Программная медиаплатформа SL NEO

Концепция SkyLark предусматривает совместную работу на одном или нескольких серверах базовых программных модулей: кодеров, декодеров SDI/ASI/IP-потоков, рекордеров, файловых плееров и прочих ключевых элементов. Благодаря сетевому доступу к серверным модулям, клиентское ПО обеспечивает команде пользователей доступ к ресурсам и управление функциями системы.

Конструктор для профессионалов: виртуальный медиа-центр

  • Концепция SkyLark базируется на совместной работе и взаимодействии программных модулей на одной или нескольких вычислительных платформах.
  • Модули сгруппированы по типам: каждый тип отвечает за выполнение определенных операций: декодирование потоков, запись, файловый трансфер, воспроизведение, кодирование и т. д.
  • Выбранные типы модулей, их количество и настроенные взаимосвязи определяют функциональные и технические характеристики системы.
  • Модульная структура ПО, удобная система настроек каждого модуля и системы в целом, позволяют оперативно собрать и настроить вещательную, либо производственную систему, максимально точно соответствующую техническим требованиям и ожиданиям.
  • Программные модули работают на стандартных PC-платформах под управлением OS Windows.
  • Диаграмма показывает роли и связи базовых модулей платформы SL NEO применительно к задаче телевизионного вещания. Фактически, перед нами телевизионный, либо медиа-центр, который сегодня можно разместить в одном системном блоке ! Количество модулей отображено условно, схема носит общий концептуальный характер.
  • Представленная концепция является базовой для всей линейки серверов SkyLark SL NEO. Продукт Channel-in-a-Box (серия SL NEO 3000) содержит максимальный набор программных модулей различных типов. Все остальные серии серверов и процессоров SL NEO имеют ограниченные наборы компонентов, в соответствии со специализацией серии. Разделение на серии позволяет снизить стоимость программной и аппаратной составляющих для оборудования, которое будет выполнять определенный узкий круг задач. Если позволяет производительность аппаратной платформы, можно приобрести лицензии на дополнительные функции и увеличить количество I/O портов.

Потоки, сигналы управления, файлы

Серверы под управлением ПО SL NEO работают с аудио- видеоданными, файлами большинства распространенных форматов и сигналами управления. Подробный перечень типов, форматов сигналов, файлов и протоколов управления представлен в подразделе «Технические характеристики». Схема отображает 3 основных класса данных:

  • аудио/видео сигналы, потоки и присутствующие в них дополнительные данные (VITC, Closed Captions, Teletext, метки SCTE/DTMF),
  • аудио/видео файлы и присутствующие в них метаданные, файлы с альфа-каналом, текстовые файлы и данные, предназначенные для последующей визуализации,
  • сигналы управления, передаваемые по отдельным каналам, файлы, содержащие управляющие команды и файлы с отчетами об исполненных событиях записи и воспроизведения.

Функциональность серверных модулей

Базовый модуль платформы SL NEO
  • Отвечает за коммуникацию и обмен данными между всеми модулями платформы. Для этой цели служит виртуальный коммутатор внутренних потоков.
  • Внутренние обменные потоки между модулями — некомпессированные данные аудио- видео и ANC-data (дополнительные данные, передаваемые вместе с аудио- видео: метки, телетекст, скрытые субтитры, таймкод и т. д.)
  • В базовом модуле содержится набор драйверов и программных компонентов, обеспечивающих функционирование сервера.
Демультиплексор транспортных потоков
  • Выделяет из входного многопрограммного мультиплекса MPTS одну программу (SPTS).
  • Способен обработать 2 группы MPTS, содержащие по 8 транспортных потоков MPEG-2/H.264 в каждой.
  • Работает с интерфейсами DVB ASI и IP, протоколы UDP/RTP.
Модуль захвата (декодер потока, либо интерфейс к плате ввода)
  • Работает с SDI/HDMI/ASI сигналами, либо с IP-потоками, поступающими на вход системы с интерфейсов и плат ввода.
  • Поддерживает IP-протоколы:
    SMPTE ST2110,
    HLS (HTTP Live Streaming),
    NDI (NewTek Network Device Interface),
    SRT (Secure Reliable Transport, UDP-based),
    RTMP (Real Time Messaging Protocol),
    UDP/RTP SPTS.
  • Содержит встроенный демультиплексор TS.
  • Декодирует входной стрим до уровня Uncompress Audio/Video, а также извлекает из входного сигнала дополнительные данные (ANC Data): метки SCTE и DTMF, пакеты телетекста, скрытые субтитры, EPG, VITC.
  • До 24-х модулей Stream Capture в одном сервере.
Файловый рекордер
  • Принимает поток Uncompress Audio/Video/ANC Data от любых модулей в системе, выполняет кодирование в соответствии с выбранным профилем и запись в файлы по расписаниям — record-листам.
  • При совместной работе с модулем Media Database, материал регистрируется в БД, начальные метаданные переносятся из строк record-листа.
  • Профиль записи: разрешение, значение fps и кодек для видео, набор параметров для аудио и файловый контейнер. Возможна параллельная запись в 2 профиля: full res и proxy.
  • Рекордер имеет режим записи дополнительных данных (ANC Data), может принимать LTC/VITC.
  • При исполнении расписаний записи, через модуль Device Server управляет магнитофоном и отправляет команды коммутатору SDI на переключение источника сигнала.
  • До 12-ти файловых рекордеров в одном сервере.
Модуль автоматического файлового трансфера

File Transfer реализован в двух версиях: как автономный модуль (standalone) и как серверный, управляемый дистанционно через LAN/WAN. Функциональность модуля:

  • Автоматическое перемещение медиа-файлов между серверами и рабочими станциями на основании правил.
  • Анализ исполняемых play-листов и приоритетная обработка файловых материалов.
  • Процессинг: транскодирование (изменение разрешения, FPS, смена кодека и контейнера), нормализация уровней громкости и генерация proxy.
  • On-line синхронизация хранилищ контента эфирных серверов SL NEO, основного и резервного полукомплектов.
  • До 8-и потоков одновременного копирования файлов с регулируемой скоростью.
Модуль управления базой данных для контента
  • Media Database существенно расширяет функциональные рамки операционной системы при работе с медиа: пользователь работает не с файлами, а с клипами, текстовые метаданные делают возможным поиск материалов по основным атрибутам: время, место, событие, персона, а дополнительные технические профили, такие как прокси — реализуют коллективный монтаж без существенной нагрузки на сеть.
  • Функциональность модуля зависит от настроек и типа лицензии. Расширенный функционал предназначен для медиа-архивов различных уровней: производственный архив службы новостей, архив телекомпании.
  • Стандартный набор функций (до 10 полей метаданных и до 10 сетевых подключений) является базовым для всех серверов SL NEO.
Программный плеер

Модуль исполняет play-лист своего канала вещания и формирует финальную «картинку» канала с многослойной графикой и звуковым сопровождением.

  • Способен воспроизводить до 10-ти файлов видео и графики одновременно и принимать на вход сигналы «прямых» трансляций. Сигнал программы представляет собой композицию, содержащую несколько слоев (снизу вверх):
    cлой BG (например, внешний Live-сигнал),
    слой файлового воспроизведения, перекрывающий BG,
    слои оформления, за которые отвечают 8 плееров титров и графики,
    слой лого.
  • Рендеринг многослойной программной композиции производится в процессе воспроизведения.
  • Плееры графики могут работать автономно и управляться вручную (например, в АСБ при оформлении программ). При эфирном воспроизведении плееры графики управляются из основного play-листа по технологии «вторичных» событий.
  • Program Player может управлять внешними устройствами через Device Server — коммутаторами SDI, внешними графическими системами (Cyron, Vizrt).
  • Program Player генерирует служебные данные для модуля Multiscreen и для внешних мультивьюверов по протоколам
    TSL/UMD, что позволяет отображать интерактивную информацию текущих статусах эфирных событий.

Телетекст, субтитры и метки управления

  • Модуль обрабатывает команды, содержащиеся в метках DTMF/SCTE-104/35 на старт/стоп событий, реализовано управление событиями, ID которых указан в метаданных меток SCTE.
  • Реализован режим генерации DTMF/SCTE 104/35 меток для управления региональными станциями. Позиции меток и метаданные формируются в соответствии с информацией, указанной в полях play-листа.
  • Функция «Скрытого» и «открытого» субтитрирование: генерация потока данных CEA-608/708, OP-42/47, либо визуализация текста по аналогии с титрами. Источниками текста для субтитров служат текстовые файлы с разметкой.
  • Модуль поддерживает ретрансляцию телетекста.
  • Выходной сигнал модуля — Uncompress Audio/Video.
  • Опция Program Player Sync позволяет синхронизировать play-листы пары серверов — основного и резервного, включая графику.
  • До 8-и модулей Program Player в одном сервере.
Модуль "короткой" задержки (1 .. 30 секунд)
  • При производстве «прямых эфиров» нередко используется короткая задержка в несколько секунд для того, чтобы быстро «перекрыть» оговорки и прочие нежелательные моменты.
  • Как правило, время задержки составляет 7 секунд — это общепринятое значение в вещательной практике (функция называется — Seven Second Delay или Prtofanity Delay.
  • В качестве буфера для хранения выступает оперативная память сервера.
  • Входной и выходной сигналы — Uncompress Audio/Video.
  • До 8-и модулей Profanity Delay в одном сервере.
Модуль Time Shift (задержка от 3-х минут до нескольких часов)
  • Второй тип временной задержки — задержка со сдвигом выходного сигнала относительно входного от нескольких минут до нескольких часов.
  • В качестве буфера для хранения выступает дисковая система. Технология популярна в США при поясном вещании с восточного побережья на западное на различные временные зоны.
  • Входной и выходной сигналы — Uncompress Audio/Video.
  • До 8-и модулей Time Shift в одном сервере.
Модуль мультиэкранного отображения
  • Один модуль может принять до 24-х входных сигналов и потоков всех возможных форматов и расположить их видеоряд в 24-х окнах мультиэкранной композиции, с индикацией уровней аудио и уровней громкости.
  • Реализована аварийная сигнализация появления стоп-кадров, черного поля, отклонения уровня аудио относительно заданных значений.
  • В отдельном окне возможно отображение часов и текущей даты. Интеграция с модулями File Recorder и Program Player: позволяет визуализировать информацию о ходе исполнения расписаний записи-воспроизведения.
  • Выходной сигнал — Uncompress Audio/Video, принятый для обмена между модулями платформы.
  • До 4-x модулей Multiscreen в одном сервере.
Модуль формирования выходного сигнала/потока (кодер, либо интерфейс к плате вывода)
  • Stream Player кодирует и формирует один поток MPEG2/H.264/H.265 через интерфейс ASI или Ethernet.
  • Функционал модуля 4
  • При формирования нескольких стримов, на серверной платформе должно функционировать мультибитрейта потребуется
  • В режиме SDI модуль служит интерфейсом к плате вывода (например, SDI), в режимах SDI/NDI генерирует FILL и KEY.
  • Входной сигнал — Uncompress Audio/Video, принятый для обмена+
    • между модулями платформы SL NEO.
  • Stream Player принимает и мультиплексирует потоки данных в стрим: субтитров, меток SCTE.
  • Для потокового кодирования может быть использован ресурс GPU сервера.
  • До 12-ти модулей Stream Player в одном сервере.
Модуль замедленного воспроизведения
  • Модуль выполняет замедленное воспроизведение только что записанных фрагментов и работает совместно с файловыми рекордерами.
  • Является ключевым элементом серверов замедленных повторов серии 7000. По команде оператора происходит мгновенное переключение модуля в режим замедленного воспроизведения, выбирается вход (камера) для воспроизведения повтора, возможно программирование повторов.
  • Плавная регулировка скорости от -200% до +200%, изменение скорости вплоть до покадрового воспроизведения.
  • Реализованы: оперативная разметка и создание базы клипов, быстрый монтаж, сборка и воспроизведение highlight — сюжетов.
  • Выходные сигналы — Program и Preview с наложением служебной информации. Формат — Uncompress Audio/Video, принятый для обмена между модулями платформы SL NEO.
Модуль управления внешними устройствами
  • Модуль управления устройствами принимает команды от модулей File Recorder и Program Player, непосредственно взаимодействует и управляет внешним оборудованием в процессе исполнения rec/play-листов — коммутаторами SDI, внешними устройствами наложения графики (протокол Cyron CII), видеомагнитофонами и модулями GPI через соответствующие аппаратные интерфейсы.

Технические характеристики базовых модулей ПО

STREAM CAPTURE (одноканальный модуль захвата)
Входные потоки: интерфейсы, протоколы, кодеки SDI:
Single Link SD SDI (SMPTE 259M)
Single Link HD SDI (SMPTE 292M)
Single Link 3G SDI (SMPTE 424M)
Single Link 6G SDI (SMPTE 2081)
Single Link 12G SDI (SMPTE 2082)
Quad Link 3G SDI (SMPTE 425-5)

IP:
SMPTE ST2110 Streams
HLS (HTTP Live Streaming)
NDI (NewTek Network Device Interface)
SRT (Secure Reliable Transport, UDP-based)
RTMP (Real Time Messaging Protocol)
DVB IP UDP/RTP SPTS

ASI:
DVB ASI SPTS

Video codecs: MPEG2/H.264/H.265
Audio: 48kHz/16/24 bit PCM, ADPCM, MPEG-1 L-II/III, AAC, AC3/AC3 Passthrough
Входные потоки: стандарты и форматы 625i/525i, 720p, 1080i/1080p, 2K cinema 2048x1080p, 2160p
25/29,97/50/59.94/60 fps
Color Spacing: BT.601/709/2020
SMPTE ST2084
ARIB STD-B67
Количество потоков Входной поток - 1
Выходные потоки - 2
1. Внутренний Full Res Uncompressed Audio/Video/Ancillary data
2. Внутренний просмотровый
Ancillary data OP-42/47 Teletext/Closed Captions
CEA-608/708 Closed Captions
SCTE-104, SCTE-35
DVB Subtitles in SPTS
VITC, AFD, DTMF Tones
Интерфейсы и платы захвата Matrox DSX LE3/LE4 Boards
Mellanox ConnectX Network Adapters
Dektec DTA SDI/ASI Boards
DataPath Boards
Decklink Blackmagic Boards
Standard Ethernet Interfaces
IEEE1394 Interfaces
DirectShow Devices
FILE RECORDER (файловый рекордер)
Входной поток Внутренний: Uncompressed Audio/Video/Ancillary data
625i/525i, 720p, 1080i/1080p, 2K cinema 2048x1080p, 2160p
25/29,97/50/59.94/60 fps
Up/Down конвертер на входе
Ancillary data OP-42/47 Teletext/Closed Captions
CEA-608/708 Closed Captions
SCTE-104, SCTE-35
DVB Subtitles in SPTS
VITC, AFD, DTMF Tones
SMPTE LTC
Кодеки (запись в файлы) SD/HD
DV25, DVCPRO25, DVCPRO50, DVCPROHD100, HDV
IMX 30/40/50
XDCAM EX SP/HQ
XDCAM HD LP/SP/HQ.422
DNxHD 120/145/180/220
AVCHD
PRORES HQ/SD/LT
AVCI 50/100
MPEG2 I-Frames/Long GOP
H.264 L I-Frames/Long GOP

Ultra HD
X.264 8/10 bit
XAVC I-Frames/Long GOP
PRORES SQ/HQ
DNxHR SQ/HQ

Audio
RAW 16/24 Bit PCM
ADPCM
MPEG-1 L-II/III
AAC, AC3
Файловые контейнеры Microsoft AVI
MPEG PS/TS
QuickTime MOV
DV DIFF
MXF(OP-Atom)
MXF(OP-1A)
MXF-D10
MP4
MPG
GXF
Среды, в которые возможна запись Файловая система ОС (запись в файлы)
SL NEO Media DataBase
Avid Unity/Interplay
Количество файловых потоков - 2 (Full Res + Proxy)
Управление записью Клиентское ПО Air Manager
VDCP
Выходные потоки 1. Внутренний просмотровый
PROGRAM PLAYER (модуль воспроизведения и формирования программы)
Входной поток (для слоя BG) Внутренний: Uncompressed Audio/Video/Ancillary data
625i/525i, 720p, 1080i/1080p, 2K cinema 2048x1080p, 2160p
25/29,97/50/59.94/60 fps
Ancillary data для входного потока OP-42/47 Teletext/Closed Captions
CEA-608/708 Closed Captions
SCTE-104, SCTE-35
AFD, DTMF Tones
Кодеки (полноэкранное воспроизведение из файлов) SD/HD
DV25, DVCPRO25, DVCPRO50, DVCPROHD100, HDV
IMX 30/40/50
XDCAM EX SP/HQ
XDCAM HD LP/SP/HQ.422
DNxHD 120/145/180/220
AVCHD
PRORES HQ/SD/LT
AVCI 50/100
MPEG2 I-Frames/Long GOP
H.264 L I-Frames/Long GOP

Ultra HD
X.264 8/10 bit
XAVC I-Frames/Long GOP
PRORES SQ/HQ
DNxHR SQ/HQ

Audio
RAW 16/24 Bit PCM
ADPCM
MPEG-1 L-II/III
AAC, AC3
Контейнеры (полноэкранное воспроизведение из файлов) Microsoft AVI
MPEG PS/TS
QuickTime MOV
DV DIFF
MXF(OP-Atom)
MXF(OP-1A)
MXF-D10
MP4
MPG
GXF
Кодеки и контейнеры (воспроизведение графики из файлов) 32-bit TGA, PSD, PNG и последовательности
Uncompressed AVI, MOV with alpha + Audio
AVI c альфа-каналом, кодек SkyLark с компрессией + Audio
Графические композиции из встроенного редактора ПО SL NEO (XML)
Управление воспроизведением Клиентское ПО Air Manager
VDCP
Система Actions ПО SL NEO
Слои Live/File/Graphics Слои видео (снизу вверх):
- BG (для Live-источника, полноэкр.
- файловое воспроизведение (полноэкр.)
- 8 плееров графики
- плеер для лого
Выходные потоки 1. Внутренний: Uncompressed Audio/Video/Ancillary data
2. Внутренний просмотровый
Ancillary data для выходного потока Генерация скрытых субтитров OP-42/47, CEA-608/708
Генерация SCTE-104, SCTE-35
Генерация AFD, DTMF Tones
STREAM PLAYER (модуль кодирования, интерфейс к плате вывода)
Входной поток Внутренний: Uncompressed Audio/Video/Ancillary data
625i/525i, 720p, 1080i/1080p, 2K cinema 2048x1080p, 2160p
25/29,97/50/59.94/60 fps
Ancillary data для входного потока OP-42/47 Teletext/Closed Captions
CEA-608/708 Closed Captions
SCTE-104, SCTE-35
AFD, DTMF Tones
Количество потоков Входной поток - 1 внутренний Full Res Uncompressed
Выходные потоки - 2
1. Выходной поток модуля
2. Внутренний просмотровый
Выходной поток SDI (через интерфейсную плату):
Single Link SD SDI (SMPTE 259M)
Single Link HD SDI (SMPTE 292M)
Single Link 3G SDI (SMPTE 424M)
Single Link 6G SDI (SMPTE 2081)
Single Link 12G SDI (SMPTE 2082)
Quad Link 3G SDI (SMPTE 425-5)

IP:
SMPTE ST2110 Streams
(через интерфейсную плату)
HLS (HTTP Live Streaming)
NDI (NewTek Network Device Interface)
SRT (Secure Reliable Transport, UDP-based)
RTMP (Real Time Messaging Protocol)
DVB IP UDP/RTP SPTS

ASI (через интерфейсную плату):
DVB ASI SPTS

Video codecs: MPEG2/H.264/H.265
Audio: 48kHz/16/24 bit PCM, ADPCM, MPEG-1 L-II/III, AAC, AC3/AC3 Passthrough