Статистическое мультиплексирование – не слишком ли дорого?

Операторы часто задают вопрос – не слишком ли высока цена статистического мультиплексирования?

В самом деле, стоимость одного «статистического мультиплекса», например, на базе платформы BNP от компании RGB Network составляет 4-8 тысяч долларов, (цена за 1 мультиплекс падает с ростом их числа). И это сравнительно небольшие деньги - известны намного более дорогие системы статистического мультиплексирования, например от Harmonic и Tandberg . В то же время на рынке множество предложений совсем недорогих мультиплексоров, разумеется, никакого статистического мультиплексирования там нет.

Ответ здесь прозрачен - затраты на статистическое мультиплексирование действительно оправданы существенной экономией частотного ресурса, которая зачастую экономит очень значительные средства оператора, например в спутниковом ТВ где стоимость частотного ресурса исключительно велика.

В кабельном ТВ ситуация с частотный ресурсом сегодня не столь остра. Тем не менее, используя статистическое мультиплексирование, оператор может уместить в один частотный канал примерно на 50% больше ТВ программ и сэкономить на QAM-модуляторах. Однако стоимость QAM -потока в современных EdgeQAM модуляторах не велика, например карта на 12 (!) QAM потоков Tandberg EQ8096 стоит менее 4000 долларов и экономия в целом не будет значительной. Но в ситуации когда число частотных каналов, доступных оператору, жестко ограничено, статистическое мультиплексирование - единственный выход (транскодирование в MPEG-4 сегодня чрезмерно дорого). С такой ситуацией часто сталкиваются операторы MMDS. Схожая ситуация, когда кабельный оператор планирует транслировать 150-200 и более ТВ программ, но не желает использовать модуляцию QAM256, поскольку она более требовательна к качеству сети и кроме того требует предварительного тестирования абонентских сет-топ-боксов.

Недорогие много - потоковые мультиплексоры.

Tandberg iPlex

Как мы видим, сегодня кабельный оператор нуждается в статистическом мультиплексировании не столь уж часто. Гораздо чаще оператору нужен недорогой, но современный много-потоковый мультиплексор с IP-коммутацией.

О преимуществах IP-коммутации мы расскажем немного позже, здесь же мы просто отметим, что IP-коммутация это единственный компактный и экономичный способ обрабатывать множество потоков одним устройством.

Одним из самых недорогих много-потоковыхмультиплексоров с IP-коммутацией является платформа iPlex от Tandberg Television.

iPlex имеет на борту 2 «гигабитных» SFP-слота, что позволяет принимать множество MPEG over IP потоков, например от спутниковых ресиверов с IP-выходом. Также iPlex может быть оснащен ASI-портами, всего до 16 портов в 8 ASI-модулях, что позволяет также подключать ресиверы с ASI-выходами.

Производительность iPlex намного скромнее, чем у платформы BNP – он способен создавать всего 5-7 мультиплексов. Однако и стоимость iPlex, оснащенного только IP-портами, в пересчете на один мультиплекс, составляет всего около 2,5 тысяч долларов. Если IP-коммутации недостаточно, и мы добавим, например, ещё 10 ASI портов, стоимость создания одного мультиплекса увеличится до 4 тысяч долларов, что соизмеримо с ценой «одно-муксового ASI-мультиплексора» от такого производителя недорогой техники, как например литовская Terra.

Мультиплексоры от AppearTV

Более производительными и перспективными много-потоковым мультиплексорами c IP-коммутацией являются платформы серии MC/SC от норвежской компании AppearTV.

Платформа AppearTV MC3000 (4RU)	Внешние интерфейсы платформ AppearTV – модули 3хASI-in и 4хASI-out, IP-in и IP-out

AppearTV предлагает два типа базовых блоков для своих платформ – много-модульную платформу, высотой 4 RU, имеющую 18 слотов для модулей различного назначения и ультракомпактную, высотой 1RU.

Компактная версия (1RU) помещает в себя до 10 модулей, устанавливаемых горизонтально.

Функции платформ MS/SC от AppearTV в действительности не исчерпываются мультиплексированием - в их составе могут быть DVB-S/S2/T/C ресиверы, DVB CA скремблеры, ASI-модули, входные и выходные IP-модули и QAM модуляторы. Также имеется широкая линейка аналоговых декодеров, модули FM-радио и другие. На базе платформ MS/SC можно создать не только мультиплексор, но и полную DVB-C или даже DVB-C + IPTV головную станцию в одной коробке.

Оценим вначале возможности платформ AppearTV в качестве «простых» мультиплексоров с IP-коммутацией. Для примера возьмем компактную платформу MC 3100. Создать IP мультиплексор на базе MC3100 исключительно просто. Надо только установить в шасси три модуля – служебный модуль внутренней коммутации и два IP-модуля, обеспечивающие входной и выходной интерфейсы 1000 BaseT. Впечатляет производительность такого «простого» мультиплексора, открываемая полностью единственной лицензией « multiplexing over IP». Обеспечивается де/ре-мультиплексирование входящих MPTS/SPTS over IP-потоков в выходные потоки MPTS over IP в сумме до 850 Мбит/с (!), т.е. мы может создать, например, 22 мультиплекса по 38 Мб/с. Удельная стоимость одного мультиплекса около 800 долларов, что недостижимо, пожалуй, даже для приборов из Поднебесной.

Конечно, на первый взгляд кажется, что для трансляции 30-40 каналов выгоднее поставить 6 «одно-муксовых» китайских приборов по тысяче долларов за штуку и это будет в 3 раза дешевле мультиплексора MC 3100. Однако даже если первый шаг оператора – это только лишь 30-40 каналов, то надо понимать, что MC3100 позволит нам сделать и второй и третий шаг, так как изначально его производительность позволяет мультиплексировать порядка 150 каналов. Кроме того, и это намного важнее – использование дешевых «одно-муксовых» мультиплексоров влечёт за собой огромную «батарею» из stand alone приборов - «одно-муксовых» скремблеров, «одночастотных» QAM-модуляторов и т.п. Впечатляющий букет недостатков такого решения описан в 1-ой части нашей статьи.

MC 3100 создает как потоки MPTS over IP для DVB-C, так и SPTS over IP , т.е. мы получаем базу для комбинированного решения DVB-C + IPTV.

Интересно, что если опция «multiplexing over IP» не активна, то MC3100 работает как IP-стример, транслирующий в IP -сеть SPTS over IP потоки (UDP/RTP Multicast/Unicast).

Линейка модулей AppearTV очень широка, однако, на наш взгляд, внимание кабельных операторов должны, прежде всего, привлечь много-потоковый DVB CA скремблер и 8-ми потоковый QAM-модулятор, поскольку именно они позволяют создавать очень экономичные и эффективные головные станции DVB-C. Более того, оператор, выбравший платформу AppearTV как базовую, для создания головной станции DVB-C нисколько не привязан к ресиверам этой компании. Оператор может создавать очень эффективные решения, используя ресиверы с IP-выходом от любого производителя в комбинации с платформой AppearTV, используя только скремблирование, мультиплексирование и QAM модуляцию от этого, действительно очень продвинутого производителя. Заметим, что ядро команды AppearTV составляют специалисты, ушедшие из Tandberg Television, чтобы создать свой собственный бизнес и сегодня они конкуренты своей «alma mater». Этот факт сам по себе говорит об уровне компании.  

Посмотрим внимательнее на скремблеры AppearTV. Прежде всего, надо отметить три вещи.

Во-первых, это стандартный DVB SimulCrypt скремблер, принципиально совместимый со всеми важнейшими системами условного доступа, например, такими как Conax, Griffin, Irdeto, Latens.

Таким образом, оператор, выбравший скремблер AppearTV не привязан к какой-либо системе CAS и может выбрать её по своему вкусу. Более того, в соответствии с идеологией SimulCrypt, скремблер способен одновременно скремблировать потоки 4-мя различными системами CAS.

Во-вторых, отметим высочайшую производительность скремблера – модуль позволяет скремблировать до 250 сервисов, общим объемом до 850 Мб/с. Причем модуль скремблирует как каналы SD, так и HDTV, как MPEG-2, так и MPEG-4.

Платформа AppearTV MC3100 (1RU)

И, наконец, отметим низкую удельную стоимость скремблирования – если не брать в расчет стоимость шасси, внешних интерфейсов и т.п., стоимость собственно скремблирования лежит в пределах 60…95 Евро за один ТВ сервис в зависимости от их числа согласно трем версиям лицензии на скремблирование – на 75, 150 и 250 сервисов.

Модули DVB CA скремблера и QAM-модулятора

Модуль скремблера, как впрочем, и все остальные типы модулей может быть установлен в любую платформу ApperTV, как в компактную, высотой 1RU, так в много-модульную платформу, высотой 4 RU.

QAM - модуляторы AppearTV

Не менее интересным продуктом является QAM-модулятор AppearTV.

Один модуль создает 8 QAM потоков. В одно шасси 4RU можно установить до 7 QAM-модулей, т.е. создать 56 QAM-потоков, вмещающих, например, при модуляции QAM64, около 400 ТВ каналов SD/MPEG-2 или более 200 каналов HDTV/MPEG-4.

Однако замечательно то, что у AppearTV модуль QAM-модулятора является одновременно много-потоковым мультиплексером, создающим из входящих IP (и/или ASI) потоков 8 MPTS over QAM потоков.

Разумеется, производятся все ключевые операции, свойственные современному мультиплексору - анализ входной PSI/SI информации, регенерация важнейших DVB таблиц - PAT, PMT, CAT, SDT, NIT, EIT p/f, TDT, TOT и т.п.

Компактная головная станция DVB-C с комбинированной ASI/IP-коммутацией

IPTV Ready головная станция DVB-C на базе MC3100/BQ6800

Два варианта блок-схем головных станций на базе платформ SC/MC приведены на рисунках выше.

Как мы уже упоминали, AppearTV имеет собственные приемные модули DVB-S/S2/C/T. Однако здесь показаны блок-схемы, исходящие из предположения, что оператор уже имеет парк спутниковых ресиверов с IP-выходом. Если эти приемники имеют только ASI-выход, то нам несложно сконвертировать ASI-потоки в MPEG over IP, используя например много-портовые «ASI to IP» шлюзы RGB Network MMC или ASTRO U262. В зависимости от производителя стоимость такой конвертации 300-500 евро на ASI-порт. Такое решение позволяет интегрировать ASI-ресиверы в современное решение с IP-коммутацией и, кроме того, использование ASI - IP шлюзов позволяет в ряде случаев сэкономить на IP-коммутаторах.

На 1-ой блок схеме показан вариант использования ресиверов с ASI-выходом в комбинации с ASI-IP шлюзами RGB Network MMC. Использование MC3100 здесь предельно эффективно - мультиплексирование, скремблирование и QAM-модуляция выполняется здесь 2 модулями в составе 1 RU шасси.

2-ой вариант предполагает использование внешних EdgeQAM-модуляторов c IP-входом, оснащенных встроенным DVB CA скремблером, для примера показаны приборы Tandberg BQ6800. Мы здесь сразу используем ресиверы с IP-выходом. Второй вариант также является основой гибридного решения DVB-C + IPTV.

IP-коммутация – ключевой признак современной головной станции

Мы здесь не рассматриваем решения, построенные на базе ASI-коммутации. Действительно современные головные станции используют преимущественно IP-коммутацию MPEG-потоков между всеми основными устройствами. Мы видим повсюду, что происходит замена ASI-коммутации на IP. Это соответствует важнейшей тенденции в телевизионной индустрии, где передача любых мультимедийных данных (звук, видео, любые развлекательные сервисы) производится в виде компрессированных потоков (MPEG-2/4) через высокоскоростные IP-сети.

Очевидное преимущество IP-коммутации – мы уходим от множества дорогих ASI-портов и множества громоздких шлейфов ASI-кабелей, разумеется, это только одно из преимуществ, лежащее на поверхности.

IPTV Ready головная станция DVB-C на базе EQ8096

Основные преимущества IP-коммутации:

• Возможность передавать десятки и сотни видео-потоков (как MPTS, так и SPTS) по одному кабелю, исходя из современной концепции групповой много-потоковой обработки компрессированного видео. Происходит повсеместный отказ от концепции 10 летней давности, основанной на ASI-коммутации, когда одно устройство (мультиплексор, скремблер, модулятор) обрабатывало только один многопрограммный поток (MPTS).
• IP-коммутация предоставляет принципиально новые возможности для маршрутизации потоков, мониторинга, резервирования и управления системой - используются стандартные широко известные методы управления IP-сетями и IP-оборудованием. Автоматическое резервирование и удаленное управление становятся гибкими, недорогими и простыми в обслуживании.
• IP коммутация позволяет создавать распределенные системы, отдельные компоненты которых могут быть физически расположены на удаленных друг от друга объектах. Появляется возможность создания систем с центральной головной станцией, формирующей контент и множеством удаленных региональных станций, получающих контент через IP-сеть. В случае кабельного ТВ, система содержит множество удаленных EdgeQAM модуляторов, причем политика скремблирования и создания контентных пакетов в разных сегментах сети может быть различной.

Головная станция DVB-C от TANDBERG Television

Для иллюстрации распределенной головной станции DVB-C рассмотрим решение, предлагаемое компанией Tandberg. Ядром системы является EdgeQAM модулятор Tandberg EQ8096, который отличается высокой толерантностью к джитеру входящих потоков (до 120 mc), что действительно позволяет использовать его на отдаленном объекте, соединенном с центральной головной станцией через IP-сеть.

EQ8096 - комбинированное устройство, выполняющее 3 функции – мультиплексирование, QAM-модуляцию и DVB CA скремблирование.

EQ8096 получает до 4096 входящих MPEG over IP потоков (SPTS/VBR/CBR) и ремультиплексирует их в выходные MPTS over QAM потоки. Встроенный DVB SimulCrypt скремблер, совместим с большинством важнейших систем CAS (Conax, Griffin, Irdeto, Latens и др.).

EQ8096 работает также «готовыми» мультиплексами (MPTS) по входу - в этом случае прибор производит только скремблирование и QAM-модуляцию. Такой вариант используется в случае статистического мультиплексирования внешним мультиплексором.

Модульный конструктив EQ8096 позволяет поэтапно устанавливать от 1 до 8 QAM карт, каждая создает по 12 выходных QAM потоков. EQ8096 позволяет транслировать практически любое числа каналов. В полной комплектации EQ8096 создает 96 QAM потоков, то есть более 700 ТВ программ SD/MPEG-2 или более 400 программ HDTV/MPEG-4.

На сегодняшний день, EQ8096 один из самых экономически эффективных Edge QAM модуляторов. Для прибора, укомплектованного 8 QAM картами, с активной лицензией на скремблирование, удельная стоимость одного QAM потока составляет менее 500 долларов.

EQ8096 позволяет создавать очень простые и эффективные конфигурации головных станций DVB-C, состоящие главным образом из DVB-S/S2 ресиверов с IP-выходом, которые просто подключаются к EQ8096 через коммутатор. Tandberg рекомендует ресиверы TT1222 и RX8315.

В сущности EQ8096 это готовая к работе удаленная станция DVB-C, подключаемая к ЦГС через IP-сеть.

Точно также как в случае с AppearTV, использование IP-коммутации позволяет создавать эффективные решения DVB-C + IPTV, поскольку мы уже имеем все ТВ сервисы в формате MPEG over IP.

Разумеется, для создания полноценной IPTV системы, мы должны будем поставить устройство, например Tandberg iPlex, которое удалит ненужную DVB PSI сервисную информацию, приведет IP-адресацию и маршрутизацию сервисов в соответствие с требованиями создаваемой IPTV системы. Нам нужно будет обеспечить необходимую поддержку IGMP протоколов и т.д. Далее нашей задачей будет создание системы управления, интеграция с Middleware, c VOD, с системой биллинга и т.п. Но в любом случае мы уже имеем готовое ядро IPTV системы – мы не будем строить её с чистого листа.

Читайте так же - часть 1 / часть 2...