{"id":15067,"date":"2017-03-24T15:13:59","date_gmt":"2017-03-24T15:13:59","guid":{"rendered":"http:\/\/www.monitor-radiotv.it\/w\/?p=15067"},"modified":"2019-11-14T23:30:04","modified_gmt":"2019-11-14T22:30:04","slug":"lezioni-di-ip-da-videoprogetti","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.monitor-radiotv.it\/w\/lezioni-di-ip-da-videoprogetti\/","title":{"rendered":"Lezioni di IP da Videoprogetti"},"content":{"rendered":"
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Hanno fatto registrare il tutto esaurito le due giornate dedicate alle problematiche legate all\u2019utilizzo delle reti IP (Internet Protocol) nei centri di produzione video e audio organizzate presso la sede milanese e romana di Videoprogetti.<\/h3>\n

\u201cCi aspettavamo una buona presenza per questa giornata anche perch\u00e9 negli ultimi cinque anni l\u2019attenzione degli operatori per l\u2019IP \u00e8 aumentato notevolmente\u201d<\/em> ha detto Francesco Struzzi<\/strong> di Videoprogetti<\/a> dando il benvenuto ai numerosi partecipanti al seminario che si \u00e8 svolto a fine febbraio presso la sede milanese dell\u2019azienda.
\n\"\"Secondo Francesco Struzzi, i tempi sono oramai maturi: gli standard necessari per garantire l\u2019interoperabilit\u00e0 fra le apparecchiature basate su IP (Internet Protocol) di diversi fabbricanti in parte esistono gi\u00e0 e aziende come SAM (Snell Advanced Media)<\/a> propongono da diverso tempo soluzioni per l\u2019instradamento dei flussi audio e video sfruttando il protocollo PTP (Precision Time Protocol) per la loro sincronizzazione. L\u2019utilizzo della tecnologia IP \u00e8 solo una parte di quella che sar\u00e0 poi una transizione pi\u00f9 grande verso l\u2019impiego di tecnologie IT (Information Tecnology) nel mondo broadcast: \u201cin questo contesto, il nostro ruolo come system integrator cambier\u00e0 perch\u00e9 passeremo dalla realizzazione di infrastrutture principalmente hardware-based, come quelle che abbiamo realizzato fino ad oggi, a servizi orientati alla gestione di infrastrutture basate su IP\u201d<\/em>, ha dichiarato Francesco Struzzi.
\nUn esempio \u00e8 quanto \u00e8 stato fatto da Videoprogetti con la piattaforma Timvision di Telecom Italia per la distribuzione di contenuti multimediali dove c\u2019era la necessit\u00e0 di transcodificare rapidamente in HEVC\/H.265 migliaia di ore di film. All\u2019interno della sede del cliente \u00e8 stata quindi realizzata una private cloud con le applicazioni necessarie per la transcodifica; in caso di necessit\u00e0, questa pu\u00f2 essere estesa a una public cloud, il tutto gestito da un orchestratore in grado di gestire i processi e le risorse.<\/p>\n

Gli switch non sono tutti uguali<\/h3>\n

\"\"Un elemento chiave di un\u2019infrastruttura IT \u00e8 lo switch, un dispositivo di rete per l\u2019instradamento dei dati che svolge il ruolo delle matrici video e audio utilizzate nei centri di produzione. I fabbricanti di switch sono numerosi e fra questi Videoprogetti ha scelto come partner Arista<\/a>, un\u2019azienda relativamente giovane, fondata nel 2004 da ex-manager di Cisco. In pochi anni, Arista \u00e8 riuscita a erodere a Cisco, che resta comunque tuttora leader del settore, una consistente fetta del mercato, puntando su prodotti destinati ai pi\u00f9 grandi data center e oggi utilizzati da aziende del calibro di Amazon, eBay, Facebook, Microsoft e Netflix.
\nDegli oltre 1.500 dipendenti di Arista, la met\u00e0 sono sviluppatori di software, elemento ritenuto fondamentale per un\u2019azienda che si occupa di networking. \u201cArista \u00e8 l\u2019unico vendor che impiega chipset commerciali che chiunque pu\u00f2 comprare, quello che fa la differenza \u00e8 il software\u201d<\/em>, ha detto Davide Bassani<\/strong>, System Engineer EMEA di Arista, che ha poi illustrato le principale caratteristiche degli switch proposti dalla sua azienda.
\n\"\"I prodotti pi\u00f9 recenti sono basati sullo standard 25\/50 GbE che garantisce prestazioni superiori rispetto allo standard 10\/40 GbE, ma con costi paragonabili. Con un collegamento 25 GbE \u00e8 possibile trasportare fino a otto flussi video HD a 3 Gbps contro i tre permessi dai collegamenti a 10 GbE e le porte a 25 GbE possono essere utilizzate per collegamenti a 10 GbE o 1 GbE assicurando la compatibilit\u00e0 con i dispositivi esistenti, come ha spiegato Bassani.
\nGli switch della serie 7500R sono basati sulla tecnologia 100 GbE e supportano collegamenti a 10\/25\/40\/50 e 100GbE. In uno chassis da 1 RU possono trovare posto 36 porte 100GbE che diventano 144 porte 10\/25 GbE utilizzando split cable che permettono di collegare quattro porte a un\u2019unica porta dello switch. Come conseguenza dell\u2019elevata densit\u00e0 di porte, i consumi di energia elettrica si riducono drasticamente, con ovvio beneficio sui costi di esercizio dei data center.
\n\"\"Per quel che riguarda le esigenze specifiche del settore broadcast, gli switch Arista garantiscono una bassa latenza e la possibilit\u00e0 di supportare applicazioni in tempo reale, oltre alla funzione multicast per il collegamento di una sorgente a pi\u00f9 destinazioni. Sulla possibile perdita di dati, Bassani ha tenuto a ricordare che \u201cIP non \u00e8 un protocollo lossless, sia chiaro, per\u00f2 abbiamo delle soluzioni che permettono di indirizzare questa necessit\u00e0 di lossless, non raggiungiamo il 100%, per\u00f2 siamo molto vicini.\u201d<\/em> La larghezza di banda non rappresenta un problema e la possibilit\u00e0 di sincronizzazione con il PTP pu\u00f2 garantire la commutazione fra stream video senza artefatti visibili.
\nBassani ha poi evidenziato come nel mondo IP non esista il concetto di cablaggio dedicato, un cavo \u2013 sia in rame o in fibra ottica – pu\u00f2 trasportare pi\u00f9 flussi in entrambi i sensi, al contrario di quanto accade con le infrastrutture SDI per le quali ciascun cavo porta un solo flusso e sempre nello stesso senso. Aggiungendo nuovi dispositivi, nella maggior parte dei casi si possono quindi utilizzare i cablaggi esistenti e, se proprio necessario, aggiungere una porta in pi\u00f9. Con gli switch della serie 7500R si hanno a disposizione fino a 9,6 Tbps (1 Tbps equivale a 1.000 Gbps) per ogni slot da 1 RU con un massimo di 115 Tbps per ogni frame, equivalenti a oltre 14mila flussi video 3G\/SDI.
\nLa possibilit\u00e0 di accedere a strumenti di sviluppo permette poi a terze parti di integrare gli switch Arista nei propri sistemi di controllo, come hanno gi\u00e0 fatto aziende come Imagine e Lawo. Bassani ha infine sottolineato l\u2019importanza degli standard nel mondo video, argomento che \u00e8 stato affrontato da Richard Ansel<\/strong>, System Consultant SAM.<\/p>\n

La strategia SAM per l\u2019IP<\/h3>\n

\"\"\"\"L\u2019azienda inglese \u00e8 uno dei membri fondatori dell\u2019AIMS (Alliance for IP Media Solutions), un gruppo di fabbricanti e broadcaster che ha come obiettivo il favorire l\u2019adozione di standard per i broadcaster e l\u2019industria dei media nella transizione da SDI a IP. Secondo Ansel, \u201cper numerose applicazioni, SDI \u00e8 ancora la risposta migliore, ma IP ha molti vantaggi.\u201d<\/em>
\nGli standard oggi esistenti sono l\u2019SMPTE 2022-6 per il video e AES67 per l\u2019audio, ai quali si aggiungono le raccomandazioni TR-03 e TR-04 del Video Services Forum (VSF), l\u2019associazione che ha tra i suoi scopi quello di garantire l\u2019interoperabilit\u00e0 fra le apparecchiature dei diversi produttori.
\nCome ha spiegato Ansel, la differenza principale fra lo standard SMPTE e le raccomandazioni VSF consiste nel modo in cui sono gestiti i segnali audio. Con lo standard SMPTE 2022-6 possono sorgere problemi quando sia necessario modificare solo l\u2019audio incorporato in un segnale SDI: infatti, il segnale SDI (contenente video, audio e dati) deve essere suddiviso in pacchetti per il trasporto sulla rete IP, occorre poi ricostruire il segnale SDI dai pacchetti per estrarre l\u2019audio da elaborare, incorporarlo nel segnale SDI che deve essere nuovamente suddiviso in pacchetti e inviato alla destinazione dove avviene il processo contrario. Con questo modo di procedere, non \u00e8 certo vantaggioso il passaggio all\u2019IP.
\nLe raccomandazioni VSF TR-03 si differenziano nel modo in cui \u00e8 gestita la suddivisione in pacchetti: in questo caso, vengono creati pacchetti diversi per video, audio e dati e quindi solo i pacchetti audio devono essere ricombinati per sottoporli all\u2019elaborazione. L\u2019alternativa \u00e8 rappresentata dalle raccomandazioni TR-04 che prevedono il trasporto di stream separati per video e audio utilizzando rispettivamente gli standard SMPTE 2022-6 e AES67.
\nIl nuovo standard SMPTE 2110, ancora in via di definizione, integrer\u00e0 le raccomandazioni del VSF con gli standard SMPTE 2022-6 e SMPTE 2059, quest\u2019ultimo necessario per la sincronizzazione degli stream con il protocollo PTP.
\nI primi prodotti che supporteranno lo standard SMPTE 2110 sono attesi gi\u00e0 quest\u2019anno. \u201cTutti i produttori hanno lo stesso problema, questo standard non esiste oggi, ma potr\u00e0 essere supportato in seguito con l\u2019aggiornamento del software e non c\u2019\u00e8 quindi alcun timore oggi di investire in IP per il fatto che gli standard possano cambiare nel futuro\u201d<\/em>, sostiene Ansel, e continua: \u201cquesto \u00e8 uno dei vantaggi dell\u2019IP, se compri oggi dispositivi 3G-SDI e vuoi poi passare al 12G-SDI questo significa che dovrai investire in nuovo hardware, ma se passi da HD a 8K o a high frame rate o HDR potrai usare esattamente la stessa infrastruttura IP, non devi investire in nuovo hardware, ma solo sul software o sul firmware.\u201d<\/em><\/p>\n

Un approccio universale<\/h3>\n

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L\u2019approccio di SAM alla transizione verso l\u2019IP si incentra nell\u2019utilizzo dei cosiddetti switch COTS (Commercial Off the Shelf: dispositivi pensati per uso generico) come matrici video. Nessun problema per la larghezza di banda degli switch, che gi\u00e0 oggi pu\u00f2 superare il centinaio di Tbps e per l\u2019assenza di colli di bottiglia (in gergo informatico si parla di dispositivi non-blocking, la larghezza di banda di ciascuna porta \u00e8 sempre disponibile anche quando sono utilizzate tutte le porte). Il protocollo IGMP (Internet Group Management Protocol) \u00e8 utilizzato per stabilire le connessioni multicast mentre con il PIM-SSM (Protocol Indipendent Multicast – Source Specific Multicast) \u00e8 utilizzato per stabilire una connessione diretta tra la sorgente e la destinazione. Questi protocolli, sebbene sviluppati in ambito IT, sono perfettamente utilizzabili anche in ambito video e supportati dalla maggior parte degli switch di fascia alta.
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Ansel ha tenuto a precisare che il protocollo IGMP non \u00e8 cos\u00ec veloce come le reti SDN (Software Defined Network) proposte da altre aziende, ma il vantaggio consiste nel fatto che questo protocollo \u00e8 supportato da tutti i maggiori fabbricanti di switch. Non sono quindi necessari particolari adattamenti del sistema di controllo di una rete qualora siano presenti switch di differenti produttori, cosa che accade invece con le reti SDN che richiedono un software specifico per ogni produttore.
\n\u201cIn SAM, non crediamo che ci sia bisogno di SDN oggi, non certo per garantire una commutazione invisibile fra due flussi video\u201d<\/em>, ha dichiarato Ansel, secondo il quale la criticit\u00e0 di una rete SDN \u00e8 rappresenta dal controller, il cui blocco richiede poi un discreto tempo, dell\u2019ordine dei minuti, per ripristinare la configurazione di tutti i dispositivi collegati alla rete, mentre con il protocollo IGMP i tempi sono ridotti e possono essere presenti pi\u00f9 controller nella stessa rete per garantire una maggiore continuit\u00e0 del servizio.
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Un\u2019altra caratteristica delle soluzioni IP proposte da SAM \u00e8 la commutazione fra gli stream video, gestita nel dispositivo di destinazione e non dagli switch o dai dispositivi sorgente. Le reti IP sono per loro natura asincrone, i pacchetti di dati possono impiegare tempi diversi per essere trasferiti, ma con il protocollo PTP \u00e8 possibile sincronizzare tutti i dispositivi presenti nella rete. L\u2019impiego di frame synchronizer nel dispositivo di destinazione permette poi di ottenere una commutazione fra gli stream impercettibile.
\nAnsel \u00e8 passato poi a descrivere i prodotti IP di SAM oggi disponibili. Il controllo dell\u2019intera rete \u00e8 affidato ai dispositivi IPEDGE-SRV, disponibili in configurazione singola o doppia, che possono utilizzare gli stessi pannelli di controllo Luna delle matrici video SAM. Per i mixer della serie Kahuna sono gi\u00e0 disponibili le schede per collegamenti a 10GbE e al NAB saranno presentate quelle a 40GbE mentre per quelle a 50GbE occorrer\u00e0 attendere l\u2019IBC. La versione IP del frame rate\/format converter KudosPro \u00e8 gi\u00e0 disponibile con porte 10GbE mentre anche per i processori audio\/video a 12 canali IQ Edge \u00e8 prevista la possibilit\u00e0 di gestire segnali 10\/25\/40GbE. La conversione da SDI a IP e viceversa \u00e8 gestita dai dispositivi della serie IQMIX, disponibili con porte 10\/25\/40GbE, conversioni che possono anche essere integrate nelle matrici video Sirius della serie 800.
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L\u2019intervento di Ansel \u00e8 terminato con qualche accenno alle produzioni in 4K: la disponibilit\u00e0 di dispostivi con porte a 25 e 40 GbE rende possibile anche il trasporto di questi segnali video non compressi mentre per l\u2019utilizzo di collegamenti a 10 GbE \u00e8 indispensabile una qualche forma di compressione. SAM supporta sia il codec VC-2, definito dallo standard SMPTE 2042 e derivato dal Dirac della BBC, sia il Tico della Intopix, quest\u2019ultimo solo per garantire l\u2019interoperabilit\u00e0 con altri fabbricanti: la preferenza va al primo poich\u00e9 non comporta il pagamento di alcuna royalty.<\/p>\n

A ritmo di Tektronix<\/h3>\n

L\u2019ultimo intervento della giornata \u00e8 stato quello di Yannick Le Dreau, application engineer video di Tektronix, che ha affrontato nel dettaglio la sincronizzazione dei diversi dispositivi presenti in rete con il Precision Time Protocol (PTP). Su questo protocollo, definito dallo standard della IEEE 1588, si basa lo standard SMPTE ST2059 e il suo scopo \u00e8 di stabilire un riferimento temporale comune per i diversi dispositivi. Lo standard SMPTE 2059-2 richiede che un dispositivo slave sia in grado di sincronizzarsi entro cinque secondi e che la differenza fra gli orologi dei diversi dispositivi sia inferiore a un microsecondo.
\n\"\"L\u2019architettura utilizzata per l\u2019implementazione del PTP \u00e8 di tipo gerarchico, con un dispositivo generatore del segnale di clock, detto Grand Master, al quale fanno riferimento tutti gli altri, detti slave, che a loro volta possono svolgere la funzione di master per altri dispositivi. Il metodo pi\u00f9 semplice per garantire un\u2019elevata precisione del Grand Master \u00e8 la sincronizzazione con i segnali GPS, proprio come avviene con i pi\u00f9 recenti generatori di segnali di sincronia per le infrastrutture SDI.
\nIl Grand Master trasmette periodicamente un segnale di sincronia, ma il problema delle reti IP consiste nel fatto che i tempi di trasferimento non sono sempre gli stessi e possono essere diversi nei due sensi. Per questa ragione, i dispositivi slave collegati al Grand Master gli trasmettono periodicamente una richiesta per stabilire il ritardo nella trasmissione dei segnali in entrambi i sensi.
\n\"\"Per garantire la continuit\u00e0 del servizio, nella rete viene inserito un secondo Grand Master con funzioni di backup: in caso di malfunzionamenti del Grand Master principale, anche solo per la perdita del segnale GPS, il dispositivo di backup diventa automaticamente il Grand Master di riferimento, operazione gestita dal Best Master Clock Algorithm (BMCA), un software sempre attivo su tutti i dispositivi che analizza tutti i parametri dei Grand Master presenti nella rete.
\nLa soluzione proposta da Tektronix si adatta perfettamente ad ambienti ibridi, dove siano cio\u00e8 presenti sia dispositivi SDI che IP, ed \u00e8 rappresentata dal generatore di sincronismi SPG8000a che, oltre a supportare il protocollo PTP, genera i segnali di sincronismo per sorgenti video analogiche, SDI e AES67.
\nPer l\u2019analisi del funzionamento di infrastrutture IP\/SDI in tempo reale, Tektronix propone il Prism che \u00e8 in grado di analizzare sia i parametri delle reti IP – PTP compreso – sia i segnali video SDI o quelli presenti in un collegamento a 10GbE, la massima larghezza di banda attualmente supportata. L\u2019hardware \u00e8 in grado di poter supportare anche nuovi standard con futuri aggiornamenti del software.<\/p>\n

L\u2019IP in pratica<\/h3>\n

Al termine degli interventi sono state dimostrate le funzionalit\u00e0 delle apparecchiature presentate da parte dei rappresentanti di SAM e Tektronix nel corso della giornata, permettendo ai partecipanti di constatare personalmente il fatto che la possibilit\u00e0 di utilizzare un\u2019infrastruttura IP per le produzioni video sia ormai una realt\u00e0.
\nPer quanto sentito e visto, la transizione verso l\u2019IP non sembra per\u00f2 che potr\u00e0 essere una passeggiata e questo per tutta una serie di problematiche che chi proviene dal mondo video dovr\u00e0 affrontare, prima fra tutte la necessit\u00e0 di imparare il linguaggio dell\u2019IT anche solo per riuscire a districarsi fra la miriade di acronimi e standard che gli sono propri. Basta dare un\u2019occhiata alle specifiche tecniche di uno switch di rete per rendersene conto.
\nIn questo scenario, soprattutto per le realt\u00e0 di dimensioni medio-piccole, diventa quindi sempre pi\u00f9 rilevante il ruolo dei system integrator che siano in grado di guidare nella scelta delle apparecchiature pi\u00f9 adatte alle singole esigenze.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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