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Vídeo Sobre IP: O Que Aprendemos Até Agora

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Vídeo sobre IP: O que aprendemos até agora



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Os últimos anos foram emocionantes para a indústria de broadcast. Vimos que o rápido desenvolvimento e implementação de infraestruturas baseadas em COTS e IP introduz novos fluxos de trabalho para agilizar as operações e reformular a forma como construímos as instalações.

Com todas as opções e a flexibilidade que oferecem as infraestruturas baseadas em IP, também é adicionada complexidade ao sistema. Além dos padrões de transmissão existentes para o transporte de vídeo sobre cabo coaxial, como o SMPTE 292M, foram introduzidos no mercado uma infinidade de novos padrões que, embora funcionalmente resolveram um problema, geraram grandes problemas de interoperabilidade que inibiram o crescimento e a adoção em massa.

Com métodos conflitantes para o transporte de vídeo sobre IP (NMI, SMPTE 2022-6, ASPEN e outros), os clientes hesitaram em implementar soluções de IP de um único fornecedor. Quem quer arriscar a implementação de uma solução que poderia ser rapidamente substituída por um novo padrão mais flexível? Com o trabalho de associações da indústria como a AIMS (Alliance for IP Media Solutions), vimos que o setor adotou rapidamente o SMPTE 2022-6 e o padrão SMPTE 2110 proposto. Ter um conjunto funcional de padrões com o qual implementar uma instalação de broadcast ou pós-produção permitiu a rápida adoção de infraestruturas IP em fluxos de trabalho de todos os tamanhos. Aprendemos que com a nova tecnologia vem o risco, mas com vários fornecedores trabalhando em direção a um objetivo comum, com um conjunto comum de padrões, esse risco pode ser minimizado.

A velocidade da inovação tecnológica é um dos maiores pontos fortes da migração para uma infraestrutura COTS, mas também é um dos maiores desafios. A é um gráfico geral do avanço das taxas de dados com banda base, em comparação com o avanço das taxas de dados com switches IP ao longo do tempo. Quando comparamos esse gráfico com a , podemos ver que os fabricantes de COTS têm impulsionado taxas de dados cada vez maiores, até um ponto que está além dos requisitos da indústria de broadcast.

Apenas três anos atrás, as taxas de dados de 10GBbase e 40G agregados eram a única solução rentável para o transporte de vídeo. 10G era ótimo para transportar 1080p e resoluções menores, mas 4K UHD com sua taxa de dados de 12G era um desafio. O sinal tinha que ser dividido em várias interfaces físicas ou era necessária uma compressão leve como TICO (4:1). Com o surgimento de interfaces de taxa de dados de 25G base e interfaces de 100G agregados, agora está disponível um caminho sofisticado para transportar 4K UHD via IP.

O uso de 25G em dispositivos periféricos gerou alguns desafios adicionais em termos de eficiência da rede. As portas 25G representam um custo significativo em comparação com as portas 10G. Se um dispositivo, como uma câmera com 1080p, usa uma porta 25G, você paga por uma porta 25G mas usa apenas uma fração de suas capacidades. Com apenas um dispositivo isto pode não ser um grande problema, mas com 20 câmeras (ou mais para algumas instalações), a ineficiência do projeto é multiplicada significativamente. Se aplicarmos o mesmo para todos os dispositivos em um sistema que apenas emite um ou dois sinais 3G, teremos um grande desperdício de fundos CAPEX, largura de banda alocada e espaço físico para switches. Os agregadores de fluxo, como o GV Node da Grass Valley, têm desempenhado um papel importante na entrega de soluções rentáveis que permitem a agregação de sinais de largura de banda menor em interfaces de dados agregados maiores. Por exemplo, o GV Node pode pegar até 144 sinais bidirecionais 3G, que podem ser facilmente 72 conexões 10G usando múltiplos switches de rede, e agregá-los em 12 conexões de 40G, diminuindo significativamente o número de E/S da camada física e maximizando a largura de banda usada nessas conexões. Veja a .

Com os problemas da camada física considerados, e um conjunto de padrões contra, o problema da compatibilidade dos switches COTS era um obstáculo que devia ser abordado. Nem todos os switches são iguais.

Só porque um fabricante de switches afirma que pode transportar 10G ou 25G, não significa que ele possa lidar com toda a largura de banda, em todas as portas, o tempo todo. A maioria dos switches são projetados para transportar dados da "melhor forma possível", o que significa que eles farão o melhor esforço para levar os dados ao destino. Se não conseguir, o switcher continuará tentando. Isso é ótimo para fluxos de trabalho baseados em arquivos e usando protocolos que são projetados para usar alta latência ou conexões com buffer, mas é um desastre para a produção de vídeo em tempo real.

Com o vídeo em tempo real, simplesmente não podemos aceitar que os dados sejam transmitidos mais tarde. A solução deve ser projetada para que todos os fluxos de fontes possam mudar para todos os destinos, a qualquer momento, sem atraso ou buffering. A maioria dos fabricantes de switches agora possui switches projetados para fazer exatamente isso, mas requerem firmware especial, licenças, ASICs nos switches e software de controle. Os primeiros clientes a implementar infraestruturas COTS em grande escala assumiram o risco e a curva de aprendizagem necessária para encontrar uma solução funcional. Agora que temos muitas implementações em grande escala, o risco foi amplamente minimizado.

O benefício de hoje no uso de switches COTS é simples: vários fabricantes de switches COTS implementaram soluções completas que não exigem que o usuário final saiba o firmware ou hardware necessário para atender seus requisitos. Isso torna muito mais fácil a vida em um mundo IP.

- Robert


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