Телевидение




Что такое IP-Телевидение?
IP-телевидением принято называть цифровую технологию многопрограммного интерактивного телевизионного вещания в IP-сети с помощью пакетной передачи видео-данных по IP-протоколу (Video over IP). На практике это выглядит так - головное IP-TV оборудование передает, а абонентское оборудование принимает потоковое видео (streaming video). Этот термин обозначает технологии сжатия, сокращения и буферизации видео-данных, которые позволяют передавать видео в реальном времени через Интернет. Главная особенность потокового видео заключается в том, что при его передаче пользователь не должен ждать полной загрузки файла для того, чтобы его просмотреть. Потоковое видео пересылается непрерывным потоком в виде последовательности IP-пакетов и проигрывается по мере того, как передается на абонентское устройство.

Для просмотра видеопотока на мониторе компьютера, достаточно иметь установленную программу VideoLAN. Декодированием видео и аудио потоков занимается непосредственно компьютер. Для просмотра потокового видео на телевизоре используется специальная приставка или в современной терминологии Set top Box (STB), который с одной стороны подключен к сети, а с другой - имеет соединение с телевизором. Абонентское устройство STB декодирует видео-данные и выводит расшифрованное видео на экран телевизора.

Возможности IP телевидения
  • Услуга "Почти видео по заказу" или, что намного лучше звучит с маркетинговой точки зрения, "виртуальный кинотеатр" (Near Video on Demand) - это трансляция фильмов с видеосервера c жестко определенным расписанием сеансов, когда абонент покупает удобный ему по времени сеанс для просмотра фильма. Неудобство для абонента состоит в том, что он не может начать просмотр фильма в любой произвольный момент времени. Преимуществом для оператора является использование обычной технологии IP-multicast, которая очень сильно экономит объем трафика в магистральной сети оператора. Подробнее о технологии IP-multicast будет рассказано далее. Для снижения объемов трафика, оператор предоставляет возможность просмотра не очень большого количества фильмов, обычно количество фильмов в "виртуальном кинотеатре" не превышает двух-трех десятков, как правило, это новые фильмы, недавно вышедшие в прокат.
  • Услуга "Видео на заказ" (Video on Demand) - фильм с видеосервера персонально транслируется абоненту в любой произвольно выбранный абонентом момент времени. В отличие от услуги "виртуальный кинотеатр" количество фильмов здесь намного больше и может достигать иногда несколько тысяч. Появляется ряд очень удобных пользовательских функций виртуального видеоплеера - перемотка назад, вперед, пауза. В данном случае объем трафика здесь зависит не от количества фильмов, а от количества пользователей этой услуги, так как используется "персональная" трансляции видеоданных абоненту по технологии IP-адресации "unicast". Подробнее об адресации unicast также будет рассказано далее.
  • Услуга "Персональный видеомагнитофон" (Personal Video Recorder) - на видеосервере абоненту выделяется определенный объем памяти и предоставляется интерфейс с аналогичными видеомагнитофону функциями для цифровой записи и воспроизведения телепередач. Абонент может по своему желанию записывать, стирать, воспроизводить, перематывать свои личные записи. Здесь также используется технология IP-unicast.
  • Услуга "Платный просмотр" (Pay per View) - покупка и просмотр абонентом отдельно выбранных программ (например, финал чемпионата мира по футболу). Трансляция ведется в режиме реального времени и используется технология IP-multicast.
  • Услуга "Телевидение со сдвигом по времени" (Time Shifted TV) - абонент покупает услугу просмотра заранее записанных на видеосервере программ. Услуга и реализуемые в ней сервисные функции близки к "видео по заказу". Также используется технология IP-unicast.
  • Услуги "Сервисы по заказу" (Services on Demand, SoD) - это заказ товаров и услуг на дом, различная справочная информация, расписание транспорта, гостиничный сервис и т.п. Данные услуги близки к аналогичным сервисам в Интернете.


Технологии
 Существует три основных метода передачи трафика в IP-сетях, это - Unicast, Broadcast и Multicast.
Понимание разницы между этими методами является очень важным для понимания преимуществ IP-телевидения и для практической организации трансляции видео в IP-сети. Каждый из этих трех методов передачи использует различные типы назначения IP-адресов в соответствии с их задачами и имеется большая разница в степени их влияния на объем потребляемого трафика.
  • Unicast трафик (одноцелевая передача пакетов) используется прежде всего для сервисов "персонального" характера. Каждый абонент может запросить персональный видео-контент в произвольное, удобное ему время. Unicast трафик направляется из одного источника к одному IP-адресу назначения. Этот адрес принадлежит в сети только одному единственному компьютеру или абонентскому STB. Число абонентов, которые могут получать unicast трафик одновременно, ограничено доступной в магистральной части сети шириной потока (скоростью потока). Для случая Gigabit Ethernet сети теоретическая максимальная ширина потока данных может приближаться к 1 Гб/сек за вычетом полосы, необходимой для передачи служебной информации и технологических запасов оборудования. Предположим, что в магистральной части сети мы можем для примера выделить не более половины полосы для сервисов, которым требуется unicast трафик. Легко подсчитать для случая 5Мб/сек на телевизионный канал MPEG2, что число одновременно получающих unicast трафик абонентов не может превышать 100.

  • Broadcast трафик (широковещательная передача пакетов) использует специальный IP-адрес, чтобы посылать один и тот же поток данных ко всем абонентам данной IP-сети. Например, такой IP-адрес может оканчиваться на 255, например 192.0.2.255, или иметь 255 во всех четырех полях (255.255.255.255). Важно знать, что broadcast трафик принимается всеми включенными компьютерами (или STB) в сети независимо от желания пользователя. По этой причине этот вид передачи используется в основном для служебной информации сетевого уровня или для передачи другой исключительно узкополосной информации. Разумеется, для передачи видео-данных broadcast трафик не используется.

  • Multicast трафик (групповая передача пакетов) используется для передачи потокового видео, когда необходимо доставить видео-контент неограниченному числу абонентов, не перегружая сеть. Это наиболее часто используемый тип передачи данных в IP-TV сетях, когда одну и ту же программу смотрят большое число абонентов. Multicast трафик использует специальный класс IP-адресов назначения, например адреса в диапазоне 224.0.0.0 ... 239.255.255.255. Это могут быть IP-адреса класса D. В отличие от unicast трафика, multicast адреса не могут быть назначены индивидуальным компьютерам (или STB). Когда данные посылаются по одному из multicast IP-адресов, потенциальный приемник данных может принять решение принимать или не принимать их, то есть будет абонент смотреть этот канал или нет. Такой способ передачи означает, что головное оборудование IP-TV оператора будет передавать один единственный поток данных по многим адресам назначения. В отличие от случая broadcast передачи, за абонентом остается выбор - принимать данные или нет. Загрузка магистральной части сети multicast трафиком зависит только от числа транслируемых в сети каналов. В ситуации с Gigabit Ethernet сетью, предположив, что половину магистрального трафика мы можем выделить под multicast передачу, мы получаем около 100 телевизионных MPEG-2 каналов, каждый имеющий скорость потока данных 5 Мб/сек.



Телеканалы
 В настоящий момент проводится тестирование услуги IP телевидения и в пилотном режиме предоставляется 87 телеканалов, таких как:

В дальнейшем, мы планируем расширять спектр транслируемых телевизионных каналов, а так же добавить и ряд каналов в формате телевидения высокой четкости.