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L’interopérabilité en 2110 ça fonctionne !

Retour d’expérience P.O.C. SMPTE ST-2110, réalisé du 24/06 au 5/07/2019 par IIFA-VIDELIO-MEDIA

IIFA Formation et Conseil Médias et VIDELIO-MEDIA ont développé un laboratoire Proof Of Concept (P.O.C.) afin de mieux cartographier l’interopérabilité des briques IP dans la norme 2110 au niveau des acteurs du marché d’aujourd’hui.

L’objectif était initialement plus modeste : un labo de test en 2110 concentré autour de 4-5 solutions industrielles. Au final, 16 équipements et une brique d’orchestration, venant de 11 constructeurs différents ont été intégrés. Un travail ambitieux en très peu de temps (le laboratoire a duré 7 jours).

Pourquoi IIFA et VIDELIO-MEDIA ?

L’idée était au final assez simple : Un organisme de formation et de conseil spécialisé dans les réseaux audio et vidéo IP tel que l’IIFA , une société d’intégration, VIDELIO-MEDIA, ne pouvaient pas travailler sans une connaissance précise de l’état du marché sur des technologies si poussées et partageaient ce même besoin : mobiliser les constructeurs, monter un laboratoire pour intégrer les briques IP et constater la réalité fonctionnelle au niveau interopérabilité sous le standard de référence SMPTE ST-2110 !

Nous avions besoin de prendre en mains les équipements, de concevoir, de paramétrer, de comprendre, d’appréhender les problématiques d’intégration et de passer par des échecs pour enfin voir la lumière du jour.

Deux objectifs précis étaient visés dans ce labo :

  • Tester la structure des flux et mesurer la compatibilité inter-constructeurs,
  • Gérer l’orchestration afin de contrôler les destinations et réaliser des workflow audiovisuels typiques.

Ces deux semaines ont été denses et passionnantes et même si nous sommes passés par toutes les phases, de moments très enthousiasmants à des périodes de désarroi ou de profonds doutes, nous nous attendions pas au final à un tel résultat abouti de notre POC :

L’interopérabilité totale au niveau des flux et le contrôle des destination par des techniques différentes :

  • Contrôle classique de la destination par l’orchestrateur.
  • Contrôle de la destination en passant par une brique centrale qui effectue une translation d’adresse, elle même contrôlée par l’orchestrateur.
  • Contrôle par API : dans ce cas nous avons choisi d’intégrer les destinations Embrionix et nous avons nous-mêmes développé un petit logiciel qui implémente une grille IP sources/destination sur écran tactile :

Architecture générale du POC ST 2110 de IIFA/VIDELIO-MEDIA :

Nous avions également fixé comme ambition de ce POC une vocation pédagogique en donnant du sens à la terminologie propre à la culture IP. Nous souhaitions aussi sensibiliser les participants aux problématiques du transport IP et du contrôle.

Nous avons ainsi imaginé 6 workflow cas d’usages réalisés directement sur la plateforme déployée :

Chaque workflow a été présenté avant de passer à la visite du laboratoire (4 groupes séparés pour que la visite soit bien optimisée !)

Bilan et recommandations de ce POC ST-2110 :

  • Le PTP (ST-2110-10): il s’agit d’une brique fondamentale. Un outil de mesure (dans notre cas le Prism) nous a vraiment beaucoup aidé pour la mise en route du réseau.. Quelques décrochages PTP nous ont obligé à augmenter le tampon en entrée de certains équipements (quelque dizaine de microsecondes en plus peuvent faire la différence).
  • Les SFP : une attention particulière sur le choix des SFP s’impose. Il est très important d’utiliser les SFP validés par les fournisseurs. L’utilisation de câbles AOC cuivre peuvent entrainer des fonctionnements aléatoires sur certaine machine. Cet aspect devra être approfondi lors d’ un labo plus orienté mesure et analyse des trames réseau.
  • Les réseaux ne s’improvisent pas : il est essentiel de maîtriser la configuration PTP au niveau du switch, avant de configurer le Multicast. Dans notre cas, la configuration de celui-ci n’a pas été poussé pour des raisons pratiques et de temps, mais dans une structure qui est sensée partir en prod d’autres problématiques se présentent : utilisation de la redondance, architecture spine leaf…
  • La documentation : on a sensibilisé les constructeurs pour qu’ils fassent plus d’effort pour fournir de la documentation à jour, avec des information techniques précises et des manuels de prise en main rapide des équipements.
  • Bien identifier les workflow tel qu’on en a l’habitude en Broadcast puis les traduire dans une logique de contrôle applicatif
  • Bien valider en amont avec les industriels les versions des firmware et des logiciels.
  • Vérifier la capacité d’un équipement à être contrôlé (protocoles, API…)
  • Bien valider les fonctionnalités annoncées par les constructeurs.

En conclusion :

Les équipes d’IIFA et de VIDELIO-MEDIA ont partagé une expérience absolument passionnante. La contribution, l’engagement des constructeurs qui ont investi des moyens techniques et humains avec un grand esprit de collaboration et de partage ont permis de réussir à 100% ce POC.

Liste des industriels partenaires et des équipements déployés  (par ordre alphabétique )

1. AJA

Deux boîtiers convertisseurs HDMI en entrée et en sortie. Faciles à configurer, ils nous ont fournis une brique de monitoring, puis une gateway HDMI pour récupérer une des caméras JVC.

2. Cisco

Switch de la gamme nexus 9K. Il a été configuré en PTP boundary clock. Un port en slave récupère le grand master PTP Tektronix. Les autres ports deviennent master pour tous les équipements IP.

3. Embrionix

Un SFP pour récupérer 2 caméras JVC et envoyer l’IP vers le réseau. Un autre SFP avec 2 sorties écran; destination contrôlée par le Magellan et par API.

4. Harmonic

Spectrum X : serveur vidéo, utilisé pour le playout et pour le Live. Contrôlé en Nat Multicast via le SNP. La sortie audio est utilisée pour un switching audio vers le PowerCore de Lawo. La vidéo Live est récupérée et envoyée habillée vers la sortie IP.

5. Imagine Communications

Magellan : orchestrateur et contrôle des destination. Il s’agit d’une brique essentielle car elle permet de réaliser les workflow dynamiquement. En lien avec un clavier de boutons, nous avons pu configurer les sources et les destination, puis commuter audio et vidéo séparément.

EPIC : Module de monitoring, utilisé pour la mosaïque. On a pu récupérer n’importe quel flux vidéo et audio (VU meter).

SNP : Processeur audio/vidéo : traitements colorimétriques, puis utilisé pour le contrôle en NAT Multicast pour certaines destinations (Lawo et Harmonic). Il s’agit d’un équipement à 100G. Capable de traiter 32 flux simultanés, avec pour chacun jusqu’à 16 pistes audio associées.

6. Lawo

Power Core : équipement 2110-30 pour les traitements audio en IP et la gestion des entrées/sorties analogiques.

7. Nevion

Utilisé dans le cadre de ce POC comme passerelle IP, mais possibilité d’utilisation de l’équipement pour le monitoring.

8. NewTek

NC1 I/O IP : équipement utilisé pour envoyer la sortie NDI du Tricaster vers un flux ST-2110. Ce module peut aussi récupérer un flux 2110 et l’envoyer en NDI vers l’univers NewTek. Cette présentation lors de ce POC fut une première européenne.

9. Riedel

Micron : dans notre laboratoire, la mission de Micron était de récupérer en même temps 4 flux IP, et il permet également de faire du clean switching vers un écran. Cet outil fut aussi utilisé pour générer un flux multimédia et mise à disposition d’un flux audio pour la commutation audio vers le Power Core de Lawo avec l’autre flux audio venant du SpectrumX d’Harmonic.

10. Sony

Utilisation d’une caméra full IP HDC-3100 avec unité de contrôle HDCU-3100.

Mélangeur XVS-8000 utilisé en full IP : il récupère les flux du réseau en IP et il envoie le clean et le programme en IP vers le réseau.

11. Tektronix

Générateur de PTP SPG8000A : Brique fondamentale pour générer la synchronisation en réseau, et assurer la brique 2110-10.

PRISM : outil de mesure essentiel. Il permet de créer des profils, puis on peut monitorer les datas IP en audio et vidéo, le PTP, et l’affichage de l’image. Utilisé aussi pour générer une barre de Mire et tester les destinations.

12. JVC

Enfin nous tenions à remercier JVC pour nous avoir fourni les caméras et écrans.