Transcript IPTV
IPTV MIDDLEWARE PLATFORMA 4/13/2015 1 Sadržaj 1. 2. 3. 4. 5. Uvod Šta je to IPTV? Zašto IPTV? Tehnički zahtevi i kvalitet IPTV servisa Digitalni video signal, video kompresija, vrste frejmova, SDTV i HDTV 6. IPTV mrežna arhitektura 7. Headend 8. IPTV Middleware platforma 4/13/2015 2 Šta je to IPTV? • “IPTV je multimedijalna usluga gde se telеvizijski / video / audio / tekst / grafika / i drugi podaci dostavljaju preko IP mreže sa potrebnim nivoom kvaliteta usluge uz obezbeđenu bezbednost, pouzdanost i interaktivnost servisa.“ • Audio i video signal na ulazu IPTV platforme je analogan, dok na izlazu iz platforme može biti analogan i digitalan (na HD STB uređajima imamo i digitalni izlaz). • Streaming - usluga koja omogućava da se audio ili video sadržaj sa mikseta, mikrofona, kamera ili fajlova smeštenih na računaru digitalizuje, kodira i pošalje do streaming servera koji takav signal “emituju” preko IP mreže. 4/13/2015 3 IPTV – principska šema Local TV Houses Satellites Other content providers TV channels TV channels Head End platforms of other content providers Head End Head End & Middleware of the other operators IPTV Middleware VoD Platform IP/MPLS network IP/MPLS network Telekom Srbija Virtual IPTV providers and ADSL2+ users 4/13/2015 Transmitter IP/MPLS network of Telekom Srbija daughter companies Virtual IPTV providers ADSL2+ Virtual IPTV providers and ADSL2+ users 4 Zašto IPTV? • Bolja kontrola – korisnici sami biraju šta će i kada da gledaju • Korisniku je obezbeđena veća interaktivnost, • Kvalitet sadržaja koji se reprodukuje je uglavnom bolji, • Personalizacija upravljanja korisničkim nalozima, • Konvergencija – jedan TV uređaj može da se koristi za gledanje televizije, surfovanje Internetom i video pozivanje, • Multiscreen funkcionalnost 4/13/2015 5 Faktori koji utiču na rast IPTV usluge • • • • Digitalizacija sadržaja (content) Nove tehnike kompresije signala Širenje broadband pristupa, Trenutna situacija u pogledu raspoloživosti xDSL infrastrukture • Razvijanje optičke infrastrukture do krajnjeg korisnika (FFTB i FTTH tehnologija). 4/13/2015 6 IPTV servis - tehnički zahtevi • Tehnički zahtevi u pogledu kvaliteta servisa odnose se na propusni opseg u access linku: 4 Mbps po kanalu za SDTV, 10 Mbps po kanalu za HDTV VoD (adaptibilno prema sadržaju) 4/13/2015 7 IPTV – kvalitet servisa • Kvalitet iskustva (Quality of Experience - QoE) korak iza kvaliteta servisa (Quality of Service – QoS) QoS Malo kašnjenje (Low delay), jitter i gubitak paketa (packet loss) 4/13/2015 QoE kvalitet sadržaja kvalitet video strima kvalitet transporta kvalitet transakcije (interakcija korisnik - servis). 8 PRORAČUN KAŠNJENJA PRI PROMENI KANALA t0 - korisnik pritiskom na dugme daljinskog upravljača inicira promenu TV kanala. t1 - klijent šalje IGMP leave poruku , a mreža i serveri zaustavljaju slanje audio i video strima (prosečno je t1 oko 150 ms). t2 - klijent šalje IGMP join zahtev i pridružuje se multicast grupi drugog TV kanala (vreme relativno malo). t3 - vreme potrebno da sadržaj traženog kanala stigne do klijenta t4 - interval potreban da STB klijentska aplikacija prihvati pakete sa porta i parsira ih t5 - interval u kom STB klijentska aplikacija dobija ključeve za dekripciju sadržaja. t6 - interval od 300ms za popunjavanje bafera sadržajem (sadržaj ne dolazi do STB kontinualno već u naletima i bafer sprečava degradaciju kvaliteta slike). t7 - vreme do nailaska sledećeg I frejma od oko 250ms t8 - vreme potrebno da klijentska aplikacija dekodira I-frame (izuzetno malo) 4/13/2015 9 IPTV – problemi u realizaciji tehničkih zahteva • • • • • Kontinuirano veliki propusni opseg Last mile problem DSL obezbeđuje burst (web) traffic i nije podržan MPEG-2 Potrebno je primeniti adekvatnu kompresiju video strimova Smanjenje vremena potrebnog za promenu kanala (multicast traffic traži vreme) • Obezbeđenje (unicast traffic) 4/13/2015 10 Digitalni video signal • Najvažnije karakteristike : Rezolucija - meri se brojem vertikalnih i horizontalnih pixel-a Frame rate - meri se brojem slika koji se prikaže u 1s; Boja - tri su osnovne boje crvena, zelena i plava, a ostale boje predstavljaju njihovu kombinaciju • Video zapis je serija pojedinačnih slika (frejmova – eng. frame) koje se prikazuju jedna za drugom velikom brzinom. 4/13/2015 11 Video kompresija • Video kompresija - tehnologija digitalnog zapisivanja i čitanja videa mora da obezbedi da komprimovan video zapis zauzme što manje memorijskog prostora i da se pri puštanju (čitanju, reprodukovanju) što manje razlikuje od originala. • U pogledu kvaliteta postoje dve vrste kompresija: 1. Lossless (bez gubitaka) kompresija 2. Lossy (sa gubicima) kompresija. • Video kompresija može biti intrafrejmovska ili interfrejmovska • Napredne tehnike kompresije - kompresijuasadržaja pojedinačnih frejmova i tehnike zapisivanja promena i razlika među frejmovima. 4/13/2015 12 VRSTE FREJMOVA • Postoje tri vrste frejmova: 1. I (Intra-frames ili ključni frejmovi ) 2. P (Predicted-frames) 3. B(Bi-directional-frames) 4/13/2015 13 REPRODUKCIJA DIGITALNOG SDTV • SDTV je tradicionalna tehnologija reprodukcije signala zvuka i slike (PAL, SECAM itd.) gde se pažnja obraća na dijagonalu i tip ekrana (FLAT SCREEN TV, LCD, PLASMA, LED…). • Zavisno od tipa TV prijemnika veza sa STB-om može biti realizovana kablom sa SCART konektorom (na slici) ili koaksijalnim kablom. Povezivanje Amino AmNet 125 STB sa TV prijemnikom upotrebom kabla sa SCART konektorom 4/13/2015 14 REPRODUKCIJA DIGITALNOG HDTV • HDTV - nudi veći kvalitet slike sa: rezolucijom: 1280×720 ili 1920×1080 piksela, Ispisom slike : “i”(interlaced - svaka druga linija) ili “p” progressive (linija po linija) brojem slika u s: 50 ili 60 slika u s življim bojama. • Kvalitet reprodukcije HDTV signala na TV prijemniku zavisi od: formata ekrana (4:3 ili 16:9 - odnos stranica), brzine odziva, svetlosti, kontrasta, broj i tipa konektora na TV prijemniku i podržane rezolucije (sadržaj - rezolucija TV prijemnika). 4/13/2015 15 IPTV - MREŽNA ARHITEKTURA 4/13/2015 16 IPTV – kućna mreža • Kućnu mrežu čine ADSL modem (Ethernet kablom povezan sa STB), STB (kablom povezana sa TV prijemnikom) i TV prijemnik. • – – – – Set-Top-Box je IPTV terminalna oprema koja: pokreće i izvršava naloge IPTV middleware-a. dekriptuje kodiran video stream, vrši dekodovanje (video decoding), obezbeđuje kompozitni (analogni i digitalni) video izlaz, EPG i PVR. 4/13/2015 17 IPTV - Headend • • • • • Pribavljanje i priprema sadržaja za prenos preko IP MPLS mreže Demultipleksiranje Video encoding Rate shaping Content security (kontrola pristupa i upravljanje pravima nad sadržajem) • Enkripcija 4/13/2015 18 IPTV middleware platforma 4/13/2015 19 IPTV – middleware serveri • • • • • • • • upravljaju aktivnostima na transkoderima i IP STB-ovima, upravljaju sa live i VoD serverima CA/DRM i paketima kanala, prosleđuju end-to-end konfiguraciju STB-ovima, upravljaju korisnicima – kreiranje korisničkih profila, obezbeđuju interaktivne usluge, upravlja generisanjem CDR fajlova i naplatom sadržaja, povezuje elektronski programski vodič (EPG) sa sadržajem, rade kao boot server za STB i obezbeđuje da sve STB-ove pokreće isti softver. 4/13/2015 20 Pouzdanost IPTV servisa • Pouzdanost servisa garantuje se kroz redundansu NOC, Edge, STREAMER servera koji najčešće rade u MICROSOFT “cluster”-u (“cluster” čine radni i rezervni server sa storage – om). 4/13/2015 21 IPTV MIDDLEWARE PLATFORMA - SERVISI • • • • • • • • • • • • • • Live TV (Broadcast TV): TV kanali, radio kanali, music choice VoD (Video on Demand) EPG (Electronic Programme Guide) nPVR (network Personal Video Recorder) Korisnički profili i roditeljska kontrola Vremenska prognoza Aerodrom – raspored letova Mozaik Notification (primanje reklamnog i informativnog sadržaja) Automatsko prebacivanje kanala Kreiranje liste omiljenih kanala Gaming Klađenje, Multiscreen 4/13/2015 22 SERVIS EPG-a Live TV servisa • EPG (electronic program guide) je programska šema koja se formira za svaki kanal u vidu tabele, u XML formatu. • Prilikom svakog startovanja EPG-a automatski se vrši download i sinhronizacija podataka, a nakon toga, korisnik može da vidi informacije o programskoj šemi. • Moguće je horizontalno (vremenska osa) i vertikalno (kanali) scroll-ovanje, kao i „ulazak“ u kanal iz EPG-ja, logo kanala. 4/13/2015 23 SERVIS nPVR – odloženo gledanje TV emisija Korisnik može preko TV prijemnika “narediti” da se neka emisija (content provider to dozvoljava) snimi i odloženo gleda. • Snimljeni sadržaj čuva (24h, 48h, 72h…) • 4/13/2015 24 IPTV - protokoli 4/13/2015 25 Mobile TV • Korisnik koji je van kuće, ima kod sebe Android mobilni telefon ili Apple IOS može da, u svakom trenutku, bez obzira na to gde se nalazi, prati širok izbor TV kanala na svom mobilnom aparatu. Servis je skup u inostranstvu i operatori ga nude nakon dogovora sa roaming partnerima. • Platforme za mobile TV uglavnom koriste javne IP adrese. • Platforme za mobile TV najčešće koriste adaptivni HTTPs streaming (platforma zna propusni opseg korisnika i procesorsku moć aparata pa shodno tome dodeljuje najveći mogući bit rate). • Video fajl se ne “isporučuje” kao jedan veliki fajl, već iz posebnih delova (deljenjem tog videa na manje fajlove). Vremenski, ti delovi su obično od 2 do 10 sekundi. U slučaju da se je protok otežan ili nečim opterećen, automatski se prebacuje na video fajl manjeg bit rate-a. 4/13/2015 26 Web TV • Web TV servis je isporuka TV sadržaja preko World Wide Weba, a neki od glavnih distributera su YouTube, Myspace, Newgrounds, Blip.tv, and Crackle. • Preduslov -širokopojasni pristup na strani korisnika i aplikacije za reprodukciju multimedije (npr. windows media player). • Provajderi ovog servisa nude plaćanje preko računa, “skidanje” sa prepaid kredita ili preko Self care portala u vidu Single-SignOn usluge (korisnik šalje zahtev u formi SMS-a ili mejla na određeni broj ili e-mail adresu provajdera servisa) • Na platformi se mogu dodeljivati privatne i javne IP adrese. 4/13/2015 27