Video sobre IP: ¿qué hemos aprendido hasta ahora?

Los últimos años han sido emocionantes para la industria de broadcast. Hemos visto cómo el rápido desarrollo y despliegue de infraestructuras basadas en COTS e IP introduce nuevos flujos de trabajo para agilizar las operaciones y remodelar nuestra manera de construir las instalaciones.

 

Con todas las opciones y la flexibilidad que ofrecen las infraestructuras basadas en IP, también se agrega complejidad adicional al sistema. Además de los estándares de transmisión existentes para el transporte de vídeo por cable coaxial, como el SMPTE 292M, se han introducido en el mercado una gran cantidad de nuevos estándares que, aunque funcionalmente solucionaron un problema, generaron grandes problemas de interoperabilidad que inhibieron el crecimiento y la adopción masiva.

 

Con el conflicto entre los métodos de transporte de vídeo sobre IP (NMI, SMPTE 2022-6, ASPEN y otros), los clientes dudaban en implementar soluciones IP de un solo proveedor. ¿Quién quiere arriesgarse a implementar una solución que podría ser reemplazada rápidamente por un nuevo estándar más flexible? Con el trabajo de asociaciones de la industria como AIMS (Alliance for IP Media Solutions), hemos visto que la industria adoptó rápidamente el SMPTE 2022-6 y el estándar SMPTE 2110 propuesto. Tener un conjunto funcional de estándares con el cual una instalación de broadcast o post-producción puede implementarse ha permitido la rápida adopción de infraestructuras IP en flujos de trabajo de todos los tamaños. Hemos aprendido que con la nueva tecnología viene el riesgo, pero con múltiples proveedores trabajando hacia un objetivo común, bajo un conjunto común de estándares, ese riesgo puede ser minimizado.

 

La velocidad de la innovación tecnológica es una de los puntos más fuertes de la migración a una infraestructura COTS, pero también es uno de los mayores desafíos. La Figura 1 es un gráfico general del avance de las tasas de datos con banda base, en comparación con el avance de las tasas de datos con conmutadores IP a lo largo del tiempo. Cuando comparamos ese gráfico con la Figura 2, vemos que los fabricantes de COTS han estado impulsando las tasas de datos a niveles cada vez más altos, hasta un punto que está muy por encima de los requisitos de la industria de broadcast.

 

Hace sólo tres años, las tasas de datos de 10GBbase y 40G agregados eran la única solución rentable para transportar vídeo. 10G era buena para transportar 1080p y resoluciones más bajas, pero 4K UHD con su tasa de datos de 12G era un desafío. La señal tenía que ser dividida a través de múltiples interfaces físicas o era necesaria una compresión ligera como TICO (4:1). Con la aparición de interfaces de tasa de datos de 25G base e interfaces de 100G agregados, ahora disponemos de un camino sofisticado para transportar 4K UHD vía IP.

 

El uso de 25G en dispositivos periféricos ha generado algunos retos adicionales en términos de eficiencia de la red. Los puertos de 25G implican un costo significativo en comparación con los puertos de 10G. Si un dispositivo, como una cámara que ejecuta 1080p, utiliza un puerto de 25G, usted paga por un puerto de 25G pero sólo utiliza una fracción de sus capacidades. En un solo dispositivo esto podría no ser un gran problema, pero con 20 cámaras (o más en algunas instalaciones) la ineficiencia del diseño se multiplica significativamente. Si aplicamos ese cálculo a todos los dispositivos en un sistema que solo emite una o dos señales 3G, tendremos un gran desperdicio de fondos CAPEX, ancho de banda asignado y espacio físico para conmutadores. 

 

Los agregadores de flujo, como el GV Node de Grass Valley, han estado jugando un papel importante en la entrega de soluciones rentables que permiten la agregación de señales de menor ancho de banda en interfaces de datos agregados más grandes. Por ejemplo, GV Node puede tomar hasta 144 señales bidireccionales 3G, lo que fácilmente podría ser 72 conexiones 10G ocupando múltiples conmutadores de red, y agregarlos en 12 conexiones de 40G, reduciendo significativamente el número de E/S de la capa física y maximizando el ancho de banda utilizado en esas conexiones. Vea la Figura 3.

 

Con los problemas de capa física considerados, y un conjunto de estándares en contra, el problema de la compatibilidad de conmutadores COTS era un obstáculo que había que resolver. No todos los conmutadores son iguales.

 

Sólo porque un fabricante de conmutadores afirma que puede transportar 10G o 25G, no significa que puede manejar ancho de banda completo, a través de todos los puertos, todo el tiempo. La mayoría de los conmutadores están diseñados para transportar los datos de "la mejor manera posible", lo que significa que harán su mejor esfuerzo para llevar los datos al destino a tiempo. Si no llegan a su destino, el conmutador continuará intentando. Esto es genial para los flujos de trabajo basados en archivos y usando protocolos diseñados para usar latencia alta o conexiones con búfer, pero es un desastre para la producción de vídeo en tiempo real.

 

Con el vídeo en tiempo real, simplemente no podemos aceptar que los datos se transmitan en un momento posterior. La solución tiene que estar diseñada para que todos los flujos de fuentes puedan cambiar a todos los destinos, en cualquier momento, sin demora o buffering. La mayoría de los fabricantes de conmutadores ahora tienen conmutadores diseñados para hacer exactamente eso, pero requieren firmware especial, licencias, ASICs en los conmutadores y software de control. Los primeros clientes en implementar infraestructuras COTS a gran escala enfrentaron el riesgo y la curva de aprendizaje necesarios para encontrar una solución funcional. Ahora que hay muchas implementaciones a gran escala, el riesgo se ha reducido en gran medida.

 

El beneficio de hoy en el uso de conmutadores COTS es simple: varios fabricantes de conmutadores COTS han implementado soluciones completas que no requieren que el usuario final sepa qué firmware o hardware es necesario para satisfacer sus requerimientos. Eso hace que la vida en un mundo IP sea mucho más fácil.

 

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