В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Неизвестно по какой причине, но некоторые специалисты в России свято верят, что та штуковина, которая преобразовывает широковещательную телепрограмму в набор разных профилей, называется головной станцией OTT. На самом деле OTT-головная станция состоит из нескольких устройств, предназначенных для получения исходного материала, его преобразования в заданный формат, формирования плейли-стов, создания адресов, по которым можно получить доступ к сервису, а также скремблирования программ и файлов, хранения данных, обратного мониторинга, выдачи сформированного сервиса в CDN-сеть или Интернет и графической системы управления оборудованием. У всех больших команд главной должна быть сильная центральная ось, на которую уже потом насаживается все остальное окружение в процессе развития. Это утверждение в полной мере относится к внедрению OTT-услуг. Конечно, каждый решает для себя сам – или переплачивать строителям за “полную OTT-платформу под ключ” (смотри элементы OTT-инфраструктуры в предыдущем номере журнала) при покупке, а потом за добавление каждой новой телепрограммы или VoD-ассета и, возможно, навязанного сервисного обслуживания, или же выбрать поэтапное развитие, начиная с внедрения профессиональной головной станции. Разберемся в устройстве головной станции. На рис. 1 приведена ее архитектура:
– IRD (опциональный элемент) спутниковый приемник (дескремблер/декодер), оборудованный фронтендом DVB-S/S2. В системе используется для приема, ремультиплексирования и декодирования программ, поступающих из спутникового сегмента сети, имеет выходной интерфейс IP/Gbe (дополнительно SDI, ASI, Analog), через который выбранная программа транслируется в IPTV-сеть или непосредственно на вход Live OTT Encoder.
– Live OTT Encoder выполняет преобразование (кодирование/транскодирование) видео- и аудиокомпонент широковещательной телепрограммы в набор из нескольких синхронизированных между собой мультикаст потоков (.ts multi bitrate streams) с заново выбранным битрейтом и разрешением для видео и аудио, имеющих на выходе одинаковый контент. Шаблон, задающий такие параметры потока, как значение битрейта, разрешения, кодека и т.д. внутри Live OTT-кодера, называют “профиль MBR-кодирования”.
– Live OTT Packager осуществляет фрагментацию входных MBR-мультикастпотоков в маленькие сегменты данных (chunk, блок данных длительностью в несколько секунд) и их упаковку в контейнер выбранного протокола доставки HLS, Smooth, HDS, DASH. Live Packager формирует мастер-плейлист (playlist, manifest) и плейлисты отдельных профилей, в которых описаны правила, на основании которых клиентское устройство может переключаться от профиля к профилю при воспроизведении цельного сервиса. Выполняет функции скремблирования данных. Важной функцией устройства является публикация чанков на вещательный http-сервер головной станции и/или параллельно на любой CDN-сервер в составе комплексного решения в перечисленных форматах: FTP, FTPS, FTPES, SFTP, HTTP, HTTPS, WEBDAV (HTTP), WEBDAV(HTTPS).
– Offline Encoder выполняет кодирование мультимедийного файла в набор из нескольких синхронизированных между собой ассетов (.ts multi bitrate files) с заново выбранным битрейтом и разрешением для видео- и аудиосоставляющих, имеющих на выходе одинаковый контент. Шаблон, задающий такие параметры файла, как значения битрейта, разрешения, кодека и так далее внутри Offline OTT-кодера, называют профилем MBR-кодирования.
– Offline Packager осуществляет фрагментацию входных MBR-транскодированных ассетов в маленькие сегменты данных (chunk, несколько секунд) и их упаковку в контейнер выбранного протокола доставки HLS, Smooth, HDS, DASH. Offline Packager формирует мастер-плейлист (playlist, manifest) и плейлисты отдельных профилей, в которых описаны правила, на основании которых клиентское устройство может переключаться от профиля к профилю при воспроизведении цельного сервиса. Выполняет функции скремблирования данных. Важной функцией устройства является публикация чанков на вещательный http-сервер головной станции и/или параллельно на любой CDN-сервер в составе комплексного решения в перечисленных форматах: FTP, FTPS, FTPES, SFTP, HTTP, HTTPS, WEBDAV (HTTP), WEBDAV(HTTPS).
– Origin Server – http-сервер потокового вещания выполняет роль ретранслятора контента от головной станции в CDN-сеть и далее к абонентским гаджетам. В конвергентных сетях абонентский плеер инициирует начало сеанса соединения (http get) с источником контента, делая запросы по известному ему заранее URL-адресу (полученному обычно через CMS/Web-портал) на доставку актуального для него сервиса (модель Pull). Origin Server является ключевым элементом головной станции, агрегирующим запросы от внешних активных агентов (CDN-узлы, абонентское устройство) на получение контента. Он принимает финальное решение на установление юникаст-http-соединения, открывая абоненту доступ к виртуальному сервисному пространству провайдера. Origin Server предоставляет собой универсальную точку инкапсуляции протоколов Apple HLS, Microsoft Smooth, Adobe HDS and MPEG DASH в http-формат и сам создает URL-адреса для сервисов любых приложений: линейное телевидение, видео по запросу, просмотр телепередач в догоняющем режиме. Подготовленные URL-адреса доступны для прямого копирования в плеер абонентского устройства или могут автоматически мгновенно экспортироваться в СMS/WeB-портал, откуда впоследствии их получает авторизованный в системе абонент. В дополнение к http-вещанию в режиме реального времени Origin Server одновременно выполняет запись линейного контента и его первичную обработку для услуг отложенного просмотра (TimeShift). Origin отправляет подготовленные ассеты на сервер хранения материала (Storage) и контролирует объем занятого в хранилище дискового пространства для каждой записываемой телепрограммы. По запросу от CMS Origin извлекает VoD- и TimeShift-ассеты из Storage для отправки абонентам. С Origin Server провайдер получает легкодоступную демаркационную точку, на которой он может настроить инструментальный контроль и визуальный мониторинг любых сервисов, созданных на головной станции.
– Storage – cервера для хранения файлового контента, вновь поступающего для обработки и ранее приготовленного для предоставления абонентам в рамках VoD- и TimeShift-приложений в требующемся формате.
– NMS – графическая система управления всеми устройствами и сервисами головной станции. Позволяет выполнять единовременное “сквозное” включение, конфигурацию и мониторинг сервиса через все устройства головной станции от входа до выхода. Обеспечивает автоматическое резервирование устройств и сервисов, сбор статистики и аварийных событий для всего комплекса головной станции.
В составе цельно спроектированной станции можно заметить элементы, имеющие отношение к реализации трех основных сервисных приложений: “линейное телевидение”, “видео по запросу” и “отложенный просмотр телепередач”. И на Origin Server все они объединяются перед отправкой абонентам. Вы сами делаете выбор устройств головной станции, принимая во внимание, какое именно приложение рассчитываете реализовать. Поэтому определимся раз и навсегда в том, что профессиональная OTT-головная станция операторского класса на своем выходе имеет полностью сформированный сервис для абонента, а услугу можно тут же локально (даже без участия CMS/Web-портала!) проверять средствами обратного мониторинга; предлагает набор демаркационных точек для разграничения ответственности по SLA-соглашениям как внутри своего предприятия между отделами, так и с внешними контрагентами, например при аренде CDN-ресурсов у третьей компании. Для провайдера или оператора связи в любом случае куда более привлекательно и эффективно самостоятельно выполнять полный технологический процесс подготовки OTT-контента и хранения мастер-данных (VoD/TimeShift) единовременно на своих собственных активах. Такой подход в дальнейшем позволяет выбирать необходимый и достаточный функционал CMS, востребованный для решения именно ваших задач. Вы сможете безболезненно перераспределять трафиковую нагрузку между несколькими CDN-контрагентами в разных географических и политических ситуациях. К слову сказать, из опыта работы приходилось видеть альтернативные попытки переместить Origin Server и Packager в состав CDN или, того хуже, на CMS-платформу. Минус этого способа в том, что вы уже не контролируете сами форматы адаптивного вещания (в случае аренды ресурсов у CDN), становитесь полностью зависимыми от одного поставщика решения CMS или CDN, получаете совсем размытые границы пресловутого SLA (о котором мы говорили чуть выше), увеличивается количество оборудования. Для TimeShift-услуг это тупиковый путь дальнейшего развития и роста системы.
Как вы уже понимаете, все основные элементы OTT-инфраструктуры (Head-End, СMS, CDN DRM…) в той или иной степени взаимосвязаны друг с другом. Задачу их интеграции между собой существенно упрощает наличие у вас головной станции, состоящей из набора устройств (Live/Offline Encoder, Packager, Origin Server, Storage), гарантированно адаптированных друг с другом на уровне одного производителя. В современных решениях Packager обычно представлен в виде програмного модуля на борту MBR-транскодера или http-сервера. При проектировании головной станции следует обратить особое внимание на Origin Server, на который возложена ответственность обеспечить максимальную совместимость с CMS- и CDN-устройствами. Сервер потокового вещания должен иметь на борту встроенный интерфейс прикладного программирования (API) открытого типа. Для реализации приложений VoD и TimeShift нужно написать команды взаимодействия Origin с СMS-платформой третьего производителя. В профессиональном Origin Server реализован полный набор Rest full API-интерфейсов со списком команд, которые заранее согласованы между производителями оборудования Head-End, СMS и DRM. Вам остается только назначить нужный интерфейс при настройке экосистемы. К счастью, сопряжение Head-End с CDN вовсе не требует высокой квалификации инженеров и обременительных материальных издержек. На границе между Origin Server и оборудованием CDN предусмотрен стандартный http-протокол (IETF RFC 2616). Залогом успешного внедрения OTT-сервисов служит грамотный выбор трех фундаментальных элементов головной станции – MBR-транскодера, пакетайзера и Origin http-сервера. Фундамент – это основа здания, и экономить на нем крайне опасно. Как известно, скупой платит дважды.
В следующем номере журнала поговорим подробно про кодек HEVC (H.265), UHD-разрешение и DASH-протокол.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #7, 2014
Посещений: 13021
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
