Internet TV Internet Video

Ak.god. 2014./2015.

Diplomski studij

Informacijska i komunikacijska tehnologija:

Telekomunikacije i informatika

Umrežavanje sadržaja

5.

IPTV: arhitektura i standardi

Zavod za telekomunikacije

Sadržaj

Definicija usluge IPTV-a

Osnovne usluge u IPTV-u

Tržišni potencijal usluge IPTV-a

Arhitektura sustava i tehničke karakteristike

28.10.2014. Umrežavanje sadržaja 2 od 36


Prednosti digitalne TV u odnosu na analognu TV

poboljšan doživljaj gledanja

kvaliteta slike i zvuka, stotine novih kanala

povećana pokrivenost signala

kvaliteta usluge je savršena sve dok signal ne postane preslab za

primanje

povećan kapacitet i ponuda novih usluga

korištenjem digitalnih tehnologija operatori usluga mogu prenositi

više informacija nego što je to moguće analognim sustavima

povećana pristupna fleksibilnost

pristup digitalnom sadržaju moguć je širokom asortimanu uređaja od

mobitela do osobnih računala



Definicija IPTV

IPTV je oblik isporuke skupa višemedijskih usluga korištenjem namjenske (kontrolirane) IP mreže i širokopojasne konekcije do TV uređaja

Što nije IPTV Jedinstvena video usluga

Oblik kompresije videa

Gledanje videa putem Interneta



“Službena” definicija

Prema radnoj grupi ITU-T FG IPTV (International

Telecommunication Union Focus Group on IPTV):

„višemedijske usluge koje isporučuju korisnicima razne

digitalne sadržaje, primjerice televizijski program, video,

audio, tekst, slike, ili podatke, preko mreža temeljenih na

protokolu IP, a uz podršku za zahtijevanu kvalitetu usluge

(QoS) ili doživljaja (QoE), te definirani nivo sigurnosti,

interaktivnosti i pouzdanosti“



Usporedba IPTV i Internet TV/video usluga

IPTV Internet TV Internet Video

Operatori MaxTV (HT), U-verse (AT&T), Orange TV (France Telecom)

Joost, Zattoo i Babelgum Youtube

Metacafe

Korisnici Samo pretplatnici, zatvorena

mreža Besplatno, financiranje od

reklama Besplatno, financiranje

od reklama

Usluge Emitiranje TV programa uživo, video na zahtjev, interaktivne

usluge

Video na zahtjev i/ili emitiranje TV programa uživo u okruženju

koje omoguduje istodobno izvršavanje više zadataka

Samo video spotovi, kratki filmovi

Mreža IP platforma, kontrolirana

mreža Javni Internet, peer-to-peer Javni Internet

Video produkcija

Samo profesionalni video sadržaj

Samo profesionalni video sadržaj

Samo amaterski sadržaj

Video kvaliteta Kontrolirana kvaliteta usluge (QoS), (MPEG2 ili MPEG 4)

Kontrolirana kvaliteta usluge (QoS), MPEG 4

Nekontrolirana kvaliteta usluge;

Oprema STB sa TV-om ili PC-om PC PC Razlučivost Cijeli TV ekran Skoro cijeli TV ekran QCIF/CIF

Autorska prava Sadržaj je zaštićen DRM-om Sadržaj je zaštićen DRM-om Sadržaj nije zaštićen

Komercijalno uvođenje usluge

Pruža se u ograničenim geografskim područjima

Pruža se samo u probnim fazama rada

Potpuno dostupna



Sadržaj







Osnovne usluge IPTV-a prema Open IPTV Forumu

Višemedijska usluga za prijenos TV programa “u živo”

Usluga videa na zahtjev (Video on Demand – VoD)

Usluga s plaćanjem po odgledanom sadržaju (Pay Per View

– PPV)

Usluga osobnog videorekordera (Personal Video Recorder –

PVR) tj. vremenski pomaknute TV (Time-shifted TV).

Programski vodič (Electronic Program Guide – EPG),

podsjetnik

Pregledavanje weba (YouTube, Facebook)

Interaktivne aplikacije, usluga poručivanja

Roditeljska zaštita (Parental control)



Višemedijska usluga za prijenos TV programa “u živo”

paketski prijenos struje audia i videa u privatnoj mreži operatora

posebno dimenzionirana za prijenos IPTV sadržaja

pružatelj usluge može kontrolirati kvalitetu usluge

prijenos: multicast

Standardi: TV standardne razlučivosti (Standard Definition TV,

SDTV) i TV visoke razlučivosti (High Definition TV, HDTV)

Prijamni sustav i

obrada videa (kompresija)

policy

control

MGW MGW

Provjera mrežnih

resursa

multicast

MGW – multimedia gateway



Video na zahtjev

odabir i pregled sadržaja u stvarnom vremenu iz tzv.

videoteke (spremišta video sadržaja)

Klasična struja audia i videa

Sadržaj se prenosi direktno i zasebno za svakog korisnika

prijenos: unicast

višemedijski

poslužitelj

policy

control

MGW MGW

Provjera mrežnih

resursa

28.10.2014. Umrežavanje sadržaja

unicast

10 od 36


Unicast/Multicast za IPTV

Izvor: Network infrastructure for IPTV - Ericsson



Sadržaj







Vrste prometa pri fiksnom širokopojasnom pristupu

Izvor: Network infrastructure for IPTV - Ericsson



Tržišni potencijal IPTV-a u svijetu (1/2)


Izvor: Point Topic Ltd, UK, June 2012

14 od 36


Tržišni potencijal IPTV-a u svijetu (2/2)

0

5

10

15

20

25

1. tromjesečje 2013.



u m

ilijunim

a

Zemlje s najvećim brojem korisnika IPTV-a

Izvor: Point Topic Ltd, UK, 2012.-2013.



Tržišni potencijal usluga IPTV-a u RH (1/2)

RH je na 5. mjestu u svijetu po gustoći korisnika IPTV-a,

poslije Singapura, Hong-Konga, Cipra i Estonije

400.000 korisnika IPTV-a u RH (HT, OT-Optima Telekom, Amis

Telekom, Metronet telekomunikacije, Iskon Internet)

150.000 korisnika kabelske televizije u RH

IPTV usluga (putem bakrene parice ili

svjetlovodne niti)

KTV usluga (putem kabelskih mreža)

SAT TV usluga (putem satelitskih veza)

Izvor: HAKOM, Analiza tržišta

maloprodaje širokopojasnog

pristupa Internetu, ožujak 2012.



Tržišni potencijal usluga IPTV-a u RH (1/2)


Izvor: Point Topic Ltd, UK, June 2013

Hrvatska je 5. na

svijetu po udjelu

pretplatnika IPTV-a

među pretplatnicima

širokopojasnog Interneta

17 od 36


Vrijednosni lanac sadržaja i IPTV domene



Sadržaj







Općenita arhitektura usluge IPTV

Prijenos

Korisničke

funkcije

(funkcije

STB

uređaja)

Kontrolne funkcije i

isporuka višemedijskog sadržaja

(Head-end)

Aplikacijske funkcije

(IPTV middleware)

Upravljanje

uslugom i

sadržajem

Prema ETSI: IPTV Architecture; Dedicated subsystem

for IPTV functions



Objašnjenje arhitekture usluge IPTV

Aplikacijske funkcije - implementira

sustav u praksi poznat pod nazivom

“middleware”

pristup korisničkim podacima

informacija o ponuđenim uslugama i

sadržaju

pregled sadržaja i navigacija

autorizacija korisnika za IPTV

Kontrolne funkcije i isporuka

priprema višemedijskog sadržaja za

prijenos - implementira sustav u praksi

poznat pod nazivom “video head-end”

kontrola prijenosa višemedijskog

sadržaja

isporuka sadržaja

Prijenos

Prijenos IP prometa u jezgrenoj mreži

rezervacija mrežnih resursa i kontrola

pristupa mrežnim resursima

Korisničke funkcije

korisnički uređaj (Set-Top Box – STB)

omogućuje interakciju korisnika i IPTV

usluge

konekcija preko pristupne mreže

operatora

Upravljanje uslugom i sadržajem

naplata

funkcije vezene uz davatelja sadržaja

(content provider)



Isporuka TV sadržaja

Korisnički

uređaj

IPTV aplikacijski

poslužitelj

Kontrolne funkcije

i isporuka sadržaja Prijenos

1. Zahtjev za

informacijama

o TV kanalima 2. Pristup

korisničkom profilu

3. Podaci o

kanalima 4. Multicast join

(kanal A)

5. Leave (kanal A)

6. Join (kanal B)

RTP/UDP

RTP/UDP



Video na zahtjev

Korisnički

uređaj

IPTV aplikacijski

poslužitelj

Kontrolne funkcije

i isporuka sadržaja

1. Zahtjev za

informacijama

o sadržaju 2. Pristup

korisničkom profilu 3. Podaci o

sadržaju

6. RTSP SETUP

RTP/UDP

4. Kupnja

sadržaja 5. Autorizacija

zahtjeva

5. Podaci o

poslužitelju

7. OK

Naplata

5.1 Naplata



Infrastruktura sustava IPTV

sprejemnik . . . .

Local TV stations

.

.

.

.

Middleware

IP/MPLS/ MetroEthernet

Billing,

Management

Encryption System

Video

enkoder

IP

Encryption

Terrestrial receivers (analogue or DVB-T)

DSLAMs

TV, LCD, Plasma

DSL Modem, CPE

STB

DSLAM

Satelite receivers MPEG-2, MPEG-4 AVC, HighDef, StandardDef

DSLAM

SiSi

SiSi SiSi

SiSi

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Prijamni sustav IPTV-a

Broj antena ovisi o broju

kanala i transponderima

Optička veza između

antenskog sistema i IRD

lokacije

IRD – Integrated receiver /

decoder



Prijam i obrada videa

Ulazi na IRD Analogni video

MPEG-2 / MPEG-4 (H.264 Part 10)

IRD izlazi DVB-ASI, SDI, HD SDI, CVBS (composite)

Izlazi iz MPEG encodera SDTV (720x576)

HDTV (1920x1080i, 1280x720p)



Obrada videa

Demultipleksiranje programskih stream-ova (MPTS – Multiple Program Transport Streams)

Encoding (MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264), SD, HD) TV signala

Encoding audio signala (MPEG-1, Dolby AC-3...)

Enkapsulacija u IP pakete

Video transcoding (MPEG-2 u MPEG-4)

Video transrating (VBR – CBR, bitrate konverzija i kontrola)



Prijenos videa

Multipleksiranje višemedijskih tokova Lakše je prenijeti i

administrirati jedan veći tok nego puno manjih

Kombiniranjem tokova se štede mrežni resursi

Manja cijena prijenosa - neki prijenosni kanali nude fiksnu propusnost za fiksnu mjesečnu cijenu

Isplati se kad je ušteda na prijenosu veća od cijene multipleksiranja/demultipleksiranja



Pristup

ADSL, ADSL2+

VDSL, VDSL2

FTTH

MPEG-2/SD=4Mbps

MPEG-2/HD=18Mbps

MPEG-4/HD=8Mbps

MPEG-4/SD=1,5Mbps



Infrastruktura sustava VoD

Content ingest

Satelite receivers MPEG-2, MPEG-4 AVC, HighDef, StandardDef

sprejemnik

Middleware

VOD servers

Clusters, N+1

Billing, Management Encryption

System

Video router

IP

Encryption

Terrestrial receivers (analogue or DVB-T

Local TV stations

Encryption

Content

provider

Content

provider

Content

provider

TV, LCD, Plasma

DSL Modem, CPE

STB

IP/MPLS IP/MPLS



VoD – centralizirani sustav

Initial tests, trials First implementation (few users) Backbone capacity!? Reliability Monitoring

Headend

IP/MPLS IP



VoD – raspodijeljeni sustav

Content closer to the customer Backbone optimization Propagation VLAN Storage multiplication!?

center

Local

POP

Local

POP

Local

POP

IP/MPLS IP



VoD – kombinirana topologija

Optimal topology Server virtualization Streaming and propagation Pareto principle - 80/20 Propagation, control and management

Local POP

center

Local POP

Local POP

IP/MPLS IP



Middleware

Središnja komponenta (“srce”) IPTV/VoD sustava

Softverska komponenta

Višenamjenska komponenta

Integracija IPTV subsystem-a (IPTV, VoD, CAS&DRM, EPG...)

Korisničko sučelje (interakcija s korisnikom, look&feel cijelog sustava, dvosmjerna komunikacija između korisnika i sustava, isporuka i prezenatcaija sadržaja i usluga)

Napredni “service experience” (personalizacija, lokalizacija...)

Nove usluge (messaging, igre, novosti, naručivanje i kupovina...)



STB uređaji

Prijem i dekodiranje signala (IP/Ethernet sučelje) Slanje signala na TV MPEG-2, MPEG-4 MPEG-1 HTML, JavaScript, JBoss… IR, daljinski upravljač High Definition Dolby AC-3 PVR (Personal Video Recorder)



Literatura

ETSI TS 182 028 v2.0.0, “IPTV Architecture – Dedicated

subsystem for IPTV functions”, January 2008.

Mas, I. Berggren, V. Jana, R. Murray, J. Rice, C.W., “IMS-TV:

An IMS-based architecture for interactive, personalized

IPTV”, IEEE Communications Magazine, 46(11), November

2008.

W. Simpson: “Video Over IP: A Practical Guide to Technology

and Applications”, Focal Press / Elsevier, 2008.


Internet TV Internet Video

Documents

Transcript of Internet TV Internet Video