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TeradekBeam, Cube 155, cacharritos para disfrutar

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En este artículo de TM Broadcast analizaremos varios equipos del fabricante Teradek, empresa de I+D fundada en 2009 (EEUU) que cuenta en su catálogo con una variedad de productos para la transmisión de vídeo, codificación vía enlaces WiFi, Ethernet y redes 3G/4G. Estos productos están en el mercado avalados por un constante sistema de innovación y soporte por parte del fabricante, lo que ha repercutido en un uso y gran aceptación por parte de los profesionales del sector broadcast.

 

Moncada y Lorenzo nos ha cedido dos equipos para realizar este laboratorio, el TeradeckBeam, que básicamente nos proporciona un enlace punto a punto entre cámara y receptor vía enlace WiFi, y Teradek Cube. Acostumbrados a los costosos sistemas de enlace COFDM (usados habitualmente gracias a su robustez en la señal al aprovechar las reflexiones para su transmisión), el Beam nos ofrece una alternativa viable y efectiva. Además cuenta con una relación calidad-precio realmente excepcional respecto a otros productos que nos encontramos en el mercado con esta filosofía de trabajo. Por otra parte analizamos el Teradek Cube (en nuestro caso el modelo 155), un codificador de video H.264 que permite la transmisión a alta velocidad a través de redes WiFi o Ethernet (sin elementos externos añadidos), un gran equipo en un encapsulado realmente pequeño.

 

CONOZCAMOS LOS DIFERENTES MODELOS

TeradeckBeam: Este sistema  punto a punto se compone de un receptor y un transmisor con anclaje Gold o V para cámaras y un consumo muy contenido, lo cual no afecta significativamente la autonomía del conjunto cámara/transmisor. Sus principales características son:

 

VIDEO

–              High performance SD/HD/3G-SDI transmissionoverWi-Fi or Ethernet LAN (IP)

–              H.264 encoding/decodingengine: Baselineprofilelevel 4.2 with de-interlacing

–              Full HD encoding up to 1920x1080p60

–              Streaming server functiononbothBeam TX and Beam RX

–              Verylowencode/decodeend-to-endlatency in 1080i59.94 HD: 70ms ~ 80ms

–              Single video stream + stereo audio

–              SDI/HD-SDI/3G-SDI supportedfor PAL, NTSC and full HD video

–              Supports DTV Standards

SMPTE 244, BT601 (NTSC): 525i59.94

IEC61179-5, BT601 (PAL): 625i50 o

SMPTE 296M: 720p23.98, 720p24, 720p25, 720p30, 720p50, 720p59.94, 720p60

SMPTE 274M: 1080i50, 1080i59.94, 1080i60, 1080PsF23.98,1080PsF24, 1080PsF25, 1080PsF29.97, 1080PsF30, 1080p23.98, 1080p24, 1080p25, 1080p29.97, 1080p30, 1080p50, 1080p59.94, 1080p60

–              Supportedbitrates : 100kbps – 30Mbps overWireless, 50Mbps over Ethernet

–              Error resiliency : Variable GOP size, randomintra-refresh, contiguousintra-refresh, I-frame control

 

AUDIO

–              SD/HD/3G-SDI embedded audio

–              Mini-stereophonejack in and outforanalogstereo audio

–              Analogstereo audio: 48kHz samplingwith 16 bit ADC

–              Wireless IFB audio from TX to RX and from RX to TX with 8kHz sampling and 16bit ADC

 

NETWORK

–              Wireless Output for Audio/Video :Supporting IEEE 802.11n/5GHz

–              Wide radio coverage up to 800m (2,500ft) with 12Mbps at line of sight

–              Ethernet portfor audio/video transmission: Ethernet LAN (10/100 BASE-TX, Cat.5e UTP cable)

–              1 TX to 1 RX connectionor 1 TX to 4 RX connectionsonwirelessmode

–              Onetooneconnection&onetomanyconnectiononthe Ethernet LAN modeMulti-casting and simulcastmodestoboththeBeam RX and software decoderon PC

–              RTSP streaming server or MPEG-TS streamingdeviceoverWi-Fi or LAN portontheBeam TX

–              RTSP streamingrelay server over LAN portontheBeam RX

 

USER INTERFACE

–              Internet Explorer/Chrome web browser forchangingsystemconfigurationsor firmware upgrade

–              USB for firmware upgrade

–              OLED front panel forconfiguration and status information

–              RS-422 serial portforrelayingbidirectionalexternal control signals

 

Como vemos en sus características, el Beam utiliza como enlace entre el Rx y el Tx un sistema de transmisión IP, codificando el video sobre un flujo de trabajo H.264, que en el caso del enlace principal WiFi trabaja en la banda de 5 Ghz, pudiendo llegar a alcanzar como máximo los 15 Mb/s de transmisión entre Tx y Rx. Como alternativa en zonas donde los condicionantes externos nos limiten el uso del punto a punto vía WiFi (puntos sin visión directa alejados con muros ó pantallas que no permitan establecer el enlace Wifi), disponemos de la posibilidad de realizar el enlace entre el Tx y el Rx cableado, por medio de un cable UTP conectado entre ellos podríamos recibir la señal de nuestra cámara con una velocidad de transmisión máxima de 50 Mb/s.

 

El Beam viene pre configurado para realizar transmisión punto a punto vía WiFi, el proceso de pareado entre Tx y Rx es de lo más sencillo: el Tx genera un punto de acceso WiFi (por defecto TeradekBeam_xx) al cual se conecta el Rx, estableciendo una comunicación bidireccional. El Beam nos ofrece también la posibilidad de realizar multicast, podríamos realizar el envío desde el Tx a cuatro Rx sin pérdida de calidad ni aumento de latencia.

 

El menú de configuración es sencillo e intuitivo, podemos realizarlo directamente sobre el propio TxóRx a través de los botones de menú y su pantalla, o bien conectarnos vía Ethernet ó Wifi mediante interface web desde un ordenador. Para realizar el enlace Wifi cada unidad utiliza tres antenas integradas en el sistema mediante conectores SMA, esto nos posibilita, en caso de necesidad, el uso de antenas externas en el BeamRx que nos proporcionaran mayor ganancia (no proporciona mayor distancia de cobertura). La construcción del Beam es robusta, pero hay que tener en cuenta que no impermeable con lo cual en trabajos donde tengamos lluvia es conveniente protegerlos.

 

Teradeck Cube 155: Analizamos en este laboratorio también una unidad del Teradek Cube 155. Un pequeño codificador de señal H.264 con un chasis compacto de aluminio, protocolo de transporte RTP / RTSP / RTMP / MPEG-TS (es opcional), que nos permitirá transmitir vídeo en directo a la web, punto a punto sobre Internet y a dispositivos iOS y Android. Realiza emisión a cualquier plataforma de vídeo como Livestream, Ustream, Facebook, YouTube Live, Twich, servidores Wowza o tu propio CDN a través de RTMP.

 

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Incorpora una pantalla OLED que nos permitirá navegar y configurarlo fácilmente con solo un botón, ésta nos informa del estado de la transmisión  junto con los led laterales que nos indican el correcto funcionamiento del Cube. Dispone de una batería interna de Li-ion que idealmente nos daría hasta 2 horas de margen de seguridad en caso de fallo de corriente eléctrica, así como una conexión de alimentación a la cual podremos conectar una batería de cámara para su alimentación (con el cable y conector adecuado), y también un punto de acceso Wifi, lo que nos permitirá entre otras cosas el control del Cube desde dispositivos móviles.

 

Sus características más destacadas son:

 

VIDEO INPUTS

–              HD-SDI, SD-SDI: BNC

 

SUPPORTED RESOLUTIONS

–              1080i 50/59.94/60

–              1080p 23.98/24/25/30

–              1080PsF 23.98/24/25

–              720p 50/59.94/60

–              576i

–              480i

 

VIDEO CODEC

–              CompressionAlgorithm: Baseline, –        Main and High Profile H.264

–              Main and Baselineprofiles

–              Bit Rate: 250 Kbps to 10 Mbps

–              Built in Video Scaler and Deinterlacer

 

VIDEO STREAMING SUPPORT

–              Network Protocols: TCP/IP, UDP, HTTP, DHCP, NTP, SSL, IGMP

–              TransportProtocols: RTP, RTSP, RTP over HTTP, MPEG-TS/Zixi (Optionalpaidlicense)

 

AUDIO

–              Audio Compression: AAC-LC, MPEG Layer 2

–              Embedded Audio Input

–              Analog Line orMic in, adjustablegain

–              Headphone output, adjustablevolume

 

PHYSICAL

–              Dimensions: 2.5″W x 3.5″D x .9″H

–              Weight: 8oz

 

INTERFACES

–              Feature-richWebUIforconfiguration and control

–              OLED LCD Displaywith joystick Navigationbuttons

–              On/Off and ResetSwitch

–              Micro SD

–              Powered USB 2.0 host port

 

NETWORK

–              Ethernet: 10/100BASE-T

–              WiFi: Dual Band 802.11 a/b/g/n MiMO

 

POWER

–              2 Pin LemoPower input

–              InternalRechargeableLithium Ion Battery

–              USB Charging

–              Nominal PowerConsumption: 3W

–              Nominal PowerConsumptionwhileCharging : up to 10W

–              AuxiliaryPower Input: 6-28V DC

 

PRUEBAS DE CAMPO

TeradeckBeam: Lo primero que me llama la atención son los acabados del conjunto, tanto el Rx como el Tx tienen en general el mismo diseño robusto, así que me entran muchas ganas de probarlo (sobre todo por la distancia de transmisión que nos ofrece el fabricante en sus características, 800m y su baja latencia, 2 frames).

 

Montamos el transmisor en una cámara ENG, gracias al bajo peso del BeamTx (695g) no genera problemas a la hora de trabajar con ella y situamos el Rx en la azotea de nuestro edificio (contamos con una línea horizonte con visión directa de 900m), encendemos los dos sistemas (el tiempo aproximado de encendido ha sido de 50 segundos), la comunicación entre Tx y Rx se realiza prácticamente de forma inmediata, configuramos la velocidad de transmisión en 12Mb/s (una media que considero correcta en comparación con las de uso común a 6 MB/s), entrada de señal de video en formato HD-SDI, comenzamos el paseo en línea recta y con visión directa entre Tx y Rx monitorizando contantemente la recepción y realizando muestras de calidad de señal cada 100 metros. Esto nos arrojó un resultado de algo más de 600 metros de distancia sin problemas de señal, a partir de este punto la señal se volvió inestable (la perdida de señal en el receptor se muestra en el congelado de la imagen, punto a agradecer al fabricante ya que no tenemos el típico negro ó barras de receptor). En este punto cambiamos la entrada de video a SD-SDI para valorar si la menor necesidad de compresión se traducía en mayor distancia, y así fue, logramos alcanzar aproximadamente 100 metros más que con el formato HD-SDI sin degradación de señal. En conclusión, la máxima distancia ideal que nos proporciona el fabricante se acercó mucho a las pruebas realizadas en un entorno real. También hay que tener en cuenta que las condiciones en las que realizamos este tramo de pruebas no estaban en absoluto exento de interferencias magnéticas y eléctricas, la verdad es que quedamos gratamente sorprendidos por este resultado.

 

Siguiendo con las pruebas de distancia, el segundo paso natural era introducirla dentro de un edificio, con la misma configuración y posición del BeamRx sobre la azotea. Las pruebas perimetrales de la terraza sin visión directa nos dieron distancias de 200m, dentro del edificio no comenzó a generar problemas hasta la segunda planta (el receptor está situado en la tercera planta y tenemos unas cuantas capas de hormigón y material aislante bastante importantes), tendríamos aproximadamente 70 metros de distancia, un resultado perfecto para este sistema de transmisión punto a punto. Respecto a la latencia, el fabricante nos habla de 2 frames, para comprobarlo montamos un analizador a la salida del BeamRx dándonos 2,8 frames, algo totalmente asumible en nuestras posibles retransmisiones.

 

Ya metidos en “faena” y a sabiendas que no es su principal uso, bueno ni el secundario, queríamos probar la distancia y calidad que nos daría conectando el Rx y el Tx vía Ethernet. Montamos un switch donde conectamos el Rx y el Tx, les asignamos IP y configuramos siguiendo el manual del los equipos, con la salvedad que elevamos la velocidad de transmisión a 20Mb/s (siempre en HD-SDI), con un cable de red Cat5 de 150 metros no tuvimos el más mínimo fallo, la señal y el comportamiento del sistema fueron perfectos.

 

Por último, y aprovechando la posibilidad de realizar envíos vía RTSP o MPEG-TS, configuramos el BeamTx para activarlo como server encapsulando a TS2UDP, FrameEncoding en CodingMode y asignamos la IP de nuestro destino con VLC instalado y le damos a Submit, generando una señal perfecta y delay prácticamente imperceptible en el Player VLC.

 

Teradeck Cube 155: Disponemos de una unidad del Cube 155, con lo cual nos centramos en la idea de aprovechar su potencial de transmisión a internet como nos ofrece el fabricante. Inicialmente y debido a su pequeño tamaño, la primera duda que me surge antes de comenzar la prueba de campo es la capacidad del aparatito para disipar la temperatura en trabajo continuo (prueba de estrés). Por lo cual realizamos una primera prueba local, configurando la unidad como “encoderto VLC” y manteniendo una transmisión constante de contenidos HD-SDI durante 24 horas, colocamos dos sensores de temperatura con muestreos espaciados en el tiempo de 4 horas y una temperatura ambiente constante de 24ºC. A pesar del pequeño tamaño del Cube y gracias a su construcción con elementos discretos y su carcasa de aluminio, la disipación de calor es excepcional, realizando únicamente variaciones de +/-10 grados en todas las muestras de temperatura realizadas.

 

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Como prueba de campo y aprovechando un evento en el cual podíamos disponer de una red ethernet 10/100 y una señal realizada del mismo en HD-SDI, decidimos hacer una retransmisión de este en streaming Live a través de Youtube, utilizando el Cube, ya que por su teórica sencillez no necesitábamos nada más. La configuración y el tiempo necesario para realizar dicha transmisión resultaron espectaculares. Cube contempla la configuración para un evento en YouTube Live de forma predeterminada, en “StreamSetting” -> “Live internet streaming” encontramos “YouTube Live” pre configurado,  únicamente y de forma nativa nos pedirá que nos logeemos a nuestra cuenta de YouTube y tras un par de confirmaciones, estamos en el aire. Aun así nosotros decidimos hacerlo a mano, para que ese streaming nos sirviera tanto para enviarlo a Youtube como a cualquier servidor en protocolo rtmp. Primero activamos en nuestro canal de YouTube una emisión en directo, de la pestaña configuración del codificador obtenemos la URL del servidor y nombre de reproducción. Nos conectamos al Cube para realizar la configuración en el software de control de Teradek, en la pestaña “StreamSettings”, modo RTMP y copiamos los datos  que tenemos en nuestro canal YouTube: servidor a Server Primary URL y nombre de la reproducción a stream y listo. En nuestro caso activamos también el adaptiveBitrate, AutoReconnect y AutoStart. Como veis en apenas 2 minutos estábamos emitiendo. Lo interesante es que esta configuración se guarda, y para próximas emisiones por el mismo canal de YouTube, tan sólo es necesario enchufar y empieza a transmitir.

 

Si no queremos trabajar con los menús desde la pantalla del Cube, podemos configurarlo usando la tradicional conexión vía ethernet o Wifi desde un ordenador instalando el software “TERAcentral” (este nos dará un previo de video y el acceso completo a todos los menús de configuración). En nuestro caso y por comodidad, desde un teléfono con IOS con la aplicación instalada de Teredeck y conectándonos a la Wifi que nos proporciona el Cube, modificamos todos los parámetros necesarios.

 

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CONCLUSIÓN

Siendo realista, no me esperaba los comportamiento tan buenos que han tenido el TeradekBeam y el Teradek Cube, sobre todo en el caso del Beam. Hay muchas marcas en el mercado que nos ofrecen panaceas de distancias en enlaces inalámbricos sobre redes WiFi pero cuyos resultados reales del día a día nos defraudan enormemente. Este no es el caso del Beam. En estos días que he podido probarlo a fondo, he comprobado que funciona a la perfección como se le podría pedir a un producto de estas calidades.

 

En el caso del Teradeck Cube, es una de las grandes revelaciones por su simplicidad y poder de trabajo, si por ejemplo, estas pensando en realizar transmisiones viastreaming con el Cube, encontraras el aliado perfecto para esa función y muchas otras. En definitiva, tenemos dos productos con una excelente relación calidad/precio para el mercado en el que se mueve. El fabricante ofrece cada cierto tiempo actualizaciones gratuitas y una base de soporte donde podréis echarle un vistazo a los manuales de uso y veréis como os sorprendéis de las posibilidades de los mismos.

 

Por ultimo agradecer a Beatriz de Moncada y Lorenzo, la cesión de estos dos cacharritos para la realización de este laboratorio, a mi compañero Trías su colaboración y a IB3TV por la cesión de las instalaciones.

 

Laboratorio realizado por Pablo Martínez.

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