встроенный механизм для создания расписания трансляции и управления им, а также возможность по расписанию управлять внешними устройствами коммутации и передачи видеосигналов, например, такими как SMM коммутаторы.

Т. о. контент-плееры являются универсальным инструментом для создания видеоконтента, трансляции его по заданному расписанию и одновременно управления устройствами коммутации и передачи сигналов, которые в нужный момент времени изменят текущую схему трансляции на новую.

Принципиальная схема видеотрансляции

От правильного выбора принципиальной схемы будущей системы видеотрансляции во многом зависит простота и удобство инсталляции и эксплуатации системы.

При проектировании общей схемы системы видеотрансляции надо учесть следующее:

• количество источников трансляции и места их размещения
• количество устройств отображения и места их размещения
• наличие в системе видеостен
• количество разного, но одновременно транслируемого контента
• территориальное и зональное деление системы (области, секции, этажи, здания и т.д.)
• наличие в системе «точек притяжения» целевой аудитории
• наличие интерактивных устройств отображения
• деление системы по транслируемому контенту (группы устройств, транслирующих одинаковый контент)
• необходимость быстрой коммутации сигналов между различными зонами, группами и т.д.
• необходимость одновременной трансляции контента на все устройства с любого источника (централизованное вещание)
• места возможного расположения устройств коммутации и передачи видеосигналов
• возможность масштабирования системы

Ответив на все эти вопросы, вам не составит труда составить принципиальную схему будущей системы видеотрансляции. Для подбора оборудования необходимо решить еще две непростых задачи, а именно согласовать все интерфейсы и разрешения в системе.

Согласование интерфейсов

Еще несколько лет назад в компьютерном оборудовании главенствующее место занимал интерфейс VGA, а в бытовом AV оборудовании были «тюльпан» (композитный сигнал) или S-Video (компонентный сигнал). У мониторов всегда был интерфейс VGA, а у телевизоров «тюльпан» (в «продвинутых» моделях был еще и S-Video). Если требовалось подключить к компьютерному оборудованию телевизор, использовали специальные устройства (конверторы), которые конвертировали VGA в композитный или в компонентный сигнал.

Позже появился интерфейс DVI (причем есть два типа и три вида этого интерфейса), потом HDMI (тоже три вида: обычный, мини и микро), потом DisplayPort (два вида: обычный и мини). Все перечисленные интерфейсы продолжают существовать. Соответственно, покупая какое-либо устройство, пользователь должен всегда помнить, какие и где интерфейсы используются, чтобы одно устройство можно было подключить к другому. Многие устройства в принципе невозможно купить с теми интерфейсами, которые вам необходимы.

Для преобразования различных интерфейсов друг в друга необходимы конвертеры и/или адаптеры для перехода к другому типу разъема без преобразования интерфейса (например, DVI-A в VGA или DVI-D в HDMI).

Но сейчас появились технологии, которые позволяют не задумываясь подключать одни устройства к другим и одновременно увеличивать возможное между ними расстояние. Это MMS передатчики и MMS приемники системы TNTv. MMS передатчики и приемники бывают двух типов VGA или HDMI. Стандарт DVI-D SinglLink можно получить, используя простой и дешевый переходник HDMI->DVI-D. К любому передатчику можно подключить любой приемник и наоборот. А с учетом того, что к одному передатчику можно подключить множество приемников (с разными интерфейсами), задача согласования интерфейсов сводится только к подсчету количеств передатчиков и приемников с интерфейсами каждого типа.

Согласование видеоразрешений

Следующая задача — это согласование разрешений источников видеосигналов и устройств отображения. Причем в большинстве случаев устройства отображения — мониторы, телевизоры, проекторы, видеостены и имеют свой список поддерживаемых разрешений.

Для согласовантя видеоразрешений существуют специальные устройства «скейлеры» (от англ. «Scale» — масштаб). Их основная задача это преобразование разрешения источника видеосигнала в одно из поддерживаемых разрешений приемника (обычно максимальное). Например, у вас есть DVD-плеер, который транслирует видеосигнал с разрешением 1080P (1920x1080), а вы хотите подключить к нему монитор, который имеет максимальное разрешение 1024х768. Для этого на вход скейлера подключаете DVD-плеер, а к его выходу подключаете монитор и задаете ему в настройках, что разрешение на выходе должно быть 1024х768. Скейлер в реальном времени будет масштабировать исходное видеоизображение в необходимый размер на его выходе.

Помимо описанных выше функций скейлер обычно работает и как универсальный конвертер. У него много различных интерфейсов на входе и один интерфейс на выходе, что позволяет, при необходимости решить проблему с различием входных интерфейсов.

Рис.2 Многоинтерфейсный видеоконвертер TNT MMS-ALLH со встроенным медиаплеером и функцией масштабирования

Подбор оборудования для коммутации и передачи видеосигналов, формирование видеостен.

Подбирать оборудование мы будем опираясь на возможности системы видеотрансляции TNTv, так как именно простота подбора необходимого оборудования, является одним из ключевых преимуществ этой системы.

Как известно, система видеотрансляции TNTv для передачи видеосигналов от источников к устройствам отображения использует обычные сети GigabitEthernet и протокол TCP/IP. Это накладывает некоторые ограничения на расстояния между узловыми точками системы: по кабелю UTP — это 100 метров (в реальности до 140 м, в зависимости от кабеля), по волоконно-оптическим линиям связи — 80 километров (это ограничение, связано только со свободной доступностью на рынке, устройств с большим расстоянием передачи данных). Соответственно, исходя из этих данных, мы и будем размещать устройства коммутации и передачи видеосигналов, а возможные места их установки должны быть отображены на принципиальной схеме системы.

Вспомним, из каких основных устройств состоит система видеотрансляции TNTv, это:

• MMS передатчики (подключаются к источникам видеосигналов)
• MMS приемники (подключаются к устройствам отображения)
• SMM коммутаторы (являются узлами управления системы, производят коммутацию сигналов между передатчиками и приемниками, формируют и управляют видеостенами)

Итак, у нас есть некоторое количество источников видеосигналов. Исходя из этого, нам необходимо посчитать, сколько необходимо MMS передатчиков, разделяя их по типам интерфейсов, HDMI/DVI-D или VGA (к каждому источнику видеосигнала нужно подключить MMS передатчик).

То же самое делаем с устройствами отображения и MMS приемниками (к каждому устройству нужно подключить MMS приемник).

Рис. 3 Общая схема построения системы видеотрансляции

Получаем необходимые количества MMS передатчиков и приемников с нужными нам интерфейсами.

Теперь надо посчитать устройства коммутации – SMM коммутаторы.

У SMM коммутаторов тоже есть ограничения на количества подключаемых к ним SMM передатчиков – не более половины общего числа портов коммутатора. Для правильного распределения видеопотоков в системе крайне желательно подключать источники видеосигналов и устройства их отображения к одному SMM коммутатору. В этом случае, все видеопотоки будут коммутироваться внутри одного SMM коммутатора и при этом не будут загружать избыточным сетевым трафиком другие SMM коммутаторы.

Для связи SMM коммутаторов друг с другом используются либо «медные» порты либо оптические модули SFP с необходимыми вам параметрами по типу разъема, типу оптоволокна и максимальному расстоянию работы. Остальные принципы соединения SMM коммутаторов друг с другом (для создания единой сети видеотрансляции), в частности, агрегирование портов для увеличения пропускной способности каналов связи между ними такие же, как и при соединении обычных Ethernet коммутаторов друг с другом.

Исходя из вышесказанного, в возможных местах размещения устройств коммутации располагаем необходимые нам SMM коммутаторы (подбираем их по количеству необходимых портов) и считаем их количество.

Отдельно следует упомянуть видеостены. В больших системах видеотрансляции лучше использовать отдельные SMM коммутаторы или их группы (для больших видеостен) для организации и управления видеостенами, но при этом, они также подключаются в единую сеть видеотрансляции и могут управляться с любого SMM коммутатора.

Расчет оборудования для видеостен идентичен расчету оборудования для системы в целом.

Последний шаг при необходимости согласования видеоразрешений, — нужно посчитать необходимое количество скейлеров.

На этом подбора основного оборудования для системы видеотрансляции закончен.

Если впоследствии понадобится расширить систему, то это легко сделать путем добавления в нее необходимых MMS передатчиков, MMS приемников и SMM коммутаторов.

Подбор оборудования для централизованного управления.

В больших системах видеотрансляции встает вопрос о едином центре управления. Причем, все чаще встает вопрос не о физическом рабочем месте, а о виртуальной точке (или нескольких точках) входа в единую систему управления, чтобы из любой точки мира можно было управлять системой.

В системе TNTv эта задача решается просто. Для управления системой коммутации и передачи сигналов используются SMM коммутаторы, которые и представляют собой узлы управления. А для централизованного управления контент-плеерами существуют медиасерверы TNT SX. SMM коммутаторы и медиасерверы являются сетевыми устройствами, то они могут быть доступны из любой точки мира. (практически все основные устройства системы TNTv являются сетевыми).

Заключение.

Описанные выше принципы подбора оборудования для систем видеотрансляции в основном универсальны и подойдут для большинства систем. Однако большинство систем не обладают такой простотой и понятной структурой, а также наличием универсальных устройств для создания, трансляции, коммутации и передачи видеосигналов, как система TNTv. Ее функциональные возможности позволяют создавать большие и сложные системы видеотрансляции, которые в то же время, они будут простыми и понятными, а значит и дешевле в эксплуатация, что в значительной степени влияет на окупаемость системы в целом.

Информация предоставлена дистрибьютором системы видеотрансляции TNTv в России — ООО «КОЛАН»

Телефон/факс: (495) 363-0131, 785-5590 E-mail: inf@colan.ru, www.colan.ru, www.tntvsys.ru