Наряду с экспозицией, посвященной опытной зоне цифрового вещания в Нижнем Новгороде (см. «ТКТ» № 6), в курс дел современного цифрового ТВ посетителей выставки ввел майский выпуск каталога-обзора фирмы «ЭРА», рассказавший о выпускаемом ведущими фирмами видеооборудовании для производства программ ТВЧ. Важное, с точки зрения посетителей данной выставки, посвященной системам и средствам связи, достоинство этого рассказа — в том, что он начинался со ссылки на принятую в 1999 г. Международным союзом электросвязи (!) Рекомендацию ITU-R BT.709-3, в которой тот определил «единый формат изображения» для производства и международного обмена программ ТВЧ. Как показывает опыт общения с проектировщиками, строителями и заказчиками широкополосных сетей связи, для того чтобы заложить запас пропускной способности, оптимизировать топологию, определить точки доступа и т. д., всегда недоставало четкого представления о том, из чего может сложиться потенциальный ТВ-, видеотрафик. Упомянутая же Рекомендация МСЭ, заложившая высокую степень системной универсальности, позволяет определить «золотую середину»: с одной стороны — потенциал взаимодействия по передаче разнообразных ТВ-, видеосигналов из всевозможных источников заложен солидный и его можно просчитать, а с другой стороны — теперь эти источники и сигналы конкретизированы, их трафик поддается подсчету, он составляет конечную величину и, следовательно, можно определиться с потолком пропускной способности.

Ресурс же для передачи ТВ-сигнала в представленных на выставке системах связи заложен огромный, но, к сожалению, зачастую люди, продвигающие их на рынок, знают лишь, как осуществлять передачу данных, и не разрабатывают решения для ТВ-бизнеса. Редкое исключение представляют собой такие компании, как «Телеком Транспорт», которая, рассказывая о, казалось бы, чисто компьютерной технологии — коммутаторах OptiSwitch (на рис. 1 это синие «коробочки»), привела выкладки по их использованию в ТВ-вещании.

Ключевой элемент здесь — Ethernet. При дооснащении системы кодеками MPEG-2 через Fast Ethernet абоненту по волокну можно передавать ТВ-сигнал со скоростями от 5 до 15 Мбит/с — в зависимости от заказанного качества услуги. Если говорить о максимальном числе каналов, то при передаче потоков с указанными скоростями через Gigabit Ethernet число каналов будет, соответственно, от 200 до 67. А всего, в переводе на «компьютерный» язык, поддерживается до 256 виртуальных сетей на порт в стандарте IEEE 802.1Q. Если же говорить о числе абонентов, то, практически, в пределах домена это порядка 2000. При этом обустройство «последней мили» обеспечивает платформа Fibre Driver; в состав платформы входят модули дуплексной передачи по одному волокну.

Обустройство «последней мили» является наиболее нестандартной задачей цифрового ТВ (мы уже затрагивали этот момент в рассказе о нижегородской опытной зоне), особенно в цепях с обратным каналом. Вот, например, как предлагает ее решать АО «Волоконно-оптическая техника» посредством гибридных волоконно-коаксиальных сетей (рис. 2).

Понятие «коаксиальный кластер» здесь относится к телевизионным распределительным сетям на несколько зданий с общим числом абонентов 300-1500 (это число зависит от степени предоставляемой интерактивности). На рис. 3 показана структура трафика.

Однако схемы схемами, но всем хотелось бы знать о конкретных осуществленных проектах. Компания «ФОРС» назвала сразу два примера внедрения в России оборудования для интерактивного ТВ — правда, оба эти проекта корпоративные, но для наработки эксплуатационного опыта это роли не играет. Основа системы iTV — Oracle Video Server (OVS), компоненты которого — Oracle Video Client (OVC) и Oracle Video Server Manager (OVSM).

OVC включает в себя ПО воспроизведения, декодирования данных из различных видеоформатов, средства управления просмотром, библиотеки и готовые компоненты для разработки прикладных программ; для специальных ТВ-приставок типа set-top box (рис. 4) предусмотрены специализированные версии OVC. OVSM — программа для управления и мониторинга видеосерверов в гетерогенной сетевой среде. Video Server хранит и передает информацию потребителю (клиенту), обеспечивая одновременный просмотр различных фильмов 20 тыс. пользователей. Компоненты видеосернера обеспечивают также преобразование данных между форматами и прием из внешних источников.

Система хранения AV-данных, обеспечивающая их круглосуточную безостановочную передачу в реальном времени, создана на основе программной реализации RAID. Метаданные хранятся п БД Oracle8i; туда же поступают учетные сведения для финансовых расчетов. Видеоданные хранятся в специализированной БД Media Data Store (MDS) —высокопроизводительной файловой системе с повышенной надежностью: патентованная технология позволяет справляться с ошибками и сбоями и имеет гарантированное время ответа. MDS хранит данные в томах, каждый из которых есть набор из жестких дисков, хранящий файлы с видеоматериалом подобно файловой системе ПК, причем файлы индексируются с помощью БД Oracle8i — она же используется для поиска специальной информации традиционными для БД способами. Для предоставления множеству клиентов непрерывного доступа к видеоданным MDS использует технологию Disk Striping и Software RAID.

Disk Striping — сегментирование: одновременный доступ к одному видеофильму обеспечивается посредством хранения данных в виде серии сегментов (обычно по 32 и 64 кбит), распределенных по множеству дисков. Один сегмент может содержать несколько секунд видео. Сегменгирование позволяет распределить запросы на чтение данных между несколькими дисками и таким образом обеспечить параллельную обработку запросов множества пользователей. В Oracle разработан алгоритм оптимизации совместного доступа. Как только один сегменг читается по запросу одного клиента, он тут же становится доступен для других клиентов. Это дает возможность читать параллельно различные части одного фильма, позволяя смотреть его множеству клиентов. Файл выглядит как одна единая копия или одна последовательность байт.

Real-Time Software RAID — основанный на сегментировании вид архивации и восстановления системы. В случае сбоя одного из дисков потерянные данные будут восстановлены по имеющейся архивной информации, и трансляция продолжится без прерываний.

Stream Service — сервис потоков: обрабатывает запросы от клиента; при принятии запроса запрашивает дополнительную информацию для выполнения запроса. Каждый видеофайл имеет индексную запись, содержащую специальную информацию о нем. Сервис потоков при обработке запросов ищет нужный индекс: так, если клиент запросил фильм не с начала, то Stream Service ищет индекс для запрошенного сюжета и указывает Video Pump (поставщику видеоданных, читающему их из MDS и передающему в сеть в реальном времени), какой файл с какой позиции необходимо передавать. Video Pump открывает файл и начинает передавать его зрителю. Если зритель захочет скомпоновать клип из фрагментов одного или нескольких фильмов, а затем обращаться к нему как к обычному фильму, то при этом нового файла создано не будет: при показе клипа будут использоваться хранящиеся фрагменты, передаваемые в нужной последовательности.

Oracle Media Net — сетевая среда, позволяющая процессам OVS обмениваться данными в распределенной гетерогенной среде: например, при необходимости запустить дополнительные экземпляры OVS-процессов на других компьютерах и тем самым сбалансировать загрузку между серверами.

OMN — Oracle-реализация COBRA Object Request Broker.

Real Time Streaming Protocol поддерживается для клиентских устройств и программ, обеспечивая совместимость OVS с широким спектром недорогих устройств типа set-top box.

Как сказано выше, OVS внедрен в России как система корпоративного цифрового ТВ, однако слово «корпоративный» в сегодняшней ситуации не обязательно свидетельствует об узости сферы охвата телеканала. Скорее, здесь имеет место зарождение новой децентрализованной модели вещания.

Вот, например, как хитро преподносит фирма Gilat Satellite Networks Ltd. свою систему Sky Blaster VSAT: «Крупномасштабные продавцы видеоинформации и данных могут воспользоваться открытой архитектурой SkyBlaster для предоставления интерактивных широкополосных приложений заинтересованным промышленным и деловым вертикальным структурам. При помощи стандартов DVB (совместимых с аппаратурой, уже установленной в миллионах домов) SkyBlaster обеспечивает эти сети спутниковым обратным каналом. Таким образом, замкнутые сообщества пользователей обслуживаются инфраструктурой, полностью независимой от наземных линий и телекоммуникационных служб».

Последняя фраза особенно интересна, если учесть, что в состав SkyBlaster входит полноценный ТВ-тракт (рис. 5). Плата приемника DVB поддерживает скорость передачи данных, которая может принимать значения от 2 до 40 Мбит/с, при этом концентратор, обеспечивающий расширяемый конвейерный канал с названными скоростями, устанавливается в головном офисе корпорации либо у поставщика услуг. Что же касается распространения корпоративных ТВ-систем в России, то этот вопрос будет затронут в разделе «Спутниковое вещание», который является логическим продолжением раздела «Цифровое ТВ».

А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 8, 2000 г.