Статьи

MultiProbe и MultiScreen: мониторинг, который идет в ногу с эволюцией ТВ-рынка

30 Октября 2024

Системы мониторинга параметров представляют собой инструменты для наблюдения и анализа различных характеристик и параметров в системах, устройствах или процессах. Они используются для непрерывного сбора данных о состоянии и работе объектов и их окружения.

Сегодня системы мониторинга сигналов в телевидении играют ключевую роль в обеспечении качества передачи и надлежащего функционирования сетей доставки контента до зрителя.

Эволюция телевидения: от аналога к цифре до приложений (app)

Телевидение прошло долгий путь с момента своего появления, претерпевая значительные технологические и структурные изменения. Рассмотрим ключевые этапы его развития, от аналогового вещания до современных стриминговых платформ, а также развитие технологий, качества изображения и сетевых технологий.

Переход от аналогового к цифровому телевидению в 90-х годах 20 века стал значительным шагом вперед. Цифровое телевидение предложило зрителям лучшее качество изображения и звука, возможность передачи большего количества каналов и внедрение новых сервисов, таких как электронные программы передач, Hbb, субтитры.

MSvsMP

С развитием цифрового кабельного телевидения зрители получили доступ к большему количеству каналов и улучшенному качеству передачи сигнала. Кабельное телевидение также позволило внедрить платные каналы и премиум контент.

С приходом Интернета и сетевых протоколов телевидение начало переходить на IP-технологии, что позволило доставлять контент через глобальную сеть или сеть оператора связи. С появлением стриминговых сервисов, таких как Netflix, Hulu и Okko, зрители получили возможность смотреть контент на своих условиях, без привязки к телевизионным сетям. Смарт-приложения (app) для смарт-телевизоров, компьютеров и мобильных устройств изменили способы потребления контента.

Сейчас телевизионные программы и фильмы можно смотреть не только на телевизорах, но и на смарт-телевизорах и мобильных устройствах с операционной системой через установленные приложения (app). Смартфоны и планшеты стали полноценными платформами для потребления видео, что позволяет зрителям оставаться на связи с любимым контентом в любое время и в любом месте.

Лозунг “Выше качество и больше каналов” подтолкнуло мировое сообщество к разработке и внедрению в сфере телевидения новых стандартов и технологий, как в производстве, методов сжатия, так и в транспортировке и отображении контента.

Возможность передавать несколько каналов в одном потоке называется мультиплексированием, а сам поток называется транспортным. Это позволяет операторам предлагать пакеты каналов, что в свою очередь дает использовать одну радиочастоту. Сегодня зрители могут выбирать из сотен каналов, предлагающих разнообразный контент.

Качество изображения прошло путь от стандартного разрешения (SD) до высокого разрешения (HD) и до премиум ультравысокого разрешения (UHD). Современные телевизоры поддерживают разрешение 4K и 8K, что обеспечивает невероятно четкое и детализированное изображение. Частота кадров также значительно увеличилась. От стандартных 25 кадров в секунду телевидение перешло к частоте 50, 60, 100 и даже 120 кадров в секунду, что делает изображение более плавным и реалистичным. Технология High Dynamic Range (HDR) позволяет передавать изображения с большим динамическим диапазоном, что делает цвета более яркими и насыщенными.

Все это привело к тому, что современные телевизионные каналы требуют значительной полосы пропускания. Для передачи одного сжатого канала 4K может потребоваться до 30 Мбит/с, а несжатые видеопотоки и группы каналов требуют ещё большей полосы пропускания до 1-12 Гбит/с. Современные кодеки, такие как H.265, H.266, AV1 и VP9, позволяют сжимать видеопотоки, сохраняя высокое качество изображения при меньшей полосе пропускания, а специальные стриминговые протоколы позволяют передавать видеопотоки с минимальными задержками и максимальным качеством.

Для чего нужны телевизионные системы мониторинга 

На сегодняшний день системы мониторинга параметров являются важным инструментом для отслеживания и анализа различных параметров работы систем и приложений. Традиционные аспекты и принципы таких систем: измерение параметров, сбор и хранение данных, визуализация и отображение данных, оповещения и уведомления, анализ и оптимизация.

В телевидении системы мониторинга параметров и функционирования инфраструктуры играют ключевую роль в обеспечении качества создания, передачи, надлежащего функционирования телевизионных сетей и доставки контента. Здесь к традиционным аспектам и принципам систем мониторинга добавляются специфичные для отрасли аспекты и характеристики:

  1. Мониторинг качества видео и аудио: Системы мониторинга включают в себя инструменты для измерения качества видео и аудиосигнала. Это включает параметры, такие как разрешение, частота кадров, уровень сигнала, а также оценку различных артефактов и искажений, которые могут повлиять на восприятие зрителя.
  2. Мониторинг сетевых параметров: Системы отслеживают сетевые параметры, такие как задержки, потери пакетов и пропускную способность, что критически важно для передачи телевизионных сигналов через IP-сети или сети передачи данных.
  3. Мониторинг мультимедийных потоков (Transport Streams): Системы мониторинга фокусируются на анализе и контроле транспортных потоков Transport Streams (TS). TS используются для передачи множества аудио- и видеопотоков, а также дополнительной информации, такой как субтитры и метаданные. Системы мониторинга анализируют TS на предмет правильной структуры, соответствия стандартам (например, MPEG-2, MPEG-4), а также для выявления любых ошибок или несоответствий стандартам (например, ETSI TR 101 290), которые могут повлиять на качество воспроизведения.
  4. Анализ качества обслуживания (QoS) и качестве восприятия (QoE): Системы также оценивают качество обслуживания (QoS) и качестве восприятия (QoE) телевизионных услуг. QoS относится к техническим параметрам, в то время как QoE измеряет удовлетворение зрителей от просмотра, их восприятие качества изображения и звука.
  5. Мониторинг устройств и систем резервирования и переключения сигналов: Важным аспектом является мониторинг резервирования сигналов и автоматического переключения на резервные каналы в случае сбоев или неисправностей в основном телевизионном сигнале.

Системы мониторинга параметров в телевидении позволяют специалистам быстро обнаруживать и устранять проблемы, улучшать качество обслуживания, тем самым повышать удовлетворенность зрителей. В эпоху цифровизации и распространения контента через множество платформ и сетей связи такие системы стали ключевым элементом телевизионной инфраструктуры.

Решения для мониторинга MultiScreen и MultiProbe от “Стрим Лабс”

Разработанное компанией Стрим Лабс программно-аппаратного решение для мониторинга качества вещания MultiScreen в начале 2000-х годов представляет собой универсальную систему многоканального инструментального и визуального мониторинга неограниченного количества источников видео, аудиосигналов, ТВ-сервисов и ТВ-каналов. 

Основной функционал данной системы — это инструментальный мониторинг параметров принимаемых сигналов, визуальное представление принимаемых сигналов с отображением их состояния и оповещение пользователей при обнаружении ошибок в принимаемых сигналах.

Система мониторинга MultiScreen была единственным простым и быстрым решением в 2018-2022 гг. отображения множества каналов (мультивьювер) и уведомления об ошибках на экранах дежурных операторов в студиях телеканалов, операторов связи и операторов кабельного\спутникового телевидения. Интеграция с системой видеозаписи MultiRec позволяла расширить функционал системы до создания архива видеозаписей телеканалов.

Интерфейс системы MultiScreen
Интерфейс системы MultiScreen

Система MultiScreen зарекомендовала себя надежным решением для мониторинга вещания на российском и зарубежном рынке и широко используется в проектах крупнейших телекомпаний, эфирных, спутниковых, кабельных операторов, а также провайдеров интернет-вещания и OTT-операторов.

Расширение количества каналов, использование при различных методах распространения, внедрение новых кодеков сжатия и несжатых сигналов высокого разрешения, применение новых стандартов вещания и передачи, добавление вспомогательных сервисов (таких как телетекст, субтитры, многоканальные аудиодорожки, метки SCTE, EPG), а также использование системы разными пользователями и стремление поддерживать несколько точек мониторинга с визуализацией всех этапов распространения в одном интерфейсе – все эти тенденции и запросы достигли предела текущей программной платформы.

Для дальнейшего развития системы мониторинга, внедрения нового функционала, реализации визуализации, а также возможности агрегирования, анализа и оповещения, и соответствовать современным требованиям рынка мониторинга, было принято решение эволюционировать продукт. Новая система мониторинга получила название MultiProbe.

Система MultiProbe представляет собой гибко-настраиваемый и масштабируемый комплекс для обеспечения контроля метрик телевизионных сигналов и мониторинга качества предоставления услуг. Комплекс состоит из пробников для сбора метрик и центрального ядра обеспечивающего принятие решения о статусе доставки сигналов по заданным пользователем, логическим правилам.

Система мониторинга

MultiProbe

MultiScreen

Форматы и интерфейсы входных потоков
ST 2110

да

нет

ST 2022-6

да

нет

HLS

да

ограничено

MPEG-DASH

да

нет

Инструментальный контроль
QoS: ETR 101290

да

да

QoS: RFC 4445

да

нет

QoE AI: Artifacts/Macroblocking

да

нет

Поддержка оборудования и систем, поддерживающие открытые протоколы взаимодействия
REST

да

нет

JSON-RPC

да

нет

SNMP

да

ограничено

Визуализация
Гибкая система формирования динамической визуализации из удаленных точек мониторинга

да

нет

WEB-интерфейс

да

нет

Кодирование мозаики для трансляции в локальные и публичные сети

да

нет

Мозаики с минимальной задержкой

да

да

Запись
Встроенная запись

да

нет

Агрегация
Хранение и анализ данных

да

только алерты

Визуализация метрик на графиках и диаграммах

да

нет

Формирование оповещений и отчетов

да

ограничено

Виртуальные сервисы корреляции

да

нет

Построение и визуализация тракта передачи

да

нет

Подсчет SLA

да

нет

Администрирование
Виртуальные сервисы корреляции

да

нет

Пользовательские рабочие пространства

да

нет

Настраиваемые представления объектов

да

нет

Групповые операции

да

нет

Шаблоны тревожных событий

да

ограничено

Таблица 1 - Отличительные характеристики систем мониторинга компании “Стрим Лабс”

Система MultiProbe в отличии MultiScreen имеет ряд преимуществ и ношеств для мониторинга телевизионных сигналов. Давайте остановимся подробнее на этом.

Добавлена поддержка новых и перспективных типов сигналов:

  • SMPTE ST 2110, который представляет собой набор стандартов для передачи мультимедиа, включая цифровое видео, аудио и метаданные по IP-сетям;
  • SMPTE ST 2022-6 - передача высокоскоростных медиасигналов по IP-сетям, так называемый “SDI over IP”;
  • ОTT сигналы c адаптивным вещанием: HLS и MPEG-DASH;
  • SRT (Secure Reliable Transport) - транспортный протокол потоковой передачи видео, отличающийся низкой временной задержкой.

Для контроля качества поставщиков услуг IPTV и работы головных станций к инструментальному контролю добавлены характеристики доставки видео по IP-сетям. согласно методикам RFC 4445. Принцип оценки качества услуг на основе MDI, описанный в RFC 4445 подразумевает формирование интегральной оценки качества по совокупности нескольких факторов, связанных с качеством транспортной сети. Измеряются параметры: параметр задержки DF (Delay Factor), уровень потерь пакетов MLR (Media Loss Rate), MLS (Media Loss Seconds), MLT (Media Loss Total) и другие параметры. 

Для контроля стороннего оборудования системой MultiProbe поддерживаются открытые протоколы взаимодействия: REST, JSON-RPC, SNMP. Например, в систему можно добавить мониторинг устройств, которые обрабатывают потоки. Это дает полную картину контроля, так как причиной деградации потоков может стать именно сбойное оборудование.

Переход на WEB-интерфейс позволяет пользователям системы использовать в работе web-браузеры, и не находится непосредственно в точке мониторинга. Это позволяет работать удаленно и на компьютерах с любой операционной системой. А разграничение прав доступа позволит выполнять задачи и контролировать сигналы в своей зоне ответственности.

Улучшена визуализация в системе. Так, например, можно создать мозаики для трансляции в локальные и публичные сети, создать мозаики с минимальной задержкой для непосредственного контроля на мониторе и организовать формирование динамической визуализации из удаленных точек мониторинга

Встроенный модуль видеозаписи позволил отказаться от системы MultiRec. Считаем, что запись является неотъемлемой функцией систем мониторинга видеосигналов. Модуль записи включает в себя функцию записи исходных потоков, а для сжатия используется транскодирование с широким выбором настроек транскодирования и возможности прожига метаданных. Для экономии аппаратных ресурсов применена функция записи по расписанию и тревожным событиям.

Система стала поддерживать от 2 и более пробников мониторинга, что потребовалось создать новое ядро системы по хранению и анализу данных и улучшить работу пользователя с множеством пробников в части визуализации и дополнительных инструментов.

В части визуализации тракта передачи или распространения сигналов добавлена возможность создания топологий трактов, построения произвольных логических группировок, возможность назначения связностей логических объектов, данный модуль получил название Схемы. Это позволяет кастомизировать и максимально визуализировать тракт передачи под свои задачи.

По сравнению с MultiScreen в MultiProbe добавлена визуализация метрик на графиках и диаграммах, разработан модуль подсчета SLA, модуль формирования тревожных событий и модуль отчетов.

Для удобства применения всех функций и полной возможности системы мониторинга, учитывая пользовательский опыт, интерфейс системы создавался понятным и удобным, в котором сможет разобраться практически любой человек. Внедрены юзабилити-инструменты, кастомизация и персонализация для работы пользователей в UI. Среди них, виртуальные сервисы корреляции, пользовательские рабочие пространства, настраиваемые представления объектов, преднастройки, групповые операции и шаблоны тревожных событий. Постоянно ведется работа по улучшению UI.

Интерфейс системы MultiProbe
Интерфейс системы MultiProbe

MultiProbe обладает широким набором функционала и покрывает все потребности для мониторинга услуг телерадиовещания операторами связи (кабельные, спутниковые, эфирные, OTT, и др.) и телекомпаниями любой величины. 

MultiProbe уже сейчас выходит за рамки систем мониторинга, что позволяет использовать её в других сферах где начинает широко использоваться мультимедийная составляющая, например телемедицина.

Дальнейшие планы по развитию MultiProbe

Развивать продукт означает следить за тенденциями среди производителей медиаконтента, учитывать запросы клиентов и внедрять новейшие технологии в областях, связанных с мультимедиа. Это предполагает практическое использование передовых технологий в продукте, расширение его функционала, повышение удобства использования и предоставление ощутимых результатов для наших клиентов.

В ближайшем будущем нас ждут следующие тенденции в телевидении, такие как DVB-I, 8К и использование 5G и 6G сетей. Пока это планы и в любой момент, стрим развития отрасли может направиться совсем в другую сторону.

В систему MultiProbe активно дополняются новые форматы и протоколы сигналов, необходимые для текущих клиентов. Ведутся работы по переводу системы MultiProbe на кроссплатформенность, в связи разнообразием операционных систем и аппаратных платформ.

Большое влияние в телевидении окажет искусственный интеллект (ИИ). ИИ будет использоваться для обработки больших массивов видео и аудио файлов с целью улучшения их качества. ИИ будет формировать live-субтитры на нескольких языках и даже live-звуковой перевод на основных языках для аудитории. Появятся виртуальные дикторы и контент, создаваемый ИИ.

В системе мониторинга MultiProbe искусственный интеллект уже применяется для фиксации артефактов. Разрабатывается концепция обработки и управления тревожными событиями, управление сценариями по локализации сбоев, восстановления сервиса и услуг в кратчайшие сроки, с применением ИИ.

MVS

Проекты

Технологии здоровья: поставка более 1200 умных медиаконвертеров MVS

Сокращение времени простоя оборудования в операционных и повышение надежности медицинских AV-систем — главные цели нового проекта Стрим Лабс и MVS

4 Декабря 2024

MultiProbe 7.11

Продукция

Мониторинг онлайн-вещания с MultiProbe 7.11: защита и качество контента

Поддержка шифрованных MPEG-DASH потоков с Widevine DRM, мониторинг QoS и QoE, а также централизованный контроль в одном окне — все это для лучшего качества вашего вещания

2 Декабря 2024

Больше новостей

Мы знаем как решить вашу задачу

Подберем для Вас
подходящее решение
за 1 день

The iPhone 13 image

Новости

MVS
Проекты
4 Декабря

Технологии здоровья: поставка более 1200 умных медиаконвертеров MVS

Сокращение времени простоя оборудования в операционных и повышение надежности медицинских AV-систем — главные цели нового проекта Стрим Лабс и MVS

MultiProbe 7.11
Продукция
2 Декабря

Мониторинг онлайн-вещания с MultiProbe 7.11: защита и качество контента

Поддержка шифрованных MPEG-DASH потоков с Widevine DRM, мониторинг QoS и QoE, а также централизованный контроль в одном окне — все это для лучшего качества вашего вещания

РЖД
Проекты
25 Ноября

Модернизация вещания РЖД ТВ: управление потоками и интеграция с инфраструктурой

Обновили вещательные серверы, интегрировали новые технологии для автоматизации загрузки контента и оптимизировали мониторинг эфирных сигналов

поддержка V4L и SDK
Продукция
18 Ноября

MH3G и MH3G Lite: поддержка V4L и SDK для максимальной совместимости

Компьютерные платы ввода/вывода аудио- и видеосигналов MH3G и MH3G Lite теперь поддерживают драйвер V4L и предоставляют SDK для работы под Linux

VPlay Time Delay
Статьи
1 Ноября

Управление прямым эфиром и редакционный контроль: стратегии для вещателей

Создавайте свой безопасный эфир вместе с VPlay Time Delay

Читай новости
от
профессионалов
индустрии

Вы легко можете отказаться от подписки в любой момент

Email subscription image with envelopes