HDCBS - Tài liệu kỹ thuật

Kiến trúc

Kiến trúc tổng thể

HDCBS được xây dựng theo kiến trúc microservices event-driven trên nền tảng Kubernetes. Mỗi thành phần là một service độc lập, giao tiếp qua Message Bus (Apache Kafka hoặc NATS JetStream tùy môi trường triển khai) cho sự kiện bất đồng bộ và gRPC cho lệnh đồng bộ độ trễ thấp.

Luồng tín hiệu từ trường quay đến người xem

Trường quay
Encoder SRT

SRT dual-path
500ms-2s

Signal_Input
Gateway + Buffer

Alignment
B_target

Virtual_Mixer
Dual Active

≤100ms
switch

Broadcast_Output
Main + Backup

CDN
Người xem

Trường quay
Preview

WebRTC <100ms
SDI/NDI <1 frame

MCR Service
WebRTC Gateway

UTC timestamp
per-frame

MCR Operator
Browser / Monitor

Sơ đồ hệ thống - 1 kênh, luồng tín hiệu và cơ chế chuyển mạch

Event-driven qua Message Bus

Các thành phần publish/subscribe sự kiện qua Message Bus (Apache Kafka hoặc NATS JetStream). Mỗi thành phần consume topic liên quan và phản ứng độc lập - không coupling trực tiếp. Đảm bảo khả năng mở rộng và fault isolation.

gRPC cho lệnh đồng bộ

Các lệnh yêu cầu độ trễ thấp (switch signal, play file, activate graphics) dùng gRPC - binary protocol, multiplexing, streaming. Đảm bảo lệnh được thực thi trong ≤100ms.

Kubernetes native

Mỗi service là một Deployment/StatefulSet độc lập. Horizontal Pod Autoscaler tự động scale theo CPU/memory. Liveness/Readiness probe phát hiện sự cố và restart tự động.

Redis cho state sync

Trạng thái real-time (playhead position, current playlist item, tally state) được sync qua Redis pub/sub. Standby instance subscribe và apply state changes ngay lập tức - failover không mất state.

Thành phần

Các thành phần hệ thống

14 service độc lập, mỗi service có trách nhiệm rõ ràng, giao tiếp qua Message Bus và gRPC. Mô hình dự phòng được thiết kế riêng cho từng loại service.

Thành phần	Trách nhiệm	Dự phòng	Failover SLA
HDCBS Orchestrator	Điều phối trung tâm Control Plane - nhận sự kiện từ Message Bus, điều phối các thành phần, health monitoring, auto-scaling	Active/Standby	≤3 giây
Scheduler	Quản lý Playlist hybrid, lịch phát sóng, versioning, RecurrenceRule	Active/Standby	≤3 giây
Sync_Controller	Đồng bộ UTC, latency compensation, Tally Signal, Ingest Alignment Buffer, pre-roll	Active/Standby	≤1 giây
Playout_Engine	Điều phối phát sóng - nhận lịch từ Scheduler, ra lệnh Player_Engine, điều phối Virtual_Mixer	Active/Standby	≤3 giây
Signal_Input Gateway	Tiếp nhận SRT dual-path, NDI, SDI, WebRTC ingest; Ingest Alignment Buffer; health monitor 100ms	Stateless	≤500ms (path switch)
Player_Engine	Video Server - decode và stream file theo lệnh Playout_Engine. Built-in (FFmpeg/GPU) hoặc third-party qua driver	Dual Active	≤1 giây
Graphics_Engine	Render lower third, ticker, logo, full-screen graphics; composite lên video frame trên GPU	Dual Active	≤1 giây
Virtual_Mixer	Chuyển mạch tín hiệu ≤100ms, transition effects, DVE (PiP/Split/Squeeze/DSK), output bus per channel	Dual Active	N/A (luôn song song)
MCR Service	WebSocket real-time cho MCR UI, WebRTC Gateway preview, REST API điều khiển	Stateless	≤3 giây
Channel_Manager	Vòng đời kênh, phân bổ Resource_Pool, phân quyền theo Channel	Active/Standby	≤3 giây
MAM	Upload, metadata, tìm kiếm, vòng đời file, phân quyền, trigger Transcode	Stateless	≤3 giây
Transcode	Convert file gốc sang proxy 720p/360p H.264 qua Message Bus queue	Stateless workers	≤3 giây
FileManager	Pre-fetch file từ Media Storage về local disk Player Server theo lịch Playlist (tối thiểu 2 ngày)	Per Player Server	N/A
As-run Log Service	Subscribe Message Bus events từ Playout_Engine, ghi nhật ký phát sóng thực tế vào database riêng (HdcbsAsRunDb), tính drift, báo cáo đối chiếu. Publish `asrun.entry.created` chỉ để notify realtime MCR UI qua SignalR.	Stateless	≤3 giây
Evidence Service	Ghi Broadcast_Output phân giải thấp với burn-in timestamp, tạo bookmark khi switch	Stateless	≤3 giây
Auth Service	Xác thực username/password + MFA, JWT, SSO SAML/OIDC, session revocation	Stateless	≤3 giây

Giao thức

Giao thức tín hiệu và truyền thông

HDCBS hỗ trợ đầy đủ các giao thức broadcast hiện đại cho ingest, preview và phân phối tín hiệu.

SRT

Secure Reliable Transport

Giao thức UDP-based với ARQ tùy chỉnh. Chịu được packet loss cao và mạng không ổn định. Giao thức ingest chính từ trường quay qua internet/WAN. Mỗi nguồn có 2 luồng song song (dual-path). Hỗ trợ mang UTC timestamp trong metadata.

Latency: 500ms-2s UDP-based + ARQ Dual-path 1+1 DTLS encryption

NDI

Network Device Interface

Giao thức IP-based cho mạng LAN/WAN nội bộ. Độ trễ rất thấp (<1 frame), chất lượng cao. Phù hợp cho trường quay trong cùng data center hoặc mạng nội bộ. Dùng cho cả ingest và preview.

Latency: <1 frame LAN/WAN nội bộ Broadcast quality

WebRTC

Web Real-Time Communication

Peer-to-peer qua browser, low-latency mode (tắt jitter buffer lớn). Dùng cho remote MCR preview và trường quay từ xa. Mỗi frame mang UTC timestamp để Sync_Controller tính điểm chuyển chính xác. DTLS/SRTP bảo mật.

Latency: <100ms Browser-based UTC timestamp/frame DTLS/SRTP

SDI

Serial Digital Interface

Kết nối vật lý cho trường quay local trong cùng facility/data center. Độ trễ <1 frame, chất lượng broadcast. Dùng cho local MCR preview và ingest từ trường quay gần. Qua SDI capture card hoặc SDI-over-IP gateway.

Latency: <1 frame Local facility Broadcast quality

NTP / PTP

Network / Precision Time Protocol

NTP (Stratum 1/2) cho đồng bộ đồng hồ qua internet (±1-10ms). PTP/IEEE 1588 v2 cho mạng nội bộ (sub-millisecond). PTP grandmaster clock triển khai trong Kubernetes cluster.

NTP: ±1-10ms PTP: <1ms UTC wall-clock

gRPC / Message Bus

Internal Communication

gRPC (Protocol Buffers) cho lệnh đồng bộ yêu cầu độ trễ thấp (switch, play, activate graphics). Message Bus (Apache Kafka hoặc NATS JetStream) cho sự kiện bất đồng bộ (signal.connected, playout.item.started, ...). WebSocket cho MCR real-time updates.

gRPC: binary + streaming Message Bus: event bus WebSocket: MCR UI

Đồng bộ

Đồng bộ UTC toàn hệ thống

HDCBS sử dụng mô hình single source of truth cho đồng hồ thời gian thực - mọi điểm trong hệ thống đều đồng bộ về cùng một nguồn UTC duy nhất qua mạng IP.

NTP - Internet nodes

Cloud server, encoder trường quay, máy MCR, thiết bị hiện trường đồng bộ với NTP Stratum 1/2 (pool.ntp.org, time.cloudflare.com). Độ chính xác ~1-10ms qua internet - đủ cho latency compensation và timestamp sự kiện.

PTP - Mạng nội bộ

Các node trong cùng data center hoặc LAN nội bộ (cloud cluster, local MCR) dùng PTP/IEEE 1588 v2. Độ chính xác sub-millisecond (<1ms) - phù hợp cho frame-accurate switching. PTP grandmaster clock trong Kubernetes cluster.

UTC timestamp trong SRT

Encoder tại trường quay nhúng UTC wall-clock timestamp (từ NTP/PTP đã đồng bộ) vào metadata mỗi SRT packet. Sync_Controller biết chính xác "frame này được capture lúc mấy giờ UTC" để align LIVE stream với file đang phát.

UTC timestamp trong WebRTC

Mỗi frame WebRTC preview mang UTC timestamp (nhúng vào RTP extension header hoặc data channel song song). MCR client gửi timestamp này kèm lệnh chuyển - Sync_Controller tính T_execute = T_frame + D_ingest chính xác đến từng frame.

Latency

Latency Compensation và Ingest Alignment Buffer

Cơ chế bù trừ độ trễ đảm bảo lệnh chuyển từ MCR luôn khớp chính xác với cảnh đang thấy trong preview, bất kể độ trễ mạng.

Công thức Latency Compensation

execution_offset = D_ingest - D_preview - D_cmd

Khi MCR ra lệnh tại T_cmd:
T_execute = T_cmd + execution_offset

Nếu WebRTC preview mang UTC timestamp per-frame:
T_execute = T_frame_utc + D_ingest

Các thành phần độ trễ

D_ingest (SRT): 500ms - 2s
D_preview (WebRTC): <100ms (50-150ms thực tế)
D_preview (SDI/NDI): <1 frame (~40ms)
D_cmd (MCR → cloud): 10-100ms
B_target (Alignment Buffer): max(D_ingest) + 200ms

Ingest Alignment Buffer - Đồng bộ timestamp trước Virtual_Mixer

SIG-001 Studio A
D_ingest = 850ms

Buffer A
hold = 700ms

UTC = T_now - 1550ms

SIG-002 Hà Nội
D_ingest = 1200ms

Buffer B
hold = 350ms

UTC = T_now - 1550ms

SIG-004 TP.HCM
D_ingest = 1350ms

Buffer C
hold = 200ms

UTC = T_now - 1550ms

            B_target = max(850, 1200, 1350) + 200 = 1550ms

            Tất cả frame release tại UTC = T_now - 1550ms → Virtual_Mixer chuyển mạch frame-accurate

Dự phòng

Mô hình dự phòng 1+1 ba tầng

Ba tầng dự phòng độc lập - mỗi tầng bảo vệ một loại sự cố khác nhau. Failover tự động không cần can thiệp thủ công.

Thành phần	Mô hình	Cơ chế sync state	Failover SLA	Điều kiện trigger
Signal Input (SRT)	Dual-path 1+1	Buffer sẵn backup stream	≤500ms	packet loss >10% hoặc bitrate <500kbps hoặc no data >200ms
HDCBS Orchestrator	Active/Standby	Redis pub/sub + snapshot 1s	≤3 giây	Health check fail (interval 30s)
Scheduler	Active/Standby	Database streaming replication	≤3 giây	Health check fail
Sync_Controller	Active/Standby	Redis real-time (critical path)	≤1 giây	Health check fail (interval 200ms)
Playout_Engine	Active/Standby	Redis real-time (controller state)	≤3 giây	Health check fail (interval 1s)
Player_Engine	Dual Active	Playhead sync mỗi frame/GOP	≤1 giây	Primary stream fail - Virtual_Mixer switch sang Backup
Graphics_Engine	Dual Active	Redis real-time (graphics state)	≤1 giây	Primary stream fail - Virtual_Mixer switch sang Backup
Virtual_Mixer	Dual Active	State sync real-time	N/A	Luôn output song song ra 2 hạ tầng CDN độc lập

Playlist

Cấu trúc Playlist hybrid

Playlist có cấu trúc cây phân cấp (hybrid tree) - mỗi node có thể là FILE, LIVE, BACKUP hoặc SEGMENT chứa node con. Cho phép lên khung chương trình cả ngày trước, lập lịch chi tiết từng buổi sau mà không gián đoạn phát sóng.

Các loại node

SEGMENT - Nhóm chứa node con. isPlaceholder=true: chỉ giữ khung giờ, chưa lập lịch chi tiết.

FILE - Phát file media từ Media Storage (S3 hoặc Local Disk).

LIVE - Phát tín hiệu LIVE từ Signal_Input (SRT/NDI).

BACKUP - Nội dung dự phòng tự động kích hoạt khi nguồn chính gặp sự cố.

Versioning

Mỗi lần chỉnh sửa Playlist tạo một PlaylistVersion mới - snapshot toàn bộ cây tại thời điểm đó. Lưu: người thực hiện, thời điểm, mô tả thay đổi. Hỗ trợ xem lịch sử, so sánh 2 phiên bản, restore về bất kỳ phiên bản nào.

CuePoint

Điểm đánh dấu trong file tại timecodeOffset giây. Actions: SWITCH_TO_LIVE, SWITCH_TO_FILE, ALERT. Kích hoạt tự động khi Playout_Engine đến vị trí đó - Virtual_Mixer thực thi trong ≤100ms.

RecurrenceRule

Lịch phát lặp lại: DAILY, WEEKLY, MONTHLY. Cấu hình interval, endDate, daysOfWeek. Scheduler tự động tạo PlaylistItem cho các ngày trong tương lai.

// Playlist hybrid - VTV1 ngày 18/04/2026 (tại thời điểm demo 19:12:35)
Playlist: "VTV1 - Lịch phát sóng 18/04/2026" [version 3, ACTIVE]
│
├── SEGMENT "Buổi sáng" (05:30-11:30) [isPlaceholder=false]
│   ├── FILE  "Nhạc hiệu mở đầu ngày"              (05:30, 0:02) [COMPLETED]
│   ├── LIVE  "Chào buổi sáng - Studio A"          (05:32, 1:28) [COMPLETED]
│   ├── FILE  "Phim hoạt hình thiếu nhi"           (07:00, 1:00) [COMPLETED]
│   ├── LIVE  "Thời sự sáng - Studio B"            (08:00, 0:30) [COMPLETED]
│   └── FILE  "Phim truyện sáng: Hương vị tình thân" (08:30, 3:00) [COMPLETED]
│
├── SEGMENT "Buổi trưa" (11:30-13:30) [isPlaceholder=false]
│   ├── FILE  "Thời sự 11h30"                      (11:30, 0:30) [COMPLETED]
│   ├── FILE  "Phim truyện trưa: Về nhà đi con"    (12:00, 1:00) [COMPLETED]
│   └── FILE  "Thời sự 13h"                        (13:00, 0:30) [COMPLETED]
│
├── SEGMENT "Buổi chiều" (13:30-18:00) [isPlaceholder=false]
│   ├── FILE  "Phim tài liệu: Biển đảo Việt Nam"   (13:30, 1:30) [COMPLETED]
│   ├── FILE  "Chương trình thiếu nhi"             (15:00, 1:00) [COMPLETED]
│   ├── FILE  "Phim truyện chiều: Sống chung với mẹ chồng" (16:00, 1:30) [COMPLETED]
│   └── LIVE  "Thời sự 17h30 - Studio A"           (17:30, 0:30) [COMPLETED]
│
├── SEGMENT "Buổi tối" (18:00-23:00) [isPlaceholder=false]
│   ├── FILE  "Chào buổi tối - Nhạc hiệu"          (18:00, 0:05) [COMPLETED]
│   ├── LIVE  "Thời sự 18h05 - Studio A"           (18:05, 0:55) [COMPLETED]
│   ├── FILE  "Quảng cáo break 19h"                (19:00, 0:05) [COMPLETED]
│   ├── LIVE  "Bản tin thời sự 19h - Studio A"     (19:05, 0:30) [PLAYING] ← ON-AIR
│   │   └── CuePoint +0:20:00 → SWITCH_TO_LIVE SIG-002 (hiện trường Hà Nội)
│   ├── FILE  "Quảng cáo break 19h35"              (19:35, 0:05) [PENDING]
│   ├── FILE  "Đất phương Nam - Tập 12"            (19:40, 0:45) [PENDING]
│   ├── FILE  "Quảng cáo break 20h25"              (20:25, 0:05) [PENDING]
│   ├── LIVE  "Thể thao 20h30 - Studio B"          (20:30, 0:30) [PENDING]
│   ├── FILE  "Đất phương Nam - Tập 13"            (21:00, 0:45) [PENDING]
│   ├── FILE  "Quảng cáo break 21h45"              (21:45, 0:05) [PENDING]
│   └── FILE  "Thời sự 22h - Tóm tắt ngày"         (21:50, 0:30) [PENDING]
│
└── SEGMENT "Đêm khuya" (23:00-05:30) [isPlaceholder=true]
    └── (placeholder - MCR lập lịch chi tiết trước 22:00)

Data Model

Data model cốt lõi

Các entity chính trong hệ thống - từ Signal_Input, SwitchEvent, AsRunEntry đến User/RBAC và Channel multi-channel. Tất cả timestamp dùng UTC epoch.

SignalInput

id, name, protocol: SRT|NDI|SDI|WEBRTC
status: CONNECTED|DISCONNECTED|DEGRADED
quality: {bitrate, packetLoss, latency, isStable}
paths: SRTStreamPath[primary, backup]
latencyProfile: LatencyProfile - D_ingest, D_preview, executionOffsetMs

SwitchEvent

id, requestedAt, executedAt
requestedBy: userId | 'SCHEDULER' | 'CUE_POINT'
fromSource / toSource: {type, signalInputId, filePosition}
mode: HARD_CUT|DISSOLVE|FADE_TO_BLACK|FADE_TO_WHITE|WIPE
previewFrameUtcMs? - UTC timestamp frame MCR đang thấy
executionLatency - ms từ lệnh đến thực thi

AsRunEntry

id, channelId, playlistItemId?
contentName, contentType: FILE|LIVE
scheduledStartTime?, actualStartTime
actualEndTime?, actualDurationSeconds?
driftMs - actualStartTime - scheduledStartTime
status: PLAYED|SKIPPED|INTERRUPTED

EvidenceSegment

id, channelId
startTime / endTime (UTC)
storageUri - đường dẫn video phân giải thấp
fileSizeBytes, status: RECORDING|COMPLETED|ARCHIVED
bookmarks: EvidenceBookmark[] - điểm đánh dấu switch event
Retention tối thiểu 30 ngày

User / RBAC

role: ADMIN|MCR_OPERATOR|SCHEDULE_EDITOR|STUDIO_TECHNICIAN
mfaConfigs: UserMfaConfig[] - TOTP, EMAIL_OTP, SMS_OTP, BACKUP_CODE
mfaRequired - bắt buộc với ADMIN và MCR_OPERATOR
ssoProvider? - SAML/OIDC integration
passwordHash - bcrypt/Argon2, không lưu plaintext

Channel / ResourcePool

outputBusId - output bus riêng trên Virtual_Mixer dùng chung
subscribedSignalInputIds[] - Signal_Input đang subscribe
playerEngineSessionId? - session trên shared Player_Engine
graphicsEngineSessionId? - session trên shared Graphics_Engine
broadcastOutputEndpoint - endpoint output riêng của kênh

Entity	Lưu trữ	Retention	Ghi chú
Playlist / PlaylistItem	Database (PostgreSQL / SQL Server)	Lịch sử 90 ngày	Versioning đầy đủ, snapshot mỗi lần chỉnh sửa
PlaylistVersion	Database	90 ngày	Snapshot toàn bộ cây PlaylistItem
SwitchEvent	Database	1 năm	Kèm AuditLogEntry
AsRunEntry	Database	Tối thiểu 1 năm	Đối chiếu Playlist vs thực tế
EvidenceSegment	Object Storage S3 / Local Disk	Tối thiểu 30 ngày	Video phân giải thấp + burn-in timestamp
AuditLogEntry	Database	1 năm	Mọi thao tác MCR, login, thay đổi quyền
MediaAsset	Database (metadata) + Object Storage (file)	Theo vòng đời	Soft delete, archive, restore
SystemHealthSnapshot	Redis (real-time) + Database (history)	7 ngày	Snapshot mỗi 1 giây

API

API interfaces

Ba lớp giao tiếp: REST API cho CRUD và quản lý, gRPC cho lệnh đồng bộ độ trễ thấp, WebSocket cho real-time updates tại MCR.

REST API

HTTP/JSON - CRUD và quản lý

Dùng cho các thao tác quản lý không yêu cầu độ trễ cực thấp: quản lý Playlist, MAM, Auth, Channel, As-run Log, Evidence. Versioned tại /api/v1/.

JSON payloadJWT authVersioned /v1/

gRPC

Protocol Buffers - lệnh real-time

Dùng cho lệnh yêu cầu độ trễ thấp: switch signal, play/stop file, activate graphics, schedule switch. Binary protocol, multiplexing, streaming. Đảm bảo lệnh thực thi trong ≤100ms.

Binary + streamingMultiplexing≤100ms

WebSocket

Real-time MCR updates

MCR Service cung cấp WebSocket endpoint ws://{host}/mcr/ws cho real-time updates: trạng thái tín hiệu, Playlist thay đổi, Tally Signal, đếm ngược, cảnh báo hệ thống.

Persistent connectionPush eventsMCR UI

Message Bus Events

Async event bus nội bộ

Message Bus (Apache Kafka hoặc NATS JetStream) làm event bus nội bộ giữa các microservice. Các topic chính: signal.*, playout.*, player.*, sync.*, channel.*, media.*, asrun.entry.created. Lưu ý: asrun.entry.created là notification realtime cho MCR UI - As-run Log được lưu trữ trong Database riêng, không lưu trên Message Bus.

Async decoupledReplay capableInternal only

Service	Endpoint mẫu	Giao thức	Mô tả
MCR Service	`POST /api/v1/mcr/switch`	REST + gRPC	Ra lệnh chuyển tín hiệu - REST nhận lệnh, gRPC thực thi xuống Virtual_Mixer
MCR Service	`ws://{host}/mcr/ws`	WebSocket	Real-time: signal_status_update, tally_update, countdown_tick, system_alert
Scheduler	`GET /api/v1/playlists/{id}/versions`	REST	Lịch sử phiên bản Playlist - xem, so sánh, restore
Scheduler	`POST /api/v1/playlists/{id}/versions/{v}/restore`	REST	Restore Playlist về phiên bản cũ - tạo PlaylistVersion mới từ snapshot
Signal_Input	`GetLatencyProfile(streamId)`	gRPC	Lấy latency profile: D_ingest, D_preview, executionOffsetMs
Virtual_Mixer	`ScheduleSwitch(targetId, executeAt)`	gRPC	Lên lịch chuyển mạch tại UTC timestamp chính xác
Virtual_Mixer	`SetDVELayout(layout)`	gRPC	Cấu hình DVE: PiP, Split Screen, Squeeze & Tease, DSK
Graphics_Engine	`ActivateElement(templateId, data)`	gRPC	Kích hoạt lower third, ticker, logo overlay, full-screen graphics
MAM	`POST /api/v1/media/upload`	REST	Upload file media - tự động trigger Transcode tạo proxy preview
MAM	`GET /api/v1/media/{id}/preview`	REST	Lấy URL proxy file (720p/360p H.264) để preview kiểm duyệt
As-run Log	`GET /api/v1/asrun/report?channelId=&from=&to=`	REST	Xuất báo cáo đối chiếu Playlist dự kiến vs thực tế phát sóng
Auth Service	`POST /api/v1/auth/mfa/verify`	REST	Xác thực MFA bước 2 - TOTP, Email OTP, SMS OTP, Backup Code
Channel_Manager	`POST /api/v1/channels/{id}/signals/{signal_id}`	REST	Subscribe Signal_Input vào Channel - dùng chung tín hiệu LIVE
Sync_Controller	`MeasureLatencyProfile(streamId)`	gRPC	Đo và lưu latency profile của luồng - cập nhật execution_offset

Hạ tầng

Hạ tầng và công nghệ

HDCBS chạy trên Kubernetes cluster, sử dụng Message Bus (Apache Kafka hoặc NATS JetStream) làm event bus, Redis cho state sync real-time, và hỗ trợ cả Object Storage S3-compatible lẫn Local Disk/NAS/SAN.

Kubernetes + Docker

Mỗi service là một Deployment hoặc StatefulSet độc lập. Horizontal Pod Autoscaler tự động scale theo CPU/memory. Liveness/Readiness probe phát hiện sự cố và restart tự động. PTP grandmaster clock triển khai trong cluster.

Message Bus (Kafka / NATS JetStream)

Event bus bất đồng bộ giữa tất cả microservice. Hỗ trợ Apache Kafka (enterprise, throughput cao) hoặc NATS JetStream (ops đơn giản, latency thấp) tùy môi trường triển khai - cấu hình qua IEventBus adapter. Các topic chính: signal.*, playout.*, player.*, sync.*, channel.*, media.*, transcode.*, asrun.entry.created (notification realtime, không lưu trữ), filemanager.*. As-run Log được lưu trữ trong Database riêng, không lưu trên Message Bus.

Redis Cluster

State cache và sync real-time cho các thành phần critical path: Playout_Engine state, Player_Engine playhead, Graphics_Engine state, Virtual_Mixer state, Orchestrator system state. Pub/sub cho Active/Standby failover. TTL 30s cho state entries.

Database

Hỗ trợ PostgreSQL hoặc SQL Server tùy hạ tầng triển khai. Trừu tượng hóa qua ORM layer - không phụ thuộc vendor. Sử dụng 3 database riêng biệt: ManagementDb (Channel, Playlist, MediaAsset, User), AsRunDb (AsRunEntry, EvidenceSegment - write-heavy, retention 1 năm / 30 ngày), AuditDb (AuditLog - write-heavy, retention 1 năm). As-run Log lưu trong AsRunDb, không lưu trên Message Bus.

Media Storage

Hỗ trợ Object Storage S3-compatible (AWS S3, MinIO, Azure Blob) hoặc Local Disk / NAS / SAN. Truy cập qua Storage Adapter layer thống nhất. FileManager tải trước file về local disk Player Server - Player_Engine không đọc trực tiếp từ storage khi phát sóng.

GPU Processing

Transition effects (Dissolve, Fade, Wipe), DVE (PiP, Split Screen, Squeeze & Tease, DSK), và Graphics composite đều chạy trên GPU. Toàn bộ pipeline phải hoàn thành trong ≤1 frame (~40ms ở 25fps) để không tăng độ trễ tổng thể.

Lớp	Công nghệ	Mục đích
Container orchestration	Kubernetes, Docker	Deploy, scale, health check tự động
Message bus	Apache Kafka hoặc NATS JetStream	Event-driven async giữa microservices, cấu hình theo môi trường triển khai
State cache	Redis Cluster	Real-time state sync, pub/sub failover
Database	PostgreSQL hoặc SQL Server	Persistent data - Playlist, Log, User, Channel
Media Storage	S3-compatible hoặc Local Disk/NAS/SAN	File media gốc và proxy preview
Ingest	SRT (dual-path), NDI	Tiếp nhận tín hiệu LIVE từ trường quay
Preview	WebRTC (<100ms), SDI/NDI (<1 frame)	Preview tín hiệu về MCR
Internal RPC	gRPC (Protocol Buffers)	Lệnh đồng bộ độ trễ thấp giữa services
Real-time UI	WebSocket	MCR real-time updates
Time sync	NTP (Stratum 1/2), PTP/IEEE 1588 v2	UTC wall-clock đồng bộ toàn hệ thống
Security	TLS 1.3, JWT, DTLS/SRTP	Mã hóa toàn bộ kênh truyền
Auth	TOTP, Email/SMS OTP, SAML 2.0, OIDC	MFA đa lớp, SSO enterprise
GPU	CUDA / OpenCL	Transition, DVE, Graphics composite
Video codec	FFmpeg, H.264, H.265	Decode file, encode proxy preview

Chỉ số hiệu năng	Giá trị
Uptime đảm bảo	99.99% (≤52 phút downtime/năm)
Độ trễ chuyển tín hiệu	≤100ms
Tally Signal	≤50ms
Đồng bộ UTC	±1 frame (±40ms ở 25fps)
Failover tự động (Control Plane)	≤3 giây
Failover Sync_Controller	≤1 giây
Failover Player/Graphics Engine	≤1 giây
Auto-switch SRT dual-path	≤500ms
Black frame tối đa khi chuyển	1 frame
SRT ingest latency	500ms - 2s
WebRTC preview latency	<100ms (50-150ms thực tế)
SDI/NDI preview latency	<1 frame (~40ms ở 25fps)
Health check Playout_Engine	1 giây
Health check Orchestrator	30 giây
State snapshot Orchestrator	Mỗi 1 giây
Pre-fetch file tối thiểu	2 ngày
Retention As-run Log	Tối thiểu 1 năm
Retention Evidence video	Tối thiểu 30 ngày

Kiến trúc và thiết kế hệ thống HDCBS