За последние годы технологии сетевой передачи мультимедийных сигналов стали настоящим трендом AV-индустрии, а сами они активно применяются во множестве разнообразных приложений по всему миру. О том, какими преимуществами и недостатками обладают системы AV over IP, на что стоит обратить внимание при выборе между матричными и сетевыми коммутационными решениями и на каких скоростях транслируется видео в российских инсталляциях АВ Клубу рассказал Денис Мальцев, менеджер по продукции ATEN.
- Когда ATEN начал работать в сегменте AV over IP и почему было принято решение задействовать IP-технологии?
Эра сетевой передачи видео в компании ATEN началась около 5 лет назад. На рынке появился спрос и, самое главное, технологии стали применимы для передачи видео в профессиональной среде. В бытовом сегменте давно существует множество видов как проводных, так и беспроводных способов трансляции видеосигнала по сети. Это те же Apple TV, Google Chromecast и так далее. В профессиональной же среде из-за низкой стабильности это все плохо применимо. Когда технологии сжатия достигли необходимого уровня, позволив транслировать видео с качественным кодированием и с минимальными задержками, то мы тоже начали внедрять их.
- Какой кодек вы используете в своих продуктах?
Мы применяем собственные разработки, но за основу взяли JPEG 2000, который был доработан. Так делает сегодня большинство компаний. В дальнейшем мы планируем развивать линейку в сторону своих проприетарных кодеков либо использовать существующие открытые, например, H.265 или NDI.
- В чем преимущества технологии AV over IP над классической матричной коммутацией? Почему на нее появился запрос?
Основное ее преимущество в том, что технология позволяет отвязаться от зависимости количества входных и выходных портов. Если мы берем классическую матрицу, то она, как правило, всегда симметрична. Четыре входных и четыре выходных порта, 9х9, 64х64, 128х128 и так далее. Бывают, конечно, и исключения. Например, мы выпускали продукт, предназначенный для построения видеостены 3х3, выходных портов у которого было 9, а входных – только 8. Но такое встречается крайне редко.
Когда нужна система, где, скажем, 4 источника и 148 мониторов, то здесь невыгодно брать классическую матрицу, так как это шасси будет стоять наполовину пустое. Здесь и пригодится AV over IP. Это очень удобно: нет привязки, все гибко, фактически бесконечная масштабируемость. На практике это, конечно, невозможно проверить, потому что столько устройств в наличии ни у кого нет, но теоретически выкладки такие, что в системе может быть неограниченное количество как источников, так и устройств отображения. То есть, передатчиков с приемниками можно объединить сколько угодно, главное, чтобы хватило свичей, и они были правильно агрегированы между собой. Соответственно, сигнал пробросить теоретически можно тоже бесконечно, соединив свичи цепочкой любой длины, где каждое звено, согласно топологии сети, охватывает расстояние 100 метров.
- В каком самом масштабном проекте вы участвовали лично?
Мы принимали участие в проекте по оснащению большого конгресс-холла в Астане, где было задействовано 29 приемников и 29 передатчиков, а также 2 свитча в каскаде. Там была сложная конфигурация, в которой требовалось передавать не только видео, но и управляющие сигналы с тач-панели. Наши устройства снабжены USB-коммутацией, которая производится независима от видео, что и позволяет это реализовать. Причем, сигнал с панели может поступать на один компьютер, с него на второй, а уже с этого компьютера вместе с видео отправляться на устройство отображения. Мы осуществляли наблюдение, давали рекомендации и устраняли ошибки. На данный момент объект сдан и отлично работает.
- Где сегодня наиболее актуальны системы AV over IP?
Это Digital Signage, рекламные табло, крупномасштабные видеостены с большим размером экрана, конгресс-холлы, диспетчерские и ситуационные центры. Также, если в дальнейшем планируется расширение инсталляции и неизвестно сколько потребуется к ней подключить источников или устройств отображения, то, применяя матрицу, вы будете блокированы ее размерностью. С AV over IP таких ограничений попросту нет.
- В каких ситуациях системы AV over IP выгоднее матричной коммутации?
Выгоднее всего системы AV over IP применять в асимметричных инсталляциях, когда количество источников отличается от количества устройств отображения. Чем больше эта разница, тем больше выгода. Но подобные системы можно рассматривать для любых проектов. Они проще в установке, менее требовательны к сетевой инфраструктуре, при этом обеспечивает большую гибкость подключения.
Если взять масштабный проект, скажем, по выводу изображения на экраны в торговом центре, где дисплеи разнесены по этажам и их там может быть штук 100, то ставить матрицу 128х128 на объекте, где мало кто вообще обращает внимание на качество изображения, совсем нецелесообразно. Помню, я как-то был в аэропорту Сингапура. Казалось бы, хай-тек страна. Но у них там стояла видеостена 6х6, где был не только рассинхрон по кадрам, но и моргание. Но никому, кроме профессионалов, до этого нет дела. Показали духи Dior, все поняли о чем речь и на моргание даже не обратили внимание. Здесь требования к качеству не такие высокие как для приложений видеоконференцсвязи, когда вы сидите и смотрите на собеседника прямо в экран или изучаете таблицы с большим количеством мелких данных. От помех могут просто физически устать глаза.
- AV over IP подразумевает какие-то помехи?
Из-за сжатия у изображений с высокой детализацией может быть искажение. Но это заметно только при просмотре специальных проверочных таблиц, диаграмм или инженерных чертежей.
- Чем AV over IP хуже классической коммутации?
Наиболее распространенная на сегодняшний день гигабитная сеть пока не позволяет передавать изображение совсем без искажений. Можно подобрать проверочные таблицы с разными цветами, по которым заметны отличия между оригиналом и тем, что выдает система. Это происходит из-за использования сжатия с субдискретизацией 4:2:0.
Но, например, у нас есть линейка КЕ с поддержкой KVM, созданная для управления компьютерами с архитектурой ARM и удаленных рабочих мест. В ней предусмотрены два режима: полноцветный режим графики с цветовой субдискретизацией 4:4:4, при котором тест проходят все проверочные таблицы, но видео иногда подтормаживает, и режим видео. В нем тоже есть задержка, так как без нее передать видео через гигабитную сеть не получится, но она лишь 2-3 кадра. AV over IP системы для работы с 10-гигабитными сетями подобного недостатка лишены, но они стоят в два, а то и в три раза дороже.
- С чего стоит начать выбор между классической коммутацией и AV over IP?
Первое, с чем стоит определиться – это цель построения системы. Какой контент необходимо передавать и кому показывать. Это может быть корпоративное ТВ или рабочие места инженеров на нескольких этажах атомной станции, которые осуществляют мониторинг напряжения. Разные задачи требуют различных решений, и во многих случаях AV over IP, конечно, целесообразнее. Не всегда выгоднее, но целесообразнее точно. Такую систему можно расширить, проще заменить вышедший из строя компонент и в ряде случаев возможен бесшовный переход на более высокое разрешение.
Когда нужно идеальное изображение, например, для инженеров и требуется 10-гигабитная система, то тут уже придется задумываться о бюджете. 10-гигабитная инфраструктура с 10-гигабитными свитчами, да и сама система AV over IP как с разрешением Full HD, так и 4K будет значительно дороже.
- В каких проектах требуются 10-гигабитная сеть?
Когда не допускается никаких компромиссов по качеству видео. Но в России из-за высокой стоимости такие проекты пока большая редкость. Если заказчик говорит, что его не устраивает качество, то обычно разговор строится так: «Не хотите традиционную матрицу, чтобы раскидывать по километровым помещениям, а 10-гигабитную систему AV over IP, тогда цена будет в три раза больше, чем у 1-гигабитной». Ответ почти всегда один: «Тогда, пожалуй, нас это устроит».
- Возникают ли у AV-интеграторов сложности при установке IP-систем?
Основная сложность при развертывании IP-системы – это, как правило, неправильный выбор сетевых коммутаторов. У нас есть список рекомендованных моделей, прошедших тестирование на совместимость. Хороший и недорогой вариант – бренд Zyxel. С ними наши приемники и передатчики работают просто идеально, так как под них производителем выпущена специальная прошивка. Вы просто нажимаете кнопку «оптимизировать для AV», и все настраивается самостоятельно. В остальном сетевая инфраструктура менее требовательна, если мы говорим о IP-устройствах, потому что в ней витая пара используется для передачи IP-сигнала, а не как физический носитель в HDBaseT. Нет жестких требований к экрану, нет жестких требований к хорошей обжимке. Если плохой кабель или панели некачественно скоммутированы, то увеличивается задержка, но сигнал доходит. В случае с HDBaseT сигнал может пропадать, что приведет к морганию картинки.
- Как вы относитесь к использованию для AV-инсталляции существующей IP-инфраструктуры заказчика?
Мы всегда рекомендуем строить для передачи видео отдельную сетевую инфраструктуру. Видеопоток в формате 4К с хорошим качеством способен забить всю пропускную способность одногигабитного канала, что приведет к конфликту с другими данными в сети. В результате будет либо пропадать изображение, либо эти данные не дойдут. Отдельная сеть решает эту проблему.
- Кто делает отдельную сеть – IT- или AV-интеграторы?
Сейчас обычно AV-интеграторы делают все сами, так как ничего сложного в этом нет. Достаточно проложить кабель, купить рекомендованные преднастроенные свичи и все это подключить. Раньше это всегда был удел IT. Причем, обычно заказывали всю инфраструктуру целиком, чтобы можно было просто прийти и подключиться.
- Какие ключевые отличия имеют ваши AV over IP системы в сравнении с конкурентами?
Главным отличием является то, что наша система децентрализована и не требует для управления коммутацией основного контроллера, процессора или сервера, как это реализовано у ряда других производителей. Можно независимо подключиться к каждому устройству в сети, открыть веб-интерфейс системы и осуществлять управление. Это дешевле, потому что не надо платить за контроллер, и надежнее, так как при выходе из строя основного процессора прекращает работать вся система. При децентрализованной конфигурации, если какое-то устройство даст сбой, то остальная часть системы продолжит функционировать в штатном режиме.
Второе важное отличие, также повышающее отказоустойчивость, – применение пассивного охлаждения. Шарниры, подшипники и другие движущие элементы собирают пыль, поэтому приходит в негодность быстрее, чем остальные комплектующие. Безвентиляторная конструкция лишена этого недостатка.
В качестве еще одного преимущества я бы отметил возможность вывода изображения в портретном режиме. Если ориентация дисплея не совпадает с ориентацией отображаемой картинки, то система позволяет его легко повернуть и вывести в нормальном виде. Например, в розничной торговле популярно решение, когда для рекламной кампании три монитора поворачиваются и объединяются в видеостену. С нашей системой все это легко реализуемо.
- Как у ATEN организован процесс управления и маршрутизации сигналов?
Управлять коммутацией видео по IP можно тремя способами. Первый – через веб-интерфейс. Подключаетесь к любому устройству, находящемуся в сети, по IP, после чего открывается веб-интерфейс, где видно все приемники и передатчики системы. Управление построено по принципу Drag-and-drop – захватываете источник двойным кликом, перетаскиваете его на любой приемник и происходит коммутация. В окошках приемников и передатчиков предусмотрено превью с обновлением пять кадров в секунду, что позволяет удаленно видеть статус и состояние устройств, а также реальную трансляцию. Здесь же делаются настройки, вызываются предварительные сконфигурированные шаблоны и так далее.
Второй вариант – сторонние контроллеры и наша система управления с помощью команд Telnet. Третий – кнопки на передней панели с поддержкой блокировки, предотвращающей использование посторонними.
- Какие дополнительные возможности предлагают ваши AV over IP системы?
Системы ATEN способны производить коммутацию USB-сигналов независима от видео. У нас было несколько запросов на USB-коммутацию по IP. Систем исключительно USB over IP в ассортименте не предусмотрено, но, если взять самые дешевые приемники с передатчиками и не использовать видео, то можно работать только с USB.
Из других возможностей внимания заслуживает поддержка каскадного подключения приемников через проходной сетевой порт. То есть, если у вас предусмотрен один источник и один передатчик, то, подключив первый приемник, к нему каскадом можно подключать по цепочке другие приемники, не используя свичи.
Также наши системы передают управляющие сигналы RS-232 и ИК, можно деэмбедировать цифровой звук из HDMI и эмбедировать аналоговый, можно построить видеостену с размерностью 16х16. Одним словом, возможностей очень много.
