Selenio SNP - gateway, procesor si convertor UHD si HD pentru semnale video SDI si IP necompresate SMPTE ST 2110/SMPTE ST 2022

Selenio SNP este un echipament cu procesare nativa in IP ce prelucreaza semnale video si audio necompresate in conformitate cu suita de standarde SMPTE ST 2110. Poate procesa simultan 8 semnale UHD-1 (3840 x 2160p 50/60) sau 32 semnale HD. SNP poate fi utilizat pentru conversia semnalelor video SDI de rezolutie HD si UHD la semnale IP ST 2110 cu procesare A/V avansata si conversie HDR.

Standardul SMPTE ST 2110 pentru semnale video necompresate a devenit un standard de facto pentru infrastructurile de televiziune prezente si viitoare care permite nativ utilizarea de semnale video pana la rezolutii de 32K.
Din acest motiv este din ce in ce mai necesara migrarea semnalelor video din banda de baza (SDI) in ecosisteme SMPTE ST 2110.

Selenio SNP poate fi integrat in orice tip de infrastructuri de broadcast prezente si viitoare:
- ecosisteme traditionale in banda de baza (SDI). Chiar daca este un echipament cu procesare nativa in IP SMPTE ST 2110, poate efectua si procesari SDI-la-SDI.
- ecosisteme hibride SDI / IP SMPTE ST 2110 care sunt un pas intermediar in tranzitia cate infrastructuri exclusive in IP
- ecosisteme native IP ST 2110. SNP isi dovedeste capacitatile remarcabile de procesare in acest tip de ecosisteme, fiind un echipament cu procesare nativa in 2110
Selenio SNP impreuna cu Magellan SDNO formeaza baza unei infrastructuri moderne de televiziune sau entitate media cu implementare nativa in IP SMPTE ST 2110 sau hibrida (SDI si IP SMPTE ST 2110).
Descriere
Datorita utilizarii tehnologiei FPGA, Selenio SNP este un echipament programabil si flexibil care permite implementarea usoara de noi functionalitati in viitor. In prezent, Selenio Network Processor are urmatoarele caracteristici si functionalitati:

- gateway SMPTE ST 2110 pentru semnale UHD-1 sau HD
- interfata IP redundanta 2 x 100GbE (QSFP 28) conforma cu standardul SMPTE 2022-7 (Seamless switching). Un singur port 100GbE poate suporta tot traficul IP necesar
- 32 de conversii  simultane  3G-SDI ↔  SMPTE ST 2110 sau 8 conversii simultane UHD-1 ↔ SMPTE ST 2110. Se pot realiza configuratii mixte HD si UHD. Capacitate maxima de procesare: 8 x UHD-1 sau 32 x HD. Intrarile/iesirile SDI pentru semnale UHD folosec standardele 12G-SDI sau Quad-Link SDI (SqD si 2SI)
- intrarile pot fi SDI sau SMPTE ST 2110; iesirile pot fi SDI si/sau SMPTE ST 2110
- sincronizare a semnalelor UHD, up/down conversie, procesare video avansata, procesare audio avansata (Audio Channels Shuffle, DTS UpMix, DownMix, MultiMerge, Loudness Control), conversie de spatiu colorimetric
- conversie automata de spatiu colorimetric in cazul operatiilor de up/down conversie HD/UHD (BT 2020, Rec 709)
- posibilitate conversie SDR → HDR pentru semnalele de rezolutie HD
- conversie SDR →HDR pentru semnalele HD care sunt up-convertite la UHD (standarde HDR suportate: HLG-2100, PQ-2100, SLOG3-2020)
- conversie HDR →SDR pentru semnalele UHD care sunt down-convertite la HD (standarde SDR suportate: SDR-709, SDR-601, SDR-2020)
- generarea unui semnal video “proxy” (de rezolutie HD 1920 x 1080) pentru fiecare semnal UHD pe care il prelucreaza. Acestea sunt destinate monitorizarii pe multiviewer-e IP, reducandu-se astfel necesarul de banda destinat monitorizarii
- sincronizare precisa audio si video utilizand referinta PTP (cerinta obligatorie pentru semnale SMPTE ST 2110)
- remapare semnale UHD din formatul 2SI in SqD si invers
- comutare “Clean Switch” pentru surse SDI si IP ST 2110 (atat UHD cat si HD)
- 32 de operatii de procesare nativa IP ↔  IP cu functionalitate NAT, inclusiv remapare canale audio pentru stream-uri SMPTE ST 2110-30. Fiecare canal de conversie suporta un numar de 16 canale audio
- gateway audio MADI la semnal audio necompresat SMPTE ST 2110-30
- interfata redundanta de control 2 x 1GbE
- integrare nativa in aplicatii de router virtual (sub aplicatia Magellan SDNO)
- multiviewer/multiviwer-e cu flexibilitate mare de programare care poate avea intrari Hd si UHD, atat in banda de baza (SDI) cat si IP SMPTE ST 2110. Multiviwer-ul poate afisa nealerat orice semnal de intrare utilizand colorimetria originala si respectand standardul HDR sau SDR al sursei originale. Aceasta caracteristica extrem de importanta este o consecinta indirecta a faptului ca renderizarea iesirilor este nativa UHD cu capabilitate HDR
- alimentare redundanta
- interfata centralizata pentru controlul si administrarea simultana a mai multor unitati SNP

Mod de functionare si operare
SNP dispune de 4 blocuri de procesare independente care permit flexibilitate si usurinta in adaugarea de noi functii (prin activarea de licente).

Fiecare din cele 4 blocuri de procesare (A, B, C, D) sunt impartite la randul lor in doua sectiuni. Fiecare sectiune poate prelucra un semnal UHD sau 4 semnale HD sau poate efectua conversie UHD→HD sau HD→UHD. Cele 2 sectiuni ale unui bloc pot fi setate independent. Rezulta deci ca fiecare din cele 4 blocuri de procesare poate prelucra 8 semnale HD sau 2 semnale UHD (SDI→IP sau IP→SDI).

Alocarea BNC-urilor pentru intrarile/iesirile SDI este precis stabilita, astfel ca fiecare grup de 4 BNC-uri este alocat unei sectiuni de bloc de procesare (fiecare grup 4 x BNC este marcat alternant cu fundal alb si fundal negru conform figurii de mai jos). Rezulta astfel un total de 8 grupuri de BNC-uri pentru cele 8 sectiuni de blocuri de procesare. Asignarea lor ca intrari sau iesiri SDI depinde de sensul ales pentru conversie (SDI → 2110, 2110 →SDI sau SDI→SDI). Cele 4 sloturi SFP de extensie (cate unul pentru fiecare procesor A, B, C, D) completeaza capabilitatile de intrare si iesire (interfata SDI electrica sau optica, 12G-SDI electric sau optic, HDMI). 
Datorita multitudinii operatiilor de procesare de care este capabil Selenio SNP, cele 4 blocuri de procesare (A, B, C, D) pot fi setate independent in mai multe moduri de operare numite si “personalitati” (activabile prin licenta software):

Mai multe informatii despre implementarea functiei de ACO aici

Mai multe informatii despre personalitatea Dual UHD Conversion aici

Mai multe informatii despre personalitatea JPEG XS aici

Mai multe informatii despre personalitatea de Multiviewer aici

Personalitatea MCL = Master Control Lite (activabila prin licenta software)
Canal Master Control HD
Caracteristici	- 1 canal MCL per procesor, respectiv 4 canale MCL per SNP - intrari SDI, IP (2110, 2022-6) sau mixte - rezolutii de lucru 1080p, 1080i, 720p - suport pentru semnale de intrare cu HDR - intrare A, Intrare B, mixare Background, tranzitii - 4 layer-e de grafica de rezolutie Full HD cu suport pentru transparenta - engine de grafica inclus - iesiri PGM, PST si Clean impreuna cu canalele audio asociate (iesiri atat SDI cat si IP) - 3 perechi de intrari Key/Fill asignabile oricarui layer impreuna cu parametri de reglaj (Auto-key on Luma, Key Inversion & Adjustment) - Frame Sync pentru toate intrarile (A, B, Key/Fill 1, 2, 3) - procesare si mixare audio (Voice-over si audio asociat graficii) - control via panourile Magellan RCP, HTML Soft Panel, Magelan Touch si alte sisteme si panouri 3rd party (similar vechilor sisteme ICONMASTER)
Canal Master Control UHD
Caracteristici	- 1 canal MCL per procesor, respectiv 4 canale MCL per SNP - intrari SDI (12G, Quad-2SI), IP (2110, 2022-6) sau mixte - rezolutie de lucru 2160p - suport pentru semnale de intrare cu HDR - intrare A, Intrare B, mixare Background, tranzitii - 4 layer-e de grafica de rezolutie UHD cu suport pentru transparenta - engine de grafica UHD inclus - iesiri PGM, PST impreuna cu canalele audio asociate (iesiri atat SDI cat si IP) - optional iesire HD in IP 2110 obtinuta prin down-conversie (prin utilizarea suplimentara a unei licente de poxy) - pana 3 perechi de intrari Key/Fill UHD asignabile oricarui layer impreuna cu parametri de reglaj (Auto-key on Luma, Key Inversion & Adjustment). Fiecare pereche este implementata in cate unul din cele 3 procesoare adiacente ramase libere din aceeasi unitate SNP - Frame Sync pentru toate intrarile (A, B, Key/Fill 1, 2, 3) - procesare si mixare audio (Voice-over si audio asociat graficii) - control via panourile Magellan RCP, HTML Soft Panel, Magelan Touch si alte sistem si panouri 3rd party (similar vechilor sisteme ICONMASTER)

Mai multe informatii despre personalitatea Master Control Lite aici

Alte optiuni activabile prin licenta:
- HDR (cu suport pentru standardele SDR-709, SDR-601, SDR-2020, HLG-2100, PQ-2100, S-Log3-2020). Cate o licenta per procesor (A, B, C, D), total 4 licente pe un SNP. Mai multe informatii despre conversiile HDR aici
- Dual MADI - conversie a 128 canale MADI la 2110-3. Cate o licenta per procesor (A, B, C, D), total 4 licente pe un SNP. Pentru un procesor, canalele pot fi de intrare sau de iesire, dar nu amandoua simultan. Semnalele MADI sunt cu esantionare de 48KHz.
- HD Proxy pentru fiecare stream UHD care tranziteaza SNP-ul (ca stream de rezolue 1080 in IP ST 2110). Cate o licenta per procesor (A, B, C, D), total 4 licente pe un SNP.
- Advanced Audio Processing (AAP): procesare audio avansata: DTS UpMix (2.0 →5.1), DownMix (5.1 →2.0), MultiMerge (5.1 sau 2.0 →5.1 si 2.0), Loudness Control

De cele mai multe ori, semnalele ce trebuie convertite nu sunt toate supuse la acelasi tip de operatii de procesare. De aceea posibilitatea de a alege moduri de operare diferite pentru fiecare din cele 4 blocuri de procesare optimizeaza la maxim puterea de prelucrare a intregului echipament si ii sporeste flexibilitatea in utilizare.

Din punct de vedere hardware, panoul frontal include un display OLED, tastele de navigare in meniu si LED-uri indicatoare a starii echipamentului (stare generala hardware, stare interfete IP de date si control, stare sincronizare, alarme active). Panoul frontal ofera acces la toate setarile aparatului, insa este mai facila utilizarea software-ului de control si administrare SNP Manager care poate gestiona resursele a numeroare unitati de SNP, putandu-se implementa si scheme de redundanta.

Spatele aparatului include:
- doua intari de alimentare 220V AC, echipamentrul fiind echipat cu 2 surse pentru asigurarea redundantei. Sursele pot fi inlocuite pe rand in timpul functionarii echipamentului
- doua sloturi QSFP28 pentru interfetele primara si secundara cu viteza de 100GbE fiecare, destinate retelei de date redundante pentru semnalele video IP necompresate SMPTE ST 2110. Interfetele sunt in conformitate cu standardul SMPTE ST 2022-7 (Seamless switching). Un singur port 100GbE poate suporta tot traficul IP necesar
- patru sloturi SFP+ care pot acomoda SFP-uri (electrive sau optice SDI, 12G-SDI electric sau optic, HDMI)
- interfata GPIO/RS-232
- doua porturi gigabit (primar si secundar) pentru controlul aparatului
- o intrare de referinta analogica Black Burst si o iesire analogica de referinta derivata din semnalul de referinta PTP
- intrarile si iesirile SDI (conectori HD-BNC). Cei 32 de conectori sunt organizati in 8 grupuri a cate 4 conectori. Cate un BNC din fiecare grup (per total 8 pentru tot echipamentrul) este compatibil cu semnale de intrare 12G-SDI. Cei 32 de conectori HD-BNC pot fi configurabili ca intrari sau iesiri in functie de aplicatie.

Arhitectura interna  si utilizarea blocurilor de procesare
Implementarea hardware utilizand tehnologia FPGA pentru Selenio SNP ofera avantaje majore:
- posibilitatea de adaugare de noi functionalitati prin update-uri de firmware
- posibilitarea utilizarii la maxim a resurselor hardware de procesare. Gestionarea eficienta a resurselor hardware poate fi facuta numai de catre o aplicatie software. O implementare exclusiv in hardware nu este flexibila si ramane in scurt timp in urma din punct de vedere tehnologic (lucru care se poate intampla intr-un interval de timp foarte scurt, in mai putin de un an).

Modul in care Selenio SNP este alcatuit din 4 blocuri de procesare (A, B, C, D, fiecare la randul sau divizat in doua sectiuni) nu este intamplatoare. Acest tip de arhitectura a fost ales pentru a folosi la maxim puterea de procesare a platformei bazata pe FPGA.

Configurarea retelelor de date ale Selenio SNP
Inainte de setarea echipamentului pentru efectuarea oricaror operatii de conversie sau procesare trebuie efectuate setarile de retea.
SNP dispune de doua tipuri de retele:
Reteaua de control – compusa din doua porturi 1GbE pentru asigurarea redundantei. In aceasta retea este conectat si PC-ul cu aplicatia SNP manager care poate gestiona un numar mare de unitati SNP si prin intermediul careia se pot implementa si aplicatii de redundanta
Reteaua de date - compusa din doua porturi 100GbE pentru asigurarea redundantei (un singur port 100GbE poate suporta tot traficul IP necesar care ar avea in varianta maximala o rata de bit de 96 Gbps pentru 8 semnale UHD-1).
In afara asiguratii redundantei, un echipament de conversie la IP SMPTE ST 2110 nu ar fi complet daca nu ar avea si functionalitate NAT (Network Address Translation). De aceea SNP dispune de 4 WAN-uri (Wide Area Network). Fiecare din cele 4 WAN-uri poate fi configurat independent si include adrese IP primara si secundara (corespuzatoare interfetelor primara si secundara 100GbE)
Oricare din cele 4 blocuri de procesare (A, B, C, D) are acces la toate cele 4 WAN-uri si poate emite simultan pe 2 WAN-uri diferite.

Semnale de referinta necesare pentru ecosisteme SMPTE 2110
Intr-o infrastructura nativa IP SMPTE ST 2110 prezenta unui semnal de referinta de tip PTP este obligatorie, echipamentele componente neputand functiona corect fara acest tip de referinta. PTP-ul are un rol important in alinierea si sincronizarea in timp real a stream-urilor independente video si audio care de cele mai multe ori urmeaza cai de procesare diferite. PTP este reglementat de standardul IEEE-1588.
In configuratiile cu redundanta este necesara prezenta unei surse duale (redundante) de PTP.
SNP are numeroase setari care permit interfatarea corecta cu sursa de PTP:  Network from Master/boundary Clock, PTP domain, OWD (One way Delay ) offset. Aceste setari sunt necesare deoarece stabilesc in mod deterministic cum se comporta intern switch-urile de date in cele 2 sensuri in raport cu sursa de PTP.
In cazul lui Selenio SNP, PTP poate avea acces prin toate cele 4 WAN-uri (4 adrese de IP primare si 4 adrese IP secundare).

Aplicatii cu Selenio SNP gasiti pe urmatoarele link-uri:

- Aplicatii de conversie bidirectionala SDI - IP SMPTE ST 2110 pentru semmnale HD si UHD utilizand Selenio SNP

- Aplicatii locale SDI-la-SDI de conversie UHD-HD, HD-UHD si conversie HDR multistandard utilizand Selenio SNP

- Aplicatii de distributie bidirectionala de semnale HD si UHD (SDI si IP SMPTE 2110) utilizand fibra optica pe distante pana la 40 km

- Aplicatie de multiviewer cu semnale de intrare SDI si IP SMPTE 2110 si afisare in rezolutie UHD cu sau fara HDR utilizand Selenio SNP

- Aplicatie de multiviewer cu semnale monitorizate distribuite intre 3 locatii fizice la distante pana la 40 km

- Aplicatie de multiviewer cu numar foarte mare de surse video de intrare (pana la 144 intrari HD) utilizand Selenio SNP

Selenio SNP inglobeaza tehnologie si know-how acumulat prin numeroasele instalari si a felului in care acesta a evoluat si s-a maturizat de la aparitia sa in 2016:
- arhitectura sa a fost conceputa de ingineri ai companiei Imagine Communications care au contribuit activ la elaborarea grupului de standarde SMPTE ST 2110
- SNP a fost utilizat pentru construitrea primului car UHD de mari dimensiuni cu infrastructura integrala in IP. Infrastructura carului cuprinde printre altele 44 de unitati Selenio SNP care sunt gestionate simultan
- la momentul actual este singurul echipament care poate face nativ procresare avansata A/V in IP ST 2110 (preia un semnal IP SMPTE ST 2110, efectueaza procesare A/V si furnizeaza la iesire semnal IP SMPTE ST 2110 fara a face conversie intermediara in SDI)
- Selenio SNP este certificat de catre JT-NM (Joint Task Force on Network Media). Aceasta organizatie, administrata de EBU si IRT are ca scop testarea echipamentelor de la diversi producatori pentru asigurarea interoperabilitatii in IP SMPTE 2110. Aceste teste garanteaza ca orice echipament de la un producator va fi perfect compatibil cu alte echipamente de la alti producatori in cazul utilizarii in ecosisteme IP SMPTE 2110.

Selenio SNP este unul din cele mai conforme echipamente existente la ora actuala avand certificare in suita de standarde SMPTE ST 2110, SMPTE ST 2022, AMWA, NMOS IS-04 si IS-05, UHD, HDR, JPEG XS (ISO/IEC 21122-1, ISO/IEC 21122-2, ISO/IEC 21122-3),  VSF TR-08, fiind o componenta de baza a oricarei infrastructuri moderne de televiziune sau entitate media cu implementare nativa in IP SMPTE ST 2110, SDI sau hibrida.

Cu Selenio SNP si Magellan SDNO se poate construi o infrastructura completa de televiziune, oricat de complexa ar fi aceasta:
- infrastructura este agnostica la tiputile de semnale de intrare si iesire: 12G/3G/HD/Quad link SDI, SMPTE ST 2022-6, SMPTE ST 2110
- orice fel de procesari video si conversii de format, gateway HD si UHD, conversii HDR
- orice fel de procesari audio: shuffle, DTS UpMix, DownMix, Multi-Merge, Loudness
- master Control si Branding HD si UHD, ACO
- multiviewer distribuit care poate afisa nealerat orice semnal de intrare utilizand colorimetria originala si respectand standardul HDR sau SDR al sursei originale. Aceasta caracteristica extrem de importanta este o consecinta
indirecta a faptului ca renderizarea iesirilor este nativa UHD cu capabilitate HDR
- compresie moderata JPEG-XS cu latenta extrem de redusa (in conformitate cu standardul de transport pentru semnale compresate SMPTE ST-2110-22), inclusiv pentru content cu HDR. Colorimetria si caracteristica de transfer a sursei video necompresate este transmisa de encoderul JPEG-XS prin intermediul Color Specification Box).
- impreuna cu Magellan SDNO si o suita de SNP-uri se alcatuieste un router modern agnostic la tipul de semnal, router care asigura redundanta prin existenta retelei primare si secundare native in IP SMPTE ST 2110 si comutare "seamless" de pe sursa primara pe cea secundara (conform standardului SMPTE ST 2022-7 Seamless Protection Switching)

Pentru oferta sau intrebari va rugam sa ne scrieti pe Această adresă de email este protejată contra spambots. Trebuie să activați JavaScript pentru a o vedea.