Журнал:

Магнетизм безленточной технологии

Оглавление обзора

В последние несколько лет безленточные технологии из теоретической плоскости перешли в практическую, чему способствовал бурный прогресс в сфере компьютерной техники. В этой статье рассматриваются общие характеристики безленточных технических телевизионных комплексов, а также их преимущества по сравнению с традиционными технологиями на базе магнитной ленты.

Ход эволюции телевизионной техники наглядно демонстрирует утверждение о том, что развитие происходит по спирали. Ведь телевидение и начиналось как безленточная система, потому что на заре его существования никакой ленты просто не было, а передачи шли в прямом эфире. Разработка записывающих устройств произвела, без преувеличения, революцию в телевидении и на многие годы определила жесткий технологический процесс, не изменявшийся несколько десятилетий.

Но, кроме достоинств, лента имела и недостатки. Пожалуй, главный из них — это линейный, то есть последовательный доступ к материалу. Невозможно мгновенно перейти к кадру, находящемуся в середине рулона ленты. Второй из наиболее существенных недостатков магнитной записи — деградация качества аудиовизуального материала при каждой перезаписи. Известно, что уже шестая копия на носителе Betacam SP практически не пригодна к использованию. Цифровая запись позволила несколько снизить остроту проблемы, но не решила ее в целом.

Есть и ряд других недостатков, присущих кассетам. Стоит вкратце упомянуть о них, чтобы создать более или менее объективную картину.

Много хлопот доставляет разнообразие форматов записи и типов самих кассет. Телекомпании, получающей материал извне, приходится нелегко, поскольку сюжеты могут поступать на любом типе кассет, будь то Betacam, DVCPRO, D9, DVCAM и т.д. Еще памятны времена, когда для работы с каждым из этих типов и форматов приходилось держать соответствующие видеомагнитофоны. И лишь относительно недавно появилась возможность использовать, к примеру, аппараты DVCPRO для воспроизведения кассет DVCAM/DV. А если предполагался линейный монтаж, то надо было либо строить для каждого формата свою монтажную аппаратную — как минимум пару, либо копировать полученный извне материал в формат внутреннего производства студии. Вряд ли такой подход можно назвать рациональным.

Сам монтаж в линейной среде также не отличается высокой производительностью, и причины этого состоят все в том же линейном доступе к данным, а также в высокой инерционности видеомагнитофонов. Монтажеры знают, сколько времени отнимала каждая склейка.

Достаточно громоздким получается и кабельное хозяйство ленточной системы. На один ВМ нужно, как минимум, три линии для YUV, звуковая пара, кабель для опорного сигнала плюс кабель управления. Причем это надо удвоить, потому что есть вход и выход, да еще добавить кабель для подключения мониторов видео и звука.

И, наконец, не стоит сбрасывать со счетов физические размеры кассет. Для их хранения необходимы достаточно большие помещения, в которых к тому же нужно поддерживать соответствующие параметры температуры и влажности.

Разумеется, появление доступных систем цифрового нелинейного монтажа стало первым шагом в направлении отказа от магнитной ленты. Но вначале эти системы служили именно для монтажа, а носителем все равно оставалась лента. Видимо, это послужило причиной, по которой многие монтажеры сначала довольно скептически отнеслись к NLE — уж очень много времени отнимала оцифровка видео и звука, да и сами системы работали довольно медленно, а после сборки требовался просчет, во время которого монтажеру ничего не оставалось, как просто сидеть у компьютера и ждать, когда он закончит обработку собранной программы. А дальше — снова вывод на ленту. Поэтому практически каждая монтажная станция соседствовала со стойкой, «нафаршированной» видеомагнитофонами разных форматов.

Поистине настоящую свободу принесли в телевизионное производство информационные технологии, которые позволили работать не с сигналами, а с файлами. К тому же это дало возможность приблизиться к столь желанной стандартизации, хотя справедливости ради надо уточнить, что именно приблизиться, а не достичь ее. Этому способствовали большой рост производительности процессоров, резкое удешевление стоимости жестких дисков в сочетании с многократным увеличением их емкости, развитие технологий защиты данных, появление высокоскоростных интерфейсов и постоянное совершенствование алгоритмов компрессии.

На достоинствах безленточных систем нужно остановиться более подробно. Первым из них, как очевидно из самого названия технологий, является полное отсутствие магнитной ленты или минимизация ее использования. Полный отказ от кассет до сих пор является редкостью, но и это не за горами. Целых три альтернативных варианта уже интенсивно используются во всем мире, хотя еще не вытеснили в массе видеокассет. Речь идет о дисковых рекордерах (они появились раньше всех других нелинейных носителей), лазерных дисках Professional Disk компании Sony и картах твердотельной памяти P2, разработанных компанией Panasonic. Сравнительный анализ этих носителей — тема для другой статьи, а может быть, даже для целого цикла статей. Но у всех у них есть общее свойство — возможность произвольного доступа к материалу. А поскольку все эти медиумы имеют компьютерную природу, запись на них можно производить виртуально в любом формате. Кроме того, появилась возможность одновременно с материалом полного разрешения записывать proxy-копии, за счет чего значительно ускоряется отбор материала и его черновой монтаж. Немаловажно, что исключается стадия оцифровки. Выгоднее всего в этом смысле выглядят рекордеры на жестких дисках. Такой аппарат достаточно просто подключить к монтажной станции по стандартному интерфейсу, и можно начинать работать. К тому же копирование материала, сохраненного в файловой форме, не приводит к ухудшению качества.

Обобщенная структурная схема безленточной системы

И все же магнитная лента остается доминирующим носителем там, где требуется высочайшее качество. Носителям нового поколения пока не удается вытеснить кассеты из данной сферы, но это лишь вопрос времени.

Что же представляет собой современная безленточная система для телевизионного производства и вещания?

В общих чертах она состоит из нескольких функциональных частей. Ядром чаще всего являются система хранения общего доступа и один или несколько серверов. Транспортной средой выступает сетевая инфраструктура на основе интерфейсов Gigabit Ethernet и/или Fibre Channel.

На входе располагается зона ввода исходного материала (оцифровки, если используются аналоговые источники). Здесь выполняется ввод видео и звука, приведение их в соответствие с внутренним форматом системы и помещение этих данных в систему хранения. Важно, что как только введены первые несколько секунд материала, он становится доступным для просмотра и монтажа. При новостном производстве эту функцию сложно переоценить.

Также к системе хранения подключены пулы монтажных станций, используемые для чернового и чистового монтажа. При этом очень часто сам исходный материал остается в первозданном виде, то есть в результате монтажа формируется EDL, который передается на вещательный сервер. Эти устройства уже стали настолько мощными, что им хватает ресурсов для сборки сюжетов «на лету» в соответствии с загруженным EDL. Но есть и более традиционный вариант, когда сюжет или программа собираются не виртуально, а реально, а затем переносятся в оперативное хранилище вещательного сервера. Будучи выданными в эфир, эти программы отправляются на архивирование (или просто удаляются), а подсистема хранения сервера освобождается для новых горячих материалов.

Очевидно, что расширение подобной системы может выполняться практически до бесконечности. Главное, чтобы добавляемые компоненты поддерживали сетевые протоколы обмена данными, а сама сеть была способна пропустить увеличивающиеся объемы данных. Ни первое, ни второе не является проблемой. Конечно, при росте системы появляется вопрос управления обменом данных, но совершенно не сложно интегрировать в комплекс дополнительный сервер, который на основе метаданных будет предоставлять точную информацию о том, где находится тот или иной материал, какую стадию обработки он проходит и т.д. Важно и то, что одни и те же данные могут использоваться в различных процессах одновременно, а на выходе есть возможность сформировать потоки разного формата, качества и назначения. К примеру, можно получить вещательный телевизионный сигнал, подаваемый на передатчик, цифровой поток MPEG для поднятия на спутник, другой цифровой поток для web-трансляции и т.д.

И, наконец, только в случае использования файлового обмена можно с максимальной эффективностью реализовать автоматизацию телевизионного производства и вещания. Именно поэтому, забегая вперед, можно сказать — во многих статьях обзора автоматизации уделяется существенное внимание. И все же надо помнить, что понятие «безленточные технологии» шире, чем автоматизация производственных процессов в телевидении.

Пожалуй, только на их основе впервые удалось объединить не только технические составляющие телевизионного производства, например, производящие и вещательные системы, но замкнуть в единый циклы все стадии, включая планирование, финансовую отчетность, учет и т.д.

Однако не следует думать, что безленточные технологии избавляют от всех и всяческих проблем. Это не так. Чтобы реализовать все достоинства технологического процесса на базе файлового обмена, нужно иметь в виду ряд моментов.

Необходимо обеспечить корректное кодирование цифровых видео и звука, чтобы делать это без ошибок и в полном соответствии с выбранным стандартом компрессии. Тогда воспроизведение этих данных тоже будет корректным и не приведет к проблемам с декодированием и просмотром уже на стороне зрительской абонентской приставки или цифрового телевизионного приемника. Кроме того, аналоговые сигналы перед оцифровкой должны быть проверены на предмет уровней, цветового пространства, формата кадра и общего качества изображения, чтобы аудитория в результате получила то качество телевидения, на которое вправе рассчитывать.

Конечно, можно выполнять воспроизведение, просмотр и прослушивание вручную, но это субъективный контроль качества, не позволяющий точно оценить параметры кодирования: размер пакетов, структуру GOP и скорость потока. Благодаря файловой среде можно использовать автоматизированные системы контроля качества. Такие системы уже есть, и они позволяют анализировать параметры контента, находящегося на сервере или в централизованном хранилище. В результате анализа создается журнал обнаруженных ошибок, о которых информируется система автоматизации и/или система управления медиаактивами (MAM).

Хотя ничто не может заменить человеческие зрение и слух, автоматизированная система контроля качества может выявить потенциальные проблемы на файловом уровне. Они могут не проявляться до определенного момента, а затем привести к критическому снижению качества изображения и/или звука, вызывая разочарование аудитории и, как следствие, снижение доходов телекомпании. А ведь телевидение — это тоже бизнес.

В недавнем прошлом все вещатели, а сегодня многие из них использовали и используют только один формат доставки сигнала (PAL, SECAM, NTSC — в зависимости от страны). Но по мере развития индустрии вещательные компании и поставщики контента получают в свое распоряжение все более широкий спектр способов доставки медиаинформации пользователю (зрителю, слушателю). Появление телевидения высокого разрешения заставило многих задуматься о способах создания и доставки контента. Но нужно помнить и о таких вещах, как IPTV и мобильное ТВ, а также о других потенциальных средах распространения информации.

Для реализации достоинств, присущих прогрессивным способам распространения информации, уже созданы приложения, выполняющие «этапирование» контента, хранящегося в центральном хранилище, будь то медиасервер, обычная NAS или активная система хранения типа Omneon MediaGrid. Таким приложением, к примеру, является Mediator фирмы Pharos Communications. Оно, помимо администрирования цифровых медиаактивов, выполняет подготовку контента к распространению посредством любого числа различных медиумов, будь то вещание сигналов SD или HD в режиме реального времени, IPTV или мобильное ТВ и даже DVD или бытовая видеокассета. Путем маркировки данных и автоматизации процессов транскодирования, передачи данных на платформу доставки (вещательный сервер, VOD-сервер, сервер потокового вещания и т.д.) приложения этапирования контента могут существенно упростить жизнь любому вещателю.

Сегодня уже если не все, то большинство вещателей планируют перейти на безленточные технологии в обозримом будущем. Очевидно, что такая перспектива требует максимальной автоматизации рабочих процессов, включая контроль качества, преобразование материала и т.д. Также нужно обеспечить масштабируемость систем, чтобы в будущем легко расширять их возможности.

Замечания и предложения по работе сервера направляйте: web.master at 625-net.ru.

© 1996—2009 «Издательство 625». Все права защищены.

e-mail: magazine at 625-net.ru, тел./факс: (495) 691-77-24, 695-95-88, схема проезда.

Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № 77-2794.