Comment allier plus de résolution et moins de carbone ? Comment produire avec des équipements énergivores ? Comment assurer des transmissions de programme performant et économes ? Les infrastructures télévisuelles peuvent-elles bénéficier de la virtualisation et du cloud ?
D’un workflow à un autre
Du studio au téléviseur du spectateur, c’est tout un cheminement pour procéder à la captation des images et du son, puis au traitement et à la sélection des images, en passant par les ondes jusqu’à la box du spectateur, tout en archivant les fichiers vidéo dans des lieux de stockage en ligne pour indexation et usage ultérieur.
Le workflow décrit ci-dessus implique les caméras et l’éclairage indispensables à toute production sur le plateau de production qui, à cause de la multiplicité des caméras et des sources lumineuses, est un des points de consommation d’énergie. Suivent immédiatement les éléments en régie ou les écrans, la machinerie de décodage, encodage, de mixage et d’enregistrements, qui suffisent à réchauffer la salle où ils fonctionnent. Cependant l’électronique n’aime pas la chaleur et il faut refroidir. En suivant les câbles vers la diffusion et le playout, d’autres appareils sont chargés de transcoder pour envoyer le flux vers les ondes et vers les opérateurs de télécommunications pour la diffusion vers les box Internet dans les foyers.
La mutation vers le digital, l’IT
Au fur et mesure, les industriels du broadcast on fait évoluer leurs solutions vers des plates-formes IT (Information Technology), soit locales, soit sur le cloud.
L’informatique est rentrée de plain-pied dans l’univers audiovisuel avec le streaming en ligne au début des années 2010, voire avant. Des souvenirs de diffusion d’une allocution du Premier ministre sur le site Internet du gouvernement datent même d’avant la bascule de l’an 2000. Cependant, c’est seulement vers 2011 avec l’arrivée de YouTube Live que la bascule de l’IT vers l’audiovisuel s’est réellement faite. Cela a engendré une démocratisation des produits audiovisuels et de solutions de conversion pour les acquisitions d’images dans les ordinateurs. C’est aussi à cette époque que sont nées les idées de la vidéo sur IP.
Le streaming et le broadcast, ce sont deux mondes d’apparence. Cependant les workflows sont très similaires et les industriels ont compris que les offres doivent se faire sur les deux secteurs. Avec l’avènement de l’IT vient également l’IP (Internet protocole). C’est encore le streaming qui pousse l’industrie et vit naître le NDI en 2015, puis ST2110 en 2017, sans compter les autres protocoles tel le SRT ou encore le plus récent le IPMX.
Cette mutation a permis aux acteurs et industriels d’avancer vers des solutions sur une base IT en réseau. La bascule est une première étape vers une certaine décarbonation. À ce stade, industriels et clients ne sont pas focalisés décarbonation en tant que telle. L’idée est une meilleure modularité grâce aux logiciels. L’ajout de nouvelles fonctionnalités est plus facile dans une optique logicielle que dans la mise à jour matérielle via un firmware.
La seconde bascule est advenue avec le confinement que nous avons connu au printemps 2020 : la remote production.
Avec l’IP, l’ère de la décarbonation de l’audiovisuel est en place
La convergence IT et IP offre de nombreuses solutions dans l’audiovisuel et plus précisément dans le broadcast. Les industriels interrogés proposent tous aujourd’hui des solutions se basant sur un modèle IT/IP dont certains modules de la chaîne de production sont déjà présents dans le cloud.
Grass Valley, avec sa solution GV AMPP, dispose d’un outil complètement cloud native pour le broadcast, permettant de capter, mélanger et diffuser les images produites. GV AMPP est modulaire et l’on peut activer les micro-services à la demande selon les besoins de la production.
Panasonic, de son côté, avec le produit Kairos est dans une dynamique IT/IP. C’est une solution IT-based et software-defined, ce qui a pour résultante d’être modulaire et basée sur les technologies informatique et logicielle. Elle s’intègre localement en régie. Cependant, Kairos inclut nativement le protocole ST2110.
Sony est dans une stratégie de décarbonation depuis 2010 avec son plan Road to zero, visant une empreinte carbone à zéro d’ici 2050. Sony mise aussi bien sur des solutions dans le cloud que des solutions hybrides. Tous intègrent l’IP pour le workflow d’une production broadcast.
La transition vers l’IP et l’IT offre au broadcaster un fonctionnement adapté, modulaire à bien des égards
Que l’on soit dans le cloud ou dans une plate-forme IT locale, les applicatifs proposés par les industriels permettent d’avancer progressivement vers une décarbonation, tout en modernisant l’infrastructure matérielle d’une chaîne de télévision.
À l’aide des protocoles disponibles sur le marché, ST2110, SRT, IPMX, Dante AV & NDI, les images et le son peuvent voyager sur le réseau avec une latence minimale.
En y ajoutant des solutions 4G et 5G, les équipes de production lors d’événements sportifs sont plus réduites lors des déplacements. La connectivité mobile permet de faire circuler les images vers la régie centrale dans une fraction de seconde, pour être dispatchée alors vers les différentes destinations.
La qualité d’image est un enjeu majeur dans le broadcast
La télévision a toujours été synonyme de qualité d’image. Cependant, qualité d’image dans un univers digital peut se résumer avec taille de l’image, poids des fichiers et bande passante.
Si l’on pousse cela vers la vidéo, on doit aussi raisonner nombre d’images par secondes et en conséquence la bande passante utilisée. Peut-on raisonnablement continuer la course vers la taille de l’image ?
C’est ici que le traitement des images entre en jeu avec les codecs (les programmes d’encodage) H264, H265 ou JPEG XS. Selon la compression, ou non compression, on passe de quelque 25/50 Mbps à 6 000/12 000 Mbps (4K60 images seconde).
Les codecs comme le AV1 ou le VVC permettent de réduire la consommation de la bande passante, et, in fine, la consommation électrique à bien des égards, notamment au niveau du stockage des fichiers qui doit rester accessible.
Faut-il pousser à toujours plus de pixels ? Ces pixels qui sont diffusés sur les écrans des téléspectateurs, mais aussi stockés dans des data centers qu’il faut alimenter en permanence… Est-ce que l’œil du téléspectateur perçoit le nombre de pixels dans l’usage quotidien ?
Les avancées de l’intelligence artificielle dans l’optimisation des images auront certainement une influence à terme sur la qualité des images produites, adaptées au téléviseurs grand public, mais aussi pour adapter une résolution pour les écrans géants.
Le cloud est-il une solution ?
Dans un environnement broadcast ou des flux entrent et sortent vers de multiples destinations, faire de la production dans le cloud semble être une bonne solution. Pourquoi faire de multiples allers-retours de flux entre les petites unités sur le terrain et la régie centrale, alors que tout pourrait être dans le cloud. Les images sortant du terrain montent vers le cloud, sont traitées et mélangées dans le cloud, puis diffusées par le biais du cloud. Le chemin vers le cloud est accessible en tout lieu, ou presque, et avec le déploiement de la 5G et 5G privée, les images arrivent facilement et d’une façon sécurisée à destination avec une connectivité bidirectionnelle.
L’idée semble louable, mais quid de la consommation énergique du data center dans le cloud ? Les data centers sont installés partout dans le monde et les grands opérateurs de ces solutions promettent de s’intéresser à leur consommation électrique et aux énergies renouvelables ou à faible émission carbone, y compris l’alimentation nucléaire.
Le cloud offre de vrais avantages tout de même, comme une puissance de calcul et d’agilité. Ceci est par exemple nécessaire pour des opérations de traitement d’image et sa diffusion. Dans une optique d’usage, les solutions dans le nuage se comportent comme si elles se trouvaient dans une salle blanche dans le même bâtiment.
Dans le choix du cloud des éléments comme la distance sont aussi à prendre en compte et il est préférable d’être dans des data centers proches, ne fut-ce que pour la latence et son optimisation. Le cloud nécessite une bonne planification et gestion des ressources car cela impacte votre budget.
Le couple IT et IP offre des opportunités
Les industriels sont en phase avec le chemin de la décarbonation et les broadcaster disposent par leur biais de solutions pour produire de la télévision de qualité, tout en prenant un chemin vers une décarbonation. Ce chemin implique un renouvellement ou migration de matériel et d’infrastructure pour basculer vers de nouveaux workflows et méthodes.
S’appuyer sur une solution IT offre la puissance informatique et la modularité du software defined, tout en permettant de garder une fréquence de mise à jour et d’évolution applicative.
Qui dit IT dit aussi IP
Le réseau IP est une des pierres angulaires du système de décarbonation. En local, l’IP offre la facilité de connexion, le contrôle et la gestion des équipements, mais en sortant du réseau local, d’autres possibilités s’offrent au broadcast : le cloud et la remote production.
La remote production permet justement au broadcast de limiter les déplacements des techniciens et du matériel vers des sites d’événements, mais localement, avec un planning bien organisé, de mieux exploiter le matériel central et d’ainsi réaliser des économies logistiques et au niveau humain avec, pour conséquence, aussi un meilleur bilan carbone.
C’est encore plus remarquable avec des applications majoritairement dans le cloud. La virtualisation de la régie et ses composantes signifie aussi une duplication des solutions de production, sans la mobilisation d’autres régies matérielles supplémentaires.
L’organisation et la planification des workflows
Avec les exemples et solutions ci-dessus, on doit se pencher aussi sur l’organisation, la méthode et les workflows. Les échanges avec les industriels indiquent qu’ils continueront à investir dans des solutions visant à réduire le bilan carbone de leur matériel et solutions.
Pour le broadcast, cela signifie qu’il faut entamer le basculement vers l’IP et l’IT au niveau de la production, s’il n’est pas déjà entamé. Les options tel que ST2110, SRT ou encore NDI et IPMX sont donc au menu. Mais l’impact peut ici encore paraître peu signifiant. La décarbonation de la production broadcast est un puzzle dont les pièces ne se résument pas à un protocole IP mais elles sont liées au protocole.
Il faut aussi penser à la production en 4K, voire 8K et y trouver des solutions pour être moins gourmand : entre la compression qui serait sans doute utile, mais aussi les solutions de down-scaling ou up-scaling en fonction des besoins concrets. Ces deux éléments impactent sur la bande passante, mais aussi dans le stockage, qui lui impacte sur le playout et l’archivage.
Faut-il tout faire reposer sur le cloud ou passer en hybride ?
Le cloud offre de belles perspectives. On peut y trouver pratiquement toutes les applications dont peut avoir besoin une chaîne de production broadcast. Il reste la captation dont il faut amener les images et le son vers le cloud.
Le cloud pêche cependant dans son alimentation énergivore. Le ciblage d’un fournisseur de cloud performant et alimenté par des énergies renouvelables est recommandé. La proximité physique du cloud est également à prendre en compte pour sa latence.
Passer directement d’une solution locale à une solution cloud est une option envisageable mais se trouve être aussi délicat à mener tant les workflows et méthodes de travail sont différents.
Les industriels comme Sony, Panasonic, Ross Vidéo et Grass Valley recommandent une solution mixte basée partiellement sur le cloud, mais aussi avec des équipements locaux. Ces équipements intégrant déjà l’IP pourront, à terme, offrir des passerelles vers le cloud et des solutions cloud native.
Les protocoles ST2110, IPMX, NDI, SRT, Dante AV sont visibles partout. Sur les stands des industriels, lors du salon ISE à Barcelone, ces sigles des protocoles s’écrivent en grand. Peu mettent encore en avant la décarbonation comme argument de vente. Cela se reflète aussi un peu dans les appels d’offres. La décarbonation est présente, mais reste une condition secondaire, à l’instar du corporate où les clients y sont plus sensibles.
Article paru pour la première fois dans Mediakwest #61, p.56-60
