Программная медиа-платформа SL NEO

Концепция Скайларк предусматривает совместную работу на одном или нескольких серверах базовых программных модулей, обеспечивающих требуемую функциональность системы: кодеров, декодеров, рекордеров, файловых плееров и прочих ключевых элементов. Благодаря сетевому доступу к серверным модулям, клиентское ПО обеспечивает команде пользователей управление всеми функциями системы.

Конструктор для профессионалов: виртуальный медиа-центр из модулей ПО

  • Концепция SkyLark базируется на совместной работе и взаимодействии программных модулей SL NEO на одной или нескольких вычислительных платформах.
  • Модули сгруппированы по типам: каждый тип отвечает за выполнение определенного круга задач. Выбранные пользователем типы модулей, их количество и настроенные взаимосвязи определяют функциональность системы. Настройки модулей определяют форматы I/O сигналов, ANC-данных, а также выходных файлов.
  • Модульная структура ПО, возможности настроек каждого модуля и системы в целом, позволяют по аналогии с конструктором, собрать вещательную, либо производственную систему, максимально точно соответствующую ТЗ и ожиданиям.
  • Диаграмма показывает роли и связи основных модулей платформы SL NEO применительно к задаче телевизионного вещания. Она чем-то напоминает медиа-центр, который сегодня можно разместить в одном системном блоке ! Количество модулей отображено условно, схема носит общий концептуальный характер и не отражает всех взаимосвязей между элементами ПО.
  • 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 программных 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 сервера, в любой момент можно приобрести лицензии на дополнительные функции и увеличить количество портов.
  • Если вычислительные мощности есть в наличии, возможен вариант приобретения лицензий на комплект ПО: программные модули работают на стандартных платформах и способны превратить обычные компьютеры в профессиональное телевизионное оборудование. Изучайте возможности системы и присоединяйтесь к команде пользователей !

Потоки, сигналы управления, файлы

Серверы под управлением ПО SL NEO способны принимать, обрабатывать и генерировать аудио- видеоданные, сигналы управления и файлы большинства распространенных форматов. Схема отображает 3 основных класса данных:

  • аудио/видео сигналы, потоки/стримы 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.

Подробный перечень поддерживаемых платформой SL NEO типов сигналов, телевизионных форматов, файлов и протоколов управления представлен в подразделе «Технические характеристики».

Серверные программные модули

Базовый модуль платформы SL NEO
  • Отвечает за коммуникацию и обмен данными между модулями платформы SL NEO. 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 медиа-сервера.
Демультиплексор транспортных потоков (Standalone)
  • Демультиплексирование — выделение из входного многопрограммного мультиплекса (MPTS) DVB ASI/IP потоков, содержащих одну программу (SPTS).
  • Модуль предназначен для использования в процессах производства и вещания, в различных схемах дистрибуции стримов.
  • Способен обработать 2 группы MPTS, содержащие по 8 транспортных потоков SPTS MPEG-2/H.264 в каждой.
  • Работает с интерфейсами DVB ASI и IP.
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 профессиональные IP-протоколы:
  • SMPTE ST2110 Streams,
    HLS (HTTP Live Streaming),
    NDI (NewTek Network Device Interface),
    SRT (Secure Reliable Transport, UDP-based),
    RTMP (Real Time Messaging Protocol),
    UDP/RTP SPTS.
  • Декодирует один входной стрим до уровня Uncompress Audio/Video, принятого для обмена между модулями платформы, 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
  • Модуль записи принимает потоки 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 строки record-листа.
  • Профиль записи — набор параметров: разрешение, значение fps и кодек для видео, набор параметров для аудио и файловый контейнер. Возможна параллельная запись входного сигнала в 2 профиля: full res и proxy.
  • Рекордер имеет режим записи дополнительных данных (ANC Data), может принимать LTC/VITC, при исполнении заданий записи через модуль Device Server управлять магнитофоном и отправлять команды коммутатору SDI на переключение источника сигнала.
  • До 12-ти файловых рекордеров в одном сервере.
Модуль автоматического файлового трансфера
  • File Transfer изначально был реализован, как автономный модуль ПО (Standalone), но в процессе разработки решения для «облачного» вещания, получил серверную и клиентскую компоненты.
  • Задачи модуля остались прежними: выполнение операций по автоматическому копированию, перемещению медиа-файлов между узлами производственных комплексов — серверами и рабочими станциями. Операции с файлами могут сопровождаться транскодированием, нормализацией уровня громкости и генерацией proxy.
  • Одна из функций модуля — синхронизация контента и БД эфирных серверов SL NEO, основного и резервного.
  • File Transfer осуществляет приоритетное копирование файлов из сетевых ресурсов на массивы серверов эфирного воспроизведения, анализируя исполняемые play-листы.
  • 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, таким как — время, место, событие, персона, а дополнительные технические профили, такие как прокси — делают возможным коллективный монтаж без существенной нагрузки на сеть, поскольку такой подход не требует копирования исходных файлов и рендеринга.
  • 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 записи-воспроизведения SL NEO.
Программный коммутатор, плеер файлов, генератор титров
  • Каждый модуль исполняет play-лист своего канала вещания и формирует финальную «картинку» канала с многослойной графикой и звуковым сопровождением. Для выполнения своих задач программный плеер способен воспроизводить до 10-ти файлов видео и графики одновременно и принимать на вход сигналы «прямых» трансляций.

Модуль суммирует все слои видео, графики, титров, аудио в один выходной программный полноэкранный сигнал. Сигнал программы представляет собой композицию, содержащую несколько слоев (снизу вверх):

  • cлой BG (например, внешний Live-сигнал),
  • слой полноэкранного файлового воспроизведения, перекрывающий BG,
  • слои оформления, за которые отвечают 8 независимых плееров титров и графики,
  • слой лого.

Рендеринг всей многослойной программной композиции производится без просчетов, непосредственно в процессе воспроизведения.

  • Плееры графики могут работать автономно и управляться вручную (например, в АСБ при оформлении программ). При эфирном воспроизведении плееры управляются из основного play-листа по технологии «вторичных» событий.
  • Program Player может управлять внешними устройствами (через Device Server) — программными коммутаторами SDI, внешними станциями графики.
Функциональность Program Player при работе с ANC-данными

Кроме операций с видео, Program Player работает с дополнительными (ANC) данными метками SCTE-104/35, скрытыми субтитрами и сигналами телетекста:

  • Прием команд, содержащихся в DTMF/SCTE метках, старт/стоп событий по меткам, запуск события, ID которого указан в метаданных метки SCTE.
  • Формирование DTMF/SCTE меток для команд региональным станциям. Позиции меток и метаданные формируются в соответствии с информацией, указанной в полях play-листа.
  • Открытое субтитрирование: генерация и наложение видимого текста (по аналогии с титрами).
  • Ретрансляция телетекста.
  • Скрытые субтитры формируются, передаются в виде данных в сигнале программы согласно протоколам CEA-608/708, OP-42/47 (WST телетекст) и накладываются на изображение абонентским устройством. Источниками текста для субтитров всех типов служат текстовые файлы с разметкой (SRT).
  • В DVB-потоке поддерживается до 4-х потоков субтитров на каждый сервис. Генерация субтитров осуществляется в соответствии с нормативным документом ETSI EN 300 743 (Digital Video Broadcasting (DVB) Subtitling).
  • Выходной сигнал Program Player — Uncompress Audio/Video, принятый для обмена между модулями платформы SL NEO.
  • Опция Program Player Sync позволяет синхронизировать play-листы пары модулей — основного и резервного, включая графику.
  • До 8-и модулей Program Player в одном сервере.
Модуль "короткой" задержки (1...30 секунд)
  • При формировании «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.
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.
Модуль мультиэкранного отображения
  • Один модуль может принять до 24-х входных потоков SD/HD и расположить их видеоряд в 24-х окнах мультиэкранной композиции с индикацией уровней аудио и громкости.
  • Реализована аварийная сигнализация появления стоп-кадров, черного поля, превышения/занижения уровня аудио относительно заданных значений.

В отдельном окне возможно отображение часов и текущей даты. Реализована интеграция с модулями File Recorder и Program Player в части отображения служебной информации:

  • наименование текущего исполняемого события в play/rec-листе (поле Media);
  • время, прошедшее от старта события и время, оставшееся до конца события (Remaining);
  • наименование следующего события в play/rec-листе.

Выходной сигнал — Uncompress Audio/Video, принятый для обмена между модулями платформы SL NEO.

Модуль формирования выходного сигнала/потока (кодер, либо интерфейс к плате вывода)
  • Для распространения программы в разных средах может потребоваться формирование нескольких потоков (стримов) с различными скоростями, параметрами разрешения, с различными кодеками и протоколами.
  • Stream Player предоставляет интерфейс к плате вывода (например, SDI), либо кодирует и формирует один TS/Live Stream поток MPEG2/H.264 через интерфейс ASI или IP. 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 воспроизведения замедленных повторов
  • 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.
Сервер устройств
  • 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 формирования программного сигнала)
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 (одноканальный 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