CERN nutzt Matrox Monarch

An der französisch-schweizerischen Grenze bei Genf wird im Kernforschungszentrum CERN seit über 60 Jahren Forschung auf höchstem Niveau betrieben. Für bahnbrechende Entdeckungen in der Teilchenphysik ist das CERN weltweit bekannt und renommiert. Weltweit führende Wissenschaftler erforschen am CERN die grundlegenden Strukturen des Universums. Das CERN vereint aktuell 22 Mitgliedsstaaten unter einem Dach und will über die Wissenschaft auch zum Dialog zwischen den Nationen beitragen.

Das Zentrum für Teilchenphysik ist Heimat einiger der größten und modernsten Forschungseinrichtungen der Welt. Besonders bekannt ist der Large Hadron Collider (LHC), ein 27 km langer Teilchenbeschleuniger, rund 100 m unter der Erde, mit dem analysiert wird, wie Teilchen miteinander interagieren.

Herausforderung

Von den 260 Konferenzräumen des CERN sind einige webcast-fähig und es wurde eine Lösung gesucht, die den Zuschauern im Ausland die gleichen Möglichkeiten bietet an Konferenzen teilzunehmen, wie den Wissenschaftlern, die persönlich anwesend sind. Marek Domaracky, Senior Video Manager der IT-Abteilung des CERN, suchte nach einer zuverlässigen Möglichkeit, die sowohl den Sprecher als auch das Präsentationsmaterial gleichzeitig aufzeichnen und streamen konnte. Das CERN nutzte hierfür bis dato einen PC, zwei Capture-Karten, einen Encoder und zusätzliche Steuerungs-Software, um Seminare online per Videokonferenz zu distribuieren. Dieses Setup war jedoch umständlich zu bedienen und teilweise auch unzuverlässig. Um den Streaming-Prozess zu vereinfachen, suchte das CERN also eine Standalone-Anwendung, die es ermöglichte, Streaming und Aufzeichnung unabhängig voneinander zu starten und zu stoppen.

Ein kontinuierlicher Webcast war erforderlich, denn die Zuschauer des Streams sollten in den Pausen zwischen den Präsentationen nicht abgetrennt werden. Domaracky suchte dafür eine zuverlässige und flexible Lösung, die zudem mit wenig Hardware auskommen sollte.

Lösung

Domaracky testete mehrere Lösungen, bevor er sich für den Matrox-Encoder Monarch HD mit H.264  entschied. Keines der anderen getesteten Systeme konnte einen unterbrechungsfreien Stream aufrechterhalten, während es aber gleichzeitig möglich war, Aufnahmen zu starten und zu stoppen. Das ist nun mit Monarch HD möglich. Damit lassen sich Aufnahmen unabhängig voneinander starten und stoppen, während der Live-Stream weiterläuft. So wurde es möglich, lediglich die Präsentation selbst aufzuzeichnen, nicht aber die Übergänge von einem zum anderen Sprecher.

Die Auditorien sind nun mit zwei Monarch HD-Systemen ausgestattet, die jeweils über HDMI mit einem Mischer verbunden sind. Einige der Hörsäle verfügen über eine SDI-Kamera; in diesen Fällen sind sie an eine Monarch HDX-Einheit angeschlossen, die Signale von HDMI- oder SDI-Quellen empfangen kann. In beiden Fällen wird ein Mischer verwendet, um die Lautstärke der Mikrofone der Moderatoren zu regeln. Der Ausgang des Mischpults wird dann an die Lautsprecher im Auditorium und ein zweiter Ausgang an den analogen Stereoeingang von Monarch gesendet.

Die API von Monarch HD war unerlässlich, da sie es den CERN-Spezialisten ermöglichte, ein Web-Interface zur Fernsteuerung der Aufzeichnung zu entwickeln. »Für uns war die Fernwartung entscheidend«, erklärt Domaracky. »Es können zwei bis drei Webcasts gleichzeitig stattfinden und wir haben nicht genügend Techniker, um in jedem Raum mit Personal anwesend zu sein. Die Matrox API ermöglichte es uns, eine Lösung für dieses Problem zu finden.«

Von einem entfernten Büro aus beobachtet ein Operator die Live-Webcasts während des Tages und legt fest, wann die Aufnahmen über die API-basierte Weboberfläche gestartet oder gestoppt werden sollen. Die Monarch-Lösung überträgt tägliche Webcasts in RTMP auf einen am CERN installierten Wowza Media Server, während hochkarätige Events an das Limelight Networks Content Delivery Network (CDN) gesendet werden, um ein größeres Online-Publikum zu erreichen.

Über die API wurde Monarch eingerichtet, um Konferenzen direkt auf einen gemeinsamen Speicher im lokalen Netzwerk aufzuzeichnen. Wenn Vorlesungen außerhalb des Hauses durchgeführt werden, werden sie auf einem angeschlossenen USB-Speichermedium gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt ins Netzwerk übertragen. Die Aufnahmen werden dann auf das selbst entwickelte Videoportal des CERN hochgeladen, das den Zuschauern die Kontrolle über den Vollbildmodus des Vortragenden, die Vortragsnotizen oder eine Side-by-Side-Ansicht gibt.

Resümee

Tausende von Zuschauern weltweit können nun jeden beliebigen Live-Webcast des CERN verfolgen, wie zum Beispiel die Ankündigung der Entdeckung des Higgs-Bosons, des »Teilchen Gottes«. Diese Entdeckung brachte den Wissenschaftlern, die dessen Existenz nachweisen konnten, 2013 den Nobelpreis für Physik ein. Der besagte Webcast lieferte 50.000 Views gleichzeitig und fast eine Million Views on Demand.

»Matrox-Monarch-Encoder haben uns geholfen, Wissen sowohl innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft als auch in der Öffentlichkeit besser zu vermitteln«, bilanziert Domaracky. »Wir haben ein sehr gründliches Auswahlverfahren, und die Matrox-Produkte erfüllten unsere strengen Anforderungen sowohl hinsichtlich der Spezifikationen als auch der Kosten.«

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