Сказ про мужика, или как поменять пыльные «аглицкие» кодеры чипсетные

в 11:50, , рубрики: Elecard, HPE, moonshot, Блог компании Hewlett Packard Enterprise, ит-инфраструктура, Серверная оптимизация, Серверное администрирование

С большим почтением я отношусь к историческим процессам в разных формах их проявления. История — величайшая наука, тесно вписанная во все сферы жизнедеятельности человеческого общества. У образованного человека с детства формируется любовь к истории древнего мира, своего государства, литературе, научно – техническим и индустриальным достижениям. На протяжении всей моей сознательной жизни я наблюдал за историческим ходом событий в профессиональной отрасли. Помните, какими были 10 – 15 лет тому назад телевизионные кодеры? Это здоровенные блоки по 4 – 6 юнитов высотой, ими можно было застроить всю аппаратную. С развитием электроники пошел процесс уменьшения размеров кодеров — до одного юнита. В 2005 -2007 годах они достигли своих исторических минимумов – были модели с 4 HD программами на один юнит стоичного пространства. Это были кодеры зарубежных производителей. Потом получила революционное развитие линейка медиа-процессоров на архитектуре Intel, производительность которых в несколько раз превосходила решения стандартных чипсетов, на базе которых строились телевизионные кодеры.

image



В результате, cейчас мы имеем на вооружении кодеры с обработкой 10 – 15 HD программ, которые работают на промышленных серверах. Думаю, через несколько лет мир телевизионных устройств сильно изменится под влиянием гибких эластичных материалов для электроники. События из прошлого, к которым имеешь непосредственное отношение, навивают при воспоминании определенную грусть. Совершенно случайно, родилась идея предложить читателю наш профессиональный материал в сказочно – юмористическом формате, с надеждой на Ваше чувство юмора. В данной статье мы расскажем о возможностях телевизионного комплекса, построенного на базе линейки серверов HPЕ Moonshot Media Processing от компании HPE, и специализированного программного обеспечения российской компании Elecard.

Жил-был мужик Иван, в деревне Русаки. Достаток имел он во всем полный, по местным меркам богатеем слыл, ни в чем себе не отказывал, да заморскими нарядами народ местный потешал. Хозяйство у него было крепкое – скотины полный двор (от деда достался), производство собственных телевизионных каналов (тесть подарил), да, ко всему прочему, владел он мультисервисными сетями и баловался трансляцией видео по IP, и в интернете. У мужика семья большая – девки, да ребята (семеро по лавкам) — молодежь в меру современная, модная и избалованная. Как появились у них в карманах сматфоны, а в картузах мобильные гаджеты, так стал мужик замечать резкий рост видеотрафика во всех своих амбарах и сеновалах. Бывает выйдут детки вечером за околицу, глянут в свои WiFi и LTE ориентированные устройства, жмякнут разом кнопку пуск на you-тюбах и прочих Твиглах, так нагрузка на сеть совсем неравномерной становится, а траффик в часы пиковой загрузки того и гляди из всех колодцев повыскакивает. Мужичок наш, хоть и не левша — умелец был, но все же, не промах уродился, и смекалкой природа его не обидела. Изо дня в день, все очевидней ему становится, что наследство тестя модернизировать время приходит. Да, и местные дворовые консультанты, бабки аналитики-знахарки все твердят ему, по прогнозам старческим, видео в интернете в ближайшие годы будет забавой главной при дворе царском.

Для мужика важно паритет в струе технологической эволюции сохранить для потомков своих. Желает он, чтобы дети его образованными сельчанами росли, и могли смотреть видео на самых разных устройствах – от смартфонов до широкоформатных HD-панелей. Все подробности о задумках мужицких, зачем ему это надобно было в глуши деревенской, мне неведомы, — может дочек по случаю хотел побыстрее и повыгоднее замуж выдать (за море к примеру), или сына Емелю научному и ратному делу обучить. Не важно, сказка впрочем не о том. Понимает крепко старый, умищем народным о необходимости адаптации станции своей телевизионной с современными OTT и IPTV сервисами, хоть и образования не хватает в полной мере. Долго ли, коротко ли, мужик маялся вопросом этим непростым, вспомнить теперь уже никто из народа не может. Дошло до наших дней (как положено «из уст в уста») лишь предание о том, что было ему во сне видение в ночь на праздник престольный, когда утром девка косы не плетет, а петух до обеда песен не поет. Месседж в том послании ясный был, для читателя современного, а для героя нашего весть тревожная, непрозрачная. Предсказано было поменять ему пыльные «аглицкие» кодеры чипсетные (на ASIC –ах и FPGA строенные) на новые CPU / GPU-устройства универсальные, предназначенные для кодирования HD и UHD контента телевизионного, в форматы серьезные широкоформатные (IPTV, DVB-T, DVB-S) для сетей государевых пригодные. Напутствие дано и второе было строгое, — устройство, то, «должно уметь программы широковещательные транскодировать в потоки многопрофильные c параметрами разрешения горизонтального и вертикального, для воспроизведения на мобильных приблудах (всяких там: смартах, гаджетах и прочей нечисти заморской), принимающих видео/аудио данные через сеть интернет по протоколу HTTP», как в OTT ныне модном, попросту.

Условие третье, и вовсе казалось люду малограмотному непосильным деянием, в те времена фантастическим трендом. У устройства того свойство должно быть волшебное встроено, чтобы видео картинка на IP выходе качества была идеального, да при скорости кодирования меньше – меньшего (голова во сне болела за сети перегруженные), и ко всему прочему от репортажа реального во времени не отставала. В целом, вся история пишется по правилам былинным-классическим: задача одна, условий три, а не справишься вдруг, то возмездие грозное (про шкурку вспомни там лягушачую, или дочку представь на острове сказочном в гостях у чудища) на три поколения накладывается. Закручинился наш герой на минутку, но рассудка не потерял. Нрава он был крутого, в войсках генерала Маргелова много лет подвиги совершал ратные, полуострова всякие посещал черноморские, в силах своих сомнений не имел. Потому, к вечеру того же дня, принято твердое решение, сидя у плетня, кодер диковинный, для станции телевизионной, страны огромной, страхам вопреки добыть, чтобы детям нашим стало лучше жить. Только вот требовался кодер Ивану не простой, а золотой-софтовый, чтобы быстро включался, просто настраивался и никогда не ломался — ну, если сказать словом народным, то такой же четкий девайс должен быть, как цветочек аленький.

Так вот, продал по осени мужик свою буренку-пеструшку по сходной цене, которая, заметим, служила ему верой и правдой последние лет тридцать. Сложил он скопленные монетки в котомку, на карточный валютный счет в Райфае банке, и двинул стопы в ближайший заокеанский портовый город Сан-Фуциско. В их местности город этот слыл центром прогрессивной научной и технической телевизионной мысли последние пару десятилетий. Семь недель и дней бродил крестьянин там по лавкам и конторкам, до тех пор, пока местные торгаши не впарили ему сверхмодный кодер от заморской компании Харм. Долго сделку сватали, все товар свой в офисе хвалили, песни маркетинговые хором пели, даже на завод винодельческий мужика сводили, магнит халявный в петлицу прицепили, а вот производственные мощности показать забыли. В придачу, местные купцы-хитрецы уговорили нашего путешественника прикупить и декодер у них кованный. Лукавить, правда, не стали, и ответственно заявили, что декодер был выструган по дедовским чипсетным лекалам, но другого дескать нет, и не предвидется в ближайшее время. К слову сказать, на этикетке страной происхождения значилась сторона-обетованная. Декодер с кодером — пара неразлучная, как ниточка с иголочкой, в процессе пошивки серьезных телевизионных сетей, оба востребованы. Для технических спецов тема гладкая, как горка ледяная в стужу с санками, пояснений не требующая. Нам в сказании оном, признать надобно, что Иван видеоинженер – технарь слабенький, у него другие регалии. Он на честном слове торговал с людьми за морем ту вещицу, что была ему сновидением. Что искал в первом приближении, то и получил наш герой, спустя два месяца скитаний в чужих краях.

Вернулся Иван домой измученный. Один прибор – кодер установил в горнице в красном уголке, а второй – декодер приладил повыше, на голубятне. Связал их, как вожжами крепкими, — витыми парами эзернетными, а поверх наложил IP каналы шустрые. Как не бьется Иван (словно рыбка об лед), не выходит у него перелить видео кадры из одного ведра в другое, с качеством в вещем сне завещанном, через эти приборы заморские. На протяжении месяца приглашал он за чаркой обсудить эту невидаль всех сельских местных авторитетов: конюха барского, служку царского, попа и попадью, бабку знахарку, да только биты и видеосюжеты таковы, как были ранее они. Он в техподдержку компании заморской той звонил, писал не раз, как проклятой. Просил о помощи с железкою, любезно, и говорил о том, как труден, долог, дорог был за ней его поход. В совет, ехидный голосок твердит наперебой, «монеткой золотой сперва, ты подсласти усилия техспеца». Итогом был ему единственный ответ: «А оплатил ли ты вперед наш сервисный саппорт? Ах, нет?». Совсем мужик опечалился покупкою своей, отношением к себе представителей местных — компании иноземной, а пуще всего завещанием грустным за миссию невыполненную перед потомками.

На счастье мужицкое, пролегал через это село путь старца-мудреца (раскольник к северу ехал), вот и надоумил он нашего Ивана в Москву съездить, да в Элекард за помощью обратиться. Дескать, поверь не оскуднела еще земля русская родить умных людей, ученых и инженеров для телевизионной отрасли. Там тебе точно помогут разобраться! Компания Элекард с 1995 года — признанный лидер Российской индустрии в разработке программного обеспечения кодирования, декодирования и инструментального анализа видео и аудио сигнала. Компания одной из первых выпустила видеокодеки стандарта сжатия H.264/AVC, а её декодер MPEG-2 считается одним из лучших в мире. В последние годы Elecard выполнила ряд разработок в области H.265/HEVC кодирования, потокового видео формата DASH и цифрового эфирного телевещания (DVB-T/T2).

В очередной раз запрягает Иван лошадей….Ура! Весна! Проделав долгий санный путь, мужик сумел Москве в глаза взглянуть. Сколь труден был поход его, писать не стану. Стоит он скромно на крыльце (ресепшене) у Элекард и шкрябает лаптями о порог. Его встречает граф Кириллыч. Всплакнув у графа на плече, мужик поведал о своей беде. Кириллыч выслушал страдальца, успокоил: «Ерунда, — старик дай сроку нам два дня». Сам пишет срочную депешу в город Томск, в котором у компании размещен весь лучший генофонд – телевизионный интеллект, научный мозг (R&D), дизайнер, технический саппорт, ну, и конечно, профессиональный маркетинг и торг. И в тот же час, техдир (СТО) строчит в «тех блок» указ смудрить ТВ канал, используя мужицкое добро. Ребята пораскинули денек мозгами и про заморскую железку быстро все узнали, а нашему герою правду рассказали. Это софтовый мультиформатный видеокодер, на лету компрессирующий широковещательные видео источники для последующей передачи в IP сети. Чтобы восстановить исходный поток, на удаленной стороне используется упомянутый выше декодер. Однако устройства эти ничего уникального, революционного не делают. Это кодеры – декодеры с совершенно обычными свойствами. На самом деле, решение у них базируется на аппаратной промышленной платформе известного в мире производителя серверов. А софт написан индийскими или индейскими руками.

Про свои уникальные устройства и разработки ребята из Элекарда уже, то ли нарочно, то ли случайно проговорились. Недолго ученьем мучился мужик, за полчаса он все азы науки той постиг. Весь комплекс устных и письменных знаний, Элекард представил на родном русском языке. Надежность своих решений подтвердили государственными сертификатами и почетными правительственными наградами. Сверх того, пригласили на демонстрацию работающего комплекса в известную трансатлантическую компанию, специализирующуюся на предоставлении международных телевизионных услуг. Компания Элекард разрабатывает для профессионального рынка цифрового телевизионного вещания програмное обеспечение следующих функционально законченных устройств: кодеры и транскодеры, Origin вещательные сервера, декодеры и клиентские приложения, системы управления и SDK пакеты для разработчиков, анализаторы качества видео ассетов и видео потоков, распространяемых в режиме реального времени. В контексте всей истории, случившейся с нашим героем, ему подробно рассказали про возможности программных пакетов:

Elecard CodecWorks Encoder

CodecWorks является мультиформатным (H.265/HEVC, H.264/AVC, MPEG-2 и др ) софтовым видео кодером / транскодером, предназначенным для конвертирования SD/HD/UHD медиаданных в режиме реального времени. Процесс перекодирования эффективно использует промышленные аппаратные ресурсы и обеспечивает высокое качество выходного потока. Кодер поддерживает любые индустриальные интерфейсы: SD/HD-SDI, ASI, HDMI, Composite, IP/Ethernet и с успехом применяется для кодирования телевизионных сигналов в системах традиционного широковещательного телевидения. На выходе CodeсWorks выполняет кодирование видео и аудио источника широковещательной телепрограммы или файла в IP мультикаст поток (MPEG-2 TS) с выбранным для видео/аудио кодеком, битрейтом и разрешением. В решениях OTT / Multiscreen, CodecWorks может преобразовывать видео и аудио широковещательной телепрограммы в набор из нескольких синхронизированных между собой мультикаст потоков (MPEG-2 TS multibitrate streams) с заново выбранным битрейтом и разрешением для видео, имеющих на выходе одинаковый контент. Также существует возможность подготовить потоки в формате HLS или MPEG-DASH для последующей передачи на Origin сервер.

Центральным элементом кодера является «кодирующая консоль»программа, выполняющая работу по построению кодирующей схемы. Осуществляет прием и обработку управляющих команд от менеджера, а также контроль лицензионных ограничений. При установке CodecWorks следует обратить внимание на используемую версию пакета ПО в зависимости от типа операционной системы Windows/CentOS, — запущенной на сервере. В одной операционной системе может быть установлен только один кодирующий сервер. В качестве приятного бонуса, Элекард дает возможность установить свое программное обеспечение на некоторые гипервизоры, например ESXi компании VMware, что значительно сокращает расходы на развертывание головных станций IPTV / OTT в ЦОДах при эффективном использовании их вычислительных ресурсов.

В таблице приведен список функций CodecWorks, которые могут Вас дополнительно заинтересовать:

Дополнительные возможности Мультискрин кодирование входного потока в несколько выходных (для адаптивного стриминга с использованием Apple HLS, MPEG-DASH)
Адаптивное пакетирование и поддержка адаптивного стримминга в формате HLS и MPEG-DASH.
Поддержка кодирования HEVC/H.265.
Поддержка разрешения UHD (4K).
Поддержка аппаратного ускорения Intel Quick Sync Video.
Гибкая настройка кодирующих компонентов для достижения совместимости с любыми устройствами воспроизведения.
Поддержка интерлейсинга/прогрессивного кодирования для всех выходных форматов.
Поддержка настройки I-Frame playlist (каждый чанк начинается с I фрейма).
Гибкое управление структурой GOP для каждого выходного потока.
Возможность использования предустановленных профилей, а также создание, редактирование и сохранение собственных профилей кодирования.
Поддержка функциональности DVB ремультиплексора с возможностью блокировать ненужные PID на выходе.
Возможность форвардинга одного или нескольких элементарных потоков без перекодирования.
Возможность корректной обработки входных потоков Multicast с битрейтом VBR и CBR.
Возможность задавать битрейт выходных TS потоков в режимах CBR и VBR.
Возможность добавлять дескрипторы для таблиц со служебной информацией.
Генерация служебной PSI / SI информации PAT, PMT, SDT.
Возможность кодирования одной аудиодорожки с использованием разных кодеков.
Резервирование устройств Механизм быстрого резервирования по схеме N+M (время переключения на резервный сервер – менее 5 сек).
Предобработка видео- и аудиопотоков Изменение разрешения видео контента (даунскейл/апскейл)
Кадрирование (cropping);
Изменение частоты кадров
Деинтерлейсинг
Шумоподавление
Коррекция цвета
Коррекция уровня громкости звука
Изменение частоты дескретизации звука
Наложение логотипа

Управление и мониторинг приложением CodecWorks осуществляются с помощью:

графического пользовательского интерфейса (GUI), CodecWorks Manager, который одновременно управляет работой нескольких кодирующих консолей, выполняет настройку и запуск кодирующих схем на основе действий пользователя, а также отображает статистику. Один менеджер может использоваться для управления несколькими серверами. В окне приложения выводятся доступные сервера CodecWorks, и запущенные на них кодирующие консоли. Каждая консоль предназначена для выполнения отдельной задачи. Главное окно программы CodecWorks Manager содержит список доступных для управления серверов, и запущенных на них кодирующих консолей. Для каждого сервера и консоли отображается их статус, время запуска, загрузка процессора (%) и объем занимаемой памяти (Mb).

Сказ про мужика, или как поменять пыльные «аглицкие» кодеры чипсетные - 2

Вот так выглядит меню параметров кодирования в разделе управления кодирующей консолью:

Сказ про мужика, или как поменять пыльные «аглицкие» кодеры чипсетные - 3

Команда Параметры выводит древовидный список доступных для изменения параметров схемы. Щелчок по значению параметра переводит его в режим редактирования. Для сохранения изменений служит кнопка OK, для отмены — Cancel. Для облегчения процесса построения кодирующей схемы, служит встроенный шаблонный конфигуратор.

веб-интерфейса, для его вызова требуется в веб-браузере ввести IP адрес сервера.

из командной строки, консольное приложение cwManagerConsole.exe, одно из возможных применений автоматизация операций с помощью пакетных файлов.

протокола HTTP, диспетчер обрабатывает HTTP-POST запросы для управления кодирующими серверами.

— протокола SNMP, модуль cwSnmpAgent.dll сетевой агент, реализованный в виде службы SNMP дает возможность управлять кодирующим сервером с помощью любого SNMP клиента.

При визуальном сравнении, качества видео на выходе CodecWorks и заморских представителей преимущество оказалось на стороне Элекард. Продукт продемонстрировал максимально возможное качество широковещательного IPTV видео, при минимальном битрейте на сервис, с применением нескольких вариантов транскодирования (различные скорости выходных потоков, кодеки и так далее). В комбинации с аппаратной платформой HPE MoonShot получается самое производительное решение (смотри ниже по тексту) на рынке программно-аппаратных средств в части реализации процессов MPEG-2/AVC/HEVC кодирования. Богатый набор функциональных возможностей и простота добавления новых опций (софт-ориентированный продукт) позволяет вещательным компаниям, контент-операторам и поставщикам услуг оперативно реагировать на желания своих заказчиков.

Мужик был явно доволен результатом и попросил показать ему OTT-решение.

OTT-решение на базе Elecard V-Cinema

Программно-аппаратный комплекс, в составе програмного обеспеспечения Элекард и платформы HPE Moonshot, помимо привычного транскодирования, выполняет функции адаптивного вещания и записи контента, а также мониторинг качества видео и диагностику ряда неисправностей в магистральных сетях. В архитектуре головных станций предусмотрена поддержка новейших форматов кодирования (HEVC/H.265) и разрешений 4K/8K/16K. Оператору предоставлена возможность создавать масштабируемую IPTV /OTT систему обработки видео, быть гибким в части состава услуг и обеспечивать их воспроизведение на любых экранах для заказчика. Комплекс Элекард состоит из нескольких элементов:

  • Elecard CodecWorks Encoder, знакомый нам уже транскодер.
  • Elecard V-Cinema, выполняющий функции медиасервера. Он служит для передачи кодируемых потоков по протоколам HTTP/RTSP/UDP и HLS (HTTP Live Streaming). При использовании Elecard V-Cinema выходные видео потоки можно записывать и хранить с возможностью отложенного просмотра (TimeShift) или воспроизведения по запросу (VoD). За счет технологии адаптивного HTTP вещания можно обеспечить оптимальное качество услуги при просмотре контента на различных устройствах в условиях негарантированного QoS в интернете.
  • Elecard SenSay, позволяет осуществлять мониторинг качества и целостности видеопотоков, а также анализировать ключевые ошибки и показатели в узловых и конечных точках сети оператора, в том числе Сlock Сontinuity, уровень битрейта, EPSNR, потерю сигнала, замирание картинки и пр.

Мужик уже читал ранее про этот продукт статью и давно хотел его приобрести для своего хозяйства.

  • Elecard Multistream Player, плеер для визуального и инструментального мониторинга видеопотоков. У мужика была пиратская копия этого плеера. В лаборатории ему продемонстрировали как работает настоящий лицензированный продукт. Он тот час решил внедрить его на своей головной станции компрессии.

Сказ про мужика, или как поменять пыльные «аглицкие» кодеры чипсетные - 4

Для обеспечения надежности кодирующих систем в Elecard CodecWorks и V-Cinema используется функция резервирования. Один резервный сервер может дублировать несколько рабочих кодирующих серверов (модель N+1). Несколько резервных серверов может обслуживать одно и то же множество рабочих серверов (модель N+M).

Для работы с Elecard CodecWorks и V-Cinema серверы должны удовлетворять минимальным требованиям в соответствии с поставленной задачей. При выборе сервера для выполнения задач кодирования в реальном времени следует помнить о том, что производительность процессора может играть решающую роль. Обратитесь к таблице производительности кодеков на сайте Элекард для примерной оценки требований. Дополнительную информацию можно получить на сайте компании: www.elecard.ru Техническую помощь можно получить у специалистов отдела технической поддержки по e-mail: tsup@elecard.ru.

Здесь следует сказать о том, что мужик заметно заволновался? когда речь зашла о промышленных серверах. В практике своей телевизионной привык он использовать устройства уже готовые к работе при получении с завода.

HPЕ Moonshot Media Processing

Ребята из Элекарда толково Ивану разъяснили тактико-технические данные и состав решения HPЕ Moonshot Media Processing. Вот три основных компонента:

  1. Шасси HPE Moonshot system.
  2. Картриджи HPE ProLiant m710p Server Cartridge.
  3. Служебное программное обеспечение HPE ProLiant Server Сartridge, предназначенное для первичной конфигурации шасси, картриджей, модулей ввода-вывода, сетевых интерфейсов, запоминающих устройств, взаимодействия с модулем управления HPE iLO, размещенном на каждом картридже.

Шасси HPE Moonshot 1500 включает в себя перечисленные ниже интегрированные подсистемы хранения данных, охлаждения, электропитания, управления, а также сетевые компоненты:

Форм-фактор 4,3U, глубина 900 мм
Вычислительные модули До 45 серверных картриджей горячего подключения.
Картриджи могут содержать 1 или 4 физических сервера (узла).
Каждый сервер оснащен двухпортовой сетевой картой.
Встроенные коммутаторы Два интегрированных Ethernet- коммутатора с портами 1 или 10G, соединяемые с сетевыми картами серверных картриджей.
Кол-во портов — 45 или 180, в зависимости от модели картриджа.
Можно использовать 1 коммутатор без резервирования, 2 с резервированием или 2 в отказоустойчивой конфигурации (HA).
Внешние интерфейсы коммутаторов Каждый коммутатор соединен с внешним интерфейсным модулем.
Доступные опции: 4 x 40G QSFP, 16 x 10G SFP+, 6 x 10G SFP+
Поддерживается до 160G на один модуль ввода-вывода.
Питание До 4 блоков питания Platinum (1200 или 1500 Вт) с горячей заменой.
Поддерживаемые конфигурации: N, N+1 или 2N (для резервирования).
Охлаждение 5 заменяемых в горячем режиме вентиляторов в конфигурации N+1.
Конфигурации Можно комбинировать в шасси любые картриджи в количестве 1-45.

Управление Модуль управления HPE Moonshot 1500 Chassis Management Module позволяет конфигурировать и обновлять систему HPE Moonshot через интерфейсы Command Line Interface (CLI), Graphical User Interface (GUI), Intelligent Platform Management Interface (IPMI) или последовательный консольный порт. Поддерживается мониторинг шасси, картриджей и электропитания, настройка скриптов (RESTful API) и автоматические уведомления через SNMP Trap.

Серверный картридж HPE ProLiant m710p с процессорами Intel Xeon E3-1284L v4 и интегрированной графикой Intel Iris Pro Graphics P6300, обеспечивает самую высокую производительность для таких задач как транскодирование видео. Он оснащен встроенным графическим процессором GPU, который обеспечивает ускорение графики при обработке различных мультимедийных нагрузок. В приведенных ниже тестах использовался серверный картридж m710p.

Сказ про мужика, или как поменять пыльные «аглицкие» кодеры чипсетные - 5

HPЕ ProLiant m710p Server Cartridge содержит следующие компоненты:

ЦП Intel Xeon E3-1284L v4, 4 ядра, 2,9 ГГц (3,8 ГГц в режиме Single Core Turbo) с поддержкой Hyper-threading
6 Мбайт L3-кэш; 128 Мбайт L4-кэш с пиковой пропускной способностью 50 Гбайт/с
Графика Intel Iris Pro Graphics P6300
GPU использует кэш-память L3 и L4 для передачи данных между ядрами ЦП и блоками GPU.
Оперативная память 32 Гбайт: 4 модуля 1600 MHz, DDR3 SO-DIMM ECC объемом 8 Гбайт каждый
Малая задержка и пиковая пропускная способность 25 Гбайт/с (8 Гбит на ядро)
Сеть Два порта 10GbE Mellanox CX3 с поддержкой RoCE (RDMA over Converged Ethernet)
Поддерживаемые коммутаторы: 45 портов 10 GbE или 45 портов 1GbЕ
Внешние интерфейсы: 4 порта 40GbE QSFP или 16 портов 10GbE SFP+
Подсистема хранения Локальные носители SSD (M.2) на 120, 240 или 480 Гбайт на каждом картридже
Питание Пиковое потребление — 72 Вт на картридж.
Типовое потребление — 45-50 Вт на картридж.

ОС Windows Server 2012 и 2012 R2, Windows 7 x64, 8.1
Red Hat Enterprise Linux 6.7 и 7.1, CentOS 6.7 и 7.2
Canonical Ubuntu 15.04 и 14.04.3 LTS
SuSE Linux Enterprise 12 и 11 SP4

Для пущей наглядности продемонстрировали Ивану производительность картриджа HPЕ ProLiant m710p Server Cartridge на примере транскодирования реальных телевизионных программ с заданными параметрами. Для тестирования выбрали IP мультикаст источники c такими параметрами:

Входной поток Формат Разрешение Битрейт (Мбит/с) Частота кадров в сек
576i AVC 720x576 3 25
1080i AVC 1920x1080 18 25

Для Ивана важно было самому убедиться в том, что картридж умеет транскодировать широковещательную программу в потоки многопрофильные, c различными параметрами разрешения и битрейта, для OTT решения пригодные. Чтобы Ивану угодить в его желании, выбрали шаблон транскодирования для телепрограммы на выходе вот с такими параметрами: частота кадров — 25, кодек — H.264, аудиокодек — AAC, контейнер — TS/HLS, а также:

Тест Разрешение Средний битрейт (Мбит/с)
IP IP (SD) 720x404 2000
IP IP (HD) 1920 х 1080 8000
IP Multiscreen (SD)
Profile 1 312x176 300
Profile 2 720x404 1100
Profile 3 720x404 2000
IP Multiscreen (HD)
Profile 1 426 x 240 300
Profile 2 640 x 360 650
Profile 3 1024 x 576 1200
Profile 4 1280 x 720 2000
Profile 5 1920 х 1080 4000
Profile 6 1920 х 1080 8000

Буквально спустя 10-15 минут, как приступили к задаче этой, смогли оценить производительность одного кардриджа HPЕ ProLiant m710p Server Cartridge + Elecard CodecWorks для работы заданной:

Разрешение потока на входе Число одновременно транскодируемых тв программ в одном профиле на выходе Число транскодируемых multi-screen тв программ в нескольких профилях на выходе Энергопотребление на картридж
HPЕ ProLiant m710p Server Cartridge с GPU ускорением 576i@25FPS 36 12 72W — максимальное значение на картридж
50W — среднее значение
1080i@25FPS 14 2

Обратил Иван внимание на цифры, цветом в таблице выделенные, и в полный восторг пришел. Дабы развеять у Ивана все сомнения на счет HPЕ Moonshot, пообещали ему спецы из Элекарда помочь развернуть ПО CodecWorks на все картриджи в шасси. И научили, как выполнить эту работу своими руками. Спустя всего час один, мужик смог оценить мощность платформы транскодирования в полном составе:

Система Разрешение потока на входе Кол-во транскодированных программ на картридж Общее количество транскодированных программ на шасси Moonshot Количество транскодированных программ /Unit Вт/поток (типовая)
HPE MoonShot c GPU ускорением 576i@25FPS 36 1620 377 1,4
1080i@25FPS 14 630 147 3,6

По результатам тестирования Иван сделал для себя следующие выводы:

  • HPЕ Moonshot с Elecard CodecWorks может обрабатывать до 147 HD ТВ программ на 1U стоечного пространства при потреблении 3,6 Вт/поток. Это самый лучший показатель в отрасли.
  • В сравнении со средними по отрасли значением 14 HD ТВ программ на 1U, система HPЕ Moonshot + Elecard CodecWorks обладает в 11 раз более высокой плотностью.
  • Oдна система HPE Moonshot с установленным ПО Elecard CodecWorks справляется с транскодированием 630 HD «живых» мультикастовых телевизионных источников. А это значит, что в ближайшие годы ему не придется менять снова всю платформу несмотря на постоянно увеличивающийся рост IP- траффика в сети.
  • Мощная, производительная платформа HPE Moonshot выделяется своими не большими размерами 4.3 U и не займет много места в аппаратной.
  • HPЕ Moonshot предоставляет экономичную масштабируемую инфраструктуру, обеспечивая значительное снижение затрат на каждую ТВ программу по сравнению с серверами 1U.
  • HPЕ Moonshot имеет интегрированные картриджи, в результате резко снижается кол-во задействованных сетевых интерфейсов, что приведет к экономии капитальных затрат на инфраструктуру.
  • Общая HPЕ Moonshot платформа пригодна для различных приложений данных. Он сможет избежать издержек на HW поставщика для каждого нового продукта.
  • На базе платформы HPЕ Moonshot общая совокупная стоимость владения (CAPEX и OPEX) головной телевизионной станцией в разы меньше, чем при использовании 1 U отдельных серверов.

Напоследок, в Элекарде мужику поведали, что в настоящий момент на новейшем картридже HPE ProLiant m710x с процессорами Intel Xeon E3-1585Lv5 и IntelIris Pro Graphics P580 можно выполнять транскодирование 4K HEVC контента, для наглядности вот табличка с заводскими испытаниями:

Производительность картриджа Число одновременно транскодируемых каналов (30 fps) Число одновременно транскодируемых каналов (50/60 fps)
1080p-to-1080p AVC-to-HEVC 6 3
HEVC-to-HEVC 6 3
4K-to-4K AVC-to-HEVC 1 1
HEVC-to-HEVC 1 1

У Ивана тут же новая выгода нарисовалась: c HPЕ Moonshot и Elecard CodecWorks можно современные UHD телевизионные услуги внедрять, а на серверном оборудовании средства экономить за счет установки картриджей в существующие шасси. Сказка ложь, но в ней намек, всем руководителям дружеский урок.

На посошок:

Быстро сказка сказывается, да долго дело настоящее делается. Много испытаний трудных выпало на долю героя нашего в походе за продуктом чудесным. С честью Ваня справился с вызовом, поступившим ему нетрадиционным способом, от силы неведомой. Особенно достойным нам представляется то, что нашел он вещицу нужную в земле своей родной, а помощью ему были люди русские. Справедливо ли назвать российскими устройства (кодеры, декодеры, и так далее), если аппаратура собрана на базе импортных серверов? Ответ простой: если вы для производства колбасы используете китайские ингредиенты, а рецепт написан Вашей рукой, будет ли продукт китайским? Здесь аналогичная ситуация.

Разумеется, под «российской ТВ аппаратурой» не стоит понимать, что она собрана полностью из отечественных комплектующих. Вероятно, сложно найти иностранного производителя электронной техники у которого 100% собственный цикл производства. Скажу больше, у всех производителей электронных устройств в телевизионной отрасли, наметился тренд миграции к промышленным аппаратным вычислительным системам. Это общая тенденция, продиктованная научно -инженерными достижениями и экономическими соображениями. Просто для успешных производителей программного обеспечения наступило правильное время. Они теперь получили определенную независимость в выборе платформенных партнеров для реализации интеллектуальных идей вложенных в софт. К слову сказать, у Элекарда с креативом, в плане создания ПО, всегда было в порядке. Известные иностранные компании часто и с удовольствием в былые годы предлагали делать совместные интересные проекты и контракты. По состоянию на сегодняшний день, устройства Элекард полностью соответствуют индустриальным требованиям, доведены до стадии уверенного производства и прекрасно чувствуют себя в России и на мировых рынках.

Автор: Hewlett Packard Enterprise

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля