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Transmisiones en directo sin límite: Mochilas 4G/5G

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Por Carlos Medina, experto y asesor en Tecnología Audiovisual.

Todo proveedor de contenido audiovisual tiene que tener muy presente la posibilidad de transmitir en directo para atender la demanda que la audiencia o el usuario final solicita. En el ámbito de la televisión broadcast, en los canales de Internet y/o en las redes sociales, la técnica del “directo” es cada vez más frecuente permitiendo la inmediatez, la presencia in situ y la personalización de quien quiere contar el aquí y el ahora de cualquier acontecimiento: noticias, deportes, conferencias, corporativos, presentaciones, tutoriales web, streaming en vivo al aire libre, lifestreaming, IRL (In Real Life o en la vida real), podcasts en vivo, juegos de mesa (TTG), eventos, conciertos y mucho más.

Las técnicas de transmisión en directo varían, pero todas tienen el mismo fin: transportar una señal de vídeo/audio de un lugar a otro a través de transporte y difusión por cable (fibra óptica), por sistemas satelitales (banda C, banda Ka y banda Ku), a través de enlaces terrestres de microondas o a través de Internet (FTP/ Streaming) haciendo que sea posible contenido en tiempo real.
La señal audiovisual transmitida es una señal master de emisión procedente bien de una realización multicámara desde el control central de una televisión o desde una producción monocámara.

Es decir, directamente la señal de una cámara de vídeo autónoma que enviamos a un control de realización donde se puede “pinchar” esta cámara en directo consiguiendo una conexión live.

Algunas veces la configuración es compleja y de elevados costes. Por ejemplo, utilizar una Unidad Móvil de Producción (UMP) junto con una Unidad Móvil de Transmisión (UMT). Pero los nuevos retos del audiovisual lo han cambiado todo. El desarrollo de la tecnología en el proceso de codificación digital y en la informática, los avances en las comunicaciones vía móvil (3G/4G/LTE/5G) y unos presupuestos ajustados han dado cabida a las mochilas de transmisión o de enlace, o como se conoce en el argot profesional del audiovisual simplemente “la mochila”.

En el año 2006, la empresa LiveU fue la inventora del sistema de «la mochila» en sí. Esta empresa tiene una larga trayectoria en el terreno de la transmisión de vídeo en vivo de alta calidad desde cualquier parte del mundo. Con más de 3.000 clientes en más de 130 países, la tecnología de LiveU es la solución elegida por emisoras globales; agencias de noticias, deportes y entretenimiento; transmisión de vídeo en vivo a TV; dispositivos móviles, en línea y redes sociales.

LiveU ha recibido el Premio a la Innovación de Nuevos Productos de América del Norte 2021 de Frost & Sullivan por su unidad LU800 y ganó la 71º edición del Premio Anual de Tecnología e Ingeniería Emmy en reconocimiento a su innovación y logros en la tecnología de protocolo de Internet de vídeo sobre celular (VoCIP).

En España, año 2008, las mochilas LiveU son distribuidas de la mano de la empresa Park 7. Desde esas fechas, son muchos los programas de televisión que han insertado “directos” en sus parrillas de programación.

Las mochilas de transmisión o de enlace no son una simple bolsa de transporte acolchada para proteger el equipo de golpes, sino una solución de transmisión que permite aprovechar la capacidad disponible en las redes de telefonía móvil. Un nuevo avance tecnológico que permite, desde cualquier lugar con cobertura móvil, enviar una señal de vídeo y audio sin necesidad de tener el soporte del satélite, con posibilidad de llevar a cabo retransmisiones en directo y FTP de manera prácticamente instantánea.

El origen de estas mochilas proviene de la propia esencia de estar en primera línea de los acontecimientos que nos rodean. Tener la noticia el primero y en exclusiva. Ya en los años 80 comienza la necesidad de estar con las cámaras de vídeo al “pie de la noticia”. Concretamente, en el año 1985, el fabricante SONY lanza al mercado un tipo de cámara conocida como camcorder.

Estos camcorder permitían captar las imágenes y almacenarlas en una cinta de 1/2” con el formato de grabación conocido como BETA-CAM. La virtud de este tipo y sistema de cámara fue que el equipo se liberó de cualquier atadura y permitió una gran movilidad al operador de cámara, tanto en la operativa del equipo, como en la propia cobertura de la noticia. Fue tan importante que desde entonces surgió una nueva denominación y el nacimiento de un nuevo perfil profesional como fue el operador de cámara ENG (Electronic News Gathering / Reporterismo electró-nico). Un operador de cámara especializado en la captación y grabación en el exterior de forma autónoma.

Por tanto, el ámbito de la televisión estaba alcanzando uno de sus grandes objetivos comunicativos: llegar a todos los lugares de interés y conseguir grabaciones de los hechos o noticias. Solamente faltaba una solución ligera para hacer “un directo” con el propio operador de cámara. Y eso es lo que nos ofrece una mochila de transmisión o enlace: llegar a la noticia, encender el equipo y emitir en directo.

Es conveniente indicar que no han desplazado a otros modos de transmisión como, por ejemplo, la combinación de una ENG junto con un vehículo DSNG (Digital Satellite News Gathering). Simplemente, la mochila ha abierto la posibilidad de transmisión en vivo a más agentes de la comunicación; e, incluso, se ha convertido en un medio complemen-tario a las transmisiones por fibra o por satélite más tradicionales llegando a lugares que requieren mayor complejidad técnica siempre en tiempo real.

Hemos pasado de la DSNG y la DENG a la denominación DMNG (Digital Mobile News Gathering) con la aparición de las redes móviles, que permiten la retransmisión en directo y con calidad HD sin necesidad de unidad móvil, es decir, directamente de la cámara a los estudios de emisión.

La transmisión cámara estudio es posible a través de tres soluciones. La primera, la propia cámara de vídeo tiene en su interior la tecnología necesaria para generar una red WiFi; la segunda, que la cámara dispone de una interfaz o slot para “pinchar” un dongles USB WiFi, dispositivo plug and play que te permite acceder a Internet; y la tercera, que existe una conexión entre la cámara y la mochila de transmisión o enlace con una conexión física alámbrica entre ambos equipamientos.

Estas mochilas nos van a permitir una contribución en directo a través de los medios técnicos que hay en su interior y bajo la operativa de una sola persona. El término “mochila” es muy apropiado porque exactamente es lo que se coloca el operador de cámara en su espalda y donde se alberga el equipo necesario para esas transmisiones en directo.

Los elementos principales que componen una mochila son: un codificador de vídeo/audio, módems con sus correspondientes antenas y slots de compatibilidad SIM universal para que puedan usar tarjetas SIM de cualquier proveedor o empresa de telecomunicaciones. Nos estamos refiriendo a la tecnología 3G en su origen, la 4G+ o LTE (Long Term Evolution) en la actualidad y la 5G en un futuro cercano. Cada una de esas cifras y letras se corresponde con la abreviatura de la generación en los últimos avances en tecnología de comunicación móvil.

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) creó un comité para definir las especi-ficaciones. Este comité es el IMT-Advanced y en él se definen los requisitos necesarios para que un estándar sea considerado de la generación 4G, 4G+ o LTE y 5G.

Las principales diferencias que hay entre el 4G, el 4G+ o LTE, y el 5G se corresponden a parámetros como la velocidad de transferencia de datos (Mbps), la latencia (milisegundos) o la cobertura en el territorio. Pero también, el aumento del ancho de banda para los datos y el consumo energético.

La implantación de la tecnología 5G, -se prevé entre 2020 y 2030 en Europa-, va a suponer un avance en la banda ancha móvil más amplio, con un sistema de comunicaciones altamente fiable con una cobertura cercana al 100% y de baja latencia (entre 1 y 2 milisegundos). Gracias a esta red se conseguirán velocidades de transmisión de datos que pueden llegar a 20 Gb por segundo. Permitirá más de un millón de dispositivos conectados por kilómetro y un ahorro energético de casi el 90%.

Debido al gran impacto tecnológico que se espera que tenga la red 5G, el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital diseño el «Plan Nacional 5G» que establece las líneas de actuación para desarrollar esta tecnología desde 2018 hasta 2020.

Tras la aprobación de este Plan, desde este ministerio se subastaron las primeras licencias de uso de la banda de frecuencias 3,6 – 3,8 gigahercios (GHz), prioritaria para el despliegue de la red 5G.
Vodafone, Telefónica, Orange y MásMóvil participaron y obtuvieron una concesión a 20 años y una ayuda económica para realizar pruebas en distintas ciudades de España.

Es fundamental entender el desarrollo de las generaciones de la telefonía móvil para valorar las prestaciones de una mochila de transmisión o enlace. No nos podemos olvidar de que en el interior de la mochila tiene que estar un sistema de alimentación de batería y el cableado necesario para su correcto funcionamiento.

La mochila permite trabajar como un sistema de FTP (File Transfer Protocol), protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP (Transmission Control Protocol), basado en la arquitectura cliente-servidor. Es decir, podemos grabar un archivo de vídeo en cámara para luego enviarlo a un servidor de recepción.

Y nos ofrece un sistema muy utilizado que es el llamado Store-and-Forward (grabación y envío) no siendo en directo. Es el equivalente a un falso directo. Consiste en la posibilidad de hacer la grabación en la cámara y en paralelo enviar ese vídeo de forma continuada. En unos 3 o 4 minutos el material ya está disponible en el estudio o control de realización donde se está produciendo el directo.

Hay varios fabricantes de mochilas de transmisión/enlace, pero todas tienen unas características comunes que podemos descubrir:
• A/V encoding: Hace referencia a los codecs admitidos por el equipo, como por ejemplo HEVC / AVC (H265 / H264); Audio: AAC-HE/LC.
• VIDEO/DATA interfaces: SD, HD, 3G-SDI (BNC), 12G-SDI (BNC) HDMI 2.0, HDMI 1.4, USB 2.0, RJ-45 Ethernet, Micro SD Card Slot, Audio Jack (in+out).
• Video resolutions: 1080p50/60-/25/30/24, 1080i50/60, 720p50/60-/25/30/24, PAL, NTSC así como los más actuales preparados para contenido UHD y 4K.
• Supported technologies: 3G, 4G LTE, 5G, HSPA+, HSUPA, HSDPA, UMTS, CDMA EVDO Rev 0/A/B, Mobile WiMAX, y external WiFi 802.11 a, b, g&n support. IP Satellite (KA/BGAN).
• Dimensions and weight: Tamaño reducido y un peso en torno a 1,5 Kg con la batería incluida.
• Temperature: De -5°C a 45°C.

 

Una de las prestaciones más interesantes que tienen algunas mochilas 4G/5G es la posibilidad de transmitir vídeo HD mediante bonding o agregado de redes, incluyendo 3G/4G/LTE, WiFi, BGAN, Ethernet y fibra.

El bonding (abreviatura de Bandwidth ON Demand INter-operability Group) es el nombre que recibe el método de unión o agregación de múltiples enlaces físicos para formar un único enlace lógico. Aplicado a la transmisión de imágenes, ofrece la posibilidad de utilizar varios canales para la transmisión de contenidos entre dos puntos con el fin de mejorar la fiabilidad del enlace, su calidad o ambos. La transmisión de señales HD y aún en mayor medida las UHD, demanda anchos de banda tales que permitan la transferencia de grandes cantidades de datos. En exteriores, donde se recurre habitualmente a la telefonía móvil para el envío de información, la posibilidad de sumar/agregar redes, mejora notablemente el resultado de la transmisión.

Con el fin de establecer una transmisión estable, las mochilas tienen opciones de tasa de bits adaptable (ABR), Constant Bitrate (CBR), Variable Bitrate (VBR) y corrección automática de errores de reenvío (FEC). LiveU ha patentado sus propios algoritmos LiveU Reliable Transport (LRT™), – protocolo de transporte confiable-.

Por último, toda mochila 4G/5G que quiera ser recibida con agrado por los operadores de cámara tiene que ser excepcional en lo ergonómico para evitar el cansancio, resistente a golpes y al agua y debe tener un sistema de refrigeración silencioso y eficaz como, por ejemplo, la refrigeración activa (active cooling).

La combinación de estas características tiene que ofrecer resultados óptimos para la transmisión en vivo, es decir cuántos bitrates soporta (por ejemplo, hasta 30Mbps), en la latencia (el tiempo que tarda un paquete en ser transmitido por una red y cuanto menor sea mejor es la transmisión) y en un sistema de arranque efectivo (menos de 20 segundos).

Los fabricantes y desarrolladores de mochilas de transmisión más destacados son el citado anteriormente LiveU con sus modelos a LU800e, LU600 5G HEVC y LU300 5G HEVC o el LiveU Solo, el cual no podemos dejar de mencionar. El modelo tiene un codificador de vídeo que ofrece transmisión en vivo inalámbrica con un solo toque, muy sencillo, directamente desde su cámara a plataformas populares en línea como Facebook Live, YouTube y Twitch. También cuenta con el LiveU Xtender, una solución de antena integrada que aumenta la recepción de la red, proporcionando resistencia adicional para la transmisión de vídeo en vivo en escenarios extremos como áreas muy concurridas. El Xtender ofrece a las emisoras la flexibilidad de usar la conectividad celular como parte de sus camiones SNG/ENG existentes, uniendo conexiones celulares y satelitales para el mejor rendimiento de vídeo en vivo o para conectarse de forma remota a la mochila de LiveU y a las unidades de enlace ascendente de mano.

El fabricante americano TERADEK, diseña y fabrica soluciones de vídeo de alto rendimiento para aplicaciones de imágenes en general, cine y transmisión. Desde monitoreo inalámbrico, corrección de color y control de lentes hasta transmisión en vivo, soluciones SaaS y distribución de vídeo IP. Tanto profesionales como aficionados utilizan esta tecnología en todo el mundo para capturar y compartir contenido atractivo.

En relación a soluciones de mochilas, su catálogo de producto presenta la mochila Bond 659 Backpack AVC + MPEG-TS con antenas de alta ganancia y la posibilidad de elegir entre montura Gold, o V, o sin adaptador de batería para baterías portátiles. Cada mochila soporta hasta 5 dongles USB o Teradek Node, asegurándote que tengas conectividad donde quiera que vayas.

Los productos Enlace Pro Radome y módems de Nodo, ambos de TERADEK son unas soluciones ideales para enfrentarse a cualquier localización para una correcta transmisión de vivo.

La empresa francesa AVIWEST está forjando el futuro de la contribución de vídeo en directo y diferido a través de redes IP vinculadas no gestionadas: celulares, WiFi, satelitales o la red pública de Internet. La serie PRO3, integra hasta ocho módems 3G/4G celulares o seis módems 3G/4G/5G celulares, compatibles a nivel mundial con una matriz de antenas personalizadas y patentadas de alta eficiencia. El dispositivo también puede conectarse a distancia a antenas externas QUAD de AVIWEST para reforzar la transmisión de las señales en entornos críticos. Admite de forma nativa enlaces adicionales como WiFi y Dual Gigabit Ethernet integrados para retransmisión en redes LAN/WAN, BGAN, GX o satelitales de banda Ka.

La serie AIR de AVIWEST es una solución disponible en tres versiones: sin módems celulares integrados (para instalaciones cableadas), con dos módems 3G/4G integrados o con dos módems 3G/4G/5G. Todos los modelos vienen con interfaces adicionales como Ethernet, WiFi y puertos USB duales.

La familia de codificadores WMT UltraLink Enterprise del fabricante MOBILE VIEWPOINT es el primer transmisor de mochila unido que proporciona 4K real. Es capaz de ofrecer una verdadera calidad de vídeo 4K y Ultra HD de 50/60 cuadros por segundo desde el campo utilizando tecnología de enlace 4G. Además de sus capacidades 4K, UltraLink aumenta las entradas a cuatro de 3G y una de 12G para mayor rendimiento y flexibilidad. Las unidades son capaces de soportar hasta 40 MB/seg a través de redes vinculadas y pueden transmitir de regreso a un estudio o a la nube usando hasta ocho módems internos 3G/4G/5G, WiFi, LAN y/o satélite y pueden unir todas estas conexiones para hacer una sola conexión de gran ancho de banda.

Al utilizar una tasa de bits adaptativa, la línea de productos UltraLink optimiza la transmisión de vídeo en función del ancho de banda disponible. Esto garantiza un vídeo de alta calidad incluso en las situaciones más exigentes.

INTINOR, empresa sueca, nos presenta las mochilas Direkt Link 500 y Link 600. Son equipos que se utilizan para la transmisión en vivo y la distribución de vídeo y audio a través de Internet y otras redes IP. Esta «solución de mochila» única se basa en el chaleco Easyrig, que es ergonómico y, por supuesto, se puede combinar con su equipo de cámara.

El modelo TVU One 4K HDR del fabricante TVU NETWORKS puede transmitir hasta 4K 60p a 3 Mbps en calidad de imagen HDR de 10 bits. Rendimiento inigualable con seis módems internos más cuatro módems externos, WiFi y punto de acceso integrado. Comunicación VOIP bidireccional y grabación interna hasta por siete horas. Los transmisores TVU usan menos datos y luchan contra la pérdida de paquetes para obtener transmisiones con hasta 0.5 segundos de retraso, incluso en un vehículo en movimiento.

Todas y cada una de estas soluciones basadas en mochilas de transmisión permiten varias ventajas a reseñar:
• Permitir que todo operador de cámara pueda ser un punto de transmisión en vivo en cualquier momento y en cualquier localización.
• Garantizar la fiabilidad y calidad de la transmisión a través de la red 4G LTE y 5G.
• Integrar las señales enviadas con plataformas como Facebook Live, YouTube y Twitch.
• Reducir los costes en el directo.
• Iniciar una transmisión en directo en muy poco tiempo.

 

Cualquier usuario que quiera presentarse en el mercado audiovisual como operador de cámara o como creador de contenido tiene que tener formación audiovisual y un equipamiento técnico básico: una cámara de vídeo, un trípode, una micrófono de mano y otro de corbata (alámbricos y/o inalámbricos), baterías de alimentación, una antorcha portátil de iluminación, varios soportes de almacenamiento para la grabación, los correspondientes cables de vídeo y audio; y sin duda una mochila 4G/5G completa para hacer transmisiones en directo sin límite.

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