С кодером в рюкзаке

Кажется, что при таком широком распространении нашпигованных мультимедийными возможностями смартфонов, планшетов и других гаджетов любой пользователь может легко стать телеоператором или репортером.

Однако качество видео, получаемого с помощью таких устройств и транслируемого по низкоскоростным каналам сотовой связи, оставляет желать много лучшего. То видео, что годится для показа друзьям, вряд ли подойдет для серьезных корпоративных задач.

Традиционно для оперативной передачи видео телевизионного качества с места событий использовались довольно-таки громоздкие репортажные спутниковые станции. Но в последнее время все большим спросом пользуются более компактные решения, которые способны работать практически по любым доступным каналам, включая сети сотовой связи (2,5G/3G/LTE), а также WiFi и WiMAX. Ряд таких решений был представлен на прошедшей в феврале в Москве выставке CSTB’2012.

Компания LiveU продемонстрировала в «Крокус Экспо» семейство компактных устройств, которые помещаются в небольшом профессиональном рюкзаке и реализуют все возможности передвижной телевизионной станции. Они поддерживают практически все основные технологии беспроводной связи (LTE, HSPA+, HSUPA, HSDPA, UMTS, CDMA EVDO Rev 0/A, WiMAX, WiFi 802.11 a, b, g & n), а также оснащены стандартными портами Ethernet, через которые можно подсоединить, например, спутниковый терминал BGAN. Широкий набор видеоинтерфейсов (SDI, HDMI, IEEE-1394, аналоговые) позволяет подключить к устройству практически любую видеокамеру.

Изюминка технологии, используемой в продуктах LiveU и других подобных решениях, — передача видео по нескольким каналам сотовой связи одновременно (инверсное мультиплексирование). Сигнал с видеокамеры поступает в устройство, кодируется им и разделяется в соответствии со специальным алгоритмом на несколько потоков, каждый из которых направляется в отдельный канал связи. При этом, как рассказали специалисты российского представительства LiveU, система резервирует примерно 30% пропускной способности каналов, чтобы при ухудшении качества связи или отключении одного из каналов сохранить качество передаваемого видео. На принимающей стороне располагается обычный компьютер со специальной программой, которая объединяет полученные по разным каналам связи данные в исходный видеосигнал (см. Рисунок 1). Для обеспечения работы по нестабильным каналам в продуктах LiveU реализован эффективный механизм прямой коррекции ошибок, а также адаптивный алгоритм кодирования (H.264 AVC), который позволяет «на лету» регулировать скорость потока по каждому каналу с учетом изменения его характеристик.

Рисунок 1. Схема решения на базе продуктов LiveU.

Рисунок 2. Устройство LU60 компании LiveU для передачи качественного видео может объединять в один логический канал до 14 различных физических линий связи.

«Старшая» модель LU60 (см. Рисунок 2) способна объединить в единый логический канал до 14 различных физических линий связи. В базовой комплектации она поставляется с семью модемами GSM/3G и одним модемом WiMAX (Yota). Кроме того, LU60 поддерживает WiFi, имеет четыре порта USB (они могут использоваться для подключения внешних модемов) и два порта Ethernet. Как утверждают специалисты LiveU, высокоэффективный антенный массив, которым оснащено устройство, гарантирует устойчивую связь в сложных условиях (например, в местах скопления большого числа людей, в подземных туннелях и на верхних этажах высотных зданий). Понятно, что качество видео на выходе зависит от суммарной ширины каналов связи, которые может «увидеть» устройство. По словам специалистов LiveU, на практике одновременное использование шести модемов GSM/3G позволяет получить канал, ширины которого вполне достаточно для передачи видео высокой четкости (HD 1080i).

«Кодер в рюкзаке» используется и в масштабном комплексном решении для передачи видеосигнала высокой четкости через мобильные сети 3G/WiFi/ WiMAX, которое продемонстрировала на выставке компания Huawei. В состав решения входит также оборудование передачи данных и сетевые экраны, мультисервисные маршрутизаторы AR G3, аппаратура для обработки видеосигнала, его записи и хранения видеоматериалов. Помимо продуктов самой Huawei в комплексе также применяются устройства Dayang Technology — одной из ведущих компаний в области проектирования, разработки и производства профессиональных комплексов, предназначенных для телерадиокомпаний и средств массовой информации.

Рисунок 3. В качестве «кодера в рюкзаке» в представленном Huawei решении было использовано мобильное передающее оборудование TVU Pack компании TVU Networks.

В качестве же собственно «кодера в рюкзаке» в представленном Huawei решении используется мобильное передающее оборудование TVU Pack компании TVU Networks (см. Рисунок 3). Принципы работы этого оборудования во многом схожи с реализованными в продукции LiveU: в логический канал объединяются несколько (до восьми) физических беспроводных каналов, используются алгоритмы кодирования с изменяемой битовой скоростью, применяется механизм прямой коррекции ошибок (FEC) и т. д.

У описанных решений имеются неплохие перспективы для применения в корпоративном сегменте, хотя их основными заказчиками традиционно считаются телевизионные компании. Эти комплексы позволяют вести мобильные видеорепортажи с мест происшествий и осуществлять мониторинг различных событий, что востребовано предприятиями из разных отраслей экономики. Трансляция качественной видеокартинки с удаленных объектов позволит руководителям получить полное представление о происходящих на них событиях, не покидая центрального офиса, что экономит и время, и средства. В немалом числе ситуаций непосредственное посещение интересующего места связано с необходимостью специальной экипировки, — например, если это аварийный атомный реактор или другой опасный объект. Оснащение такими средствами одного оператора и предоставление возможности экспертам наблюдать за происходящим удаленно также являются преимуществом использования мобильных видеокомплексов.

Именно для конкретного корпоративного заказчика подобный комплекс был разработан компанией Trinity, которая также представила его на выставке CSTB. Им является крупная логистическая компания с большим складским комплексом. Сотрудники, оснащенные камерами и мобильными кодерами Trinity XCoder, могут снимать на камеру товары и процессы и передавать эту информацию экспертам, находящимся в центральном офисе. Поскольку весь складской комплекс охвачен сетью WiFi, в первую очередь была реализована возможность работы по этой беспроводной технологии. Весной 2012 года Trinity планирует реализовать поддержку каналов сотовой связи (2G/3G/4G/ LTE), причем как и в решениях LiveU и TVU Networks будет обеспечиваться одновременная передача по нескольким (до шести) подключениям.

В решении Trinity используется мультибитрейтный кодер H.264, реализованный томской компанией Elecard. Само устройство XCoder, которое также размещается в рюкзаке, может работать до трех часов без подзарядки (на одном комплекте аккумуляторов) при температуре от -40 до +40°С. Серверная часть решения (сервер Trinity V-Cinema) обеспечивает прием адаптивных потоков с мобильных кодеров, оснащена встроенной системой хранения емкостью до 32 Тбайт и позволяет подключать внешние системы NAS.

Является ли «рюкзачный» формфактор единственным на рынке мобильных комплексов трансляции видео? Конечно, нет. Например, предлагаемый компанией Aviwest передатчик IBIS DMNG (Digital Mobile News Gathering) просто крепится к профессиональной камере. Технология Aviwest также предусматривает возможность объединения нескольких каналов сетей сотовой связи, а также использование при необходимости спутниковых терминалов BGAN. Приемная часть — IBIS Studio — включает приемник и декодер и позволяет транслировать «живое» видео по ТВ-каналам, системам Web-TV или на мобильные устройства.

Рисунок 4. Система Frontline Communicator компании AudiSoft Technologies.

Если достаточно только связи по WiFi, то спектр решений еще шире. Прежде всего следует упомянуть во многом уникальную разработку Frontline Communicator компании AudiSoft Technologies (см. Рисунок 4). Она состоит из прикрепляемого к поясу компактного компьютера со встроенным деокодеком и двух видеокамер: одна вместе с микрофоном и наушниками надевается на голову пользователя, вторую он держит в руках. Благодаря первой камере специалисты, располагающиеся за тысячи километров, могут видеть все то, что видит оснащенный системой Frontline пользователь, находящийся на месте события. С помощью второй камеры можно более детально разглядеть интересующий объект (она обеспечивает 40-кратное увеличение) или организовать обычную видеосвязь. Frontline Communicator по WiFi взаимодействует с устанавливаемым недалеко (удаление до 100 м) узлом доступа, который уже подключается к «большой земле» по спутниковому или иному каналу.

Рисунок 5. Мобильный терминал Librestream.

Еще один вариант — мобильные терминалы компании Librestream (см. Рисунок 5). Они выглядят как большие профессиональные фотоаппараты, но при этом являются высококачественными видеокамерами с интегрированным кодером и встроенной поддержкой WiFi. Выпускаются модели со степенью защиты IP64, что позволяет использовать их в самых жестких условиях. Снимаемое таким терминалом видео передается до ближайшей точки доступа WiFi (возможно подключение и по проводному каналу Ethernet), а далее по существующей сети, например Интернет, до получателя — это может быть просто компьютер со специальным ПО или другой видеотерминал. Обратная связь, как и в других рассмотренных в статье решениях, обеспечивается только в режиме передачи аудио — для общения с оператором.

Итак, топ-менеджерам и высококвалифицированным экспертам сегодня не обязательно «мотаться по объектам», чтобы быть в курсе важных для бизнеса событий. Современные мобильные видеотерминалы позволяют организовать для них виртуальное присутствие, что экономит их драгоценное время и средства компании, а главное — дают возможность оперативно принимать важные решения с максимальной информированностью.

Александр Барсков — ведущий редактор «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: ab@lanmag.ru.