В рубрику "Производство для вещательного телевидения" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Алексей Бузин
Начальник отдела ВГТРК
Стремительная компьютеризация телевизионных технологий привела к тому, что сегодня уже невозможно представить современное телевещание без использования компьютеров или без телевизионного оборудования, созданного на их базе. Прежде всего это касается ключевого звена любого современного вещательного комплекса — видеосервера
Вначале, когда только появились первые видеосерверы, в телевизионной среде к ним относились весьма настороженно, воспринимая эти устройства скорее как высокотехнологичную игрушку, чем как полноценный источник телевизионного сигнала. Однако сегодня уже мало кто сомневается в том, что в скором времени видеосерверы полностью вытеснят из вещательных аппаратных ленточные видеомагнитофоны. Связано это с тем, что видеосерверы имеют целый ряд существенных преимуществ по сравнению с ленточными видеомагнитофонами. Особенно ярко данные преимущества проявляются, когда видеосерверы используются совместно с различными автоматизированными системами подготовки и выдачи программ. В таком случае процесс подготовки и дальнейшей выдачи происходит практически в автоматическом режиме и с минимальным участием человека.
Наконец, широкое применение видеосерверов в телевизионном производстве позволит практически полностью перейти на безленточные технологии, а в дальнейшем почти совсем отказаться от использования внешних носителей медиаданных при прохождении материала по всему циклу телевизионного производства, начиная от съемки и кончая выдачей в эфир.
На сегодняшний день производители предлагают довольно широкий выбор видеосерверов: от законченных малобюджетных решений до открытых масштабируемых систем, насчитывающих в своем составе более сотни медиапортов и с объемом хранения медиаданных, исчисляемым десятками терабайт.
Помочь разобраться в этом разнообразии подходов и решений и в конечном счете сделать правильный выбор, на мой взгляд, может понимание некоторых принципов построения вещательных видеосерверных систем и особенностей их работы.
Любой видеосервер можно рассматривать как специализированный компьютер или систему компьютеров, которые адаптированы для работы с аудио-, видеоинформацией.
Видеосервер можно условно разделить на три основные части:
Медиапорты
Большинство производителей видеосерверов предлагают весь спектр медиа-портов, позволяющих кодировать аудио-, видеоинформацию практически в любые цифровые форматы, используемые сегодня в телевизионном вещании. Поэтому вещатели без труда могут выбрать для себя необходимый формат кодирования, устраивающий их во всех отношениях, исходя из своих потребностей, возможностей и личных предпочтений. Как правило, в вещательных серверах используется MPEG-2 Long Gop-кодирование cо скоростью потока 10-20 Мбит/с.
Медиапорты подразделяются на входные (инкодеры), выходные (декодеры) и на двунаправленные.
Двунаправленные порты удобны тем, что совмещают в себе функции кодирования и декодирования, поэтому один и тот же порт может использоваться как для оцифровки (кодирования) материала, так и для его последующего воспроизведения. Однако при этом необходимо учитывать, что большинство двунаправленных медиапортов (от различных производителей) требуют предварительной настройки для перехода из одного режима работы в другой. Наилучшим представляется вариант, когда медиа-порт автоматически переходит из одного режима работы в другой в зависимости от того, какая команда была подана на его управление.
Системный модуль
Системный модуль является основным связующим звеном, в котором сконцентрированы аппаратно-программные средства, отвечающие за функционирование видеосервера в целом. В частности, в нем сосредоточены компоненты, обеспечивающие управление и настройку видеосервера, а также отвечающие за обмен данными с внешней средой с использованием различных интерфейсов обмена. Более подробно стоит остановиться на одном из компонентов системного модуля, который называется файловый контроллер.
Файловый контроллер — это аппаратно-программный модуль, отвечающий за контроль и распределение цифровых потоков между устройствами хранения (дисковыми массивами) и устройствами кодирования и декодирования (медиапортами) видеосервера. Кроме того, он отвечает за создание, управление и администрирование файловой структуры медиаданных. Учитывая, что работа видеосервера в основном заключается в администрировании цифровых потоков медиаданных и хранении их в виде отдельных файлов, этому компоненту необходимо уделить особое внимание при выборе видеосервера, а также при проектировании системы резервирования.
В зависимости от производителя и мощности видеосервера файловые контроллеры имеют различные варианты реализации. Так, этот аппаратно-программный компонент может быть выполнен в виде отдельного устройства, или его функции могут быть распределены между несколькими отдельно стоящими устройствами, объединенными между собой сетевыми интерфейсами.
Дисковые массивы
Медиаданные имеют большой объем, поэтому для их хранения используются дисковые массивы.
Дисковый массив — это устройство, в котором несколько отдельных дисков (винчестеров) объединяются таким образом, что все они "видятся" как один диск большой емкости. Для обеспечения надежности работы дискового массива в его конфигурацию закладывается некоторая избыточность, поэтому выход из строя отдельного диска в массиве не приводит к потере работоспособности всего массива или к потере данных. Как правило, в дисковых массивах видеосерверов используются стандартные RAID-конфигурации, однако производители видеосерверов очень часто применяют свои оригинальные конфигурации массивов. В основном это связано с особенностями технологических решений, положенных в основу построения тех или иных видеосерверных систем.
Все вышеперечисленные компоненты могут быть объединены на одном шасси или выполнены в виде отдельных модулей или устройств. В первом случае для их соединения между собой используются различные внутренние компьютерные шины, а во втором — внешние сетевые интерфейсы.
Что такое хранилище распределенного доступа (Shared storage)?
По мере того как видеосерверы находили все более широкое применение в телевизионном вещании и производстве, возникала потребность в серверах большой мощности, то есть с большим количеством медиапортов и со значительным объемом хранения данных, причем с возможностью независимого доступа к единому дисковому пространству медиаданных одновременно нескольких пользователей (клиентов). В дальнейшем стало понятно, что увеличивать мощность видеосервера путем увеличения количества видеоплат (медиапортов) и дисков на одном шасси — это тупиковый путь. Поэтому производители решили эту проблему за счет объединения видеосерверов относительно небольшой мощности в сеть, где дисковый массив является общим сетевым ресурсом. Другими словами, система распределенного доступа предоставляет возможность сетевого доступа к дисковому пространству медиа-данных для всех компонентов, подключенных к сети.
Такое решение имеет ряд преимуществ. Одно из главных — это гибкость построения и наращивания мощности видеосервера, ведь процедура увеличения мощности сводится фактически к подключению к сети дополнительного компонента. Поэтому на сегодняшний день практически все большие серверные системы строятся по технологии распределенного доступа.
Часы в мегабайтах
При определении мощности видеосервера всегда встает вопрос: какой объем дискового пространства необходим для хранения определенного количества часов медиаматериала? На первый взгляд кажется, что для определения объема дискового пространства, необходимого для записи определенного количества часов видеоматериала, достаточно решить, с каким цифровым потоком будут кодироваться видеоданные. Например, если было принято решение, что видеоинформация будет кодироваться в формате MPEG-2 Long Gop с цифровым потоком 15 Мбит/с, то для хранения 1 часа видео потребуется примерно 6750 Мбайт дискового пространства. Однако в данном случае расчет был произведен некорректно, так как он был сделан без учета звуковой и другой дополнительной информации, которая обычно является неотъемлемой частью медиаданных. Поэтому с учетом звуковых данных и другой дополнительной информации общий цифровой поток медиаданных и, следовательно, необходимый объем для их хранения существенно увеличатся.
Обычно у производителей имеются свои оригинальные средства и методы расчета производительности и объема дискового пространства, поэтому для того, чтобы быть уверенным в том, что вы все подсчитали правильно, за этой информацией лучше всего обращаться непосредственно к ним.
Управление
Практически все видеосерверы имеют оригинальные встроенные аппаратно-программные средства управления, однако на практике они используются довольно редко. Как правило, для управления работой видеосерверов применяются специализированные контроллеры или различные системы автоматизации. С их помощью решается весь спектр задач по управлению, мониторингу, доставке и транспортировке контента. Вообще можно сказать, что благодаря своей открытой архитектуре видеосерверы предоставляют пользователю довольно широкие возможности управления, в полной мере раскрывая свои преимущества по сравнению с другими источниками телевизионного сигнала.
Открытая файловая система
При использовании видеосервера очень часто встает вопрос о возможности его интеграции в технологическую цепочку телевизионного производства. Прежде всего это касается возможности прямой доставки контента из одной серверной системы в другую.
Наиболее простым и, с моей точки зрения, правильным способом реализации данной задачи является использование внутренней сетевой (Ethernet) инфраструктуры для передачи медиаданных. Без особых затруднений этот вопрос решается, если операционная система видеосервера предоставляет возможность прямого доступа к медиаданным (через Ethernet-интерфейс) с использованием стандартных протоколов обмена, а также если не требуется дополнительная перекодировка медиаданных. В противном случае для решения этой задачи потребуется применение дополнительных аппаратно-программных средств.
Надежность
Одним из основных требований, предъявляемых к техническим средствам эфирных комплексов, несомненно, является надежность. Особенно высоки требования к надежности работы видеосервера, так как это устройство является центральным звеном вещательного комплекса, с которого большую часть времени идет формирование программ.
Самым верным способом обеспечения относительно безотказной работы системы является резервирование ее основных компонентов, а там, где к системе предъявляются повышенные требования к надежности, применяется еще и дублирование. В этом случае две системы работают параллельно и синхронно. Поэтому вещательные видеосерверные системы должны иметь технологическое и схемное решение, обеспечивающее полный резерв основных компонентов с возможностью их "горячей" замены.
Заключение
Приобретая видеосервер для своего комплекса, вещатели должны тщательно подходить к вопросу выбора, внимательно анализируя и взвешивая свои сегодняшние потребности, а также учитывая перспективу дальнейшего развития. Немаловажным фактором, на мой взгляд, является выбор производителя, который сможет обеспечить надежную долгосрочную поддержку и дальнейшее развитие своей видеосерверной системы. Все это, без сомнения, является необходимым условием для определения эффективности вложений в технологическое перевооружение или построение телевизионных вещательных и производственных комплексов.
Опубликовано: Каталог "Оборудование для телевизионного производства"-2006
Посещений: 16463
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Производство для вещательного телевидения" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
