Многоканальный мультиформатный транскодер на базе EMR3.0

М. Михайлов
технический директор ООО «Сатпро»

Копирование материалов без ссылки на сайт запрещено

Карта мультиформатного транскодирования C132 для платформы Sumavision EMR 3.0  позволяет с относительно невысокими затратами организовать шесть типов Real-Time процессинга для Video- и Audio- компонентов десятков телевизионных каналов. Это следующие типы преобразований:

  • Транскодирование MPEG-2 в H.264 или H.264 в MPEG-2;
  • Multiscreen-транскодирование для адаптивного вещания (OTT);
  • Статистическое ремультиплексирование SD или HD каналов H.264 и MPEG-2;
  • Ре-энкодинг - снижение битрейта H.264 HD-программ без смены типа компрессии;
  • RateShaping с конверсией битовых скоростей: CBR в CBR и VBR в VBR для каналов H.264 и MPEG-2;
  • RateShaping с конверсией типов битрейта: CBR в VBR и VBR в CBR для каналов H.264 и MPEG-2;

Аппаратная реализация на базе операционной системы жесткого реального времени VxWorks (ОС платформы EMR) обеспечивает максимальное вещательное качество выходных сигналов и потоков, полное отсутствие проблем недостаточной стабильности, свойственных софт-транскодерам.

Рис.1. С132 - карта 24-канального транскодера платформы EMR 3.0.

 

Из всех вариантов применений карты C132 более подробно рассмотрим два наиболее востребованных: это многоканальное транскодирование и статистическое ремультиплексирование.

Мультиформатное транскодирование

Транскодирование из MPEG-2 в H.264 применяется в сетях IPTV- и OTT-вещания, Н.264 является обязательным форматом для эфирного вещания DVB-T2.

Обратное направление транскодирования – из H.264 в MPEG-2 – часто применяется в кабельном цифровом ТВ и в спутниковом вещании. Перевод в MPEG-2/SD позволяет оператору сети частично или полностью компенсировать проблему устаревших абонентских STB и телевизоров без поддержки MPEG-4.

Ценовой уровень

Многоканальный транскодер на базе платформы EMR 3.0 может содержать одну или несколько карт C132 c установленными лицензиями SD или HD. В базовом варианте шасси EMR имеет дуплексный интерфейс GbE-IP с 256 входными и 256 выходными IP-портами, поддерживающими MPTS и SPTS потоки. Работа с потоками ASI потребует установки одной или нескольких карт C355.

Уровни цен для вариантов 1U-транскодера  с дублированным питанием будут примерно следующими: 

  • Транскодирование SD: от 24 до 144 транскодеров в 1U-шасси EMR
  • Транскодирование SD, интерфейс GbE-IP (SFP) ~ $530 на канал
  • Транскодирование SD, интерфейс ASI ~ $650 на канал
  • Транскодирование SD, интерфейс SDI ~ $1950 на канал
  • Транскодирование HD: от 6 до 36 транскодеров в 1U-шасси EMR
  • Транскодирование HD, интерфейс GbE-IP (SFP) ~ $2100 на канал
  • Транскодирование HD, интерфейс ASI ~ $2600 на канал
  • Транскодирование HD, интерфейс HDSDI ~ $5300 на канал

Транскодирование Video

Параметры кодирования Video на выходе каждого из транскодеров задаются независимо.

Разрешение кодируемого кадра может иметь значения для HD-Video: 1920/1440/1280/960*1080 и 1280/960/640*720, для SD: 720/704/544/528/480/352*576.  Битрейты Video задаются в пределах 500 Kbps – 20 Mbps для HD, 300 Kbps – 7 Mbps для SD.

Задается тип кодека – H.264 или MPEG-2, тип битрейта: CBR или VBR, профиль и уровень кодирования, тип энтропийного кодирования CABAC/CAVLC (H.264). Режим кодирования имеет варианты Frame, Field, PAFF (Адаптивное к изображению кодирование полей) и MBAFF (Адаптивное к макроблокам кодирование полей). Может быть активирован предпроцессинг Video (Deblocking, De-interlacing, Noise reduction, Sharpening). Временная задержка кодирования не превышает 0.7 с.

Динамическая GOP-структура имеет широкий выбор вариантов установок. Функция Scene Change Detection может быть активирована в режимах вставки I-кадров или IDR-фреймов, дополнительно может быть задана частота принудительной вставки IDR-фреймов.

Отношение сторон может определяться автоматически или быть установлено в положение 4:3 или 16:9. Система команд AFD (SMPTE 2016-1) может быть активирована для автоматического управления конвертацией кадра в декодерах, которые по этой команде будут устанавливать определенные отношения сторон (16:9 14:9, 4:3) и форму выводимой на экран активной части кадра. Возможна установка одного из 5 режимов с вариантами AFD кода в каждом.

Транскодирование Audio

Карта C132 имеет возможность транскодирования двух стереопар на каждую видеопрограмму с применением широкого набора Audio-кодеков, включая Dolby Digital (AC3) и Dolby Digital Plus (E-AC3), AAC-LC, HE-AAC v.1, HE-AAC v.2 и пр. Выбор кодеков Audio и числа стереопар ограничивается набором установленных лицензий.

Одновременно для двух Audio-кодеров задается только частота дискретизации (sampling), остальные параметры каждой стереопары задаются индивидуально: тип компрессии, битрейт аудиодорожки, режим левого и правого каналов, уровень, временная задержка для точной настройки синхронизации с Video.

Статистическое ремультиплексирование

При установке лицензии StatMux транскодер работает в полном объеме за исключением управления битрейтом для каждой программы. Динамическое управление битрейтом передается статистическому мультиплексору, таким образом, битрейты программ на выходе будут только VBR.

Каждая из программ может быть назначена в один из трех пулов, при этом в одном шасси EMR может быть организовано до 18 пулов статистического мультиплексирования. Настройки каждого пула обеспечивают установку общего битрейта, коридора битрейта, назначение уровня приоритета каждой программе.

Statistical Multiplexing EMR_C132

Рис.2. Статистическое мультиплексирование одного пула (6 программ).

Особенности реализации на EMR 3.0

Дополняемость: возможность дополнения любым DVB-функционалом в том же шасси EMR при наличии свободных слотов, таким как прием DVB-S2/T2/C-, ASI- или IP-потоков, ремультиплексирование, PSI/SI обработки, IP-стриминг, DVB-C/T/S2 модуляция и пр;

Интерфейсы GbE-IP. В базовой комплектации: 2*SFP (Main & Backup SFP), 256 IPTS на входе, 256 IPTS на выходе, SPTS/MPTS, max полезная нагрузка 960 Mbps на вход, одновременно 960 Mbps на выход. Поддержка VLAN. Опционально: 4*SFP (2*Main & 2*Backup), 512 IP-TS In/Out, 2*960 Mbps  In/Out. Опционально: IP-FEC.

IP-VBR на входе. Настраиваемый размер буфера каждого входного UDP-порта и функция «Reference Bitrate» позволяют компенсировать проблемы, вызываемые переменным битрейтом на IP входе EMR и, в большинстве случаев, обеспечивают стабильную работу EMR с IP-VBR потоками.

Интерфейсы ASI: до 25*ASI входов/выходов с дополнительными картами C355. Карта имеет 5 реверсивных портов ASI, максимальный полезный битрейт порта -  213 Mbps.

Backup. Опционально доступна функция Service Backup & Port Backup, одна для любого числа сервисов и для всех типов входных и выходных портов одного шасси EMR 3.0.

Управление: WEB-интерфейс и SNMP

Питание: один или два независимых БП, 220VAC и/или 48VDC

Объем решения: 1U

 

Перезвоните мне

Заявка на обратный звонок

* - Поля, обязательные для заполнения