Au sein du secteur de la diffusion, l’utilisation de la 5G dans la production en direct suscite un intérêt croissant pour connecter sans fil les caméras au flux de production en direct. Cela est dû à l’omniprésence, à la polyvalence et à la nature bidirectionnelle de la technologie de réseau. Sony a reconnu cet intérêt lorsque la 5G a commencé à être introduite dans le monde vers 2018 et a travaillé sur des prototypes d’un dispositif d’encodage portable à faible latence, de la technologie 5G IoT et d’outils d’orchestration multimédia pour saisir cette nouvelle opportunité.

Hugo Gaggioni, directeur de la technologie

Au cœur du défi se trouve la bande passante. Les caméras nécessitent beaucoup de bande passante et la bande passante 5G, même au sein des réseaux privés, est limitée. En pratique, la plupart des connexions auront une vitesse de liaison montante d’environ 200 Mbps, voire même beaucoup moins, donc transférer la sortie d’une caméra 12G-SDI via une liaison sans fil n’est pas une tâche facile. Pour cette raison, il est essentiel d’utiliser un encodeur et un décodeur vidéo à faible débit (taux de compression élevé). Cependant, compte tenu des exigences de la diffusion en direct, ce codec doit également être de haute qualité et avec une latence très faible.

Lors de l’International Broadcasting Convention (IBC) 2023, Sony a annoncé le CBK-RPU7, un encodeur HEVC puissant et portable utilisant une puce codec développée en interne. Le CBK-RPU7, lorsqu’il est connecté à un modem 5G, permet à une caméra sans fil d’avoir des performances similaires à celles d’une caméra filaire. La combinaison du CBK-RPU7 avec les dernières caméras Sony permet de créer un contenu de la plus haute qualité, quel que soit l’emplacement. (Voir figure 1)

Deon LeCointe, directeur, Solutions en réseau

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À l’aide de la version prototype du CBK-RPU7, Sony a mené divers tests de validation de principe (PoC) dans différentes parties du monde pour démontrer le potentiel de modification des flux de production dans les opérations multimédias en direct actuelles. Même si la 5G offre potentiellement une connectivité rapide, le plus grand défi, au-delà de la bande passante disponible, a été de garantir la qualité de service (QoS) au sein de l’espace sans fil – les perceptions courantes étant le manque de fiabilité et de cohérence par rapport au réseau filaire. Cela est principalement dû à la nature de la technologie habituellement employée, qui fait de son mieux, ce qui peut la rendre inutilisable dans des situations où il existe un niveau élevé de concurrence pour la bande passante disponible. C’est souvent le cas avec les réseaux publics 5G, où de nombreux utilisateurs de téléphones mobiles, voire des diffuseurs, peuvent être activement en concurrence pour les ressources de transmission. Cependant, cela peut également être le cas pour les réseaux 5G privés dédiés où différents équipements (dont des caméras) sont connectés.

Sung-Hyuk Yoon, responsable du développement de solutions connectées

Une organisation médiatique professionnelle doit s’assurer que, dans ces circonstances, les flux en direct de ses caméras se voient attribuer une priorité plus élevée que celle d’un utilisateur de smartphone parcourant le contenu des réseaux sociaux ou consultant ses e-mails. Afin de relever ce défi, Sony développe une pile logicielle dans le cadre de VideoIPath, une plate-forme d’orchestration de médias et de réseaux créée par Nevion (une société du groupe Sony) qui peut demander une priorisation dynamique des signaux multimédias en direct sur les réseaux 5G. Cette plateforme intelligente de gestion de la QoS est conçue pour être utilisée sur les réseaux 5G Stand Alone (SA), une nouvelle architecture de réseau mobile qui ne dépend pas de l’infrastructure 4G existante pour faciliter les communications, grâce à une fonctionnalité clé appelée Network Exposure Function (NEF). Cette fonctionnalité permet aux applications externes de communiquer avec les réseaux 5G via un ensemble d’API standardisées par 3GPP, l’organisme chargé de développer les protocoles pour les télécommunications mobiles. Grâce à ces API, VideoIPath peut désormais demander au réseau d’allouer de manière dynamique la bande passante nécessaire au flux de la caméra choisie par l’opérateur.

Cela ajoute une nouvelle capacité puissante à ce qui est déjà un système complet d’orchestration de réseau fixe et de contrôle SDN, fournissant gestion des connexions, assurance de service et inventaire du réseau capacités pour les fournisseurs de services et les diffuseurs, offrant de nouvelles opportunités pour une véritable convergence des réseaux filaires vers sans fil.

La première exposition publique de cette technologie a eu lieu lors d’un PoC lors du couronnement du roi Charles III le 6 mai 2023 à Londres, au Royaume-Uni. Le test a été réalisé par Sony, le développeur privé de réseaux 5G SA, Neutral Wireless, et la branche recherche et développement de la chaîne publique britannique BBC. L’objectif du PoC était de démontrer que les signaux multimédias pouvaient être priorisés sur un réseau non public autonome (SNPN) à l’aide du contrôle QoS.

Fig 1. Tests réussis effectués lors du couronnement du roi Charles III

La solution pour ce PoC a été construite sur des éléments de l’offre Networked Live de Sony et Nevion. (Voir Fig 2) Pour le transport multimédia, chaque caméra était équipée d’un premier prototype du CBK-RPU7 mentionné précédemment, qui fournissait un encodage vidéo HEVC à très faible latence, et était connectée au SNPN Neutral Wireless 5G via un smartphone Xperia 5G. . Pour l’orchestration du réseau et des ressources, VideoIPath a été utilisé pour s’interfacer avec le NEF du réseau 5G afin de configurer la QoS pour des flux individuels en fonction d’informations dynamiques sur la bande passante et les priorités du signal. Par exemple, une activité de caméra transmettant de l’audio et de la vidéo a reçu une priorité plus élevée pour ses signaux par rapport à une caméra qui ne transmettait pas.

Fig 2. Système de production 5G orchestré dans le PoC Coronation

L’efficacité de la technologie est devenue évidente au cours du test, car le flux de la caméra avec contrôle QoS appliqué était beaucoup plus stable avec une augmentation de la zone de fonctionnement de la caméra par rapport au flux sans QoS.

Cette capacité à changer dynamiquement la QoS des flux de caméras permet à une équipe de production d’augmenter le nombre de caméras connectées à un seul réseau sans avoir besoin d’investir dans une infrastructure supplémentaire. Ceci est bénéfique pour la production car cela permet l’ajout de différents angles tout en réduisant les coûts associés à ces ajouts.

Bien que ce récent PoC ait été réalisé à l’aide d’un SNPN, le concept s’applique également aux applications utilisant un réseau public. Demander la priorité à la bande passante d’un réseau public desservant un grand nombre d’utilisateurs de smartphones reste un défi, mais cela est sur le point de changer à mesure qu’un nouveau concept appelé découpage de réseau – une nouvelle architecture de réseau qui crée plusieurs réseaux logiques sur la même infrastructure réseau partagée – devient plus matures et couramment déployés. Les opérateurs de réseaux mobiles (MNO) du monde entier envisagent actuellement de proposer des tranches de réseau pour différentes applications et exigences de réseau, et il est raisonnable de supposer qu’une partie de cette technologie pourra éventuellement également être proposée à l’industrie des médias. Ceci, combiné à des outils d’orchestration capables de contrôler la qualité de service au niveau de la couche application, ouvre la voie aux entreprises de médias pour créer des flux de travail multimédia sur les réseaux publics 5G pour leurs propres besoins.

La 5G, tant privée que publique, continuera d’être nécessaire pour les applications médiatiques. Dans les scénarios où les réseaux sont confrontés à une congestion importante, comme les sites sportifs, les concerts et les événements éphémères en direct, les opérateurs de réseaux publics seront désireux de satisfaire les exigences de leurs abonnés smartphones et il sera difficile pour les producteurs de contenu professionnels de sécuriser la bande passante. Ils demandent. Dans ces cas-là, le recours à des réseaux privés réservés aux organisations médiatiques peut s’avérer nécessaire. Cependant, les réseaux privés peuvent ne pas suffire à assurer une couverture suffisante dans des scénarios de grande envergure, comme les tournois de golf ou les courses sur route de longue distance, ou lors d’événements imprévus, comme la couverture médiatique d’un événement météorologique violent, où l’utilisation d’un réseau public ( de préférence avec le découpage en réseau) conviendra mieux.

Sony travaille actuellement en collaboration avec de grands ORM aux États-Unis pour tirer parti de l’expertise de Sony en matière de caméras, d’encodage, d’IoT et d’orchestration multimédia avec les derniers développements en matière de mise en réseau 5G avancée, à la fois dans les environnements de découpage de réseau public et de réseau privé. Comme indiqué précédemment, il s’agit d’un domaine qui suscite un intérêt considérable dans notre secteur, alors que les organisations médiatiques recherchent de nouvelles façons innovantes d’optimiser les flux de travail et que les opérateurs de réseaux recherchent de nouvelles opportunités commerciales offertes par les dernières technologies de réseau.