Введение в видеомикшеры
Не будет преувеличением сказать, что производственные возможности любой телевизионной студии или ПТС во многом определяются набором функций используемого видеомикшера.
В статье мы будем использовать общепринятое название – видеомикшер, хотя более корректно было бы использовать – Video Switcher – устройство для переключения видеоисточников, так как видеомикшер не суммирует (микширует) сигналы от различных источников, а осуществляет последовательное подключение того или иного источника к программному выходу.
Из-за большого количества различных моделей видеомикшеров представленных на рынке компаниями-изготовителями сделать правильный выбор зачастую бывает непросто, тем более что технические характеристики у большинства моделей даже относящихся к разному сегменту рынка и ценовой категории, фактически одинаковы и определяются только типом используемого формата – SD или HD. Правда если в видеомикшере используется генератор двух или трехмерных спецэффектов, то очевидно, что более доступные по цене модели, в отличие от их дорогих собратьев, не смогут обеспечить такой же уровень качества телевизионного сигнала просто в силу использования упрощенного алгоритма обработки изображений.
Основное отличие видеомикшеров заключается в тех функциональных возможностях, которые они могут предоставить для производства телевизионных программ, а также в их способностях интегрироваться в различные телевизионные комплексы.
Условно все видеомикшеры можно разделить на три группы.
К первой группе можно отнести модели «начального» уровня, которые обеспечивают коммутацию от четырех до 10-12 источников сигнала. Они, как правило, смонтированы в одном с панелью управления корпусе и имеют номинальный набор коммутаций – «прямая вставка» (CUT), микширование (MIX) или ограниченный набор «шторок» (WIPE). Изначально данные модели разрабатывались для небольших видеомонтажных аппаратных. Но так как линейный монтаж в настоящее время практически не используется, то данные микшеры нашли применение в других областях при производстве программ и особенно широко используются в компактных вариантах мобильных комплексов. Специально для этих целей отдельные модели имеют встроенный блок полиэкранных изображений и выходы индикации включенных камер (Tally) и других служебных и управляющих сигналов.
В настоящее время выпускаются в основном мультиформатные микшеры. В некоторых из них предусмотрены специальные возможности характерные для видеомикшеров более «высокого» уровня, а именно встроенные каналы наложения титров и графики (рирпроекция или Key), иногда двухмерные спецэффекты. Несмотря на свою кажущуюся простоту и ценовую доступность, видеомикшеры этой группы обеспечивают достаточно высокое качество выходного сигнала, что позволяет их использовать для формирования телевизионных программ (естественно с учетом их ограниченных функциональных возможностей).
Ко второй группе можно отнести широкий спектр полнофункциональных микшеров используемых в различных стационарных студиях и ПТС. В зависимости от количества входов/выходов (от 16/8 до 96/64 и более) и числа линеек обработки изображения ME (от одной до восьми), разница в цене может колебаться от нескольких десятков до сотен тысяч USD.
Практически все современные видеомикшеры, за исключением простейших моделей, имеют модульную конструкцию с большим количеством различных опций, фактически представляя собой большой конструктор. Поэтому самостоятельно подобрать оптимальную работоспособную конфигурацию видеомикшера без консультации со специалистами достаточно сложно.
Функционально микшер состоит из основного блока обработки сигналов и выносной панели управления. Блок обработки (Main frame) имеет конструкцию, предназначенную для размещения в стойках с основным оборудованием студии, соответственно конструкция панели управления разработана с учетом ее расположения на консоли видеорежиссера. 
Конструкция видеомикшеров отдельных марок предполагает большее количество дополнительных интерфейсных блоков, соединенных между собой, что требует в свою очередь большего пространства для размещения оборудования.
Как правило, компании-производители выпускают несколько линеек однотипных видеомикшеров, различающихся между собой размерностью используемого основного блока, и, соответственно, максимально возможным количеством входов/выходов и ME-линеек обработки изображений, и типоразмерами панелей управления.
Компактные варианты имеют порядка 48 входов и 16-24 назначаемых выхода, основной блок высотой не более 3RU содержит платы для 1,5 до 2,5 МЕ линеек обработки изображений. Для данных микшеров предлагается ограниченный набор панелей управления фиксированной конфигурации с возможностью прямой коммутации 16-24 источников сигнала для каждой из МЕ-линеек. При этом обеспечивается весь «джентльменский» набор, как основных функций, в том числе и по сигналам управления, так и дополнительных опций, включая различные типы рирпроекций (Key, Chromo Key, DSK), четырех- – шестиканальные генераторы трехмерных спецэффектов, память неподвижных изображений и видеоклипов и другие. Многие модели в качестве опций могут иметь как дополнительные панели управления (так называемые «сателлит» — панели) так и выносные панели управления с дополнительными назначаемыми выходами (AUX-панели).
Их «старшие» собратья, относящиеся к условной третьей группе, предназначены для работы в основном в студиях или ПТС с большим количеством различных источников сигналов, для формирования особо сложных программ. Основной блок имеет высоту 8 – 16 RU, в котором размещаются от четырех и боле плат ME с общим количеством входов от 64 и модульную конструкцию панели управления с возможностью индивидуальной конфигурации для каждой из ME-линеек и коммутацией до 32 источников в «прямом» наборе. Естественно, как и в предыдущем случае обеспечивается весь необходимый набор опций.
Большинство современных микшеров позволяет одновременно использовать несколько панелей управления, причем каждая панель может формировать свою оригинальную программу на закрепленной за ней ME-линейке (или нескольких линейках, в зависимости от поставленной задачи и возможностей видеомикшера) из общего количества источников поступающих на микшер. Подобная технология особенно часто используется с «большими» видеомикшерами имеющими от трех и более каналов формирования программ (МЕ). Особенно данный режим востребован для ПТС, где часто возникает необходимость формирования «полноценной» (с наложением, титров, графики и, иногда, двух- и трехмерных спецэффектов) второй программы. Это стало возможным, в том числе и благодаря широкому использованию сетевых протоколов Ethernet для управления видеомикшерами. Более того, использование данных решений позволяет объединять в единую сеть несколько видеомикшеров различных форматов и панелей управления. Появляется возможность управлять одним или несколькими видеомикшерами с любой из включенных в сеть панелей управления.
Новые технологии, используемые при производстве видеомикшеров, внесли и существенные изменения в их функциональные возможности, в том числе и с точки зрения их интеграции в телевизионный комплекс.
Значительная часть современных микшеров имеет, как правило, опционально, широкий набор интерфейсов и соответствующих протоколов управления позволяющих состыковывать видеомикшер с различными устройствами и системами, входящими в состав телевизионного комплекса. Это могут быть и видеоматрицы, системы формирования полиэкранных изображений, системы подмониторной индикации, звуковые микшеры, видеосерверы и видеомагнитофоны, графические станции и т.д.
При этом управление осуществляется в основном по интерфейсам RS-422, RS-232, а обмен метаданными (видеоклипами, графическими изображениями) по сети Ethernet. Параллельные интерфейсы, за исключением GPI/GPO, уже практически не используются.
В последнее время наблюдается устойчивая тенденция вытеснения из модельного ряда видеомикшеров одного формата (SD или HD) мультиформатными микшерами, поддерживающими практически все используемые в видеопроизводстве телевизионные стандарты. Впрочем, это характерно и для всего остального телевизионного оборудования.
На практике используются разные подходы для решения данной задачи.
Одни производители для каждого из двух типов основных стандартов SD или HD используют свой набор входных/выходных интерфейсов, устанавливаемых по желанию заказчика в основной блок обработки сигналов. При этом источники сигналов одного формата подключаются только к соответствующему интерфейсу.
Некоторые компании для обеспечения мультиформатности используют встроенные повышающие или понижающие преобразователи. Но, вероятно, наиболее интересным решением является применение универсальных интерфейсов, поддерживающие все возможные на сегодняшний день и перспективные телевизионные стандарты, а выбор формата работы осуществляется из меню управления. При этом отдельные модели позволяют одновременно формировать на разных МЕ-линейках как программы стандартной четкости, так и высокой.
За последние годы существенно изменились и технологии производства различного телевизионного оборудования, в том числе и видеомикшеров. Еще несколько лет назад каждая опция видеомикшера представляла собой отдельное функциональное устройство или дополнительную плату с электронными компонентами. И если возникала необходимость расширить функциональные возможности видеомикшера путем добавления той или иной опции, то без помощи сервисного специалиста делать это в «полевых» условиях было весьма рискованно.
Современные технологии производства предполагают наличие всех возможных опций уже в исходной комплектации, а доступ к ним осуществляется путем приобретения соответствующей лицензии. Причем активировать ту или иную опцию может любой инженер. Правда, стоимость лицензии зачастую сопоставима со стоимостью опционной платы предыдущего поколения видеомикшеров.
К отдельной группе относятся эфирные видеомикшеры, предназначенные для формирования выходной программы. Основное отличие их заключается в следующем:
– источником сигнала для эфирных видеомикшеров служит уже сформированная программа, поступающая на вход микшера из студии, с выходов видеосерверов или видеомагнитофонов;
– одновременно с коммутацией видеосигналов осуществляется и коммутация звуковых источников, причем звуковые сигналы на вход видеомикшера могут поступать как вложенными в цифровой видеопоток (embedded audio) так и по отдельным цифровым или аналоговым входам;
– эфирные микшеры имеют только одну линейку «программ/предустановка», но при этом достаточное количество различных опций для оформления эфира (встроенные генераторы логотипа, рирпроекции, трехмерных спецэффектов, внутренняя память неподвижных изображений и видеоклипов и др.);
– управление эфирными видеомикшерами осуществляется по командам сформированными применяемой системой автоматизации эфира, контрольная панель используется операторами только в экстренных случаях.
Теперь немного о грустном…
Несмотря на обилие моделей современных видеомикшеров, на отечественном рынке доминирующие позиции занимают 2-3 бренда. И связано это не только с отсутствием информации и опыта эксплуатации конкурентных моделей других производителей, но и с некоторой консервативностью или инертностью мышления, как потенциальных потребителей, так и отечественных системных интеграторов, предпочитающих зачастую проверенные временем, хотя порой и морально устаревшие решения и знакомые «бренды».
В заключение несколько слов о надежности видеомикшеров.
При соблюдении условий эксплуатации и своевременном проведении профилактических работ, по надежности работы видеомикшеры не только не уступают другому телевизионному оборудованию, но и превосходят многое из него.
Наблюдая за работой более чем двух десятков видеомикшеров от различных производителей в течение последних 10-12 лет, нами было выявлено только шесть неисправностей. В четырех случаях выходили из строя блоки питания (в трех случаях у основного блока, в одном случае у панели управления) хотя это и не приводило к роковым последствиям, так как все микшеры имели резервные блоки питания. Причем все это происходило исключительно из-за пресловутого «человеческого» фактора. В одном из видеомикшеров, по невыясненной причине, вышел из строя один из выходных интерфейсов, что также не сказалось в целом на работе студии (просто одним из 12 дополнительных выходов стало меньше). И только в одном случае неисправность носила фатальный характер (причем временно, до инсталляции запасного элемента) – когда в одной из моделей 2001 года выпуска «развалился» системный диск. Но большинство современных микшеров от подобных неприятностей застрахованы существенно лучше.
Кстати профилактические работы заключаются исключительно в периодической очистки от пыли фильтров, проверке работоспособности вентиляторов охлаждения и соединения разъемов питающего напряжения.
