Ứng dụng mạng quang thông minh trong lĩnh vực truyền hình (Phần 1)

Ngày 12/05/2013 đăng bởi seo3.vdo@gmail.com

Hiện nay các hãng truyền hình trên thế giới đang phải đối mặt với thách thức chung là truyền tải hiệu quả các nội dung video đòi hỏi băng thông cao trên các mạng hiện có, đồng thời đảm bảo tính sẵn sàng cao nhất cho hệ thống. Khi phát sóng các chương trình truyền hình trực tiếp thời gian chết có ảnh hưởng lớn đến doanh thu quảng cáo và trải nghiệm của người xem. Do đó việc truyền tải nội dung video chất lượng cao một cách hiệu quả đóng vai trò sống còn đối với ngành truyền hình. Bài viết giới thiệu việc ứng dụng mạng quang thông minh trong lĩnh vực truyền hình, nhằm giảm thiểu sự gián đoạn dịch vụ, góp phần nâng cao hiệu quả truyền tải các định dạng video tiên tiến.

THÁCH THỨC HIỆN TẠI

 Hiện nay, các nội dung video thường được truyền tải trên các kênh riêng như ATM, SONET / SDH, hoặc các mạng dựa trên bộ định tuyến với một số đường dẫn dự phòng (bảo vệ tuyến) và có thời gian chuyển đổi dự phòng khoảng 50ms. Điều này giúp đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn, tuy nhiên lại bị ảnh hưởng lớn khi có nhiều sự cố hoặc các sự cố xảy ra đồng thời do tác động của thiên tai hoặc lỗi của con người (Hình 1).

 Mặt khác, các dịch vụ vi ba và vệ tinh thường tốn kém, có độ tin cậy và chất lượng truyền dẫn không cao, độ trễ lớn không thể đáp ứng được khả năng cung cấp và phân phối video HD. Trong khi đó, nhu cầu về các tính năng video 3D và HD mới đang gia tăng nhanh chóng, tạo ra những thách thức truyền tải mới cho các hãng truyền hình. Video HD và 3D đang thúc đẩy đáng kể sự tăng trưởng về nhu cầu băng thông mà không thể được giải quyết thông qua các kỹ thuật nén bởi vì nén video HD và các loại video cao cấp khác sẽ dẫn tới suy giảm chất lượng tín hiệu và làm tăng thêm chi phí và độ phức tạp của mạng. Giải quyết những vấn đề này, trong khi giảm thiểu nguy cơ gián đoạn dịch vụ, đòi hỏi một phương pháp tiếp cận mạng mới: một hạ tầng quang thông minh với khả năng dự phòng và phục hồi cao.

 

 Các kênh thuê riêng thông thường và các mạng dựa trên bộ định tuyến không thích hợp cho truyền tải nội dung video HD. Các tập tin video HD thường quá lớn khi truyền tải qua các kênh thuê riêng bằng cáp đồng, còn các mạng dựa trên bộ định tuyến thường không có khả năng truyền tín hiệu video HD không nén. Do việc nén làm giảm chất lượng video và âm thanh, nhiều hãng truyền hình đã phân phối nội dung video HD trên băng từ – một phương pháp tốn kém và không hiệu quả.

 Những người sử dụng dịch vụ vệ tinh cũng đã nhanh chóng nhận ra rằng giải pháp này tốn kém và có nhiều hạn chế. Trễ của các đường truyền vệ tinh (uplink/downlink) có thể gây gián đoạn tín hiệu và giật hình ảnh, làm ảnh hưởng tới các chương trình truyền hình trực tiếp. Điều kiện thời tiết xấu có thể làm ảnh hưởng tới đường truyền vệ tinh, thời gian lập kế hoạch cho bộ phát đáp cũng gây bất tiện và không hiệu quả.

 Ngoài ra, khoảng cách chính là một thách thức lớn đối với hãng phim truyền hình bởi vì họ làm việc theo các nhóm phân tán theo khu vực địa lý để ráp và chỉnh sửa nội dung. Một nhóm có thể chuyên chỉnh sửa lời thoại còn nhóm thứ hai tại một địa điểm khác có thể ghép thêm nhạc và một nhóm ba sẽ tạo ra hiệu ứng hình ảnh. Chia sẻ nội dung HD một cách an toàn và hiệu quả hơn qua khoảng cách hàng trăm hoặc hàng ngàn dặm là một thách thức đối với các đài truyền hình hiện nay.

 MẠNG QUANG THÔNG MINH

 Với độ tin cậy cao, hạ tầng quang thông minh cho phép truyền tải các tính hiệu video số SD, HD và 3D không nén được truyền tải một cách hiệu quả, bất kể khoảng cách. Độ phức tạp của mạng có thể giảm và các hoạt động được đơn giản hóa để đạt được chất lượng video tốt hơn so với chiến lược nén khác. Trong khi khả năng tương thích với nén video yêu cầu cấu hình phức tạp hơn và kiểm thử để đảm bảo khả năng tương tác giữa thiết bị mã hóa và giải mã, các định dạng video không nén tuân thủ các tiêu chuẩn chung và có thể được truyền sử dụng ít thiết bị trong đường truyền video từ đầu cuối tới đầu cuối. Điều này làm cho việc cài đặt dễ dàng hơn, giảm chi phí và nâng cao độ tin cậy cho mạng.

 Mạng quang thông minh ứng dụng những đột phá công nghệ mới nhất về silicon và phần mềm đã mở ra tiềm năng để truyền tải nội dung video đòi hỏi băng thông cao với độ khả dụng cao nhất có thể, giúp giải quyết những thách thức mà các hãng truyền hình đang phải đối mặt.

 

 Các ưu điểm của mạng quang thông minh:

– Dung lượng: Việc ứng dụng một công nghệ đột phá là xử lý quang kết hợp (coherent) trong mạng quang thông minh không chỉ làm tăng dung lượng mạng lên gấp 10 lần hoặc nhiều hơn, mà còn có thể tận dụng hạ tầng mạng quang hiện tại. Xử lý quang kết hợp mở ra tiềm năng xử lý lượng lớn lưu lượng giữa các địa điểm. Dung lượng được giải phóng bởi bộ xử lý quang coherent cho phép lõi của mạng truyền tải video mở rộng về quy mô cho các giao diện video mới như 3G HD và 3D.

– Ánh xạ tín hiệu hiệu quả thông qua mạng truyền tải quang (oTn) hay ethernet: Tín hiệu video có thể được truyền tải qua mạng hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong khi đảm bảo các yêu cầu nghiêm ngặt được đặt ra như đồng bộ (clocking), jitter thấp và trễ thấp. Các cải tiến của công nghệ gói cho phép người sử dụng ánh xạ và kết hợp các tín hiệu video – chẳng hạn như SD-SDI, HD-SDI, 3G- SDI và DVB-ASI – vào Ethernet (GigE hoặc 10GigE), với một tập hoàn chỉnh các công cụ chẩn đoán và theo dõi. OTN cho phép các tín hiệu video được truyền tải trong suốt qua mạng, với các tính năng tích hợp trong như FEC, do đó làm tăng khoảng cách truyền tải tín hiệu và giúp giảm số lượng các phần tử mạng cần thiết giữa các nút. Mạng quang thông minh mang lại sự đơn giản hoạt động, khả năng mở rộng và quản lý băng thông hiệu quả để loại bỏ phân mảnh băng thông và đảm bảo sử dụng hiệu quả của tất cả các tài nguyên mạng.

– Mặt phẳng điều khiển thông minh: Thời gian chết trong các mạng video lớn có thể dẫn tới mất hàng triệu đô la doanh thu quảng cáo và gây thiệt hại đến uy tín của nhà cung cấp với khách hàng. Mặt phẳng điều khiển thông minh hoạt động như bộ não của mạng, đáp ứng với sự thay đổi mạng – như xử lý nhiều lỗi đồng thời, thay đổi trong cấu hình mạng hoặc làm giảm trễ trong thời gian thực, mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào của con người. Mặt phẳng điều khiển xử lý và thực hiện các yêu cầu tăng băng thông, thiết lập một kết nối mới giữa hai điểm đầu cuối (phát sóng HD giữa hai địa điểm, hoặc cần chuyển tải một lượng lớn các cảnh quay video thô giữa hai hãng phim) và nhiều nhiệm vụ cần thiết khác trong việc phát sóng truyền hình và các ngành công nghiệp sản xuất phim, mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào. Mặt phẳng điều khiển làm tăng tính sẵn sàng của mạng và bảo vệ nó khỏi các nguồn lỗi khác nhau như lỗi phần cứng mà có thể ảnh hưởng đến các dịch vụ được cung cấp cho người xem.

(còn nữa)

Nguyễn Ly Lan
07/05/2013 – http://tapchibcvt.gov.vn
Hotline tư vấn miễn phí