A medida que los nuevos y populares servicios OTT y VOD ofrecidos por proveedores DTH convencionales se hacen cada vez más populares, los proveedores de video están en capacidad de escalar rápidamente e introducir nuevas prestaciones, gracias a la agilidad que es propia del software. 

Por Keith Wymbs 

La abstracción que hace el software de funciones de procesamiento de video de la infraestructura fundamental del hardware permite la configuración lógica de codificadores, transcodificadores, servidores de origen multiplexores como módulos virtuales sin necesidad de cableado manual. Sistemas enteros pueden ser gestionados y controlados para lograr la optimización y confiabilidad de la red a través de una interfaz de operador unificada. Se pueden implementar nuevos servicios de publicidad multi pantalla en vivo-a-OVD y dirigida, junto con flujos de trabajo tradicionales y lineales para impulsar aún más la eficiencia en la gestión de los recursos. 

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La codificación de video, multiplexación y gestión del sistema definidos  por software puede permitir a los operadores extraer más capacidad de sus redes, aumentar la calidad del servicio y mejorar la confiabilidad de las redes de transmisión lineal en vivo para TV gracias a que se logra una redundancia plena del sistema, flujos de trabajo simplificados y opciones de configuración avanzadas. Las soluciones de video de Elemental pueden integrar tanto la transmisión de video lineal como el OTT en un flujo de trabajo unificado. 

El problema de la infraestructura estática
La mayoría de operaciones de televisión lineales actuales incluyen equipos de procesamiento de video antiguos empleados para tareas específicas como codificación, empalme y multiplexación. Si bien estos flujos de trabajo pueden tener un buen desempeño, sus funciones siguen estando ligadas a componentes de hardware específicos, muchas veces incluso hasta a nivel del chip. 

Actualmente, para soporte a la distribución de contenido en la mayoría de redes de televisión por suscripción tradicionales se requieren metodologías avanzadas de compresión y multiplexación estadística. Debido a que el ancho de banda QAM (modulación de amplitud en cuadratura) para transmitir estos canales es fijo, un método de asignarlo es simplemente dividir el ancho de banda total disponible entre el número de subcanales y luego asignar uniformemente niveles de codificación CBR (tasa de bits constante). Sin embargo, este método de asignación estática es extremadamente ineficiente puesto que el ancho de banda se distribuye de manera equitativa entre escenas de video simples y otras más complejas.  

Por el contrario, un método más eficiente es agrupar el ancho de banda disponible para varios subcanales y aplicar una codificación VBR (tasa de bits variable) activa por subcanal, con el fin de incrementar la calidad global de la imagen y liberar ancho de banda para los canales que más lo requieran en un momento determinado.

La flexibilidad de una solución basada en software
Las soluciones de video definidas por software se diferencian, en parte, por la posibilidad de migrar cambios y mejoras entre diferentes codecs, tales como MPEG-2 y H.264. Esto no es posible con soluciones basadas en hardware para compresión de video. 

Para estrategias de cabecera unificadas más agresivas, los codificadores pueden ingerir contenido 4K UHD HD y transcodificarlo en paralelo a HEVC UHD y MPEG-2 o transmisiones H.264 HD y SD, permitiendo que un solo sistema cree salidas de canal de multiresolución desde una sola fuente. Cualquiera sea la combinación de codecs, una solución de transmisión de video  lineal óptima está diseñada para adaptarse y crecer a la par de la rápida evolución de los requerimientos de las redes terrestres, por cable y satelitales.   

En un nivel global, la difusión de video multipantalla requiere codificación, protección de contenido y monetización en términos muy similares a los requerimientos de la televisión por suscripción tradicionales. Las funciones de codificación difieren en las formas de manejo de los metadatos y en los tipos y el número de salidas requeridas, pero los requerimientos de entrada, redundancia y confiabilidad son similares.

Sin embargo, en cuanto a los detalles específicos, muchas partes de los dos flujos de trabajo de difusión son significativamente diferentes, tienen tecnologías diferentes para encriptación, diferentes protocolos de difusión y muchos tipos diferentes de metadatos. A estas diferencias se suma el ritmo frenético de cambio impulsado por una fuerte dependencia de los dispositivos de consumo, que por lo general se actualizan cada año y estándares de difusión que se actualizan más o menos cada seis meses. El soporte para la difusión de video multipantalla requiere soluciones basadas en software que sean lo suficientemente ágiles para acomodarse a los rápidos cambios, manteniendo al mismo tiempo la confiabilidad requerida para la prestación de los servicios 24 horas al día, 7 días a la semana. 

La evolución de los protocolos de transferencia de datos y de las estrategias de monetización para los servicios OTT por lo general hace necesario un servidor de origen avanzado, como el Delta de Elemental®, para llevar a cabo empaquetamiento justo a tiempo, transferencia de datos y DRM. Con una solución de origen avanzada, se puede codificar contenido una vez, almacenarlo en un formato mezzanine transmisible y reempacarlo y encriptarlo de forma única para que se ajuste a los nuevos dispositivos y a las cambiantes expectativas de los clientes.

Para ofrecer servicios 24 horas al día, 7 días de la semana, independientemente del modelo de implementación o flujo de trabajo, es necesario entender bien la posibilidad de fallo en cualquier punto de la trayectoria de la señal, implementando medidas que permitan alcanzar el menor nivel de interrupción posible. Toda esta experiencia también se puede aplicar a las operaciones de video convencionales en las que el ritmo del cambio tiene que estar a la par con el de los innovadores servicios multipantalla.

Multiplexación estadística, multicódec y multiresolución
Un multiplexor estadístico se utiliza para analizar la complejidad cuadro a cuadro del video entrante en varios subcanales mientras que un controlador de tasa de bits establece los niveles deseables de la tasa de bits de cada codificador para que su total coincida con el total del ancho de banda disponible.


Statmux de Elemental® es un multiplexor estadístico diseñado para adaptarse a los flujos de televisión lineales actuales, pero teniendo siempre en la mira los desarrollos futuros.

Con Statmux de Elemental y la codificación Live de Elemental®, surgen nuevas opciones y oportunidades para establecer un grupo óptimo de multiplexación. El soporte de grupos de multiplexación que contienen codecs mixtos como MPEG-2 y HEVC o H.264 y HEVC permite la optimización de QAM tanto en los servicios existentes como en los nuevos. La incorporación de soporte de multiresolución potencia la multiplexación estadística, permitiendo la prestación de nuevos servicios, entre otros, la creación de grupos de multiplexación que contienen canales UHD 4K junto con canales HD SD, lo cual permite a los operadores de la red optimizar totalmente el uso del ancho de banda. 

En contraste con la mayoría de equipos basados en hardware, Statmux de Elemental puede funcionar como parte de una solución de televisión lineal incrustada dentro del codificador o como un sistema independiente. La ventaja de tener un statmux incrustado es que solamente requiere un espacio mínimo en el bastidor, pero también se puede duplicar fácilmente en un sistema independiente para obtener redundancia total.

Redundancia total del sistema para lograr el máximo tiempo productivo
En las instalaciones de televisión lineales tradicionales, históricamente las fallas se limitaban a un solo canal porque se usaba un solo codificador de hardware para cada canal individual. Los más recientes y potentes codificadores soportan varios canales en un solo sistema. Los canales de un sistema de codificador multicanal con un fallo en la entrada o un fallo de alimentación deben ser transferidos a sistemas redundantes, bien sea manual o automáticamente, con lo que se logra un nivel mínimo o nulo de pérdida de señal dependiendo del diseño del sistema. Debido a la temporización y a la complejidad de las situaciones de conmutación por fallo, es extremadamente importante eliminar la dependencia de las características del contenido  de los canales. Sin embargo, la redundancia generalmente conlleva complejidad en cuanto a configuración, requerimientos de espacio en bastidor y gastos de funcionamiento. 

Con el procesamiento de video definido por software, los recursos de procesamiento lineal de televisión, de red y de almacenamiento se pueden suministrar de forma dinámica para codificación de video, multiplexación y otras funciones de transmisión lineal para TV. Se pueden realizar actualizaciones de servicios, cambios en la oferta de canales y tareas de mantenimiento del sistema sin tiempo de inactividad, gracias a la transferencia de las funciones en vivo a hardware redundante o máquinas virtuales. El software de Elemental se ejecuta en Linux y ha sido implementado por más de 600 clientes de 600 Elemental. Gracias al sistema operativo Linux, ya no son necesarios los reinicios esporádicos que se requerían con las soluciones con sistema operativo Windows, al tiempo que se reduce el tiempo de instalación para acelerar nodos adicionales basados en software.

La flexibilidad y escalabilidad del software de Elemental ofrece muchos otros tipos de configuraciones de redundancia, entre otros, 1+1, N+1, y M+N, los cuales se requieren para ofrecer los servicios más avanzados y en casos de uso complejos. Las soluciones de redundancia están diseñadas para cubrir todos los servicios, desde la transmisión en red administrable convencional hasta la transmisión multipantalla y para todas las resoluciones, desde SD hasta UHD. El resultado es máxima confiabilidad y minimización de costos que permite llevar a cabo un mantenimiento continuo.

Configuración avanzada y gestión de nodos
El software de gestión Conductor  de Elemental ofrece las prestaciones y la funcionalidad que requieren los operadores de televisión por suscripción en los flujos de trabajo en vivo. Nuevas prestaciones como acciones masivas que permiten detener, iniciar y editar de forma simultánea varios canales, simplifican la gestión de centenares de canales, al tiempo que garantizan la sincronización de configuraciones. Las prestaciones combinadas de configuración de canales a partir de plantillas y las prestaciones de autenticación segura brindan la confianza de que todos los canales han sido configurados con las configuraciones deseadas por usuarios autorizados. 

Del mismo modo, los registros de auditoria permiten conocer los cambios realizados por usuarios autorizados. La conmutación por fallo manual o automática con condiciones definidas por el cliente incorpora un nivel de control de la redundancia necesario para obtener la máxima confiabilidad y es uno de los niveles de control de la redundancia implementados dentro del sistema de la solución Elemental.

La creciente demanda de infraestructuras de video definidas por software
Hay muchas razones por las que los proveedores de televisión lineal pueden verse obligados a mejorar su infraestructura, entre otras, las actualizaciones naturales y cíclicas de equipos o la introducción de nuevos servicios como transmisiones de televisión 4K HD  o servicios en vivo-a-VOD avanzados. Basarse en hardware especializado está convirtiéndose en una estrategia cada vez más complicada y poco atractiva para la mayoría de los proveedores, en contraste con el uso de plataformas de software que son más flexibles y se escalan a medida que aumenta la demanda de ampliación de servicios.

Las soluciones de software de Elemental son compatibles con MPEG-2, H.264 y HEVC e incluyen multiplexación estadística, con capacidad para mezclar resoluciones y codecs en el mismo canal de multiplexación. Esto abre numerosas posibilidades para los operadores de televisión por suscripción y permite una migración sin problemas de los estándares existentes. 

Los principales operadores de cable y satelitales están utilizando el procesamiento de video definido por software para habilitar la televisión multipantalla así como la transmisión lineal tradicional. Unificar estos flujos de trabajo para aprovechar las sinergias en las operaciones y el procesamiento es el siguiente paso lógico. A medida que ha ido mejorando la relación precio-rendimiento del hardware comercial y las prestaciones IT en la nube han madurado, los argumentos a favor de migrar la codificación y multiplexación tradicional de video a una infraestructura definida por software han aumentado, así como lo ha hecho el número de operadores que han adoptado esta solución.

*Keith Wymbs es director de comercialización lineal de Elemental.

Richard Santa, RAVT
Author: Richard Santa, RAVT
Editor
Periodista de la Universidad de Antioquia (2010), con experiencia en temas sobre tecnología y economía. Editor de las revistas TVyVideo+Radio y AVI Latinoamérica. Coordinador académico de TecnoTelevisión&Radio.

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