Концепции "цифрофикации" вещательных ценров

Валерий Хлебородов

по материалам журнала Broadcast Engineering

Продолжение. Начало в № 2, «625»/2006

Как сообщалось в первой части статьи, новые цифровые вещательные центры (ЦВЦ) предполагается строить на основе концептуальной модели, содержащей четыре уровня: физический (physical), медиасети (media network), прикладной (applications) и безопасности (security). Однако рассмотренная четырехуровневая модель характеризует только «скелет» ЦВЦ и не затрагивает ряд аспектов, существенно важных для его успешного функционирования. Один из таких аспектов — контроль оборудования инфраструктуры, которая значительно усложнилась в результате интеграции вещательной и информационной технологий.

Контроль оборудования

Рис. 1. Пример отображения информации о состоянии уровней на экране видеомонитора центральной станции

Трудности мониторинга обусловлены, в частности, укрупнением вещательных комплексов, в которых аппаратура значительно удалена друг от друга, нехваткой обслуживающего персонала, в равной степени знакомого с вещательной и информационной технологиями, и совместным использованием разрозненных систем контроля, находящихся под управлением единственного графического пользовательского интерфейса. Практически все проблемы можно решить, внедрив технологии централизованного контроля.

В каждом из четырех уровней инфрастуктуры ЦВЦ предусматривается индивидуальная система контроля [1.1]. В централизованной системе информация о состоянии уровней будет отображаться в соответствующем окне экрана (рис. 1) видеомонитора (ВМ) центральной станции (Central Station Monitor). Это позволяет быстро определить место сбоя, дать четкие инструкции дежурному ремонтнику и начать анализ данных, полученных для каждой подсистемы.

На физическом уровне проверяются маршрутизаторы и распределительная аппаратура. Применительно к цифровым и аналоговым сигналам контролируются уровни и соответствие промышленным стандартам. Проверяется соблюдение правил ввода кодированных (скрытых) субтитров.

В медиасетях устанавливается наличие ошибок и проверяются конфигурация и качество работы. В частности, определяются степень загрузки сети и модели трафика, а также техническое состояние аппаратуры. Контролируются емкость и быстродействие накопителей, определяется активность сетевых интерфейсов.

На прикладном уровне удостоверяются в том, что программы исполняются, сетевая связь в порядке, ОС стабильна, аппаратура работоспособна. Кроме того, отслеживается обновление «заплат» ОС и прикладных программ.

Безопасность контролируется непрерывно. Если произошло проникновение в инфраструктуру, необходимо проверить, приняты ли контрмеры и локализована ли угроза. Крайне важно зарегистрировать контрольный след, то есть установить место проникновения и источник атаки.

Система централизованного мониторинга должна стать неотъемлемой частью проекта ЦВЦ. Комплексное использование средств контроля способствует формированию инфраструктуры и вселяет уверенность в том, что она функционирует согласно проектным спецификациям и требованиям технологических процессов. Перед началом видеопроизводства необходимо проконтролировать все уровни инфраструктуры, причем не только в нормальном режиме, но и в стрессовой ситуации.

Пример сети, управляемой с помощью протокола SNMP

В системе с видеомонитором центральной станции (CSM) должно использоваться ПО, в равной степени пригодное для контроля вещательного и информационного оборудования. В настоящее время многие вещатели пользуются аппаратурой с SNMP-функцией (Simple Network Management Protocol — простой протокол сетевого управления [2]. Этот протокол прикладного уровня призван упростить обмен управленческой информацией между устройствами сети (рис. 2), которая позволяет контактировать с приложениями для контроля. Однако сообщения об ошибках часто передают через GPI, RS-422 и другие связные интерфейсы, поэтому система централизованного мониторинга должна быть рассчитана на любые сигналы. Тревожная и предупредительные ситуации должны быть проанализированы и классифицированы согласно трем уровням реагирования: критически опасный, угрожающий и не опасный для эфирной передачи. Об этом следует оповестить дежурного ремонтника. В случае очень серьезной проблемы необходимо вызвать более опытный персонал.

Система централизованного контроля на основе ВМ позволяет упростить локализацию и классификацию неисправностей, уменьшить время реагирования и ремонта, провести профилактические мероприятия для предотвращения опасных отказов, минимизировать время простоя и обеспечить доступность статусной информации в любой точке локальной сети ЦВЦ. Подобную систему недавно реализовала компания Nebraska Educational Telecommunications (NET), пользуясь мониторинговым ПО фирмы ILC [3].

Цифровое управление правами

Контроль оборудования — одна из базовых функций любого вещательного центра с традиционной инфраструктурой. ИТ, которая вторглась в сферу вещания, принесла с собой ряд новых, первоначально «экзотических» функций, таких как Digital Rights Management (DRM) [1.2]. Чтобы предложить для этого понятия адекватный русский эквивалент, необходимо дать некоторые пояснения.

В электронной энциклопедии Wikipedia [4] термин DRM определяется как совокупность методов, обеспечивающих проведение в жизнь ранее выработанных стратегий контроля доступа к программам, музыке, фильмам или другим цифровым данным. Например, в музыкальный цифровой файл можно ввести управляющую информацию, ограничивающую число компьютеров, на которые данный файл разрешается записать, число «прожигаемых» компакт-дисков или число «загрузок» через Интернет в портативные медиаустройства, такие как проигрыватель стандарта MP3. Этот термин часто ошибочно отождествляют с терминами copy protection (защита от копирования) и Technical Protection Measures (технические меры защиты), которые указывают на наличие в электронных устройствах встроенных систем, управляющих и (или) ограничивающих использование и доступ к цифровому медиаконтенту. Многие считают, что трактовка аббревиатуры DRM как Digital Rights Management неправильна, поскольку речь идет не о правах пользователей, а о проблемах использования продукции. Поэтому они предлагают расшифровывать DRM как Digital Restrictions Management — «Управление цифровыми ограничениями».

Такая точка зрения получила поддержку на симпозиуме по этой проблеме [5]: методы DRM должны ориентироваться на «цифровое управление правами» (digital management of rights), а не на «управление цифровыми правами» (management of digital rights). Разногласия в дефиниции DRM не удалось устранить и на семинаре Moving towards Consensus on Digital Rights Management в марте 2003 года [6], где было констатировано, что «согласованного определения DRM нет». Ожидается, что консенсус в этом вопросе будет достигнут в течение 2006 года. До этого времени автор предлагает пользоваться рабочим термином «цифровое управление правами».

Хотя владельцам авторских прав разрешается воспроизводить самостоятельно или предоставлять другим право изготавливать копии произведения любого формата, реализация этого права подпадает под определенные ограничения, из которых одно из важнейших — доктрина «добросовестного использования» (fair use). Статья 107 американского закона об авторском праве содержит список целей (критика, комментарии, новости, обучение, гуманитарное образование, исследования), для которых воспроизведение конкретного произведения может считаться «добросовестным». При этом должны учитываться:

— цель и характер использования, в частности, является ли оно коммерческим или служит целям образования без извлечения прибыли;

— характер произведения, охраняемого авторским правом;

— объем и основательность используемой части по отношению ко всему произведению, охраняемому авторским правом;

— последствия использования для потенциального рынка, связанного с этим охраняемым произведением, или для его ценности.

Различие между «добросовестным» использованием и нарушением авторского права часто бывает неясным и трудно определимым, поэтому многие общественные организации опасаются, что механизмы DRM могут отрицательно отразиться на привилегированных правах массового пользователя.

Для защиты и распределения контента применяют следующие процессы и инструменты:

— аутентификации и обмен ключами. В полном объеме: алгоритм цифровой подписи (Digital Signature Algorithm) или алгоритм обмена ключами Диффи-Хеллмана (Diffie-Hellman). С ограничением: управление несимметричными ключами и шифрование общих ключей на основе совместно используемых секретов и функций хеширования;

— шифрование контента. Цифровой контент шифруется с помощью алгоритма шифрования. Чтобы обеспечить взаимную работоспособность, устройства должны поддерживать шифровальный код;

— информация управления копированием (Copy Сontrol Information). Индикатор режимов шифрования (Encryption Mode Indicator), неограниченное кодирование, запрет копирования, однократное копирование, прекращение копирования. Интегрированная CCI, информация CCI передается в потоке контента;

— системная возобновляемость. Сообщения о системной возобновляемости (System Renewability Messages) позволяют отменить полномочия несанкционированных устройств. Эти сообщения обновляются.

Система защиты контента (Content Protection System) должна быть защищена от несанкционированного вмешательства, а канал доставки контента должен быть управляемым и защищенным. Архитектуры систем защиты контента (Content Protection System Architecture) вбирают в себя существующие методы управления копированием и воспроизведением, основанные на использовании шифрования и цифровых водяных знаков (watermarks). Последние представляют собой интегрированную в контент неустранимую малоскоростную информацию, открытую для конечного пользователя. При судебном расследовании такие знаки позволяют проследить весь путь незаконных копий в канале распределения и идентифицировать виновных.

Каждый элемент системы вещания должен иметь перманентные (persistent) DRM-метаданные во всем тракте создания, компоновки, распределения и потребления продукции. По мере расширения номенклатуры платформ, пользующихся контентом, обеспечить это становится все труднее.

Технология и творчество

Благодаря сплаву технологии и творчества, в идеале, должно появиться нечто такое, что невозможно создать другим способом [1.3]. Технология должна стимулировать новые формы творческого выражения, а также рационализировать и ускорять выполнение всех производственных операций. Когда мысли переходят в контент, а вдохновение проявляется в виде визуальных эффектов, периодом творчества становится производство с участием артистов, конечный результат которого — «фирменное» изображение и уникальность. Последнее свойство способствует успешной реализации бизнес-модели и увеличению зрительской аудитории, что, в свою очередь, повышает рейтинг, привлекает новые каналы распределения и увеличивает доходы от рекламы. Этим творческий процесс фундаментально отличается от поддерживающей его технологии. Творчество и потребление контента субъективны, технология — объективна. В случае цифровой технологии работоспособность оборудования оценивается двоично: либо «пригодно», либо «непригодно». Качество контента оказывается с некоторым «люфтом». В мультиплатформенную эпоху «творцы» и «техники» вынуждены мирно сосуществовать. Первые не должны смотреть свысока на вторых, от которых теперь требуется вносить вклад в творческое и деловое планирование на ранних этапах концептуальной разработки и «мозговой атаки».

Совсем недавно большинство вещательной аппаратуры могло использоваться автономно, причем программный материал (essence) распределялся по SDI или другим каналам реального времени. По мере расширения файлового производства сеть становится основным каналом распределения материалов. В результате сращивания вещательной техники и ИТ родились медиатехнологии, в которых все ресурсы взаимно соединены и зависят друг от друга.

Увеличение коэффициента окупаемости инвестиций (Return Of Investment) и уменьшение времени, отводимого для каждого интервала творческого процесса, позволяет производственным бригадам удовлетворять растущий спрос на контент для мультиплатформенного распределения и потребления. Однако даже после внедрения цифровых методов многие вещательные компании сохранили производственные схемы, основанные на аналоговой технологии.

Универсальным компонентом большинства творческих процессов и медиабизнеса является речевая презентация (storytelling). Новостная передача представляет собой совокупность сегментов — сообщений об историях. Спортивные события — это драматические сюжеты без написанных сценариев. Даже ТВ-игры содержат какие-то истории.

Творчество уже не сдерживается технологическими ограничениями. Необходимо стремиться использовать все новые инструменты для творчества, чтобы создавать эстетически привлекательный и информационно интересный контент. Революционные перемены в медиатехнологии создали следующие творческие возможности во многих производственных процессах:

— звук: 6-канальная система (Dolby 5.1), мультиформатная платформа, технологии микширования, звуковые эффекты;

— студийные декорации: мультимедийные феерии (extravaganzas), 512-канальный протокол DMX 512 для осветительного оборудования, виртуальные декорации;

— графика: автоматическая компоновка, станции анимации и просчета, компьютерная платформа с ТВЧ-качеством;

— источники: форматы, входные линии, удаленные и обратные каналы, Интернет, стандарты 1080р и HDV, городская видеожурналистика.

Гармонизация технологии, производственных схем и речевой презентации позволит создавать высококлассный контент и обеспечит повышение эффективности производства при снижении нагрузки на персонал.

Возможности цифрового ТВ

Цифровое телевидение (ЦТВ) обещает подарить телезрителю новые ощущения при просмотре телепередач: они станут персонализированными, более разнообразными и напоминающими интернет-передачи [1.4].

ЦТВ-стандарты позволят ввести улучшения, интерактивность и возможность пользоваться сетевыми или интернет-приложениями. Приложения «Улучшенного ТВ» (eTV) доступны без обратного канала [6]. Прикладное ПО загружается в телевизор вместе с программой, причем доступом ко всем «улучшениям» управляет сам телезритель. Примером локальной интерактивности может служить «Электронная программа передач» (Electronic Program Guide). Удаленная информация приложений «Интерактивного ТВ» вводится в телевизор через обратный канал по интерактивному запросу зрителя. Пользуясь системой «видео по запросу» (Video On Demand), он может заказать кинофильм. Системы подключения к сетям и Интернету все еще требуют доработки в области совместимости, взаимодействия, безопасности и DRM.

Еще одна уникальная особенность ЦТВ привлекает внимание как вещателей, так и поставщиков контента: возможность доставлять специальную и целевую рекламу непосредственно по адресу пользователя.

Кадровая политика

Одна из фундаментальных проблем цифровизации — кадровый голод. Технология меняется настолько стремительно, что она морально устаревает каждые несколько лет. Поэтому каждые несколько лет технический персонал должен переаттестовывать свои знания и переучиваться. Только непрерывное обучение гарантирует поддержание квалификации на современном уровне. Сложность интегрированных вещательных инфраструктур требует наивысшей технической компетентности и большого практического опыта. Тем более что речь идет о новом, быстро развивающемся направлении телевещания. Обучение должно стать неотъемлемой частью технической политики компании [1.5, 1.6].

Срастание вещательной и информационной технологий привело к необходимости обладать знаниями в нескольких инженерных дисциплинах. Многие американские колледжи и университеты выполняют программы по аттестации в областях, связанных с вещанием. Например, Pace University в Нью-Йорке выдает аттестаты по ИТ, а New York University — по медиабизнесу и графике. Институт IEEE и другие профессиональные общества проводят семинары, помогающие техническому персоналу быть в курсе современных технологий.

Собственные программы обучения вещательных компаний также полезны. Подразделения компаний подготавливают презентации по отдельным системным инфраструктурам, которые либо проектируются, либо находятся в процессе построения, либо уже приняты в эксплуатацию. Эти мероприятия помогают персоналу лучше подготовиться и эффективнее реализовать намеченные планы модернизации. Некоторые американские вещательные компании практикуют краткосрочные программы обучения повышенного уровня для новых сотрудников. В Великобритании распространены программы ученичества (apprenticeship). Поставщики оборудования также проводят ознакомительные семинары, а некоторые из них (например, Cisco и Microsoft) даже выдают соответствующие аттестаты. Такие способы обучения особенно хорошо подходят тем, чья ежедневная занятость не позволяет посещать профессиональные школы.

Литература

1. Transition to Digital e-newsletter// Broadcast Engineering.

1.1. Four-layer BOC monitoring, 4 October 2005.

1.2. Digital rights management, 19 December 2005.

1.3. Storytelling, technology and workflow, 18 January 2005.

1.4. New DTV features, 22 November 2005.

1.5. The educated broadcast engineer, 3 November 2005.

1.6. The evolution of broadcast engineering, 17 October 2005.

2. Internetworking Technologies Handbook 1-58705-001-3 Chapter 56 Simple Network Management Protocol.

3. Mark Krikorian. ILC?s MaxView network control software// Broadcast Engineering. Special Technology Focus, January 2005.

4. www.wikipedia.com.

5. Workshop on Digital Rights Management for the Web/World Wide Web Consortium (22-23 January 2001)//DRM-Workshop Summary Report.htm.

6. Introduction to the NISO Pre-Standards Workshop on Digital Rights Expression, Denver (Colorado), 18-19 May, 2005.

6.1. Enhanced TV standards: ACAP// www.atsc.org/ standards/a101.html.