IP infrastructures in television: six critical areas to improve for its consolidation

José Manuel Menéndez, catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid, identifica cuatro mejoras imprescindibles que las infraestructuras IP deberán afrontar para consolidar su posición en entornos broadcast, logrando en un futuro la estabilidad proporcionada por la vía SDI.

RTVE, Telemadrid, CCMA y RTPA son los primeros exploradores estatales de un universo todavía en construcción. Las infraestructuras IP comienzan a permeabilizar en los entornos broadcast estudio a estudio, centro a centro. La meta, posiblemente, la marcará el último eslabón de la cadena: continuity. Hasta ahora, ningún agente ha decidido dar ese salto, hito que llegará cuando se produzca la confirmación final de su idoneidad para la más alta exigencia en entornos televisivos.

Cada desarrollo en un entorno broadcast, adaptado a la idiosincrasia de televisiones acostumbradas a preservar su esqueleto tecnológico en base a tecnologías convergentes (coetáneas o no), permite reconocer las limitaciones del entorno IP. Sí, funciona y aporta importantes beneficios operacionales, aunque su naturaleza “incipiente”, como reconoce Menéndez, demanda más pruebas de esfuerzo. La experiencia es un grado, y quizá la condición definitiva que permitirá contemplar el mundo IP como una posibilidad para la inmensa mayoría de las infraestructuras mediáticas en España, sean cuales sean sus dimensiones, ambiciones o expectativas.

El conjunto de estándares SMPTE ST 2110 y 2022 permite establecer un marco común al que se han sumado fabricantes y proveedores broadcast para minimizar las problemáticas asociadas con la explotación broadcast sobre IP. José Manuel Menéndez, catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid, permite entender mejor la idiosincrasia de este conjunto de estándares. Además de arrojar luz sobre el porqué de la estandarización de la opción 2110-2022, explica las que, en su opinión (conocimiento adquirido tras conversaciones con los pioneros de esta tecnología en España y su extensa labor académica), son las áreas más críticas de las infraestructuras IP que deben ser mejoradas.

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El SMPTE 2110 y 2022

El proceso de transición al IP que está explorando el broadcast se acometió hace varias décadas en el mundo de la telefonía, entorno en el que se pasó de unos flujos de conmutación de circuitos a acumulación de paquetes: “Hace ya muchos años todo aquello cambió a IP. Siempre y cuando la red lo permitiera, se transmitían paquetitos a una velocidad determinada. Luego, desde el receptor, esto se decodificaba para que sonara como si hubiese la conexión permanente de un circuito”, recuerda Menéndez.

El mundo SDI se miraba en este espejo, pero encontraba un inconveniente: las altas velocidades binarias de los entornos de audio y vídeo broadcast. Las infraestructuras IP llegaron para resolver esta problemática, sustituyendo las conexiones físicas del SDI por envío de paquetes. Estos podrán ir por diferentes caminos, pero si la red es suficientemente rápida, el receptor podrá reordenarlos, decodificarlos “y reproducir la señal y sensaciones como si tuvieras esa conexión física”.

“No debemos que olvidar que el SMPTE es una asociación americana con una fuerza tremenda, que lleva haciendo especificaciones desde hace 40 años en el ámbito de la grabación magnética, el cine o la televisión”.

Hacía falta, eso sí, un mecanismo que permitiera transmitir lo que el SMPTE acabó por definir como esencias: vídeo, audio, metadatos… De esta forma, el conjunto de expertos del organismo estadounidense propuso a la industria dos instrumentos principales: el SMPTE 2022, que permite realizar todo el proceso de envío y recepción de activos IP en conjunto, y el SMPTE ST 2110, que divide la entrega en su variable ST 2110-10 (sistema y sincronización), ST 2110-20 (vídeo), ST 2110-30 (audio) o ST 2110-40 (datos complementarios).

“No debemos que olvidar que el SMPTE es una asociación americana con una fuerza tremenda, que lleva haciendo especificaciones desde hace 40 años en el ámbito de la grabación magnética, el cine o la televisión”, traslada Menéndez para explicar la adopción del 2110 y 2022 como estándar industrial, si bien también reconoce que no sería posible sin la aportación de otras organizaciones como AMWA.

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El proceso de evolución

Las infraestructuras IP representan un porcentaje minúsculo de la industria global broadcast. Fabricantes tratan de seguir perfeccionando productos y soluciones, a la espera de las aplicaciones tangibles de broadcasters que se encuentran con herramientas alejadas de la comodidad, facilidad de uso y transparencia esperada: “Cuando me cuentan lo que supone añadir un dispositivo nuevo, me pregunto si puede haber otra manera para simplificar el proceso, porque creo que añade una gran sobrecarga y complejidad al sistema”.

“Cuando me cuentan lo que supone añadir un dispositivo nuevo, me pregunto si puede haber otra manera para simplificar el proceso, porque creo que añade una gran sobrecarga y complejidad al sistema”.

Tras ser lanzados en 2017, los estándares SMPTE ST 2110 y 2022 han ido recibiendo pequeñas mejoras. Actualmente, el ritmo de actualizaciones se ha estancado para favorecer una adopción a gran escala, tanto por parte de proveedores como de broadcasters. Menéndez considera que las soluciones proporcionadas por SMPTE son suficientemente solventes para que no se requieran futuras revoluciones a nivel IP en el futuro cercano. Se darán actualizaciones, pero para “incorporar otras opciones, no más”: “Es como cuando en SDI estaba hecha la señalización para utilizar MPEG-2 como codificador y, de repente, viene el H.264. Se metieron las etiquetas necesarias para esta llegada del HD, e igual con el H.265”.

Entre que lleguen especificaciones actualizadas por parte del SMPTE, la experiencia de las televisiones con infraestructuras IP permiten conocer algunas de las necesidades más acuciantes que deberán ser resueltas para ayudar la consolidación del estándar. Menéndez identifica seis aspectos a mejorar; problemáticas clave (y oportunidades) vinculadas con el mundo IP.

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1 – Diseños de IP Fabric más complejos

“Todas las infraestructuras IP parten de un diseño de una red muy minuciosa; una infraestructura básica de cableado diseñada de una manera muy minuciosa que llaman IP Fabric. En ella, intentan minimizar el número de saltos y reducir la latencia al máximo. Es algo evidente: tenemos unos flujos binarios muy altos y hay que intentar que, de repente, perdamos un paquete”.

“Estos diseños van a evolucionar con diferentes arquitecturas, tal y como lo ha hecho la red de telefonía. Al principio era una red Ethernet básica y surgió después el MPLS (Multiprotocol Label Switching) y otra serie de siglas que han ido proporcionando servicios y funcionalidades nuevas a la red. Creo que va a producirse algo similar”.

2 – Sincronía sencilla y sin algoritmos intermedios

“Un problema que no teníamos con los centros SDI es la sincronía. En el centro de control teníamos un reloj maestro que llegaba a todos los dispositivos. ¡Y asunto resuelto! Aquí no: tenemos un protocolo PTP que es un cirio”.

“Todos los dispositivos se pegan por ser el reloj maestro; hay que definir un algoritmo definido en TTP que está proporcionando una importante sobrecarga y complejidad al sistema. Esto es algo que necesita una mejora, ya que es un elemento muy importante en un centro de producción: todos los dispositivos deben comenzar el cuadro de vídeo en el mismo instante para que cuando hagamos transiciones en vivo no haya glitches ni cosas extrañas en el audio o en el vídeo”.

3 – Mejores algoritmos de compresión

“Tanto el 2110 como el 2022 transportan señales que, sobre todo si hablamos de video, cuentan con velocidades binarias muy altas y admiten una cierta compresión de entrada. Ya empiezan a sumar algoritmos como JPEG XS, una evolución de Tico que admite una comprensión 2:1. Es suavecita, pero cuando hablamos de pasar de 1.5 GB a 750 MB, ya es una mejora muy importante”.

“Esa parte de comprensión previa a la transmisión mejorará a medida que vayamos mejorando los esquemas de compresión. Si tienes que transportar una señal 4K y necesitas 12GB, y consigues reducir esa cantidad a la mitad… “

4 – Más y mejores herramientas y procesos de ciberseguridad

“La ciberseguridad se empieza a convertir en algo imprescindible, porque en el momento que tienes centros en IP, estás tan sometido a posibles hackers como el resto. No es lo mismo que nos pirateen nuestro PC, que nos hacen una faena tremenda, a que, de repente, lo hagan con equipos de una televisión y se empiece a emitir a nivel nacional, regional o local algo que tú no quieres, lo que es extremadamente peligroso”.

“Así que el tema de la ciberseguridad tiene que entrar en estos sistemas sí o sí. No queda otro camino. De hecho, queremos arrancar un máster dedicado exclusivamente al sector e incluirá una amplia formación sobre redes de ordenadores IP y ciberseguridad”.

5 – Orquestadores basados en IA

“Los orquestadores actuales están basados en AMWA (Advanced Media Workflow Association), y sus evoluciones actuales, para mí, son cosas muy básicas. Hablamos de primeras implementaciones que tienen un nivel de inteligencia que se parece más a lo que en electrónica llaman un “autómata de estados finito”. Esto va a evolucionar gracias a la inteligencia artificial”.

“En los últimos años ha habido una revolución con Chat GPT y todas las posibilidades que admiten. Es cuestión de tiempo que las redes neuronales de inteligencia, con términos como deep learning o machine learning, empiecen a participar en la inteligencia del orquestador para dotarle de muchísima más capacidad para encontrar o gestionar elementos, así como para ser más resiliente a problemas que puede haber en la red”.

6 – Herramientas de medición de calidad subjetiva

“Normalmente, en control central se suelen tener diferentes elementos para medir la calidad de la señal, como monitores de forma de onda y vectorscopios. Son elementos que proporcionan calidad objetiva. Pero ahora, valiéndonos de la inteligencia artificial, podemos empezar a realizar mediciones de calidad subjetiva como calidad percibida o experiencia del usuario, y en el momento que tengamos señales directamente en IP será aún más sencillo hacerlo”.

“Son soluciones que van a empezar a desplegarse de manera inmediata, porque te permiten saber en tiempo real de qué forma está percibiendo el usuario tu señal; qué sensaciones tiene con respecto a tu producto. Es algo muy relevante, porque la gente que trabaja en este sector depende de que el cliente esté contento: si el partido de fútbol se ve de pena, me cambio de operador”.

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¿Qué separa a los broadcasters del IP?

Aunque hoy la inmensa mayoría de broadcasters españoles están interesados en las infraestructuras IP como carta a futuro para obtener una mayor versatilidad en su operativa diaria, muy pocos han decidido dar el paso de implementarlo a escala completa (RTPA) o parcialmente (RTVE, Telemadrid, TV3). El coste de esta instalación, y una amortización SDI todavía en mente de CTOs y del departamento financiero, son condicionantes de relevancia, pero posiblemente no definitivos. “Todos los equipos en el entorno de producción son caros. Por el mero hecho de tener el apellido “broadcast”, tienen uno o dos ceros en la derecha. No creo que el precio sea lo que está haciendo que no se produzca el salto al IP: lo que veo difícil es la transición en sí misma, con el cambio tan brusco que implica, al nuevo concepto de producción”, opina Menéndez, quien asegura que es muy posible que “las máquinas que llevan comprando durante los últimos seis o doce meses ya tienen capacidades IP”.

“Me acuerdo de las bodegas que transitan debajo de Mediaset, llenas de cables de colorines que indican sentidos de camino o tipos de señal. Todo eso pasa a carecer de sentido”.

El catedrático justifica la reticencia al salto en el cambio de la filosofía y lógica del centro de producción; un cambio “tan drástico”, que no lo puedes hacer progresivamente: “Me acuerdo de las bodegas que transitan debajo de Mediaset, llenas de cables de colorines que indican sentidos de camino o tipos de señal. Todo eso pasa a carecer de sentido”.

Para Menéndez, es cuestión de tiempo que se produzca el “cambio de chip” que permita entender la necesidad de “parar de hacer migraciones o compras en SDI para empezar la planificación a IP”. El siguiente paso será establecer un punto y aparte. No es sencillo, para nada: “Recuerdo que unos años antes de la pandemia Víctor García y David Valcarce de RTVE me enseñaron el edificio que ellos llaman “el triángulo”. De repente, me chocó una cosa tremenda. Víctor me mete en una sala y me dice: aquí es donde vamos a tener el control de red. (…) El IP implica un cambio muy drástico que se ve incluso en la infraestructura física de espacios”.

Hay decenas de condicionantes que puedan hacer pensar a una televisión que el momento no ha llegado. Pero el IP es una decisión que deberá ser tomada más tarde o temprano.

A report by Sergio Julián Gómez

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