Сетевые решения в телевизионном производстве

Александр Перегудов

Оглавление обзора

Сетевые решения в телевизионном производстве Сетевые решения фирмы Avid для вещания и видеопроизводства Автоматизация вещания: решения ДИП Сетевые решения для прямых телевизионных трансляций Решения компании "JC Системная Интеграция" VSN – все в одном Сетевые дисковые массивы фирмы Maxtronic Файловая сетевая среда On-Air Central для вещания Видеосервер The tvSuite как выходной модуль системы организации эфирного вещания, построенного с использованием сетевых технологий Сетевые решения для производства программ на базе систем Pinnacle Liquid Сетевое производство от Sony Сетевые решения Vectorbox

Введение

Информационные технологии в ходе своего бурного развития находят все новые области применения. Одной из таких областей стало телевизионное производство и вещание. Средства производства ТВ-программ (телевизионные системы) в эпоху цифровых безленточных технологий рассматриваются как определенный класс информационных систем. Это означает, что:

• на входах и выходах системы действуют информационные (нематериальные) потоки контента;
• медиаданные (видео- и аудиоклипы, графика, фото) и метаданные передаются в форме файлов или потоков данных;
• производственные операции есть операции с данными, а исполнительные механизмы — программные компоненты, функционирующие на стандартных компьютерных платформах;
• хранение контента как совокупности медиаданных и метаданных осуществляется в файловой форме в распределенных или централизованных хранилищах;
• транспорт контента на физических носителях внутри системы и между системами практически полностью исключается;
• рабочие места пользователей ТВ-системы построены в основном на базе РС с клиентским ПО, а большинство прикладных процессов выполняется в серверной части системы;
• инфраструктура передачи данных в основном представляет собой стандартное телекоммуникационное оборудование;
• особенность ТВ-систем заключается в особо больших объемах хранимых данных и требованиях по обеспечению реального времени ввода/вывода информационных потоков.

Одним из наиболее значимых результатов использования информационных технологий в телевидении стало появление сетевых систем производства ТВ-программ. Сетевое решение означает организацию производственного процесса, при котором работы выполняются пользователями системы совместно на наборе рабочих мест, объединенных сетевой инфраструктурой передачи данных.

Некоторые работы выполняются на одном рабочем месте, некоторые — параллельно на нескольких рабочих местах. В комплексе производства новостей количество рабочих мест журналистов может достигать нескольких сотен. С другой стороны, в комплексе автоматизированного эфира один оператор контролирует выпуск десятков программ.

Результаты работ на каждом рабочем месте должны быть доступны другим участникам производственного процесса в виде файлов или потоков данных. Для кратковременного и долговременного сохранения данных должны предусматриваться файловые хранилища, организованные как на рабочих местах, так и в виде отдельных узлов сетевой системы. Работы выполняются ресурсами сетевой производственной системы, которые могут включаться в состав рабочих мест или выноситься в отдельные серверные компоненты, доступ к которым возможен в режиме разделения с нескольких клиентских рабочих мест. В серверные компоненты развитых сетевых систем включаются средства координации отдельных технологических звеньев общей цепи производства ТВ-программ.

Сетевые системы в динамике развертывания

Внедрение, а лучше сказать — наступление IT на ТВ уже имеет свою короткую, но бурную историю, в ходе которой были и завышенные ожидания, и разочарования. Ныне наступил период более вдумчивого, осторожного подхода, в рамках которого внедрение IT-решений производится шаг за шагом, как это делалось и в других отраслях.

Одним из вариантов является прототипирование, когда вначале строится малая система, которая впоследствии расширяется и модернизируется до полного масштаба. Наиболее часто для построения прототипных систем используется производство новостей. Здесь самые высокие требования к оперативности работы, а сам характер творческой деятельности журналистов предъявляет особые требования к пользовательскому интерфейсу рабочих мест.

Привлекательная сторона прототипирования состоит в переходе от единовременных крупных затрат на приобретение и инсталляцию системы к поэтапному ее развертыванию. Поэтапное развертывание позволяет специалистам телекомпании корректировать технические решения на основании опыта эксплуатации прототипных «островковых» систем. Коррекция технических решений включает в себя изменения технологических процессов, отбор компонентов системы и их поставщиков. В ряде случаев коррекция технических решений становится настолько объемной, что речь уже идет о повторном проектировании всей системы — реинжиниринге. Данная задача является актуальной практически для всех телекомпаний и может быть разделена на несколько частных подзадач:

• масштабирование системы путем увеличения количества каналов выпуска, числа рабочих мест журналистов, емкости общего хранилища медиаданных;
• расширение системы при освоении выпуска новых типов программ, производство программ в высоком разрешении, вещание в Интернете;
• повышение экономической эффективности производства за счет снижения эксплуатационных затрат;
• повышение надежности системы в целом или отдельных ее компонентов;
• введение полного цикла производства программ на основе IT-решений.

Основные требования, которые должны выполняться на всех этапах развертывания и реинжиниринга сетевой производственной системы, заключаются в следующем.

Открытые технологии и платформы

Подразумевается следование имеющимся в отрасли стандартам, а при использовании корпоративных стандартов поставщика — полное документирование решений. Соответствие открытым и документированным стандартам позволяет владельцу системы в ходе ее развертывания выбирать компоненты без привязки к конкретному производителю.

Расширяемость

Система должна быть открытой для подключения компонентов новых типов, которые ранее в системе не использовались.

Масштабируемость

Система должна быть открытой для увеличения количества компонентов уже имеющегося типа.

Управление конфигурацией

Динамическое распределение ресурсов, при котором работы могут назначаться различным компонентам.

Безопасность

Данное требование становится особенно важным при вовлечении в рабочие процессы пользователей различного уровня и мотивации.

Восстановление после сбоев

Любая система на базе IT-решений подвержена сбоям вследствие различных причин, возникающих как на аппаратном, так и на программном уровне. Для развитых систем обязательной становится функция предсказания кризисных ситуаций, например достижение верхней критической границы использованного объема общего хранилища медиаданных.

Развертывание системы в целом может занимать несколько лет, при этом важно сохранение преемственности как внутренней технической политики телекомпании, так и технических решений и надежности поставщиков и интеграторов.

Интеграция сетевых ТВ-систем

В самом начале работ по созданию сетевой производственной системы телекомпания должна решить для себя основной вопрос — приобретать ли законченную полнофункциональную систему от одного производителя или строить комплекс с помощью фирмы-интегратора на основе компонентов от различных производителей. Первый путь представляется наиболее простым, однако мировой опыт построения крупных производственных систем на основе IT-решений показал, что в итоге неизбежно придется столкнуться с проблемой интеграции. Данная проблема и является на сегодня основной для телекомпании, выбравшей тернистый, но многообещающий путь внедрения IT-решений в традиционное ТВ-производство

Интеграция означает налаживание взаимодействия между компонентами внутри одной сетевой системы и между отдельными системами на принципах совместимости (interoperability). Отнесение ТВ-комплексов к классу информационных систем означает, что задача интеграции должна решаться на базе методологий, разработанных в сфере информационных технологий.

Интеграция на основе копирования данных

Общая сетевая система строится в виде совокупности автономных рабочих мест (подсистем), каждое из которых работает в значительной степени автономно, обеспечивая всю необходимую функциональность для пользователя каждого рабочего места.

В качестве автономных подсистем в большинстве случаев выступают недорогие настольные монтажные системы. Они стали важнейшим элементом производства программ. Монтаж, графика и спецэффекты при обработке видео и звука выполняются все быстрее, получают все большее функциональное наполнение. Одна из важнейших особенностей автономных настольных систем — возможность работы творческого персонала не только в пределах локальной сети предприятия, но и в домашних условиях, а также на выездных съемках.

Рис. 1. Интеграция на основе копирования данных

Первые проекты сетевых систем основывались на использовании автономных настольных систем, которые обеспечивали достаточный набор функций, но имели ограниченную связь с внешним окружением. При этом на каждой станции накапливалось определенное количество медиафайлов, часть из которых предназначалась для внутреннего использования, часть импортировалась с соседних станций, часть предназначалась для экспорта. Совместное использование результатов работ достигается путем передачи данных между рабочими местами в виде копий файлов (рис. 1). Предпочтительным вариантом является транспорт медиаданных и метаданных в единой файловой упаковке, что улучшает показатели всей системы в части целостности и синхронизма данных.

Данный тип интеграции реализуется просто и быстро. Но с увеличением числа рабочих мест резко обостряется проблема синхронизации данных, когда пользователь на рабочем месте 2 не может быть уверен в том, что использует последние результаты обработки исходного файла на рабочем месте 1. Взаимодействие отдельных систем осуществляется через оператора — пользователя системы в каждом акте обмена медиаданными. Формирование и применение политики управления медиаактивами на каждой рабочей станции становилось частью рабочих процессов, включаемых в состав обязанностей персонала.

Производительность общей системы в таком решении не растет с увеличением числа объединенных подсистем, растет только количество ошибок, которые вызываются неправильными действиями пользователей. Требуемые суммарные для всей системы емкости хранения в пределе могут достигнуть общего объема медиаданных, умноженных на количество задействованных рабочих станций. Обеспечение надежного хранения становится непростой задачей, которая требует значительного удорожания стоимости дисковых подсистем рабочих мест.

Обеспечение единства медиаполитики на большом количестве автономных рабочих станций решается включением в состав системы общего разделяемого ресурса, который отвечал бы за сохранность, целостность и управление правами доступа.

Интеграция на основе разделяемого массива данных или единого сервера приложений

Рис. 2. Интеграция на основе разделяемого массива данных или единого сервера приложений

Данные хранятся в единственном экземпляре в едином разделяемом хранилище. Администрирование данных осуществляется в рамках функциональности используемого файл-сервера. Все рабочие места имеют возможность доступа к данным в реальном масштабе времени. Единство медиаполитики сетевой производственной системы обеспечивается набором корпоративных стандартов, предоставляющих общую модель данных (систему метаданных) и единую файловую упаковку контента. Развитие данного варианта интеграции обычно идет по пути установки единого сервера приложений, в котором концентрируется разделяемая функциональность обработки данных (рис. 2).

Файлы, являющиеся предметом и продуктом совместной работы нескольких пользователей, должны иметь единое описание в форме метаданных. Все атрибуты должны толковаться, создаваться и модифицироваться единообразно на всех рабочих местах, вовлеченных в совместную сетевую работу над общими проектами. Проверенным решением является использование стандартных файловых упаковок по спецификациям AAF и MXF.

Первая спецификация обеспечивает широкие возможности по фиксации монтажных решений на стадии производства. Вторая спецификация предназначается для обмена законченными в производстве программами как внутри одной производственной системы, так и между отдельными телекомпаниями. Спецификации файлов не налагают ограничений на форматы компрессии медиаданных и способы описания аудиовидеоряда метаданными. Важное свойство обеих спецификаций — возможность совместного сохранения медиаданных и метаданных, а также раздельное сохранение метаданных и медиаданных. Во втором случае в файл включаются ссылки на адреса хранения медиаданных в формате URL.

Поскольку спецификации файлов утверждены только недавно, не все производители к настоящему времени обеспечивают поддержку указанных файловых форматов в своих продуктах. Однако общее требование к средствам работы с медиаданными нового поколения обязательно включает в себя совместимость с AAF и MXF.

Интеграция для единой технологической цепи

Высший этап развития сетевых ТВ-систем — обеспечение каждого пользователя всеми ресурсами единой производственной системы, в которой большинство функций выполняется автоматически. Изолированные системы должны быть заменены комбинацией компонентов, выполняющих определенные функции и способные к взаимодействию с другими компонентами системы.

Рис. 3. Интеграция для единой технологической цепи

Системы такого рода опираются на четко определенную последовательность работ, иначе говоря — цепь наращивания стоимости конечного продукта (Value Chain). Компоненты системы показаны на рис. 3. Типичным примером здесь служит интегрированная система производства новостей по принципу News Room. Данный тип интеграции также можно назвать системой интеграции бизнес-процессов телекомпании, однако для успешной реализации проекта необходима формализация бизнес-процессов. Такие работы начаты сейчас во многих телекомпаниях, что создает предпосылки будущего успеха. Каждый пользователь системы получает в свое распоряжение интегрированное программное обеспечение клиентской части, выполненное в большинстве случаев по принципу портала информационно-поисковых систем. Инструменты пользователя располагаются на специально спроектированном рабочем столе, в наибольшей мере обеспечивающем эффективность работы пользователя со всеми необходимыми ему ресурсами общей производственной системы.

Компонентная структура сетевых систем

Приведенные модели интеграции требуют понимания того, какие части составляют систему, какие функции они выполняют в составе системы, как взаимодействуют между собой. В процессе неизбежного реинжиниринга системы проявляется качество компонентов, которые были выбраны и приобретены на различных этапах жизненного цикла системы. Неудачно выбранные компоненты могут потребовать замены и связанных с этим дополнительных, часто непредсказуемых финансовых затрат, которые способны поставить под сомнение успех всего проекта.

Следствием является рассмотрение и формулирование требований к компонентам системы не только с точки зрения функциональных, стоимостных и иных показателей, но и с точки зрения интеграционных возможностей компонентов. Интеграционные возможности компонентов означают их способность к взаимодействию с другими компонентами в составе сетевой системы. Способность к взаимодействию означает способность обмениваться медиаданными и метаданными с соседними компонентами системы по стандартным протоколам и интерфейсам. Традиционное аппаратное обеспечение видеопроизводства в виде камер, видеомагнитофонов, коммутаторов, микшеров прошло трудный путь стандартизации соединительных интерфейсов. Программное обеспечение видеопроизводства находится только на начальном этапе стандартизации взаимодействия, и, прежде всего, необходимо иметь классификацию компонентов по их свойствам и выполняемым операциям.

Объектный подход к построению сетевых систем

В рамках объектного подхода ТВ-система разбивается на совокупность взаимодействующих между собой компонентов. Каждый компонент может рассматриваться как отдельная система и в свою очередь подвергаться разбиению на компоненты. Компонент обладает рядом свойств (атрибутов) и может выполнять некоторые операции по преобразованию входных данных в выходные данные. Для выполнения операций компонент имеет внутреннюю область данных.

Группа компонентов со схожими атрибутами и операциями описывается как объект. Объекты обладают свойством инкапсуляции по отношению к внутренним данным и процедурам. Это означает, что внутренняя область данных и алгоритмы выполнения процедур скрыты (защищены) от других объектов. Изменить внутренние данные объекта можно только путем вызова процедур, которые объявлены в свойствах объекта. Инкапсуляция обеспечивает целостность объекта и возможность модификации системы путем изменения свойств составляющих ее объектов или, при необходимости, замены одного объекта другим.

В классических информационных системах все объекты реализуются в виде программных компонентов и функционируют на некоторой вычислительной платформе. В ТВ-системах часть объектов реализуется в виде программных компонентов, а часть — в виде аппаратных компонентов. Внедрение информационных технологий в телевидение означает, что все большая часть объектов реализуется в виде программных компонентов, которые функционируют, как правило, на распределенных вычислительных платформах.

Для выполнения цепи работ в ТВ-системе используются процедуры, объявленные в свойствах объектов. Сами работы выполняются внутри объекта, а для их инициирования и получения результата работ объекты обмениваются сообщениями. Сообщения разделяются на сообщения передачи данных и на сообщения удаленного вызова процедур (работ). Сложные составные работы происходят в виде транзакций, включающих в себя цепь атомарных действий, вкупе приводящих к требуемому результату. Распределение работ между объектами — одна из задач проектирования и реализации сетевых ТВ-систем.

Слоевая модель ТВ-системы

Главное предназначение любой системы — выполнение работ для своих пользователей. Пользователи систем инициируют начало работ и им же предоставляются в итоге результаты выполненных работ.

Рис. 4. Слоевая объектная модель ТВ-системы

Слоевая модель ТВ-системы отражает иерархию объектов по отношению к пользователю. Для ТВ-систем на базе IT-решений применима четырехслоевая модель, показанная на рис.4.

В рамках модели каждый объект относится к одному из нескольких слоев, расположенных один над другим. В каждом слое функционирует множество объектов, обладающих схожими атрибутами и операциями. Объект слоя предоставляет свои операции для объекта вышележащего слоя и пользуется операциями объектов нижележащих слоев.

Общим свойством объектов слоя представления (Presentation) является то, что они непосредственно взаимодействуют с пользователем системы. Пользователем может быть человек-оператор или другая система. Через слой представления система видна пользователю, причем нижележащие слои для пользователя скрыты (инкапсулированы). Объекты уровня представления дают пользователю интерфейсы управления системой. Через интерфейсы вводятся в систему и выводятся из системы сообщения, обрамляющие работу в ее начале (команды) и в ее окончании. Определяется два типа интерфейсов, первый — для взаимодействия с оператором, второй — для взаимодействия с другими системами.

Пользователю-оператору необходимы средства ввода команд и средства визуального отображения результатов исполнения команд. Объекты с интерфейсами для оператора могут быть реализованы программно и аппаратно. Программная реализация — это клиентское программное обеспечение с окнами приложений. Аппаратная реализация — пульты управления, ТВ-камеры и мониторы.

Принципиальное преимущество программной реализации заключается в возможности настройки и конфигурирования инструментов управления системой под вид выполняемых работ и под конкретного пользователя-оператора.

Интерфейс системы для взаимодействия с другими системами задается в виде протокола взаимодействия.

Объекты слоя приложений (Applications) представляют исполнительные механизмы, или бизнес-логику, системы. Бизнес-логика реализуется процедурами обработки данных, которые могут быть связаны только с одним объектом слоя представления, либо одновременно обрабатывать запросы от нескольких вышележащих объектов. Во втором случае речь идет о разделяемом ресурсе, который функционирует на платформе сервера приложений. Одна и та же процедура обработки данных, например кодирование MPEG-2, внутрикадровое комбинирование изображений, может быть реализована как аппаратными, так и программными средствами. Важными преимуществами программной реализации являются многозадачность и мобильность сервера приложений в плане запуска его на различных платформах и под управлением различных операционных систем.

В слое данных (Data) располагаются объекты, связывающие логическое и физическое представление исходных и результирующих данных для обработки. Связи оформляются в виде таблиц базы данных, а запросы от объектов вышележащих слоев логической модели обрабатываются сервером базы данных. В системе может быть несколько серверов баз данных, например для доступа к медиаданным, для доступа к метаданным, для связывания логических имен пользователей системы с адресами в сети системы.

В слое хранения (Storage) находятся объекты, обеспечивающие централизованное физическое хранение данных и доступ к ним со стороны объектов вышележащих уровней. В ТВ-системах вследствие значительных объемов хранения используются как файловые хранилища, так и хранилища с использованием сменных носителей в виде кассет, дисков. Принципиально общее решение — иерархические системы хранения на основе роботизированных библиотек и файл-серверов для быстрого доступа к данным.

Сценарии прохождения сообщений в логической модели имеют множество реализаций в виде транзакций. В качестве примера можно указать следующие транзакции: Read, Create-Write, Read-Modify-Write. Первый сценарий отражает выдачу данных по запросу пользователя, второй — создание новой сущности данных, третий — модификацию уже существующей сущности данных. В зависимости от сценария реализации транзакции объекты одного уровня могут взаимодействовать с объектами не только соседних уровней, но и с пропуском уровня. Последний вариант особенно характерен для слоя данных. При поиске физической записи объект-приложение запрашивает базу данных, а после получения ссылки напрямую обращается к объектам слоя хранения для доступа к файлам.

Открытые и закрытые системы

Система называется закрытой, если доступ к ней возможен только через интерфейсы объектов уровня представления. Система называется открытой, если доступ к ней возможен через интерфейсы объектов уровней приложений, данных, хранения. Количество открытых для доступа уровней характеризует степень открытости системы. Полностью открытая система предоставляет возможность стороннего управления собственными объектами всех уровней логической модели (рис. 5).

Рис. 5. Варианты открытых систем

Тезис открытости систем является спорным. Если система закрыта, то она работает более стабильно, но с трудом взаимодействует со сторонними системами. Открытая система работает менее стабильно, но легче интегрируется со своим видоизменяющимся окружением.

Например, со стороны системы А требуется ввод в хранилище и регистрация в базе данных системы В новых медиафайлов. Стандартный путь через интерфейсы уровня представления системы В не удовлетворяет систему А по каким-либо показателям. Если система В — закрытая, то проблема не решается. Если система В открывает доступ к уровням хранения и уровням данных, то система А получает потенциальную возможность записи медиафайлов и регистрации их в базе системы В.

Однако открытость системы А не является достаточным условием для решения поставленной задачи взаимодействия систем. Обязательным условием решения задачи является общий протокол взаимодействия объекта уровня приложений системы А с объектами уровня данных и хранения в системе В.

Обобщенная модель интеграции сетевых ТВ-систем

Рис. 6. Обобщенная модель интеграции сетевых ТВ-систем

На основании изложенных ранее вариантов интеграции и слоевой модели можно предложить обобщенную слоевую модель интегрированной ТВ-системы, показанную на рис. 6.

Данная модель учитывает, что в силу своего исторического развития большинство ТВ-компаний обладает распределенной структурой, когда медиаматериалы, ресурсы их обработки и пользователи находятся в узлах некоторой информационной сети. Узлы могут образовываться вследствие различных причин. Одна из них — существование отдельных централизованных хранилищ данных, обеспечивающих группы работ по сбору материалов (Ingest), производству программ (Production), выпуску программ (PlayOut), архивации программ и сходных материалов (Archive). В таком случае задача интеграции состоит в налаживании на основе информационных технологий межузлового обмена медиа- и метаданными.

Для обеспечения интеграции системы заказчик должен требовать от поставщиков предоставления описания протоколов, по которым каждый компонент системы взаимодействует со своим окружением. Лучшее решение состоит в том, что протоколы взаимодействия должны соответствовать общепринятым стандартам ТВ-индустрии.

Однако данные требования не всегда выполняются даже на этапе проектирования системы. При переходе к задаче реинжиниринга требуется включение в состав системы новых компонентов и, соответственно, новых интерфейсов доступа к ним. Проблема повторяется, и вследствие этого практически неизбежно возникает задача налаживания взаимодействия между компонентами системы, которые не могут взаимодействовать непосредственно. Для согласования протоколов в развитых сетевых ТВ-системах используется связующее (промежуточное) программное обеспечение (СПО), называемое в английской транскрипции Middleware. В рамках данного подхода появляется все больше программных продуктов, которые предназначаются не для выполнения конкретных действий по обработке медиаданных, а именно для обеспечения взаимодействия программных продуктов от различных производителей.

Топология сетевых ТВ-систем

Рис. 7. Топология сетевой производственной системы среднего масштаба

Приведенные модели как для одной системы, так и для их интегрированной совокупности никак не указывают на физическое расположение компонентов в системе. Возможен вариант, когда вся система реализуется на платформе одного компьютера или когда система развернута на множестве компьютеров, соединенных между собой коммуникационной сетью. Общепринятая топология сетевой производственной системы среднего масштаба основывается на локальной сети передачи данных (LAN), в узлах которой располагаются компоненты системы различного назначения, как показано на рис. 7.

По мере своего развития или вследствие иных причин топология сетевой системы может приобретать гораздо более сложные конфигурации. Например, телекомпания, владеющая сетевой производственной системой, располагается территориально на нескольких участках в пределах мегаполиса. На этапах проектирования или реинжиниринга системы надо принимать решение — развивать географически локальную сеть компании или использовать средства передачи данных общего назначения, арендуемые у независимых провайдеров связи. Другая современная тенденция — вынесение части клиентских мест в Интернет и концентрация в пределах локальной сети компании только серверных компонентов и компонентов хранения данных. Оба перечисленных варианта, как и множество других, указывают на необходимость тщательного проектирования и конфигурирования транспортной инфраструктуры сетевой производственной системы.

Транспортная платформа

В ТВ-системах вследствие их специфики используются несколько сред передачи данных в зависимости от требований к характеристикам соединения источника и приемника данных. Передача данных по каждому виду соединения основана на специфическом стеке протоколов. Используются линии передачи некомпрессированного и компрессированного видео и звука SDI, SDTI, AES, DVB-ASI. линии передачи, основанные на стеке протоколов TCP/IP, широкополосные линии Fiber Channel, ATM. Для управления коммутаторами, микшерами, видеомагнитофонами используются интерфейсы RS-232/422/485. Запросы к базам данных оформляются в конструкциях языка SQL. Обмен сообщениями с клиентскими местами в Интернете в современном стиле реализуется на стеке протоколов XML-SOAP-HTTP, что гарантирует прохождение данных не только через любое сетевое оборудование, но и через брандмауэры локальных сетей.

Требования к качеству передачи файлов и потоков медиаданных ранжируются на три уровня качества обслуживания в зависимости от полосы канала связи, начальной задержки и джиттера.

Hard-Real Time

Воспроизведение потока медиаданных на приемной стороне должно иметь фиксированную начальную задержку, полосу, существенно большую скорости потока, и джиттер, не превышающий интервала одного ТВ-кадра.

Soft-Real Time

Полоса канала связи не меньше скорости передаваемого потока, а джиттер и начальная задержка передачи перекрываются буферизацией потока на приемной стороне в диапазоне до нескольких секунд.

Non-Real Time

Полоса канала связи существенно меньше скорости передаваемого потока, а джиттер и начальная задержка имеют плавающие непредсказуемые значения. Вследствие этого перенос медиаданных возможен только в режиме файловой передачи с временем завершения, которое точно предсказать невозможно.

Рис. 8. Транспортная платформа ТВ-системы

По этим причинам выбор компонентов передачи данных и обеспечение их взаимодействия с учетом исходных требований является одним из важнейших этапов проектирования сетевой производственной системы и ее последующего реинжиниринга. Классификация и группирование компонентов передачи данных основывается на абстракции транспортной платформы, разделенной на несколько уровней (рис. 8).

В процессе развития сетевой системы с увеличением количества рабочих мест и интенсивности обмена данными в большинстве случаев неизбежна перегрузка сетевой инфраструктуры по причине достижения предела заложенной при первоначальном проектировании пропускной способности сети передачи данных. Можно сказать, что первой жертвой успеха становится транспортная платформа сетевой производственной системы.

Уровни транспортной платформы указаны на рисунке согласно известному документу объединенной рабочей группы SMPTE/EBU «Гармонизация стандартов для обеспечения обмена телевизионными программами в виде цифровых потоков», выпущенному в 1998 году. Компоненты слоевой модели ТВ-системы опираются на транспортную платформу и используют ее для общения между собой.

К настоящему времени сложилось общее мнение о том, что в качестве транспортной платформы перспективных сетевых систем следует использовать единый стек протоколов, основанный на IP. Управление микшерами, коммутаторами, модульными системами обработки сигналов на основе данного интерфейса становится обязательным условием включения таких устройств в состав сетевых производственных систем. Знаковым событием стало появление первого видеомагнитофона со встроенным интерфейсом Ethernet — моделей серии IMX с функцией e-VTR. В рамках проекта Nugget, завершенного в текущем году рядом европейских вещательных компаний, разработан и протестирован прототип профессиональной студийной камеры с единым интерфейсом Ethernet. Интерфейс обеспечивает передачу в реальном времени видеосигнала с камеры, служебную связь оператора и инженера с аппаратной, передачу текста на суфлер, управление настройками камеры.

Распределение и вещание ТВ-программ в ближайшем будущем перейдет к стеку протоколов передачи на основе IP, который инкапсулирует потоки любого вида компрессии. Каналы цифрового вещания DVB становятся сегментами глобальной информационной сети доставки IP-трафика.

Физическая реализация сети может быть различной. Для локальных производственных систем среда передачи Ethernet является универсальным решением. В пределах мегаполисов взаимодействие между несколькими локальными сетями предприятия строится с использованием универсальных сетей MAN (Metropolitan Area Network). Использование же мировой транспортной инфраструктуры передачи данных WAN (Wide Area Network) делает вполне реальной перспективу построения «предприятия без границ» (Boundaryless Enterprise).

В такой модели интеграции зритель становится в некоторой степени участником производственных процессов, получая в свое распоряжение специализированный терминал в виде сетевой приставки приема программ. Сама ТВ-система из чисто производственной становится сетевой системой производства и распространения ТВ-программ. Зритель (скорее, пользователь) будет выбирать ТВ-программы для просмотра не установкой параметров абонентского декодера, а назначением маршрута прохождения пакетов требуемой программы в локальной, а затем и глобальной информационной сети. Модели вещания Broadcast уступят место моделям Multicast и Unicast. При количестве доступных для просмотра программ в несколько сотен борьба вещателей за зрителя значительно обострится. Вместо простого перебора каналов зритель будет пользоваться поисковыми механизмами (браузерами), основанными на обращении к массивам метаданных вещательного контента.

Все эти тенденции требуют от каждого вещателя самых серьезных раздумий о своих перспективах и о той технической базе, которая уже сейчас должна закладываться в фундамент ТВ-систем ближайшего будущего.