Протокол PTP v.2, стандартизированный как IEEE 1588-2008, позволяет достигать микросекундной точности синхронизации времени между различными устройствами сети передачи данных. Это открывает новые горизонты для повышения эффективности и надежности медиасистем.
Ключевые особенности протокола
PTP v.2 – наиболее точный из всех существующих протоколов для синхронизации времени в IP-сетях. Он широко применяется в телекоммуникациях, при генерации электроэнергии, в космической и банковской сферах, при научных исследованиях, в оборонной промышленности и других областях, где точность синхронизации критически важна.
Протокол работает на основе архитектуры мастер-слейв, в которой одно устройство (мастер) отправляет сигналы времени, а другие устройства (слейвы) синхронизируют свои временные часы с этими сигналами. PTP v.2 использует методы измерения задержек и коррекции времени для минимизации погрешностей в сети, поддерживает режимы работы с одним или несколькими источниками времени (мастерами), что гарантирует доставку сигнала синхронизации в различных сценариях работы.
Применение протокола в медиаиндустрии
По данным отраслевых отчетов SMPTE (Сообщества инженеров кино и телевидения), в 2023 году протокол PTP v.2 использовался более чем в 70% крупных медиакомпаний и вещательных сетей по всему миру. Последние пять лет внедрение PTP v.2 в медиаотрасли устойчиво растет, особенно в сегменте цифровых трансляций и OTT-сервисов. Более 60% новых цифровых вещательных проектов в 2023 году не обошлись без использования PTP v.2.
По оценкам SMPTE, около 80% медийных компаний, которые перешли на производство контента в формате UHD (Ultra High Definition, сверхвысокое разрешение) и HDR (High Dynamic Range, технологии работы с изображениями и видео, диапазон яркости которых превышает возможности стандартных технологий), используют PTP v.2 для синхронизации работы оборудования и передачи некопрессированных видеосигналов (SMPTE 2110). Это позволяет достигать высокого качества изображения и минимизации задержек при производстве контента. С развитием виртуальных студий и технологий захвата движений (motion capture, метод анимации персонажей и объектов с использованием оцифровки движений реального объекта) PTP v.2 стал основой для синхронизации этих сложных систем. Согласно данным IABM (Международной ассоциации поставщиков телерадиовещательных и медиатехнологий), около 90% всех крупных телевизионных компаний, внедряющих виртуальные студии, используют PTP v.2.
Приведу несколько реальных примеров использования протокола в различных аспектах медиаиндустрии, где требуется точная синхронизация времени.
BBC, как один из ведущих телерадиовещателей Европы, активно использует PTP v.2 для синхронизации своего оборудования в IP-сетях. Протокол компании координирует работу камер и студийных комплексов при удаленном телепроизводстве (remote production). Такой подход снижает затраты при съемках на удаленных площадках и оптимизирует инфраструктуру вещательных центров.
Американский медиахолдинг WarnerBros., который сначала ушел из России, а в августе 2024 года подал в Роспатент заявку на регистрацию своего логотипа, использует PTP v.2 для синхронизации оборудования на съемочных площадках и в постпродакшне (обработка отснятого материала). Протокол помогает координировать работу различных систем, включая камеры, аудиоустройства и серверы рендеринга (отрисовки). Благодаря PTP v.2, медиахолдинг смог синхронизировать время на всех устройствах, что обеспечило согласованность всех компонентов производства и минимизировало количество ошибок при сведении аудио- и видеодорожек.
Протокол с успехом применяется и на спортивных аренах. Например, на стадионе Уэмбли в Лондоне во время чемпионата Европы по футболу 2020 PTP v.2 использовался для синхронизации работы экранов, звуковых систем и камер. Это обеспечило согласованность мультимедийных систем во время матчей даже при высокой нагрузке на сеть.
В NHK, одной из ведущих медиакомпаний Азии, PTP v.2 используется для синхронизации многоэкранных трансляций, особенно во время крупных событий, таких как Олимпийские игры в Токио. Протокол помогает координировать отображение контента на различных экранах с разными соотношениями сторон и разрешениями, обеспечивая высокую точность и согласованность в трансляциях.
Sky Studios в Великобритании применяет PTP v.2 в своих виртуальных студиях для синхронизации систем захвата движений, рендеринга графики в реальном времени и камер. Внедрение протокола позволило добиться синхронности всех виртуальных элементов с реальными, создавая ощущение полноценной интеграции в прямых эфирах и значительно повышая качество визуальных эффектов.
Одна из крупнейших сетей телевизионных станций в Северной Америке NBCUniversal использует PTP v.2 для синхронизации оборудования между своими студиями и производственными площадками, расположенными в разных географических точках. Это позволяет минимизировать задержки при передаче данных и поддерживать высокое качество живых трансляций и координацию в реальном времени.
Россия не отстает
Технология общедоступна и в России. В течение нескольких месяцев компания «Синтерра Медиа» проводила тестирование доставки сигналов синхронизации по протоколу PTPv.2 на собственной национальной медиасети с участием одного из лидеров медиаотрасли. Испытания показали положительные результаты, обеспечивающие потребности телекомпаний. Во время тестирования использовалось оборудование трех разных отечественных производителей на трех участках сети, охватывая маршруты «Москва – Ростов-на-Дону», «Москва – Тюмень», «Москва – Белгород».
Процесс тестирования включал три этапа, каждый из которых оценивал точность синхронизации опорных генераторов, получающих сигнал по медиасети «Синтерры Медиа» и со спутника. На первом этапе тестирования специалисты компании передали сигналы синхронизации из Москвы в Ростов-на-Дону. Для оценки точности синхронизации использовался двухвходовой осциллограф в Ростове-на-Дону, на котором сравнивались сигналы PPS (Pulse Per Second, импульс в секунду) от опорного генератора, синхронизированного от системы ГЛОНАСС и опорного генератора, синхронизированного от сигналов, передаваемых по медиасети по протоколу PTPv.2. Точность передачи сигналов по медиасети за сутки, с учетом нестабильного приема спутников в регионе, составила ±2×10-6 c.
В рамках второго этапа тестирования специалисты компании собрали схему передачи сигналов синхронизации по протоколу PTPv.2 от мастера до слейва в Москве с маршрутом прохождения сигналов через Ростов-на-Дону. Мастер синхронизировался с внешним водородным генератором.
По результатам измерений, точность синхронизации времени слейва относительно мастера была не хуже±1×10-6 c. Аналогичные испытания прошли и на третьем этапе на маршруте «Москва – Тюмень» и «Москва – Белгород». Точность передачи сигналов синхронизации по медиасети до Тюмени и Белгорода находилась в пределах ±1×10-6 c.
Используя полностью отечественные решения, «Синтерра Медиа» дала возможность получать сигналы синхронизации по протоколу PTPv.2 в точках присутствия своей национальной медиасети, а также организовывать удаленное производство и межстудийный обмен некомпрессированными видеосигналами в IP-сетях, заложив основу для дальнейших инноваций. Переход на IP-протокол с синхронизацией по PTPv.2 в российской медиаинфраструктуре уже сегодня позволяет повысить операционную эффективность вещателей, обеспечивая синхронизацию времени с беспрецедентной точностью и надежностью.
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.
