Jet Multimedia Controller

Ограничения традиционного похода в части масштабирования системы определяют архитектуру мультимедийных средств каждого помещения в виде обособленной системы. Чтобы построить из них подобие сети, нужно обеспечить доставку всех мультимедийных сигналов в центральную точку, где матричный AV–коммутатор будет переключать видеопотоки. Стоимость такого решения для нескольких управляемых десятков каналов будет весьма существенной: для коммутации более 16 каналов, как правило, применяют дорогие модульные матричные коммутаторы. А стоимость «удлинителей» сигнала, работающих по витой паре или оптике, увеличивает стоимость подключения на несколько сотен долларов пропорционально количеству каналов. Получается достаточно дорогое и громоздкое решение из нескольких активных устройств и централизованного коммутатора, который к тому же является слабым звеном с точки зрения надежности: его выход из строя выведет из строя всю систему вообще.

В двух словах: JMC позволяет упростить и удешевить задачу создания управляемой мультимедийной сети из различных источников видео– и аудиосигнала и средств их отображения.

Сценарии применения такого решения могут быть самыми разными и ограничиваются только вашей фантазией:

• организация обучения или информирования сотрудников с одновременной трансляцией изображения во множестве помещений на всех доступных экранах; подходящий сценарий для производственной гимнастики советских времен или для PR–службы, озабоченной тем, чтобы своевременно довести корпоративную политику до всех сотрудников организации;
• отображение экстренных или плановых корпоративных сводок, сообщений руководства компании;
• отображение данных из различных систем мониторинга, BI–аналитики, KPI, dashboards;
• реализация ситуативных сценариев, в том числе активируемых со стороны внешних систем: переключение в штатный режим, режим информирования, режим ЧС и т.д.;
• перенос совещания в другое помещение или привлечение экспертов: видеоконтент из одного помещения отображается в другом, куда перенесли обсуждение;
• организация видеостен без специализированных видеоконтроллеров.

Архитектура и реализация системы обладают рядом преимуществ, обеспечивая:

• возможность горизонтального масштабирования: от переговорной до ситуационного центра, от здания до кампуса;
• распределенную обработку видеосигналов и отсутствие единой точки отказа, что гарантирует высокий уровень надежности системы в целом;
• использование стандартной СКС и стандартного оборудования ЛВС в качестве среды для передачи медиаданных;
• передачу AV–потоков в режиме реального времени c минимальной задержкой. В отличие от сеансов ВКС, где задержку вносит не только канал, но и алгоритм компрессии, здесь задержка незаметна, так как составляет около 20–30 мс;
• снижение капитальных и эксплуатационных расходов в организации за счет централизации отдельных систем и источников аудиовидеоинформации, предполагающих совместное использование;
• управляемость, разграничение и контроль доступа к аудиовидеоинформации путем использования централизованной системы управления.

Если сформулировать очень коротко: быстро, просто, оперативно.

В состав JMC входят:

• сервер управления (поддерживает резервирование и работу в среде виртуализации);
• передатчики AV–сигнала;
• приемники AV–сигнала;
• существующая локальная вычислительная сеть предприятия либо специально развернутая для мультимедийных нужд.

На рис. 1 представлена традиционная архитектура AV–комплекса и архитектура на базе JMC.

Основа системы — приемники и передатчики AV–сигнала. Именно они служат для подключения к системе различных источников аудиовизуальной информации и средств отображения, а также выполняют наиболее сложную задачу: преобразование IP–пакетов из/в цифровой видесигнал с минимальной задержкой.

Встроенные функции «вырезания» определенных участков «картинки» и масштабирования изображения позволяют создавать мультиэкранные видеостены. Для использования совместно с АРМ на передатчик добавлен порт HDMI Loopback, обеспечивающий возможность вывода на монитор видеосигнала, отправляемого в систему: оператор будет видеть, что именно передается с его АРМ в сеть. Дополнительные аппаратные возможности, такие как передача сигналов IRDA и порта RS232, позволяют обеспечить практически полностью законченное решение для управления подключаемым оборудованием без дополнительных средств. Например, можно централизованно управлять включением/выключением панелей в составе видеостены. Встроенные аппаратные возможности передачи USB позволяют применять эти устройства в качестве KVM–устройства. Питание приемников и передатчиков может осуществляться от Ethernet–коммутатора по технологии PoE (IEEE 802.3af).

Совокупность приемников и передатчиков, подключенных к ЛВС, обеспечивает функционал сразу нескольких устройств в составе традиционного решения: матричного коммутатора, видеоконтроллера и удлинителя AV–сигналов. ЛВС представлен на рис. 2.

Сервер управления JMC обеспечивает управление коммутацией инфопотоков между приемниками и передатчиками и задает сценарии обработки видео, например, формирования изображения в формате видеостены. Кроме этого, он осуществляет мониторинг компонентов и API для пользовательского клиента. Сервер не принимает участие в обработке видео и может быть развернут в ЦОДе в виртуальной машине.

Сервер JMC поддерживает многопользовательский режим работы, сочетающий возможности централизованного управления и индивидуальных настроек пользовательской среды. В рамках назначенных администратором ролей пользователи могут самостоятельно управлять приемниками и передатчиками, выбирая нужные источники контента и средства отображения. Система позволяет запоминать созданные конфигурации и затем оперативно применять эти пресеты из собственного интерфейса системы или из стороннего приложения. JMC поддерживает отказоустойчивую конфигурацию с резервированием серверов управления.

Управление может выполняться непосредственно через HTTPS web–интерфейс сервера JMC либо c помощью клиентского приложения, разработанного под конкретные задачи и нужды заказчика и взаимодействующего с системой через открытый HTTPS API. Через тот же API организуется интеграция JMC с распространенными системами управления, например, контроллерами Crestron. Предусмотрены интеграция с AD/LDAP, возможность управления привилегиями пользователей и их ролями в системе, фиксация действий пользователей в журнале событий, удаленный мониторинг устройств в реальном времени.

Архитектура системы на базе Ethernet/LAN обеспечивает простое и быстрое развертывание и масштабирование системы: для расширения системы достаточно добавить дополнительные приемники и передатчики, подключить их к сети и настроить в системе управления.

Все приемники и передатчики в мультимедийной сети независимы друг от друга, поэтому выход из строя любого из них не влияет на работу системы в целом и происходит с минимальным ущербом для функциональности. Замена устройства (при наличии ЗИП на площадке) займет не более 10–15 минут.

Используемые алгоритмы кодирования ориентированы на высокое качество изображения и низкую задержку. В этом случае, предсказуемо, алгоритм кодирования выдает большие объемы данных, которые зависят от разрешения изображения, числа кадров и динамичности картинки. Предлагаемые устройства поддерживают разрешение до 4K/30fps: в этом режиме поток данных с одного передатчика может достигать 300 Мбит/с, но не доходя до 1 Гбит/с. С точки зрения стоимости решения это существенное преимущество перед другими производителями, которые предлагают устройства с портами 10G: такая сеть будет стоить существенно дороже, к тому же порты 10G с оптическими модулями означают отказ от POE. В таблице 1 показан поток данных в зависимости от разрешения видеоданных.

Задачи и внедрение

Спектр применения решения достаточно широк, вот несколько простых кейсов.

Удаленное подключение АРМ

ПК устанавливаются в отдельном помещении, отдельно от сотрудников. Для подключения клавиатуры/мыши/монитора/колонок используется пара приемников/передатчиков с предварительно заданными статичными настройками. Сервер JMC не используется. Решение конкурирует с IP–KVM и выгодно отличается поддержкой 4K–разрешения, что позволяет использовать его с широким кругом бизнес–приложений.

Обучающий класс

Каждый АРМ подключен к мультимедийной сети. В помещении смонтирована видеостена с сервером JMC. Лектор в любой момент может вывести любой экран (или несколько экранов) любого рабочего места на видеостену либо читать лекцию нескольким учебным классам одновременно.

Ситуационный центр

Все источники и средства отображения подключены к мультимедийной сети, используется сервер JMC. Выполнена интеграция с ВКС, бизнес –приложениями. По команде оператора или определенному событию активируются те или иные пресеты, конфигурация демонстрации адаптируется под задачу.

Современный офис

Камеры и кодеки ВКС, видеоэкраны размещены в помещениях, видеоплееры, телевизионные тюнеры — в ЦОДе. Используется централизованный сервер JMC, выполнена интеграция с контроллерами Crestron в помещениях. Оператор подает команды через пульты Crestron на различные устройства: освещение, ВКС, жалюзи, климатическое оборудование, JMC. В зависимости от конфигурации помещения на имеющиеся экраны (видеостена, контрмониторы, мониторы участников) выводится информация различных источников (ВКС, презентация, ТВ). Оператор может управлять выводом изображения и регулировать громкость. После ухода сотрудников из помещения оборудование автоматически выключается, свет гасится, видеостена переходит в режим standby. В таблице 2 показаны подробные характеристики оборудования.