Внедрение медиа-архива на базе сети хранения позволило российской телекомпании НТВ значительно увеличить скорость подготовки новостных материалов в эфир, обеспечить оперативность их доставки и повысить эффективность всего производственного процесса.
Когда с экрана телевизора звучит просьба диктора не переключаться на другой канал, она доносит лишь слабый отголосок нешуточного соперничества за потребителя зрелищ, развернувшегося в телеиндустрии. Команды профессионалов из арт-директоров, художников, психологов и просто креативных персон находятся в постоянном поиске способов расширения зрительской аудитории и удержания ее внимания: появляются новые проекты, внедряются средства интерактивного взаимодействия, предлагаются нестандартные приемы оформления эфира.
Сохранить высокий уровень конкурентоспособности удается только при условии оперативности подачи материалов (особенно это касается блока новостей) и высокого качества художественного оформления. Добиться этого можно, лишь опираясь на соответствующую техническую базу, обеспечивающую весь технологический процесс подготовки телепрограмм. Она включает как инфраструктуру, так и инструментальные средства, с помощью которых осуществляются прием, обработка, перемещение и сохранность материалов, а также возможность их быстрого поиска в архиве.
МИРОМ ПРАВИТ ЦИФРА
Те технические инновации, которые сегодня вторгаются в телевизионное пространство, можно охарактеризовать как массовый переход телеиндустрии на цифровые рельсы. В первую очередь модернизация затронула процесс монтажа: на смену линейным станциям пришли комплексы нелинейного монтажа (Non Linear Editing, NLE), применение которых делает процесс обработки аудио- и видеоматериалов более удобным (см. врезку «Это станция какая?»).
Телекомпания НТВ одной из первых в нашей стране приступила к модернизации парка монтажного оборудования: несколько лет назад началось поэтапное приобретение нелинейных комплексов. Сегодня их количество достигло 20, а для обеспечения процесса производства телепрограмм развернута высокоскоростная производственная сеть Gigabit Ethernet на базе многомодового волоконно-оптического кабеля и коммутаторов Cisco серии Catalist (проект реализован компанией «Медит Профи»). (Параллельно в телекомпании функционирует офисная сеть 100 Мбит/c для просмотра подготовленных материалов c невысоким разрешением.) При выборе нелинейных монтажных станций было принято системное решение: все приобретенные в разное время модели NLE производства Pinnacle (Blue, Silver, Addition) совместимы между собой как по формату, так и по метаданным в расчете на их дальнейшую интеграцию.
С ПРИЦЕЛОМ НА БУДУЩЕЕ
Созданный базис позволил задуматься об оптимизации всех производственных процессов. Необходимо было повысить оперативность работ по подготовке материалов к эфиру и упростить процесс их выдачи (материалы доставлялись в эфирные аппаратные на CD и HDD). Высококвалифицированные специалисты по монтажу должны были иметь под рукой на одном устройстве весь необходимый инструментарий для использования эксклюзивных элементов оформления эфира. Вместе с тем, нужно было предусмотреть возможность дальнейшего расширения производства путем наращивания мощностей и, что принципиально важно для специфики телепроизводства, — без его остановки.
Процесс оптимизации затронул две основные ветви производства. Первая — художественное производство — обеспечивает подготовку сериалов, фильмов, авторских программ, которые снимаются на видеопленку. Вторая реализует подготовку программ новостей. И в том и в другом случае приходится регулярно обращаться к оперативному архиву отснятых материалов; кроме того, периодически возникает необходимость отыскать какой-либо сюжет в архиве долгосрочного хранения.
Распределенные по всей сети нелинейные монтажные станции в качестве хранилища использовали собственные винчестеры либо внешние локальные диски, поэтому доступ к оперативным материалам был организован чрезвычайно неэффективно. В связи с этим возникла настоятельная потребность в организации совместного доступа к оперативному архиву, что может быть реализовано только на базе централизованного хранилища.
В случае выхода из строя нелинейной станции централизованная архитектура хранения позволяет быстро, в течение считанных минут, переключиться на любую другую нелинейную станцию и «поднять» весь материал. Для оптимизации цифрового производства, реализации архива и системы видеообмена телекомпанией НТВ был выбран проект компании «Медит Профи», где практически полностью учтены рекомендации медиа-лаборатории Bethesda компании IBM в отношении аналогичного проекта, реализованного в CNN на базе архитектуры IBM Digital Media Center (DMC). Решение охватывает все возможные аспекты процесса создания, хранения и использования архива и базируется на наиболее современных технологиях как в части обработки аудиовизуальных материалов, так и в части хранения цифровых массивов.
АРХИТЕКТУРА ПРОЕКТА
В основе проекта используется платформа Media Modular Platform (MMP), разработанная компанией «Медит Профи» при поддержке компаний IBM, Pinnacle и Snell&Wilcox. Платформа предназначена для создания комплексов профессионального цифрового видеопроизводства в форматах DV и/или MPEG-2 и цифровых видеоархивов длительного хранения. Она обеспечивает интеграцию решения Digital Media Center (DMC) от компании IBM с системами нелинейного монтажа.
Благодаря модульной архитектуре, MMP позволяет создавать клиенто-ориентированные решения с последующей возможностью добавления модулей (функций) без остановки производства. Подобный подход существенно снижает стартовые вложения при создании комплексов цифрового видеопроизводства (цифровых видеоархивов) и значительно уменьшает риски при внедрении. Не перечисляя всех элементов этой архитектуры, отметим ее ключевые компоненты. Основу MMP составляет сеть хранения SAN, объединяющая группу серверов и архивных устройств и базирующаяся на двух резервирующих друг друга 16-портовых встроенных коммутаторах SAN Swith Fibre Channel с интеллектуальными функциями.
В MMP рекомендуется использование кластера из серверов IBM eServer p5 550 под управлением ПО High Availability Cluster Multi-Processing (HACMP) и General Parallel File System (GPFS). Типовая архитектура MMP допускает любое количество серверов. Все серверы в кластере в состоянии обеспечивать как параллельный режим работы (распределение нагрузки между серверами), так и резервирование (перераспределение задач с неисправного узла кластера на работоспособные серверы). Таким образом, задача увеличения производительности комплекса решается без остановки производства простым добавлением новых серверов и расширением системы хранения.
Помимо масштабируемого параллельного доступа к видеоматериалам с рабочих станций и нелинейных монтажных комплексов архитектура MMP позволяет реализовать прикладные функции обработки медиа-данных и их экспорта/импорта, индексирования метаданных, операции поиска медиа-материалов с рабочих мест в низкоскоростной сети или через Internet, а также осуществлять управление технологическими процессами.
Ключевой элемент MMP, на базе которого реализуется оперативный архив телекомпании, — дисковый массив IBM FAStT700 с возможностью масштабирования до 32 Тбайт за счет модулей расширения EXP700. Этот сервер хранения представляет собой модульную систему с параллельной архитектурой для быстрого совместного доступа к данным со стороны различных серверов и приложений. Хранилище на базе FAStT700 выполняет три основные функции: производственного архива для организации непосредственной работы подразделений телекомпании; обмена данными между архивом длительного хранения, производственным архивом и внешними системами; хранилищем баз данных и объектов метаданных архива длительного хранения (в том числе метаданных и видео низкого разрешения). FAStT700 поддерживает логические разделы LPAR для организации совместного доступа к хранилищу со стороны различных подразделений, например художественного и новостного производства.
Для долговременного хранения архивных материалов предполагается использование одиночных стримеров Ultrium-3 на рабочих местах редакторов архива. Данный подход эффективен при создании архивов длительного хранения, так как при его использовании цена хранения одного часа видеоматериала по сравнению с видеокассетами оказывается ниже минимум вдвое. Для задач среднесрочного хранения видеоматериала в систему интегрируется автоматизированная ленточная библиотека IBM Total Storage 3584.
Работу с уже накопленным кассетным видеоархивом в аналоговом формате планируется осуществлять «по запросу». Например, у московской телекомпании НТВ имеется около 16 тыс. ч архивных материалов на видеокассетах. Постепенно, по мере возникновения надобности в той или иной кассете, этот архив будет перекодироваться в цифровой формат. А вот все новые материалы, предназначенные для хранения, сразу будут направляться в архив долгосрочного хранения уже в «оцифрованном» виде.
Основное предназначение платформы MMP — интеграция различных компонентов в единый производственный комплекс. Чтобы он работал слаженно и эффективно, специалисты «Медит Профи» разработали интеллектуальную надстройку управления медиа-материалами и связующее программное обеспечение (middleware) для интеграции работы всех компонентов (нелинейных монтажных комплексов, специализированных станций аналого-цифрового преобразования аудио-, видеосигналов и проч.).
Функцию управления выполняет решение Media Asset Management (MAM) — система управления архивом, средой для поддержки процесса производства и средой для приема, записи, редактирования и выдачи готовых материалов в реальном времени. MAM обеспечивает управление «захватом» и кодированием видеоматериалов, обработкой (форматирование при импорте), контролем качества, каталогизацией и созданием индексов, хранением, поиском, просмотром, монтажом, представлением для экспорта и/или вывода материала на кассеты либо в эфир.
ВОПЛОЩЕНИЕ
В ходе реализации первого этапа проекта на платформе MMP в московской телекомпании НТВ была приобретена стартовая конфигурация этой архитектуры (см. Рисунок 1): массив хранения IBM Total Storage FAStT 700 со скоростными дисками FC емкостью 72 Гбайт и скоростью вращения 15 тыс. оборотов в минуту и кластер на базе двух серверов IBM eServer xSeries 346 под управлением OC Linux (поставка осуществлена по каналам российского дистрибьютора Landata). Прежний сервер IBM eServer pSeries 610 теперь выполняет функции выделенной управляющей машины кластера, его применение существенно ускоряет перераспределение нагрузки с одного узла на другой в случае выхода из строя одного из узлов. На каждом из узлов кластера размещается файловая система GPFS, которая содержит инструменты администрирования, настройки и управления ресурсами для обеспечения (оптимизации) высоких скоростей передачи и доступности массива при различных операциях (чтении, записи, транзакциях, организации мгновенных срезов данных, многоуровневом «откате» при записи данных, управлении заголовками и прoч.).
Особенность дискового массива FAStT700 заключается в наличии двух внутренних коммутаторов Fibre Channel 2 Гбит/c, образующих коммутирующую инфраструктуру сети хранения с взаимным резервированием потоков. Первоначальная емкость системы — 2 Тбайт, но установленный контроллер позволяет масштабировать систему до 32 Тбайт. В настоящее время на московском канале НТВ к массиву FAStT700 подключено нелинейное оборудование, занимающееся обработкой только новостных программ. Когда будет принято решение о подключении к нему всего художественного производства, сделать это будет достаточно просто: необходимо будет лишь увеличить емкость системы хранения и поставить пару внешних коммутаторов FC на 16 портов.
Предусмотренная в архитектуре MMP и планируемая в перспективе на московском канале НТВ ленточная библиотека IBM 8435 обеспечивает быстрый доступ к архивным материалам и их долговременное хранение. Гарантийный срок хранения лент Ultrium-3 составляет 30 лет при регулярном использовании, между тем как хранение данных на видеокассете представляет собой довольно затратный способ: воспроизведение такой ленты хотя бы дважды в течение трех лет чревато дефектами. Главным же преимуществом хранения медиа-данных на магнитных лентах в цифровом формате генеральный директор «Медит Профи» Ярослав Поляков называет колоссальную экономию: при планах на ближайшие два года сохранить в архиве 20 000 ч видеоматериалов телекомпания вынуждена будет заплатить 267 тыс. долларов только за кассеты в формате DVCam, в то время как приобретение картриджей LTO-2 для такого же объема хранения обойдется в 80 тыс. долларов.
Параллельно в «Телекомпании НТВ Санкт-Петербург» реализуется аналогичный проект на базе типовой платформы MMP, который по сравнению с московским развивается еще более динамично: на централизованный сервер хранения FAStT700 планируется перевести производство не только блоков новостей, но и художественных программ. Кроме того, в Санкт-Петербурге до конца текущего года намечено установить ленточную библиотеку IBM и впервые в практике отечественного телевещания наладить все производство видеоматериалов без использования аналоговых кассет. Файл с нелинейной монтажной станции будет направляться непосредственно в центральное хранилище, затем одна его копия — на эфирный сервер в студию, а другая — в медиа-архив на ленточной библиотеке.
ИНФОРМАЦИЯ ПЕРВОЙ СВЕЖЕСТИ
Подготовка блока новостей имеет особую специфику — новость быстро теряет свою актуальность. Группа подготовки новостей в течение короткого периода времени должна быстро написать текст, собрать сюжеты и утвердить их, причем ситуация осложняется тем, что на канале готовятся шесть новостных блоков для разных часовых поясов, и каждый раз заново. Поэтому самое важное требование — поток данных не должен вносить задержки.
Как уже говорилось, массив емкостью 2 Тбайт пока используется исключительно для нужд производства новостных программ. Художественное производство осуществляется путем переброса материала между серверами и нелинейными станциями по волоконно-оптической сети, но к центральному хранилищу соответствующие нелинейные станции пока не подключены, поскольку для этих задач емкости хранилища не достаточно. Впрочем, это можно будет сделать немедленно, как только добавятся дисковые емкости.
Благодаря консолидации ресурсов удалось обеспечить совместный доступ к новостным материалам и тем самым значительно ускорить их подготовку. В ходе реализации проекта к централизованному хранилищу была подключена «Служба городов» — эта система доставки контента из регионов со всей страны позволяет быстро и оперативно принимать материал, выполнять монтаж и подготавливать кассету для эфира. Как только новостной материал попадает в центральное хранилище, автоматически создается файл с низким разрешением для пробного просмотра в офисной сети. После просмотра ответственным шеф-редактором и утверждения материала файл с высоким разрешением отправляется на эфирный сервер. Автоматизацию процесса перенесения готовых программ на эфирный сервер обеспечивает система планирования новостей Newsroom.
Для проекта «Служба городов» специалисты «Медит Профи» разработали систему VIDI Transmit — ПО для ноутбука с набором приложений, включающим систему для монтажа видео. Такой журналистский комплект обеспечивает доступ в Internet, видеомонтаж, сжатие и передачу видео, на нем размещаются собственный архив и редактор текстов. Поскольку новостные сообщения относительно коротки, журналист может самостоятельно подготовить файл в цифровом виде и быстро передать его из любой точки доступа 802.11 оператора RTComm. Машине съемочной группы остается лишь подъехать к одной из таких точек, подключить ноутбук и в течение 5—10 мин передать подготовленные видеоматериалы.
До того как был реализован этот проект, услугу передачи материалов по аналоговым линиям «РТКомм» приходилось заказывать минимум за 2 ч до начала передачи данных, а для надежности — за сутки, либо отправлять в нужное место собственную машину со спутниковой антенной, что не всегда осуществимо. Первые опытные зоны этой службы, действующие в Санкт-Петербурге, Самаре и Ульяновске, позволяют быстро передавать подготовленный файл по радиоканалам VPN MPLS любым способом — через спутник или релейные перегоны. В недалеком будущем НТВ и «РТКомм» откроют такие точки доступа в 20 городах Российской Федерации.
В Москве центр приема находится на узле M10, к которому подключена волоконно-оптическая линия связи сети НТВ, а в Санкт-Петербурге развернут мощный корпункт приема, ежедневно транслирующий по два часа видеоматериалов. Отснятый материал сразу же попадает на сервер хранения, а оттуда — на одну из нелинейных станций, задействованных в подготовке блока новостей.
Реализация первого этапа проекта по оптимизации производственного процесса на московском телеканале НТВ заняла в общей сложности полгода. Если исключить время, потраченное на согласования, для его воплощения потребовалось бы не более двух месяцев, а при использовании демонстрационного комплекса компании Landata, организованного при департаменте серверов и систем хранения IBM на базе архитектуры RISC, весь проект может занять один месяц. Проект тиражирован во многих российских телекомпаниях и поэтому является типовым. Стоимость первого этапа проекта, включая оборудование IBM, составляет 300 тыс. долларов.
Наталья Жилкина — научный редактор «Журнала сетевых решений/LAN». С ней можно связаться по адресу: nzil@lanmag.ru.
Коротко о главном
OAO «Телекомпания НТВ»
Москва, ул. академика Королева, 12
http://www.ntv.ru
Факты. Телекомпания НТВ создана в 1993 г. До сих пор это — единственный частный российский телеканал, имеющий статус федерального. Аудитория НТВ в России превышает 117 млн человек. Помимо территории России вещание НТВ распространяется на страны СНГ, а также Западную Европу, Ближний Восток, США и Канаду. Телекомпания имеет сеть корреспондентских пунктов по всей России и в странах СНГ, а также в Нью-Йорке, Берлине, Лондоне, Брюсселе.
Задачи. В рамках выбранной долгосрочной перспективы стратегии перехода от аналогового к цифровому производству видеоматериалов предполагалось кардинально повысить оперативность и эффективность их подготовки и хранения. Однако для этого требовалось построить масштабируемую сетевую инфраструктуру для поддержки необходимых инструментальных средств и приложений.
Решение. Перед началом проекта были созданы необходимые предпосылки для его реализации, а именно — развернута высокопроизводительная волоконно-оптическая сеть и модернизирован парк оборудования для монтажа видеоматериалов в цифровом формате. Специалисты «Медит Профи» выполнили весь цикл работ, предусмотренных первым этапом проекта, включая поставку техники через дистрибьюторский канал Landata, интеграцию всех компонентов производственной сети, проектирование и создание архива новостных видеоматериалов в сети хранения, а также внедрение системы управления архивом, средой для обеспечения процесса производства и средой для приема, записи, редактирования и выдачи готовых материалов в реальном времени.
Вывод. В результате удалось организовать консолидированный архив новостных видеоматериалов и совместный доступ к ним со стороны нелинейных монтажных комплексов. К консолидированному хранилищу был подключен проект «Служба городов», что позволило существенно снизить объем рутинных операций, ускорить получение, подготовку и выдачу в эфир видеоматериалов. Тем самым заложен надежный базис для гибкого расширения инфраструктуры производственного подразделения телекомпании с возможностью последующего подключения к оперативному архиву хранения художественного производства, полного перехода к цифровому производству, внедрению на его базе мощных систем поиска медиа-материалов по контенту.
Это станция какая?
Станция нелинейного монтажа (Non Linear Editing, NLE) представляет собой специализированный компьютер с инсталлированным программным обеспечением для монтажа видеопрограмм. Она имеет собственный массив для хранения материалов — как правило, это обычный винчестер или внешний дисковый массив. Установленные на НТВ монтажные станции Pinnacle оснащены локальными жесткими дисками на 240 Гбайт в расчете на хранение видеоматериалов, длительность воспроизведения которых составляет несколько часов.
В процессе монтажа NLE преобразует предварительно отобранный видеоматериал в удобный для редактирования файл в цифровом формате: сюжет можно легко скомпоновать заново, исправить ошибку, а на выходе получить производственный файл. Благодаря развитому редакторскому инструментарию качество подготовленного материала существенно выше того, что обеспечивается линейными станциями. По мнению технических специалистов медиа-индустрии, переход на NLE — неизбежный путь любой телекомпании, которая заинтересована в сохранении конкурентоспособности.
Неудобство работы с NLE заключается в длительности процедуры «оцифровки» материала — магнитофон работает в режиме реального времени, буквально час в час. Для того чтобы подготовить получасовой материал, потребуется оцифровать не менее 2 ч исходного материала. Кроме того, не менее получаса уйдет на перезапись готовой программы на выходную кассету. При съемке сериала или подготовке художественной программы, иногда ведется двухчасовая съемка объекта с разных точек с четырех камер. Для подготовки готовой программы длительностью 1 ч только на преобразование исходного материала уйдет не менее 8—12 ч. Естественное желание ускорить этот процесс в идеале можно удовлетворить при переходе на безленточное производство (с использованием камер, записывающих материал сразу на жесткий диск и последующим хранением информации в долгосрочном архиве в цифровом формате на лентах Ultrium LTO-3).
При работе на станциях линейного монтажа используются только видеокассеты, на выходе получается готовая аналоговая мастер-кассета. Хотя применение аналоговых ленточных носителей ускоряет процесс производства из-за отсутствия этапа «оцифровки», этот метод не предоставляет тех удобств, которые в состоянии обеспечить система NLE: если в процессе монтажа материал потребуется скомпоновать по-другому — всю работу придется начинать заново.