Подбор оборудования для сети видеотрансляции на базе оборудования TNT (True Network Television)

  Как уже было неоднократно сказано в наших статьях, системы видеотрансляции просто необходимы для нормальной и плодотворной работы многих компаний. В современном мире информация — это один из важнейших ресурсов, и пренебрегать им, как минимум, нерационально.

  Самостоятельно спроектировать сеть видеотрансляции довольно сложно. Одно дело, когда у вас один телевизор и подключенный к нему компьютер (или DVD-плеер, например), который выполняет роль источника изображения, и совсем другое дело, когда у вас этих телевизоров несколько, и стоят они в разных местах. А если источников изображения тоже несколько, то эта задача для непрофессионалов превращается уже в сложную головоломку. Приходится обращаться в специализированные компании, которые могут спроектировать нужную вам сеть видеотрансляции, инсталлировать ее и настроить. Но в данном случае проблема просто переместится с «ваших плеч» на плечи специализированных компаний, и теперь решать головоломку нужно не вам, а ее сотрудникам.

  А что, собственно, необходимо сделать для правильного подбора оборудования ?

  На самом деле, очень много:

• подобрать источники видеоизображений (если необходимо)
• подобрать или разработать систему трансляции видеоматериалов по расписанию
• оценить расстояния от источников изображений до устройств отображения
• составить принципиальную схему коммутации сигналов
• согласовать интерфейсы источников изображений и устройств отображения
• согласовать видеоразрешения источников изображений и устройств отображения
• подобрать оборудование для коммутации сигналов, их передачи и согласования
• подобрать оборудование для формирования видеостен (если необходимо)
• подобрать оборудование для централизованного управления видеотрансляцией (если необходимо)

  Поверьте, это достаточно сложная задача. Но с появлением системы TNTv Digital Signagе решить ее станет намного проще и быстрее как конечным пользователям, так и специалистам. Система изначально создавалась очень простой в понимании, проектировании и инсталляции. Но обо всем по порядку.

 

  Подбор источников изображений

  Подбор источников изображений в большинстве случаев зависит от того, что, собственно, хочет увидеть на своих экранах заказчик системы и в каком качестве. Одним достаточно трансляции на экранах готовых видеороликов (или даже одного ролика) в формате 720P. Другим же необходимо, чтобы на экранах «картинка» собиралась в реальном времени из исходных материалов (картинок, видео, звука, текстов, информеров и т.д.) и в разрешении 1080P или даже выше, например 4K.

  На рынке выбор различных устройств трансляции огромен: от обычных бытовых DVD-плееров, телевизионных ресиверов, видеокамер, игровых приставок, систем караоке, компьютеров — до профессиональных систем создания видео в реальном времени. Все ограничивается только бюджетом. В большинстве случаев после того, как заказчику называют астрономическую сумму за «максимально возможный вариант на вырост», он останавливает свой выбор на простых устройствах, которые на самом деле закроют его потребности в текущий момент времени на все 100% и на ближайшую перспективу тоже.

  Простыми устройствами являются телевизионный ресивер, DVD-плеер, медиаплеер и компьютер, как самое универсальное средство, на котором «можно сделать все», как говорит большинство заказчиков. Вот основные источники контента (изображений), которые хотят использовать заказчики в своих системах видеотрансляции. Но помимо этих источников заказчики также хотят транслировать и некую общую информацию, которая будет дополнительно привлекать внимание целевой аудитории. Логично встает вопрос о совмещении разных источников информации на одном экране. И мы незаметно подошли к необходимости использования контент-плееров (см. "Необходимость применения кoнтент-плеерoв TNT в решениях Digital Signage") как универсальных источников трансляции. В большинстве случаев их использование не только целесообразно, но и необходимо.

  А что же с разрешением трансляции? Тут все очень непросто. С одной стороны, чем разрешение больше, тем выше качество картинки. Но с другой стороны, при этом резко возрастают требования ко всем компонентам системы, начиная от исходных материалов и заканчивая устройствами отображения. И затраты тут растут практически в квадратичной зависимости. Поэтому очень важно подобрать оборудование так, чтобы оно было не сдишком избыточно для ваших задач, но при этом его характеристик хватило бы на несколько лет работы с учетом возрастающих требований к качеству транслируемых изображений.

  На выбор разрешения влияет очень большое количество факторов. Вот самые основные их них:

• размер устройства отображения
• расстояние от глаз зрителя до устройства отображения
• тип устройства отображения
• поддерживаемые разрешения устройств отображения
• качество исходного материала
• количество текстовой или мелкодетальной информации на одном экране
• тип подаваемой информации
• тип целевой аудитории

  Непрофессионалу очень трудно совместить все эти факторы и выбрать нужное базовое разрешение трансляции. Но если вы выберите для себя базовым разрешение 1080P, то, с нашей точки зрения, вы сделаете правильный выбор.

  Это разрешение на сегодняшний день стало массовым стандартом в различных источниках изображений, в большинстве устройств отображения и также во многих системах коммутации и передачи видеосигналов. Этого разрешения на сегодняшний день достаточно для решения практически всех задач в различных системах видеотрансляции.

  Разрешения ниже 1080P есть смысл использовать только при трансляции видео или картинок, т.е. информации, не содержащей в себе каких либо мелких деталей, текстов, таблиц и т.д. Но обычно такие трансляции составляют небольшую часть «эфирного» времени, и поэтому делать базовыми разрешения меньше, чем 1080P, в большинстве случаев нецелесообразно.

  Разрешения выше 1080P только начали завоевывать рынок единичных инсталляций (в основном, это большие видеостены), и до массовости им еще далеко, а значит, у вас есть необходимое время, чтобы ваша система видеотрансляции с разрешением 1080P принесла достаточно прибыли, прежде чем она морально устареет.

 

Трансляция по расписанию

  Как мы знаем, расписание трансляции является одним из важнейших параметров систем Digital Signage. От удобства и гибкости работы с ним зависит качество предоставления информации целевой аудитории. Под словом "качество" подразумевается точность и оперативность настройки расписания трансляции, что в свою очередь значительно влияет на восприятие информации целевой аудиторией. Поэтому выбор оборудования для обеспечения необходимого расписания трансляции — очень важный момент в проектировании систем видеотрансляции. Причем расписание единой системы видеотрансляции состоит из двух разных частей. Одна часть — это запуск необходимого видеоконтента в нужное время. А вторая часть — это изменение схем коммутации видеосигналов, когда необходимо быстро заменить текущую схему трансляции на новую.

  Согласитесь, это сложная задача. Но, проанализировав возможности различных устройств и систем видеотрансляции, мы приходим к выводу, что опять же с этой сложной задачей достаточно просто справятся контент-плееры. У них мощный встроенный механизм для составления расписания трансляции и управления им, и также есть возможность по времени управлять внешними устройствами коммутации и передачи видеосигналов, например, такими, как SMM коммутаторы.

  В итоге получается, что контент-плееры являются универсальным инструментом для создания различного видеоконтента, трансляции его по заданному расписанию и одновременно управления устройствами коммутации и передачи сигналов, которые в нужный момент времени изменят текущую схему трансляции на новую.

 

Замер расстояний

  В предыдущих обзорах мы рассмотрели две основные схемы коммутации и передачи видеосигналов (распределенная и централизованная), рассмотрели их плюсы и минусы и сделали вывод, что в большинстве случаев централизованная схема является наиболее удобной и выгодной, а при использовании оборудования системы TNTv удобство и выгода становятся еще более ощутимыми.

  Как мы помним, одну из основных функций в централизованной системе играют устройства передачи видеосигналов от их источников к устройствам отображения. Поэтому расстояния между ними — очень важный параметр.

  Когда источник и устройство отображения находятся рядом, в пределах 5 метров друг от друга, то обычно проблем при подключении не возникает. Устройства подключаются друг к другу обычными интерфейсными шнурами. Но такое бывает редко. Обычно расстояния в зданиях измеряются десятками, а то и сотнями метров. В таких случаях для передачи видеосигналов необходимо использовать различное специализированное оборудование: усилители, удлинители, повторители и т.д. Правильный подбор этого оборудования сильно зависти от правильности замера расстояний.

 

Принципиальная схема видеотрансляции

  Еще один принципиально важный момент — это схема будущей системы видеотрансляции. От нее во многом зависит простота и удобство инсталляции, а впоследствии и эксплуатации системы.

  При проектировании общей схемы системы видеотрансляции нужно ответить на несколько основных вопросов:

• количество источников трансляции
• места возможного расположения источников трансляции
• количество устройств отображения
• места размещения устройств отображения
• наличие в системе видеостен
• количество разного, но при этом одновременно транслируемого контента
• территориальное и зональное деление системы (области, секции, этажи, здания и т.д.)
• наличие в системе «точек притяжения» целевой аудитории (супермаркеты, кинотеатры, предприятия питания в торговых центрах; стойки регистрации в гостиницах; информационные табло на транспорте и т.д.)
• наличие в системе интерактивных устройств отображения (когда человек может влиять на то, что он видит на устройстве отображения)
• деление системы по транслируемому контенту (группы устройств, транслирующих одинаковый контент)
• необходимость быстрой коммутации сигналов между различными зонами, группами и т.д.
• необходимость одновременной трансляции на всех устройствах отображения в системе контента с любого источника (централизованное вещание)
• места возможного расположения устройств коммутации и передачи видеосигналов
• возможность масштабирования системы

 

  Ответив на все эти вопросы, вы получите практически подробную картину своей сети видеотрансляции. Теперь вы точно знаете, что вы хотите транслировать, как транслировать (что и когда) и где транслировать. У вас есть расстояния от источников изображения до устройств отображения. У вас есть возможные места размещения соответствующего оборудования. Теперь вам не составит труда составить принципиальную схему будущей системы видеотрансляции. Причем схему именно принципиальную, то есть, откуда видеосигналы будут поступать, как передаваться (возможные кабельные трассы), в каких местах будет возможна их коммутация, разветвление или усиление и т.д.

  Подбор оборудования будет осуществляться чуть позже, так как необходимо решить еще две непростых задачи, а именно согласовать все интерфейсы и разрешения в системе.

 

  Согласование интерфейсов

  Еще несколько лет назад в компьютерном оборудовании главенствующее место занимал интерфейс VGA, а в бытовом AV оборудовании были «тюльпан» (композитный сигнал) или S-Video (компонентный сигнал). У мониторов всегда был интерфейс VGA, а у телевизоров — «тюльпан» (в «продвинутых» моделях был еще и S-Video). Если надо было подключить к компьютерному оборудованию телевизор, использовали специальные устройства (конверторы), которые конвертировали VGA в композитный сигнал («тюльпан») или в компонентный (S-Video).

  Но потом появился интерфейс DVI (причем есть два типа и три вида этого интерфейса), потом HDMI (тоже три вида: обычный, мини и микро), потом DisplayPort (два вида: обычный и мини). Все перечисленные интерфейсы продолжают существовать, и пока тенденций к их исчезновению нет. Соответственно, покупая какое либо устройство, пользователь должен всегда помнить, какие и где интерфейсы используются, чтобы одно устройство можно было подключить к другому. Многие устройства в принципе невозможно купить с теми интерфейсами, которые вам необходимы. И у большинства заказчиков (соответственно, у проектировщиков тоже) встает вопрос: а как весь этот «зоопарк» минимизировать?

  Собственно, ничего нового изобрести не удалось. Для преобразования различных интерфейсов друг в друга необходимы конвертеры и/или адаптеры для перехода к другому типу разъема без преобразования интерфейса (например, DVI-A в VGA или DVI-D в HDMI).

  Но вот с точки зрения удобства появились технологии, которые позволяют не задумываясь подключать одни устройства к другим и одновременно дают возможность увеличивать между ними расстояние. Это MMS передатчики и MMS приемники системы TNTv. MMS передатчики и приемники бывают двух типов: VGA или HDMI. Стандарт DVI-D SinglLink можно получить, используя простой и дешевый переходник HDMI в DVI-D. К любому передатчику можно подключить любой приемник и наоборот. А с учетом того, что к одному передатчику можно подключить множество приемников (с разными интерфейсами), задача согласования интерфейсов сводится только к подсчету количества передатчиков и приемников с интерфейсами каждого типа.

 

Согласование видеоразрешений

  Следующая непростая задача — это согласование разрешений источников видеосигналов и устройств отображения. Если у вас все устройства отображения одинаковые, то вам повезло. Но такое бывает крайне редко. В большинстве случаев опять же присутствует «зоопарк» из мониторов, телевизоров, проекторов, видеостен и т.д., причем, каждый из них имеет свой список поддерживаемых разрешений. Как все это согласовать друг с другом?

  Для решения этой проблемы существуют специальные устройства — «скейлеры» (от англ. «Scale» — масштаб). Их основная задача — это преобразование разрешения источника видеосигнала в одно из поддерживаемых разрешений приемника (обычно максимальное). Например, у вас есть DVD-плеер, который транслирует видеосигнал с разрешением 1080P (1920x1080), а вы хотите подключить к нему монитор, который имеет максимальное разрешение 1024х768. Для этого на вход скейлера подключаете DVD-плеер, а к его выходу подключаете монитор и задаете ему в настройках, что разрешение на выходе должно быть 1024х768. Скейлер в реальном времени будет масштабировать исходное видеоизображение в необходимый размер на его выходе.

  Помимо описанных выше функций скейлер обычно работает еще и как универсальный конвертер. У него много различных интерфейсов на входе и один интерфейс на выходе, что позволяет при необходимости решить проблему с различием входных и выходных интерфейсов.

 

  Подбор оборудования для коммутации и передачи видеосигналов, формирование видеостен

  Итак, мы подошли к самому интересному моменту, а именно, к непосредственному подбору оборудования для системы видеотрансляции исходя из наших знаний и исходных данных предполагаемой системы.

  Как было сказано в начале статьи, подбирать оборудование мы будем, опираясь на возможности системы видеотрансляции TNTv, так как именно простота подбора необходимого оборудования является одним из ключевых преимуществ этой системы.

  Как известно, система видеотрансляции TNTv для передачи видеосигналов от их источников к устройствам отображения использует обычные сети GigabitEthernet и протокол TCP/IP . Это накладывает некоторые ограничения на расстояния между узловыми точками системы: по кабелю UTP — это 100 метров (в реальности до 140 м, в зависимости от кабеля), по волоконно-оптическим линиям связи — 80 километров (это ограничение связано только со свободной доступностью на рынке устройств с бо́льшим расстоянием передачи данных). Соответственно, исходя из этих данных, мы и будем располагать устройства коммутации и передачи видеосигналов, а возможные места их установки мы уже отобразили ранее на принципиальной схеме системы.

  Вспомним, из каких основных устройств состоит система видеотрансляции TNTv. Это:

• MMS передатчики (подключаются к источникам видеосигналов)
• MMS приемники (подключаются к устройствам отображения)
• SMM коммутаторы (являются узлами управления системы, производят коммутацию сигналов между передатчиками и приемниками, формируют и управляют видеостенами)

  Итак, у нас есть некоторое количество источников видеосигналов. Исходя из этого, нам необходимо посчитать, сколько необходимо MMS передатчиков, разделяя их по типам интерфейсов, HDMI/DVI-D или VGA (к каждому источнику видеосигнала нужно подключить MMS передатчик).

  То же самое делаем с устройствами отображения и MMS приемниками (к каждому устройству отображения нужно подключить MMS приемник).

  В итоге у нас получится необходимое количество MMS передатчиков и приемников с нужными нам интерфейсами. Теперь надо посчитать устройства коммутации — SMM коммутаторы.

  У SMM коммутаторов тоже есть ограничения на количество подключаемых к ним SMM передатчиков — не более половины общего числа портов коммутатора. Для правильного распределения видеопотоков в системе крайне желательно подключать источники видеосигналов и устройства их отображения к одному SMM коммутатору. В этом случае все видеопотоки будут коммутироваться внутри одного SMM коммутатора и при этом не будут загружать избыточным сетевым трафиком другие SMM коммутаторы.

  Для связи SMM коммутаторов друг с другом используются либо «медные» порты либо оптические модули SFP с необходимыми вам параметрами по типу разъема, типу оптоволокна и максимальному расстоянию работы. Остальные принципы соединения SMM коммутаторов друг с другом (для создания единой сети видеотрансляции), в частности, агрегирование портов для увеличения пропускной способности каналов связи между ними, точно такие же, как и при соединении обычных Ethernet коммутаторов друг с другом.

  Исходя из вышесказанного, в возможных местах размещения устройств коммутации располагаем необходимые нам SMM коммутаторы (подбираем их по количеству необходимых портов) и считаем их количество.

  Отдельно следует упомянуть видеостены. В больших системах видеотрансляции лучше использовать отдельные SMM коммутаторы или их группы (для больших видеостен) для организации и управления видеостенами, но при этом они также подключаются в единую сеть видеотрансляции и могут управляться с любого SMM коммутатора.

  Расчет оборудования для видеостен идентичен расчету оборудования для системы в целом.

  Последний шаг при необходимости согласования видеоразрешений — подсчет нужного количество скейлеров.

  На этом основная фаза подбора оборудования для системы видеотрансляции закончена. У нас есть необходимое нам количество MMS передатчиков, MMS приемников и SMM коммутаторов (при необходимости еще и скейлеров). Больше для организации системы ничего не требуется.

  Если впоследствии вам понадобится расширить систему, то это легко сделать путем добавления в нее необходимых MMS передатчиков, MMS приемников и SMM коммутаторов.

 

  Подбор оборудования для централизованного управления

  В больших системах видеотрансляции практически всегда встает вопрос о едином центре управления — той точке, из которой администраторы системы могут ей управлять. Причем все чаще встает вопрос не о физическом рабочем месте, а о виртуальной точке (или нескольких точках) входа в единую систему управления, чтобы из любой точки мира можно было управлять системой.

  В системе TNTv эта задача решается очень просто. Для управления системой коммутации и передачи сигналов используются SMM коммутаторы, которые и представляют собой узлы управления. А для централизованного управления контент-плеерами существуют медиасерверы TNT SX. Поскольку и SMM коммутаторы и медиасерверы являются сетевыми устройствами, то они могут быть доступны из любой точки мира (в принципе, все основные устройства системы TNTv являются сетевыми, и с каждым из них можно работать удаленно).

 

  Заключение

  Описанные выше принципы подбора оборудования для систем видеотрансляции в основной своей массе универсальны и подойдут для большинства систем. Но при этом каждый шаг потребует намного большего количества времени и сил, так как большинство систем не обладают такой простотой и понятной структурой, а также наличием универсальных устройств для создания, трансляции, коммутации и передачи видеосигналов, как система TNTv. При этом ее функциональные возможности позволяют создавать очень большие и сложные системы видеотрансляции, в то же время они будут очень простые и понятные. А чем проще и понятней система, тем проще и дешевле ее эксплуатация, что в значительной степени влияет на окупаемость системы в целом.