Бюджетный плей-аут 4К: опыт создания телеканала высокого разрешения
Немаловажная задача в таком непростом по финансовым затратам проекте состоит в том, как новое качество сделать еще и бюджетным? Наверняка, многие помнят, как непросто приходила в Россию эра HD-телевидения с ломкой старых форматов и цифровизацией всей страны емким форматом MPEG-4. Понятное дело, что ведущие спутниковые и кабельные операторы должны иметь на борту пакет из суперкачественных 4К-каналов, но кто же сможет организовать доступное вещание и как?
Решая эту головоломку, мы столкнулись, как и производитель контента — канал Russian Extreme Ultra — с рядом задач, которые предстояло решать сообща, и даже инфраструктурно, выстраивая всю цепочку: плейаут –> доставка до оператора IP/SDI -> резервирование -> спутниковое/кабельное вещание -> корректное воспроизведение на бытовых приемниках (ТВ с CAM-модулем).
Говоря о плей-ауте, изначально было ясно, что без использования тех самых графических ускорителей, на которых нынче зарабатывают биткоины, решить задачу не удастся. Те решения, которые были на рынке на начало 2017 года не проходили бюджет проекта, и пришлось дорабатывать существующее решение под нужды заказчика. Машина получила водяное охлаждение и 100% резервирование всех систем.
Вопросы контента также решались на ходу, ведь надо было синхронизироваться с форматом вещания. Вариантов было два: 25 или 50 кадров в секунду при разрешении 3840х2160p, а еще следовало определиться с «битностью» цвета — 8, 10 или 12?
Дело в том, что контент, который производится по миру в сверхвысоком качестве, изобилует многими форматами, а самыми распространенными мастерами являются 25, 30, 50, 60 кадров в секунду. Логично, что дискретность ТВ-картинки с учетом автосглаживания современными ультратонкими ТВ-приемниками будет значительно эффектнее при 50 кадрах в секунду. Однако, под это дело требуется выделить большую полосу для кодирования сигнала в HEVC.
Мастер-файлы, которые «пухнут» от всех вышеперечисленных опций, закачиваются на одногигабитный FTP-сервер в формате кодека h.264, который менее требователен ко всем ресурсам на этапе продакшна и воспроизведения (декодирования). Мастер-поток формируется в нескольких качествах в зависимости от запроса вещателя.
Конечно, мы попробовали запустить и тестовую интернет-версию вещания телеканала формата 4К, но здесь есть проблема с существующими веб-плеерами (даже HTML5), а также необходимость использования графической карты с ускорением рендеринга картинки. О стабильности потока 20 Мбит/c и дальнейшей раздачей сигнала для зрителей можно говорить долго. Хотя, есть веб-версии телеканалов, которые умудряются вещать в переходном формате 3К (битрейт около 10 мбит/c). Здесь мы также открыты к экспериментам.
Вещателю при построении интересного телеканала также не просто. Качественного контента мало, и стоит он дорого. Есть варианты снимать самим, но здесь опять же будут дополнительные затраты на производство. Зато, если у тебя в пакете ТВ-каналов есть еще вещание в HD-формате – можно запросто разбавлять их замечательным по качеству контентом скалированным из UHD в HD.
В результате всего многообразия вариантов с учетом максимального качества в феврале 2017 года на платформе «Триколор ТВ» с нашей помощью появился сигнал телеканала «Russian Extreme Ultra», который вещает в формате UHD HEVC с потоком 20 Мбит/c, частотой — 25 кадров/c, 100%-м резервированием и двумя звуковыми дорожками: 5.1 (AC-3) и стерео.
Для качественного вещания в формате 50 кадров/с и глубиной цвета 10 бит потребуется полоса пропускания канала 30-35 Мбит/с в HEVC, но спутниковый ресурс также ограничен, как и кабельные сети, требующие большего развития для качественного вещания 4К-телеканалов.
Как выяснилось в процессе тестовой эксплуатации, сигнал 4К весьма требователен к задержкам в передаче (джиттер) и стабильности потока CBR (ограниченная буферизация), а производители бытовых телевизоров даже выпускали обновления прошивки для стабильной и корректной работы с таким чувствительным сигналом (дополнительная коррекция CC errors).
Поэтому качественная доставка до конечных кабельных и спутниковых операторов требует предварительного тестирования с максимальным устранением вторичных событий в потоке доставки ТВ-сигнала ультравысокой четкости.
В настоящее время мы успешно осуществляем вещание, мониторинг, полицейскую запись трех телеканалов в формате 4К и открыты к доступному развитию этого формата. Благо лишь недавно был утвержден промышленный стандарт ТВ-вещания. Значит, быть и 8К с 14-битным цветом и 22.2-канальным звуком.
Посмотрим, какие нововведения предложат при трансляции очередной Олимпиады.
