Το κείμενο-μανιφέστο που αναρτούμε σήμερα στην Technical Library της Τεχνολογικής Πύλης λάβαμε από Μέλη της Συμμαχίας περί Λύσεων IP για τα Μέσα (AIMS). Το άρθρο αυτό αποσκοπεί στη δυναμική ενημέρωση όλων των επαγγελματιών που δραστηριοποιούνται στη Βιομηχανία της Τηλεόρασης και των νέων Μέσων αναφορικά στο παγκόσμιο αίτημα περί Ανοιχτών Προτύπων για την άψογη διαλειτουργικότητα και όχι μόνον, μακριά από αποκλειστικές-κλειστές τεχνολογικές πλατφόρμες. Η δημοσίευση αυτού του κειμένου στην ελληνική γλώσσα αποτελεί μία ευγενική χορηγία της εταιρείας Telmaco SA, η οποία πάντοτε συνδράμει προσπάθειες που έχουν ως αποκλειστικό σκοπό την έγκυρη και έγκαιρη ενημέρωση των επαγγελματιών.
Αρχικό Κείμενο: AIMS
Απόδοση Κειμένου στην Ελληνική Γλώσσα: Ανδρέας Τζανάκος
Απόδοση στην Ελληνική γλώσσα με την Ευγενική Χορηγία των Εταιρειών Grass Valley & Telmaco SA
Η Συμμαχία περί Λύσεων IP για τα Μέσα (AIMS) υποστηρίζει το VSF TR-03.
Η μετάβαση της βιομηχανίας broadcast και μέσων από τη Σειριακή Ψηφιακή Διεπαφή, δηλαδή το Serial Digital Interface (SDI) στο Διαδικτυακό Πρωτόκολλο, δηλαδή το Internet Protocol (IP), ως βασικό μέσο μεταφοράς σημάτων μεταξύ και εντός εγκαταστάσεων βρίσκεται ακριβώς μπροστά μας. Με αυτήν παρέχεται η υπόσχεση της αυξημένης ευκινησίας και της επέκτασης-κλιμάκωσης του εκάστοτε συστήματος, κάτι που μπορεί να βοηθήσει τους τηλεοπτικούς σταθμούς να αναπτύξουν νέα επιχειρηματικά μοντέλα και να παραμείνουν ανταγωνιστικοί. Μολονότι δεν υφίσταται πλέον το ερώτημα αν είναι ή όχι απαραίτητη αυτή η μετάβαση, υπάρχουν ετερόκλητες απόψεις ως προς τον ρυθμό και το επίπεδο προτεραιότητας που πρέπει να έχει ένας σταθμός αναφορικά με τη μετάβαση.
Ένα σημαντικό εμπόδιο ως προς την κίνηση της βιομηχανίας εμπρός, αποτελεί το γεγονός ότι εισάγονται στην αγορά πολλαπλές ανταγωνιστικές προσεγγίσεις αναφορικά με τη μετάβαση, περιπλέκοντας περαιτέρω μία ήδη αποθαρρυντική απόφαση.
Το SDI διετέλεσε για χρόνια την κοινή γλώσσα του ασυμπίεστου video στις broadcast εγκαταστάσεις, επιτρέποντας σε οιοδήποτε κομμάτι του εξοπλισμού να συνδέεται με οποιονδήποτε άλλον εξοπλισμό που υποστηρίζει αυτό το πρότυπο, ανεξαρτήτως του προμηθευτή. Η Συμμαχία αισθάνεται εντόνως ότι η broadcast βιομηχανία πρέπει να διατηρήσει την προσέγγιση της χρήσης μίας προτυποποιημένης διεπαφής (standardized interface) για τη μετάδοση video, καθώς μεταβαίνει από το SDI στο IP, προκειμένου να εξασφαλίσει τη συνέχιση της ευρείας διαλειτουργικότητας ως προς τη μεταφορά του σήματος.
Το IP αποτελεί ένα εγγενώς ευέλικτο πρωτόκολλο, αλλά αυτή η ευελιξία εγκυμονεί κινδύνους όταν οι προμηθευτές τεχνολογίας δεν είναι εναρμονισμένοι. Το σκεπτικό για κοινά πρότυπα είναι προφανές: διαλειτουργικές λύσεις που βασίζονται σε ευρείας αποδοχής ανοιχτά πρότυπα, έχοντας ως γνώμονα την ανάπτυξη και την επιτυχία της βιομηχανίας για δεκαετίες, εξυπηρετώντας τις τρέχουσες ανάγκες των σταθμών, εξασφαλίζοντας ταυτοχρόνως ότι θα είναι κατάλληλα προετοιμασμένοι και για τις μελλοντικές εξελίξεις. Η υποδομή τεχνολογίας IP που στηρίζεται στα ανοιχτά πρότυπα παρέχει στους broadcasters μέγιστη ευκινησία και ευελιξία προκειμένου να προσαρμόσουν τα επιχειρηματικά μοντέλα τους, να αδράξουν τις νέες ευκαιρίες για έσοδα και να προσθέσουν νέες δυνατότητες και υπηρεσίες δίχως να πρέπει συνεχώς να οικοδομούν εκ νέου τις ροές εργασιών τους, ενώ θα έχουν εξασφαλισμένη την ελευθερία οικοδόμησης εξαιρετικών δικτύων.
Οδικός Χάρτης ως προς τις Ανοικτών Προτύπων Λύσεις IP για τα Μέσα
Ευτυχώς, η broadcast βιομηχανία διαθέτει έναν ισχυρό τεχνικό οδικό χάρτη για το IP, ο οποίος μπορεί να προσδώσει το ίδιο επίπεδο διαλειτουργικότητας με το SDI. Το 74-Μελών Video Services Forum (VSF), με την υποστήριξη οργανισμών όπως SMPTE και EBU, ανέπτυξε μία σειρά από συστάσεις για την επίτευξη της βασιζόμενης σε πρότυπα προσέγγισης στο IP. Η προσέγγιση του VSF δοκιμάστηκε, επικυρώθηκε και υποστηρίχθηκε από περισσότερους των 30 προμηθευτών broadcast εξοπλισμού και broadcasters, οι οποίοι συγκεντρώθηκαν για να βρούνε μία λύση που οδηγεί στην πραγματική διαλειτουργικότητα. Αυτή η ενδελεχής διαδικασία εγγυάται στους broadcasters ότι το σύστημα του VSF αποτελεί το καλύτερο θεμέλιο για τη μετάβαση στο IP.
Αυτός ο οδικός χάρτης των SMPTE/VSF μπορεί να περιγραφεί σε τρείς φάσεις:
• SMPTE 2022-6. Αυτό το πρότυπο, με την μεγαλύτερη εφαρμογή στη βιομηχανία, προτείνεται για τη συνεχή χρήση και υιοθέτηση μίας βασικής γραμμής για τη διαλειτουργικότητα. Στις εταιρείες που υποστηρίζουν αυτό το πρότυπο περιλαμβάνονται οι Sony, Grass Valley, a Belden Brand, Imagine Communications, SAM, Nevion, Lawo, Axon, EVS, Trilogy, Genelec, Tektronix, Harmonic, Advantech, Evertz και πολλές άλλες.
• VSF TR-04. Το VSF TR-04 αποτελεί μία τεχνική σύσταση για τη χρήση δύο υπαρχόντων προτύπων: SMPTE 2022-6 για video που εμπεριέχει ήχο (embedded audio) και AES-67 για διακριτής αντιμετώπισης IP streams ήχου.
Κατά την VSF TR-04, το AES-67 λειτουργεί αποτελεσματικά ως το ισοδύναμο του “διακριτού ήχου” στο IP. Το AES-67 χρησιμοποιείται ήδη από διάφορες εταιρείες ήχου, συμπεριλαμβανομένων των Lawo, Riedel, Axia, Wheatstone, Audinate, Yamaha, LiveWire+, Q-Sys και Dante. Ο συνδυασμός αυτών των δύο προτύπων στη Τεχνική Σύσταση του VSF (VSF Technical Recommendation - VSF TR-04) προσδίδει στη broadcast βιομηχανία έναν σαφή δρόμο για την ξεχωριστή αντιμετώπιση του IP ήχου, με IP switch που βρίσκουμε εύκολα στο εμπόριο (a commercial off-the-shelf - COTS), δίχως να απαιτείται η επιπλέον μετατροπή από ένα αποκλειστικό πρότυπο IP σε MADI. Με τις δοκιμές ως προς τη διαλειτουργικότητα να έχουν ξεκινήσει από τον Φεβρουάριο του 2016 και με την προσβασιμότητα της τεχνολογίας AES-67 να το καθιστά αποδειγμένο πρότυπο, οι broadcast προμηθευτές-κατασκευαστές ξεκίνησαν την υλοποίηση συστημάτων VSF TR-04 στο πρώτο εξάμηνο του 2016.
• VSF TR-03. Αυτό είναι το τελικό βήμα προς την απρόσκοπτη ανάπτυξη των προτύπων. Η TR-03 καθορίζει τη μεταφορά ασυμπίεστου στοιχειώδους stream μέσων με IP. Η TR-03 σχετίζεται με την ουσία και το διαχωρισμό του τύπου μέσων, είτε πρόκειται για video, ήχο και μεταδεδομένα, είτε για timing events. Βελτιώσεις υπήρξαν με την VSF TR-03, ως προς την VSF TR-04, αντικαθιστώντας το τμήμα SMPTE 2022-6 της VSF TR-04 με μία βελτιωμένη μέθοδο διανομής των δεδομένων video. Με το SMPTE 2022-6, το σύνολο του video stream πρέπει πρώτα να αποσπαστεί από το πακέτο και εν συνεχεία το ηχητικό σήμα πρέπει να αποσπαστεί από το SDI stream. Όταν ολοκληρωθεί η επεξεργασία, ο ήχος πρέπει να ενσωματωθεί εκ νέου στο SDI, πριν το SDI σήμα να είναι σε θέση να πακετοποιηθεί ξανά. Με την TR-03, ήχος, video και μεταδεδομένα πακετοποιούνται διακριτά σε ξεχωριστά IP streams. Μόνον για τα πακέτα που περιλαμβάνουν δείγματα ήχου απαιτείται η απο-πακετοποίηση τους πριν την επεξεργασία τους και εν συνεχεία να πακετοποιηθούν εκ νέου σε ένα IP stream. Αυτή η διαδικασία όχι μόνον απομακρύνει την ανάγκη για embedding και de-embedding ήχου, αλλά μειώνει σημαντικά και τον όγκο κίνησης πακέτων που πρέπει να δρομολογηθούν στον επεξεργαστή ήχου. Ως ένα επιπλέον όφελος, μόνον τα ενεργά video pixels της TR-03 χρήζουν πακετοποίησης, μειώνοντας ως εκ τούτου τον όγκο κίνησης του δικτύου που δημιουργείται από το ασυμπίεστο video. Το format του stream ήχου παραμένει AES-67. Το Video πακετοποιείται κατά RFC 4175, που αποτελεί πρότυπο από το 2005 και χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα. Επειδή αυτές οι τεχνολογίες είναι απολύτως κατανοητές, προβλέπεται τα συστήματα που χρησιμοποιούν την VSF TR-03 να είναι διαθέσιμα εντός του 2016.
Αυτός ο βασιζόμενος σε SMPTE/VSF οδικός χάρτης διαλειτουργικότητας θα αξιοποιηθεί πλήρως το 2016, με υλοποιήσεις συστημάτων από διάφορες εταιρείες.
Οι Αποκλειστικές-Κλειστές Λύσεις Ενέχουν Σημαντικό Κίνδυνο
Σε αντίθεση με αυτήν την ευρεία Συμμαχία που βασίζεται στα ανοικτά πρότυπα, λίγοι προμηθευτές έχουν ακολουθήσει τη διαδρομή που προτείνει αποκλειστικές υλοποιήσεις. Τέτοιες αποκλειστικές προσπάθειες αυξάνουν το κόστος τόσο των προμηθευτών, όσο και των σταθμών, περιορίζοντας τις επιλογές των σταθμών και προσθέτουν πολυπλοκότητα κατά την οικοδόμηση μίας IP υποδομής για το μέλλον. Τελικώς, οι αποκλειστικές λύσεις θα επιβραδύνουν την υιοθέτηση κοινών προτύπων για τη μετάδοση των μέσων με IP σε μία broadcast εγκατάσταση, όπως έχει συμβεί πολλές φορές στο παρελθόν στη βιομηχανία μας. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη κοινών tape formats (MS, SX, Beta, P2, XDCAM) και formats ανταλλαγής αρχείων (GXF, MXF Op1A, MXF OpAtom, κ.ο.κ.) έχουν παρακωλυθεί από τη διακριτή και σε κάποιες των περιπτώσεων αντιφατική ανάπτυξη πολλαπλών προτύπων.
Σε κάθε νέο τεχνολογικό τομέα θα υπάρξουν αποκλειστικές εναλλακτικές ως προς έναν ευρείας αποδοχής τεχνικό οδικό χάρτη. Ωστόσο, το ζήτημα στις ταχύτατες μεταβάσεις της τεχνολογίας, όπως αυτές που συμβαίνουν σήμερα στη broadcast βιομηχανία αναφορικά με το IP, αποτελεί η επιλογή της κατάλληλης τεχνολογίας. Για κάθε success story ως προς την προτυποποίηση αποκλειστικής τεχνολογίας, υπάρχουν πολλές αποτυχίες: Sony Memory Stick, Sony Betamax και IBM OS/2. Αυτές οι προσπάθειες προτυποποίησης αποκλειστικής τεχνολογίας έχουν σχεδόν αναπόφευκτα αποτύχει επειδή η τεχνολογία δεν ήταν κατάλληλα σχεδιασμένη για επόμενης γενιάς απαιτήσεις, αλλά και γιατί δεν είχαν αποσπάσει την επαρκή στήριξη της βιομηχανίας.
Για να εξασφαλιστεί ότι οι broadcasters δεν θα αντιμετωπίσουν παρόμοια έκβαση από την επιλογή αποκλειστικών τεχνολογιών IP διαλειτουργικότητας, η Συμμαχία περί Λύσεων IP για τα Μέσα προτείνει και προωθεί τις κατά SMPTE/VSF συστάσεις διαλειτουργικότητας, οι οποίες προσφέρουν κατά πολύ καλύτερες μελλοντικές δυνατότητες, ευελιξία και διαλειτουργικότητα από οιεςσδήποτε άλλες προτεινόμενες αποκλειστικές-κλειστές εναλλακτικές.
Συγκεκριμένα, τούτο ισχύει κυρίως όταν συγκρίνουμε τη VSF TR-03 με αποκλειστικές IP τεχνολογίες που βασίζονται στο format MPEG-2 Transport Stream (TS). Η VSF TR-03 ταιριάζει πολύ καλά σε υλοποιήσεις λογισμικού/εικονοποίησης (software/virtualization), υποστηρίζει ένα κατά πολύ πλουσιότερο σύνολο δυνατοτήτων ήχου (για παράδειγμα υποστήριξη ήχου καθώς και μεγαλύτερου αριθμού καναλιών σε ένα stream) και ταυτοχρόνως υποστηρίζει μη-αποκλειστικές μεθόδους χρονισμού, εντοπισμού και ελέγχου του δικτύου. Το MPEG2-TS αναπτύχθηκε εδώ και 20 χρόνια για να παρέχει άμεση χαρτογράφηση των πακέτων δεδομένων ως προς τη μεταφορά για DVB και Ethernet, δίχως IP. Όταν το MPEG2-TS πέρασε στο IP πακέτο, τούτο πραγματοποιήθηκε με την προσθήκη ενός layer ενθυλάκωσης (encapsulation). Επιπροσθέτως, το MPEG2-TS χρησιμοποιεί δύο layers κεφαλίδων (headers), PES και ES, όπου όλα πρέπει να ταξινομηθούν, ενώ το TS packet είναι 188 bytes. Έτσι με την παρουσία όλων αυτών η τεχνολογία TS έχει σημαντικά μειωμένη απόδοση και ευελιξία σε σχέση με την VSF TR-03.
Το Μέλλον είναι Τώρα
Με δεδομένη τη στήριξη που υπάρχει ως προς τον οδικό χάρτη των SMPTE/VSF, τα σημαντικά πλεονεκτήματα του σε τομείς όπως εικονοποίηση (virtualization), καθυστέρηση (latency), απόδοση συμπίεσης, ευελιξία και στιβαρότητα, αλλά και με το γεγονός ότι πλήρεις υλοποιήσεις συστημάτων είναι διαθέσιμες εντός του 2016, υπάρχει μεγάλο ρίσκο για τους broadcasters αν ακολουθήσουν οιαδήποτε άλλη εναλλακτική προσέγγιση ως προς την τεχνολογία IP υποδομής.
Μήπως τούτο σημαίνει ότι οι broadcasters δεν μπορούν να υλοποιήσουν ένα IP σύστημα μέχρι να γίνει διαθέσιμη η VSF TR-03; Η απάντηση είναι “ όχι ” και εδράζεται στους ακόλουθους λόγους:
• Πολλοί προμηθευτές μπορούν σήμερα να δημιουργήσουν υλοποιήσεις βασιζόμενες στο SMPTE 2022-6 και όλοι οι προμηθευτές υποστηρίζουν το 2022-6. Ακόμη και στο περιβάλλον παραγωγής, όπου η ικανότητα της διακριτής φροντίδας του ήχου από το video είναι κρίσιμης σημασίας, οι προμηθευτές προσφέρουν δυνατότητες για εκείνα τα συστήματα που βασίζονται στο 2022-6
• Επειδή οι περισσότερες εταιρείες χρησιμοποιούν την τεχνολογία field-programmable gate array (FPGA) και έχουν προβλέψει-δώσει χώρο για FPGA, ως προς τον οδικό χάρτη κατά SMPTE/VSF, η υποστήριξη AES-67 στο πρώτο εξάμηνο του 2016 μπορεί απλά να “λάμψει” σε διάφορα προϊόντα κατά την αναβάθμιση τους, επιτρέποντας τον διαχωρισμό της δρομολόγησης του ήχου σε ένα L3 COTS IP switch
• Λόγω του γεγονότος ότι το video format του VSF TR-03 (RFC 4175) είναι υπολογιστικά ελαφρύτερο από του SMPTE 2022-6, οι ίδιες λύσεις FPGA μπορούν να αξιοποιηθούν για την προσφορά στο μέλλον δυνατότητας VSF TR-03.
Στηρίζοντας τις αρχές της Συμμαχίας και ακολουθώντας τον οδικό χάρτη των SMPTE/VSF, τόσο οι Broadcasters, όσο και οι προμηθευτές μπορούν σήμερα να αισθάνονται σίγουροι όταν επενδύουν σε λύσεις και καινοτομίες IP, ενώ το σύνολο της βιομηχανίας θα έχει την πραγματική ευκαιρία να εξοικονομήσει κόστος, να αποφύγει πονοκεφάλους ως προς τη διαλειτουργικότητα και να υλοποιήσει μία πραγματικά κοινή γλώσσα προς αντικατάσταση του SDI.
Ευχαριστούμε θερμά τα μέλη της AIMS για την παροχή του παρόντος άρθρου, αλλά και τον χορηγό δημιουργίας της ελληνικής έκδοσης του, δηλαδή την εταιρεία Telmaco SA
Πληροφορίες: www.aimsalliance.org & www.grassvalley.com & www.telmaco.gr (Platinum Reseller For all Grass Valley Broadcast Products in Greece & Cyprus)
