Коммутация и передача видео - анализ основных схем

  В предыдущих обзорах ( Создание рекламно-информационного контента (видеороликов) с помощью контент-плееров TNT, Создание интерактивных видеороликов, Централизованное управление контент-плеерами TNT ) мы подробно рассмотрели вопросы, касающиеся создания и трансляции необходимого видеоконтента (видеороликов) в нужное время. Теперь, когда все готово, нам осталось только передать наше видео в нужное место, то есть к устройствам отображения. Как правильно, максимально удобно и дешево это сделать? Рассмотрим возможные варианты.

  В предыдущих обзорах ( Создание рекламно-информационного контента (видеороликов) с помощью контент-плееров TNT, Создание интерактивных видеороликов, Централизованное управление контент-плеерами TNT ) мы подробно рассмотрели вопросы, касающиеся создания и трансляции необходимого видеоконтента (видеороликов) в нужное время. Теперь, когда все готово, нам осталось только передать наше видео в нужное место, то есть к устройствам отображения. Как правильно, максимально удобно и дешево это сделать? Рассмотрим возможные варианты.

  В технологиях Digital Signage существуют две основные схемы коммутации и распределения видеосигналов – распределенная и централизованная. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки. Сначала рассмотрим схемы подробнее, затем проведем их ценовое сравнение и определим, какая из них лучше.

 

  Распределенная схема

 

  В самой простой схеме коммутации и распределения видеосигналов к каждому источнику видеосигнала подключается свое устройство отображения. Оператор управляет источниками видеосигнала (например, контент-плеерами), а те, в свою очередь, транслируют видеоконтент на подключенные непосредственно к ним устройства отображения. Все предельно просто и понятно. Большинство систем Digital Signage так и строится.

  Но давайте посмотрим, что реально транслируется на дисплеях, которые мы можем наблюдать вокруг нас. Оказывается, много информации дублируется. Рассмотрим для примера супермаркет: есть мониторы над кассами и есть дисплеи в отделах. На мониторах над кассами обычно транслируется одинаковая реклама. На дисплеях, находящихся в одном отделе, также транслируется одно и то же, потому что, как мы знаем, любая информация должна быть адресной, соответственно, в одной целевой зоне транслируется одна и та же информация. Поскольку эти зоны могут быть больших размеров, а информация должна быть видна аудитории с разных сторон, то дисплеев, транслирующих одну и ту же информацию в этих зонах, необходимо несколько.

  Зачем тогда нужно столько дорогостоящих источников видеосигнала, подключенных к каждому дисплею и при этом транслирующих одно и то же? Достаточно просто разветвить исходные видеосигналы на нужное количество дисплеев и тем самым в разы сократить стоимость системы. Но этот вариант уже относится к централизованной системе трансляции.

 

  Централизованная схема

 

  Централизованные схемы сложнее в построении, так как в них помимо источников видеосигналов и устройств отображения применяются также устройства для коммутации и передачи видео. Это различного рода коммутаторы, разветвители, удлинители и т.д. Все эти устройства необходимы для того, чтобы правильно скоммутировать и передать видеосигнал от источников изображения (компьютеров, DVD-плееров, контент-плееров и т.д.) к нужному количеству расположенных в нужных местах устройств отображения (мониторов, телевизоров, проекторов, видеостен и т.д.).

  Основные устройства

  Видеопереключатели – используются для коммутации аудио/видео сигналов от источников к устройствам отображения. Большинство имеет от 1-го до 16-ти входов и столько же выходов (есть устройства и с бо́льшим количеством входов и выходов, например 128х128, но используются они намного реже). Коммутаторы имеют в основном одинаковые интерфейсы на входе и на выходе (например все порты HDMI, VGA, SDI и т.д.).

  В больших проектах также встечаются модульные устройства, которые можно самостоятельно "набрать" из различных интерфейсных карт, сформировав при этом необходимое количество и тип портов на входе и выходе видеопереключателя.

 

  Разветвители – предназначены для усиления и дублирования аудио/видео сигнала с целью передачи его на 2 и более устройств отображения. Имеют обычно 1 вход и от 2 до 16-ти выходов.

 

  Приемники-повторители/Удлинители – представляют собой устройства для увеличения дальности передачи аудио/видео сигнала от видеопереключателей или разветвителей до устройств отображения.

  Приемники-повторители могут быть как конечными в цепи передачи видеосигнала, так и транзитными. К каждому приемнику-повторителю обычно возможно подключить 1-2 устройства отображения.

 

 

  Базовая структура централизованных схем коммутации и передачи видеоконтента

 

  Различных централизованных схем коммутации и передачи видеоконтента (видеосигналов) очень много, так как у каждого пользователя свои задачи, свое расположение источников видеосигналов и устройств отображения и т.д. Но практически все эти схемы имеют одну базовую структуру, показанную ниже на рисунке.

  Сигналы от источников (это могут быть компьютеры, DVD-плееры, контент-плееры и т.д.) поступают на входы видеопереключателей, где происходит их коммутация на нужные ветки трансляции. Далее скоммутированные сигналы поступают на разветвители, которые дублируют сигнал на нужное количество выходов, усиливают его и отправляют к приемникам-повторителям, к которым уже подключены устройства отображения информации.

  Оператор в данной системе управляет уже не источниками видеоконтента (видеосигналов), хотя при необходимости у него есть такая возможность, а устройствами коммутации и передачи видеосигналов.

  В централизованных схемах оборудование подбирается индивидуально, исходя из поставленных задач, что позволяет создать систему видеотрансляции, максимально соответствующую требованиям заказчика с минимально возможными затратами, т.к. в ней нет избыточности. При необходимости система может быть дополнена и расширена в любой момент времени.

  После того, как мы рассмотрели две основные схемы построения сетей видеотрансляции, давайте проведем их ценовое сравнение на конкретных примерах.

 

  Ценовое сравнение схем коммутации и доставки

 

  Исходные данные

-  Для сравнения будут использоваться несколько типовых самых распространенных задач по построению систем видеотрансляци

- Все оборудование, участвующее в сравнениях, является стандартным и типовым, входит в систему TNTv Digital Signage, и его аналоги есть у большинства производителей различных видеосистем (кроме контент-плееров)

- Цены на оборудование среднерыночные

- Интерфейс – HDMI

- Разрешение трансляции – 1080P

- Расстояние между соседними экранами – 20-40 м

  Задача №1 – трансляция одного видео на 8 экранов (экраны расположены далеко друг от друга).

  Решение:

  Источник видеоизображения (контент-плеер) подключается к разветвителю на 8 портов. Для усиления и передачи сигнала на большие расстояния на выходных портах разветвителя имеются встроенные передатчики видеоизображения, к которым подключаются 8 приемников (в качестве среды передачи видеосигнала между передатчиками и приемниками используется кабель UTP). Приемники подключаются к устройствам отображения.

  В этой задаче с перевесом практически в 4 раза побеждает централизованная схема. Причем, если вспомнить, что контент-плееры TNT могут одновременно транслировать два разных контента (у них два канала трансляции), то, добавив в нашу схему еще один разветвитель и 8 приемников-повторителей, что добавит к стоимости решения всего 1220$, мы получим более интересную схему, 2 источника и 16 устройств отображения.

  Задача №2 – трансляция 8 разных видео на 8 экранов (экраны расположены далеко друг от друга).

  Решение:

  Источниками изображений в данной задаче являются 4 контент-плеера. У каждого плеера имеется два независимых видеовыхода, соответствено, получаем 8 разных видеопотоков. Но поскольку один видеовыход у контент-плеера имеет интерфейс VGA (а по изначальным условиям все интерфейсы должны быть HDMI), то для преобразования его потребуется адаптер VGA->HDMI.

  К матричному видеопереключателю, имеюимеющему 8 портов на входе и 8 на выходе, подключаем видеовыходы контент-плееров. Поскольку видеопереключатель не имеет встроенных передатчиков на выходных портах (как, например, в предыдущей задаче), то для передачи видео на большие расстояния необходимо использовать 8 удлинителей/усилителей HDMI сигнала. Передатчики удлинителей/усилителей подключаются к выходам видеопереключателя, а приемники подключаются к устройствам отображения (в качестве среды передачи видеосигнала между передатчиками и приемниками используется кабель UTP).

  В этом случае также побеждает централизованная схема, но с минимальным перевесом в 5%. Это обусловлено большим количеством источников видеоизображений, транслирующих одновременно разный контент, и малым количеством устройств отображения в системе.

  При увеличении количества устройств отображения централизованная система будет становиться выгодней, и чем больше разница между количеством источников видео и устройств отображения, тем это преимущество будет больше. Эта ситуация и разобрана на следующем примере.

  При использовании устройств, аналогичных контент-плеерам TNT, но не имеющих двух каналов трансляции, с существенным перевесом победит распределенная схема, так как в данной задаче никаких дополнительных устройств для передачи видеосигналов от источников к устройствам отображения не требуется (они будут избыточными), а количество источников трансляции (с разным контентом) равно количеству устройств отображения.

  Задача №3 – трансляция 8 разных видео на 64 экрана (по 8 в группе) (экраны расположены далеко друг от друга).

  Решение:

  Источниками изображений в данной задаче являются 4 контент-плеера. У каждого плеера имеется два независимых видеовыхода, соответствено, получаем 8 разных видеопотоков. Но поскольку один видеовыход у контент-плеера имеет интерфейс VGA (а по изначальным условиям все интерфейсы должны быть HDMI), то для преобразования его потребуется адаптер VGA->HDMI.

  К матричному видеопереключателю, имеюимеющему 8 портов на входе и 8 на выходе, подключаем видеовыходы контент-плееров. Поскольку в данной задаче у нас 64 устройства отображения (8 групп по 8 экранов), то, по аналогии с задачей №1, необходимо использовать разветвители/усилители, соответственно, 8 штук по 8 портов каждый, которые подключаются к видеовыходам матричного переключателя.

  Так же, как и в задаче №1, ко всем выходным портам разветвителей/усилителей подключаются приемники видеосигналов, которые, в свою очередь, подключаются к устройствам отображения (в качестве среды передачи видеосигнала между передатчиками и приемниками используется кабель UTP).

 

В этой задаче опять с 4-х кратным перевесом побеждает централизованная схема.

  В расчете была опять использована возможность одновременной трансляции двух разных вдеоконтентов (видеороликов) контент-плеерами TNT. Но даже если эту возможность не использовать, а использовать 8 контент-плееров, выигрыш в цене будет более чем в 3 раза.

  Описанная выше схема – это реальный пример создания системы видеотрансляции, например, в торговом центре, где есть 7 различных зон трансляций и один канал для экстренного оповещения посетителей. В каждый канал транслируется свой видеоконтент, а устройства коммутации и доставки передают его к нужным экранам. При необходимости оператор за несколько секунд может изменить схему коммутации, и отображаемая экранами информация поменяется. При использовании распределенной схемы мгновенное переключение невозможно, т.к. необходимо внести изменения в расписание трансляции каждого источника видеоконтента, а это занимает намного больше времени, чем простое переключение с одного канала на другой.

 

Выводы

  Подведем итоги нашего обзора. Итак, есть две схемы коммутации и доставки видеоконтента к устройствам отображения. Какую из них выбрать? Какие у каждой схемы преимущества ?

Распределенная схема	Централизованная схема
- Максимальное количество одновременно транслируемого видеоконтента с разным содержимым	- В большинстве случаев существенная экономия средств - Быстрое переключение между источниками видеотрансляции - Гибкий подход к построению сети видеотрансляции

 

 

  

  Из таблицы видно, что у распределенной схемы есть только один плюс – это максимальное количество одновременно транслируемого видеоконтента с разным содержимым. Но, как было показано на примерах, это необходимо крайне редко. А при использовании контент-плееров TNT, у которых два канала трансляции видеоконтента, это преимущество практически исчезает.

  Вывод напрашивается сам собой. Централизованная схема в большинстве случаев наиболее выгодна, а при использовании системы TNTv Digital Signage, основу которой составляют не стандартные устройства коммутации и передачи видео, описанные выше, а MMS передатчики, MMS приемники и SMM коммутаторы TNT, которые совмещают в себе AV и IT технологии, выгодна в 100% случаях.

  О SMM коммутаторах, MMS передатчиках и MMS приемниках, которые являются основой системы видеотрансляции TNTv Digital Signage, речь пойдет в следующем обзоре: "SMM Коммутаторы (SMMC) - Новое слово в системах видеотрансляции".