V__matrix

Software-definierte IP Core Routing- und Processing-Plattform.

FLexibel - schlagkräftig - zukunftssicher
Manche nennen es Cloud, andere nennen es Virtualisierung - wir nennen es: V__matrix. Dieses neue IP-Broadcast-Video-Core-Infrastruktur-Produkt wird Ihre Vorstellungen von konventionellen und zukünftigen Live-Broadcast-Systemen grundlegend verändern. V__matrix wandelt jede Rundfunkinstallation in eine flexible, zukunftssichere Produktionsanlage, die eine große Bandbreite an Workflows adressiert und Ihren Übergang von Broadband in eine vollkommen IP-basierte Umgebung unterstützt.

V__matrix ist die erste ihrer Art. Frei von den Einschränkungen herkömmlicher Hardware-Plattformen bietet sie eine vollständig virtualisierte Echtzeit-Routing- und Processing-Infrastruktur. Anstatt modulare, fest für einzelne Aufgaben entwickelte Systeme in aufwändige Produktionsketten einzubinden, basiert V__matrix auf den Prinzipien von Datenzentren - Flexibilität, Fabric Computing und Wirtschaftlichkeit - und macht diese für jede Live-Broadcast-Produktionsumgebung verfügbar. Ob in einem Ü-Wagen, einem Fernsehstudio oder einem Hauptschaltraum – V__matrix schafft eine vollständig virtualisierte Core-Infrastruktur.

Das V__matrix-Umfeld basiert auf generischen FPGA-basierten Hochleistungs-Core-Processing-Modulen, auf die software-definierte „Virtual Modules“ geladen werden können, um jede erforderliche Funktionalität bereitzustellen. V__matrix nutzt viele Cores, die an einen Hochleistungs-Switch mit redundanter 10GE- und 40GE-Konnektivität angebunden sind. So lässt sich eine verteilte IP Routing- und Processing-Matrix mit frame-genauem Clean Switching wie bei herkömmlichen Baseband-Kreuzschienen aufbauen.

Mit V__matrix kann linear von Dutzenden bis bis zu mehreren Tausend SDI I/Os und Processing-Funktionen skaliert werden - ideal für Live-Produktonseinrichtungen jeder Größe von klein bis groß. Der Umfang an Möglichkeiten kann ebenfalls angepasst werden. So können ganze Arbeitsabläufe im Wechsel der Produktionen und den entsprechenden Anforderungen ausgetauscht werden.

Die Funktionalität jedes Core-Processing-Moduls kann ausgetauscht werden, wodurch Systeme einfach angepasst oder aufgerüstet und so die Einsatzmöglichkeiten für Ihre stetig wechselnden Anforderungen flexibel gestaltet werden können. Der Pool von generischen Core-Processing-Blades der V__matrix bietet größte Flexibilität; mittels software-definierte Fuktionalität können diese so konfiguriert und eingesetzt werden, dass sie für jeden Peak und jede saisonal geringere Auslastung bei der Produktion ideal einsetzbar sind. Mit Lawos innovativem Lizenzierungsmodell können Virtual Modules einer bestimmten Core-Processing-Blade zugeordnet werden oder auf einem lokalen Lizenzserver abgespeichert werden, was eine bisher nie erreichte Flexibilität schafft.

NEU: Virtual Multiviewer Modules für V__matrix

Die Virtual Modules (VMs) vm_mv24-4 und vm_mv16-4 bieten eine hochwertige Multiviewer-Funktionalität für das V__matrix Ecosystem, wenn es auf ein c100 Core-Processing Module geladen wird.

Die V__matrix Multiviewer Module beherrschen den Umgang sowohl mit IP- als auch SDI-Quellen und können das Monitoring für unkomprimierte 4K/UHD, 3G, HD und SD Videos übernehmen wie auch embedded und diskretes Audio - und dabei pixel-perfekte Mosaiken mit ultra-geringer Latenz generieren.

vm_mv24-4 kann bis zu 24 Quellen abschöpfen oder maximal 36 Gbps von IP oder SDI Video, während das Modul vm_mv16-4 16 Quellen oder maximal 24Gbps. meistert. Beide Multiviewer VMs connen bis zu 4 Output Heads (Mosaiken) generieren und jde Quelle auf jedem Output Head ohne Begrenzung skalieren und darstellen. Dieselbe Quelle kann auf mehreren Output Heads in unterschiedlicher Auflösung dargestellt werden. Die Output Heads können entweder als HD, 3G oder 4K konfiguriert und über IP-Interfaces oder, über die modulare aufgebaute I/O Rückseite, als SDI ausgegeben werden.

Beide VMs unterstützen optional SMPTE2042 VC-2-komprimiertes Video, was die Monitoringmöglichkeiten noch erweitert, indem Monitoring von mehr 3G und 4K/UHD-Signale nutzbar sind ohne dass die Processing-Kapazität erschöpft wird. So können mit vm_mv24-4 und der +vc2-Option bis zu 12 4K/UHD-Signale überwacht und in einem Mosaik dargestellt werden.
Die VC-2-Option beinhaltet auch die Möglichkeit, die IP Output Heads einzubeziehen, das es ermöglicht, 4k/UHD Mosaike über ein 10Gbps-IP-Netzwerk zu transportieren. Die V__matrix-Multiviewer VMs sind so konzipiert, das sie über Lawos bahnbrechendes über Touch bedienbare Konfigurationssystem "theWall" gesteuert werden können. Mit dieser einzigartigen HTML5-basierten GUI können Mosaik-Konfigurationen mit Rändern, Farben, UMDs, Tally, etc per Drag&Drop geschaffen werden.

V_matrix Key Features

  • Das weltweit erste virtualisierte Broadcast-Ecosystem mit software-definierter Funktionalität, das auf generische Hochleistungs-Computer-Modulen basiert
  • Routing und Processing in einer Infrastruktur vereint
  • Unterstützt source-timed und destination-timed deterministisches frame-genaues Clean-Switching
  • Verteiltes Processing über mehrere vernetzte Processing-Units
  • Nahtlose SDI-to-IP-Migration durch Nutzung eines einheitlichen Steuerungssystems (VSM)
  • High-density IP Konversion für älteres SDI-Equipment (bis zu 160 I/O in 3RU)
  • Optimale Nutzung von Ressourcen: Wesentlich verringerter Platzbedarf, Strombedarf und Einsparungen bei Pooling und Verkabelung
  • Ausgeklügelte Multi-Layer Redundanz für Signal-, Netzwerk-, Steuerungs- und Hardware-Layers
  • Zugeschnitten sowohl für dezentrales Arbeiten und Data-Center-ähnlichem zentralisierten Betrieb
  • Basiert vollständig auf offenen Standards entsprechend der AIMS Roadmap: SMPTE 2110-10/20/30/40, 2022-6/-7, 2042 (VC-2), VSF TR-01, AES67, and Ember+

Spezifikation

V__MATRIX FRAMES

CENTRALIZED VIDEO REFERENCE INPUT:

  • 1 x Analog genlock high definition trilevel sync SMPTE-274M/296M or Analog Genlock SD 1V BB SMPTE-170M/318M or SDI, 1 x reference loop-back

CENTRALIZED MANAGEMENT PORTS:

  • 1x RJ45 100/1000Base-T, 1x SFP slot

FRAME MECHANICS

  • DIMENSIONS: (H x W x D): 44/88/132mm, (1/2/3 RU) x 481mm (19“) x 458mm (18“)
  • WEIGHT: V__matrix2 5kg (11 lb), V__matrix5 7kg (15.5 lbs), V__matrix8 8kg (18 lbs)
  • INDICATORS: 2 x power status per PSU
  • POWER: Connector: 2x IEC redundant, Input Voltage: nominal 100-240V, AC +/- 10%, 50/60Hz, Hot swappable: Yes
  • MAX CONSUMPTION: V__matrix2 < 400W, V__matrix5 < 1,000W, V__matrix8 < 1,000W

C100 CORE PROCESSING MODULE

INTERFACES

  • 2 x QSFP+: Each configurable as 40GE Ethernet or 4x10GE Ethernet, 1x RJ45 100/1000Base-T Dedicated management port, 1 x USB Console port, 1 x PPS pulse per second output

VIDEO REFERENCE

  • IEEE1588 PTPv2 / SDI / Analog Video Ref (Tri-Level, BB) / IP Vid-stream

MANAGEMENT

  • Protocols: HTTP, SNMPv1, Ember+, Syslog, User interface: Embedded HTML5 user interface, Management interface: Out-of-band and in-band management with guaranteed min bandwidth for inband management & control

INDICATORS

  • 1 x status LED, 4 x status LED: per QSFP+ port, 1 x OLED status display: monochrome display with touch point

ENVIRONMENTAL SPECIFICATIONS

  • Operating temperature: 0°C to +35°C (+32°F to + 95°F), prerequisite airflow > 26 qbm/h per C100 blade, max 320 qbm/h, Storage temperature: -20°C to +70°C (-4°F to +158°F), Relative humidity: < 90% non-condensing, Ventilation/Air-flow: front to back cooling, Noise emission: < 58 dBA per c100 core processing module, Electromagnetic environment: E2 (EN55103-1,-2)

IO REAR-PLATES

io_bnc_10+10 IO rear-plate

  • 10x 12G* /6G* /3G/HD/SD-SDI inputs via micro BNC connector, 10x 12G* /6G* /3G/HD/SD-SDI outputs via micro BNC connector., 1 x micro BNC analog video reference input with micro BNC loop-back.

io_bnc_18+2 IO rear-plate

  • 18x 12G* /6G* /3G/HD/SD-SDI inputs via micro BNC connector, 2x 12G* /6G* /3G/HD/SD-SDI outputs via micro BNC connector, 1 x micro BNC analog video reference input with micro BNC loop-back.

io_bnc_2+18 IO rear-plate

  • 2x 12G* /6G* /3G/HD/SD-SDI inputs via micro BNC connector, 18x 12G* /6G* /3G/HD/SD-SDI outputs via micro BNC connector, 1 x micro BNC analog video reference input with micro BNC loop-back.

RETURN LOSS

  • SD: > 15dB; HD: > 15dB; 3G-HD: >15dB 5MHZ-1.485GHz, >10dB 1.485GHz-2.97GHz

CABLE LENGTH:

  • SD: >350m (using Belden1694A), HD: >180m (using Belden 1694A), 3G-HD: >120m (using Belden1694A)

*12G and 6G available only on half of the connectors

VIRTUAL MODULES

 

vm_streaming

VIDEO STANDARDS
2.97Gbps Video Standards (1080p)
1080p 60Hz SMPTE-424M, 425M Level A & Level B
1080p 59.94Hz SMPTE-424M, 425M Level A & Level B
1080p 50Hz SMPTE-424M, 425M Level A & Level B
1.485Gbps Video Standards (HD)
1080i 60Hz SMPTE-274M(4),-292M(D)
1080i 59.94Hz SMPTE-274M(5),-292M(E)
1080i 50Hz SMPTE-274M(6),-292M(F)
1080p 30/29.97/25/24/23.976sf
1080p 30Hz SMPTE-274M(7)-292M(G)
1080p 29.97Hz SMPTE-274M(8)-292M(H)
1080p 25Hz SMPTE-274M(9)-292M(I)
1080p 24Hz SMPTE-274M(10)-292M(J)
1080p 23.976Hz SMPTE-274M(11)-292M(K)
720p 60Hz SMPTE-296M(1),-292M(L)
720p 59.94Hz SMPTE-296M(2),-292M(M)
720p 50Hz SMPTE-296M(2),-292M(M)
270Mbps Video Standards (SD)
576i 16:9 and 4:3 SMPTE-259M(C)
480i 16:9 and 4:3 SMPTE-259M(C)

COLOR SPACE:
REC 601, REC 709, REC 2020

VIDEO RESOLUTION:
10 bit 4:2:2, 12 bit / 4:4:4:4*

*future release

VIDEO ENCAPSULATION:
Raw/Uncompressed 3G- SDI 10 BIT 4:2:2 encapsulation and de-encapsulation instances using SMPTE2022-6, Latency < 1 line

IP/ETHERNET PROTOCOLS:
IPv4/IPv6, IEEE1588 PTPv2 (ordinary clock), IGMP v2&v3/MLD, Tagged VLAN support (4096?), Multicast and unicast

AUDIO STANDARDS:
SDI embedded Audio via Micro BNC connector (optional rearplate), SMPTE 299/48

AUDIO RESOLUTION:
24 bit, 48kHz / 24 bit, 96kHz*

*future release

VIDEO/AUDIO OUTPUT SYNCHRONIZATION:
Genlocked to external clock reference, genlocked to IP PTP master clock based reference or SDI/IP input, 20 x Autophaser
instances @3G-SDI??

SEAMLESS PROTECTION SWITCHING (HITLESS MERGE):
Compliant with SMPTE2022-7

THUMBNAILS AND PPM MONITORING:
Input/output streaming JPEG thumbnails and PPM data

TIMING MONITOR:
Simultaneous timing overview of 12(18) signals, shows offset in pixel / μsec

FRAME ACCURATE SWITCHING:
Source-timed frame accurate switching with 2022-6, Destination timed frame accurate switching make before break,
Destination timed frame accurate switching break before make with freeze frame(s)


vm_streaming+smpte2110

In addition to the specifications of the vm_streaming virtual module the +smpte2110 option provides:

VIDEO STANDARDS:
12 Gbps Video Standards (4k)
2160p 23.976;24;25;29.97;50;59.94;60Hz SMPTE ST-2081,2082

VIDEO ENCAPSULATION:
Raw/Uncompressed 10 BIT 4:2:2 encapsulation and deencapsulation using SMPTE2110-20**

**basic reference video: 3G-Level A; basic reference audio: 48 kHz sample rate; 2110 final in line with draft from Jan’17

AUDIO STANDARDS:
RAVENNA/AES67, SMPTE2110-30**

**basic reference video: 3G-Level A; basic reference audio: 48 kHz sample rate; 2110 final in line with draft from Jan’17

AUDIO ENCAPSULATION:
AES67/RAVENNA/SMPTE2110-30* audio streams (encoding/decoding L16, L24, AM824), payload: max 80 mono channels per stream, Latency synchronous operation < 2msec

* future release, 2110 final in line with draft from Jan. '17

AV-SYNC (AUDIO/VIDEO):
In synchronous operation and SRC disabled < 2msec

AUDIO DE-EMBEDDING:
Up to 16(32) channels from each SDI input

FPGA AUDIO DSP:
SRCs, 512 channels @ 10 sec delay, level adjustments, x-fade, Dolby® E alignment, loudness monitoring.

FRAME ACCURATE SWITCHING:
Source-timed frame accurate switching with SMPTE 2022-6 and 2110-20

 

vm_streaming+proc_cc option

In addition to the specifications of the vm_streaming virtual module the +proc_cc option provides:


METADATA:
ATC (LTC. VITC1, VITC2) SMPTE12M-2, Binary group data SMPTE309, AFD SMPTE2016, Audio Meta Data SMPTE2020,
Closed-Caption SMPTE334, VBI data services /DTV descr. SMPTE334, Source-ID OBS-special, User App Id DID C1/
C4 (Sony HDC cam), DVB/SCTE VBI dta SMPTE2031, ANSI/SCTE104 SMPTE2010, OP47 OP47

RGB & YUV COLOR CORRECTION:
8 x pooled @ 3G-SDI (i.e. a 12G UHD signal uses 4 instances)

TEST PATTERN GENERATOR/INSERTER:
100% color bar / V-line AV sync pattern, TC, time of day, date, source name, free text insertion

TIMECODE GENERATOR/INSERTER:
Free run, SDI, NTP/PTP

TEST TONE GENERATOR:
1kHz/400kHz (-18dB or -20dB)

FPGA AUDIO DSP:
SRCs, 512 channels @ 10 sec delay, level adjustments, x-fade, Dolby® E alignment, loudness monitoring.

 

vm_streaming+vc2 option

In addition to the specifications of the vm_streaming virtual module the +vc2 option provides:


VC-2 (DIRACPRO) ENCODING AND DECODING:
20 x pooled instances of encode OR decode @ 3G-SDI (i.e. a 12G UHD signal uses 4 instances), Video encoding ratio: typ
2.5:1 (4:1 in non VC-2 operational mode), Latency: < 20 lines

 

vm_streaming+fs option

In addition to the specifications of the vm_streaming virtual module the +fs option provides:

FRAME SYNC, FRAME PHASER:
20 x pooled @ 3G-SDI (i.e. a 12G UHD signal uses 4 instances)

VARIABLE DELAY:
Maximum 10 frames per channel in steps of 1 frame @ 3G-SDI

FPGA AUDIO DSP:
SRCs, 512 channels @ 10 sec delay, level adjustments, x-fade, Dolby® E-alignment, loudness monitoring

vm_mv24-4

INPUTS:
Pool of 24 inputs @ 1.5G HD-SDI IP or baseband. Max processing capacity 36 Gbps.

OUTPUTS:
Up to 4 outputs @ max. 12G UHD

VIDEO STANDARDS:
IP Video:
Raw/Uncompressed 10 BIT 4:2:2 encapsulation and deencapsulation using SMPTE2022-6 or 2110-20*
2.97Gbps Video Standards (1080p)
1080p 60Hz SMPTE-424M, 425M Level A & Level B
1080p 59.94Hz SMPTE-424M, 425M Level A & Level B
1080p 50Hz SMPTE-424M, 425M Level A & Level B
1.485Gbps Video Standards (HD)
1080i 60Hz SMPTE-274M(4),-292M(D)
1080i 59.94Hz SMPTE-274M(5),-292M(E)
1080i 50Hz SMPTE-274M(6),-292M(F)
1080p 30/29.97/25/24/23.976sf
1080p 30Hz SMPTE-274M(7)-292M(G)
1080p 29.97Hz SMPTE-274M(8)-292M(H)
1080p 25Hz SMPTE-274M(9)-292M(I)
1080p 24Hz SMPTE-274M(10)-292M(J)
1080p 23.976Hz SMPTE-274M(11)-292M(K)
720p 60Hz SMPTE-296M(1),-292M(L)
720p 59.94Hz SMPTE-296M(2),-292M(M)
720p 50Hz SMPTE-296M(2),-292M(M)
270Mbps Video Standards (SD)
576i 16:9 and 4:3 SMPTE-259M(C)
480i 16:9 and 4:3 SMPTE-259M(C)

COLOR SPACE:
REC 601, REC 709, REC 2020

VIDEO RESOLUTION:
10 bit 4:2:2, 12 bit / 4:4:4:4**

AUDIO STANDARDS:
Max 80 RX instances of RAVENNA/AES67, SMPTE2110-30*

AUDIO DE-EMBEDDING:
Up to 16(32) channels from each SDI input

SEAMLESS PROTECTION SWITCHING (HITLESS MERGE):
Compliant with SMPTE2022-7

THUMBNAILS AND PPM MONITORING:
Input/output streaming JPEG thumbnails and PPM data

 

vm_mv24-4+vc2 option

In addition to the specifications of the vm_mv24-4 virtual module the +vc2 option provides:

VC-2 (DIRACPRO) ENCODING AND DECODING:
28 x pooled instances of encode OR decode @ 3G-SDI (i.e. a 12G UHD signal uses 4 instances); Video encoding ratio: typ
2.5:1 (4:1 in non VC-2 operational mode); Latency: < 20 lines

 

vm_mv16-4

INPUTS:
Pool of 16 inputs @ 1.5G HD-SDI IP or baseband. Max processing capacity 24 Gbps.

OUTPUTS:
Up to 4 outputs @ max. 12G UHD


For all other data please refer to vm_mv24-4

 

vm_mv16+vc2 option

In addition to the specifications of the vm_mv16-4 virtual module the +vc2 option provides:

VC-2 (DIRACPRO) ENCODING AND DECODING:
20 x pooled instances of encode OR decode @ 3G-SDI (i.e. a 12G UHD signal uses 4 instances); Video encoding ratio: typ 2.5:1 (4:1 in non VC-2 operational mode); Latency: < 20 lines

Technische Änderungen vorbehalten, alle Angaben ohne Gewähr.

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Erling Hedkvist, SVP Americas, erklärt V__matrix.