М.А.Лепнёва
Телевизионное вещание по IP-сетям
Maria Lepneva
IP-Networks Television Broadcasting

Понимать под телевидением только традиционное вещание было бы не-справедливо. Широкий эфир – исторически первая технология. За ним мир по-коряли кабельные и спутниковые системы, имеющие сравнительно большие возможности. Но, по сути, они не изменили концептуальных основ – человек у экрана остается только потребителем аудиовизуального контента, ограниченно-го и ориентированного на относительно массовую аудиторию. Технология ка-бельного телевидения успешно осваивает двусторонние (DOCSIS), интерактив-ные, цифровые способы передачи данных.
В настоящее время DVB-сети практически не рассматриваются как плат-форма для внедрения интерактивных услуг, т.к. для реализации таких услуг для коммерчески значимого числа абонентов ёмкости DVB-С сети с единым видео-сервером не хватает. Идеологи внедрения интерактивных телевизионных услуг постепенно пришли к мысли об использовании Интернет-протокола (IP), в са-мой идеологии которого заложена полная интерактивность.
Triple Play – это предоставление услуг телефонии (голос), передачи данных и доступа к Internet (данные), а также телевидения (видео). Но телевидение в составе услуг Triple Play приобретает совершенно иные свойства по сравнению с традиционным эфирным вещанием. Благодаря наличию канала обратной свя-зи с абонентом, помимо предоставления услуг широковещания по IP-протоколу (IPTV), возможна организация интерактивных сервисов.
• Услуга «Почти видео по запросу» или «виртуальный кинотеатр» (near Video on Demand – nVoD) – это трансляция фильмов с видеосервера c жестко определенным расписанием сеансов, когда абонент покупает удобный ему по времени сеанс для просмотра фильма.
• «Видео по запросу» (Video on Demand – VoD) – фильм с видеосервера пер-сонально транслируется абоненту в любой произвольно выбранный абонентом момент времени.
• «Персональный видеомагнитофон» (Personal Video Recorder – PVR) – на видеосервере абоненту выделяется определенный объем памяти и предоставля-ется интерфейс с аналогичными видеомагнитофону функциями для цифровой записи и воспроизведения телепередач.
• «Платный просмотр» (Pay per View – PPV) – покупка и просмотр абонен-том отдельно выбранных программ. Трансляция ведется в режиме реального времени.
• «Телевидение со сдвигом по времени» (Time Shifted TV) – абонент покупа-ет услугу просмотра заранее записанных на видеосервере программ. Услуга и реализуемые в ней сервисные функции близки к «видео по запросу».
• «Сервисы по запросу» (Services on Demand, SoD) – это заказ товаров и ус-луг на дом, различная справочная информация, расписание транспорта, гости-ничный сервис и т.п. Данные услуги близки к аналогичным сервисам в Интер-нете.
Таким образом, IP-телевидением называют цифровую технологию много-программного интерактивного телевизионного вещания в IP-сети с помощью пакетной передачи видеоданных по IP-протоколу (Video over IP).
Существует три основных метода передачи трафика в IP-сетях: Unicast, Broadcast и Multicast. Каждый из этих трех методов передачи использует раз-личные типы назначения IP-адресов в соответствии с их задачами. Существует существенная разница в степени их влияния на объем потребляемого трафика.
Unicast-трафик (одноцелевая передача пакетов) используется прежде всего для сервисов «персонального» характера, таких как «Видео по запросу», «Пер-сональный видеомагнитофон» и «Телевидение со сдвигом по времени». Unicast-трафик направляется из одного источника к одному IP-адресу назначе-ния.
Broadcast-трафик (широковещательная передача пакетов) использует спе-циальный IP-адрес, чтобы посылать один и тот же поток данных ко всем або-нентам данной IP-сети. Вroadcast-трафик принимается всеми включенными компьютерами (или STB) в сети независимо от желания пользователя. Поэтому этот вид передачи используется в основном для служебной информации сетево-го уровня или для передачи другой исключительно узкополосной информации.
Multicast-трафик (групповая передача пакетов) используется для передачи потокового видео, когда необходимо доставить видеоконтент неограниченному числу абонентов, не перегружая сеть, т.е. для предоставления таких интерак-тивных сервисов, как «Виртуальный кинотеатр» и «Платный просмотр». Это наиболее часто используемый тип передачи данных в IPTV сетях, когда одну и ту же программу смотрят большое число абонентов. В отличие от случая broadcast-передачи за абонентом остается выбор – принимать данные или нет.
Архитектура решения IPTV имеет распределенную структуру. Основными ее элементами являются:
1. Головная станция – программно-аппаратный комплекс, который обеспе-чивает прием сигнала от радио- и телевизионных станций и спутников, обеспе-чивает декодирование и демультиплексирование цифровых сигналов и MPEG-кодирование аналоговых сигналов с последующим мультиплексированием под-готовленных материалов в IP-потоки.
2. Middleware – программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает управление всеми компонентами решения «IPTV», обрабатывает запросы от абонентских устройств, обеспечивает взаимодействие с системами оператора связи.
3. Система защиты контента от несанкционированного доступа (CAS/DRM) – обеспечивает безопасность услуг и защиту видеоматериалов от несанкционированного просмотра и цифрового копирования (соблюдение ав-торских прав).
4. Абонентское устройство Set top box (STB) – является связующим звеном между системами формирования и доставки аудио- и видеоматериалов и теле-визором абонента. Представляет собой миникомпьютер с операционной систе-мой и WEB-браузером.
5. Система распределения контента – получает от middleware запросы або-нентов на доступ к контенту, определяет, на каком сервере с минимальной за-грузкой и в максимальной близости к абоненту находятся требуемые данные и разрешает абоненту получить их с выбранного сервера.
6. Видеосерверы – используются для реализации интерактивных сервисов типа «Виртуальный кинотеатр» (NVoD), «Видео по запросу» (VoD), «Персо-нальный видеомагнитофон» (PVR).
Ещё 4…5 лет назад IP-телевидение воспринималось в нашей стране как эк-зотическая и дорогая цифровая технология, перспективы которой весьма неоп-ределенны. Однако в последнее время технические и экономические проблемы, препятствующие массовому внедрению IPTV, хотя и не исчезли полностью, но во многом потеряли свою остроту. Уже через 3…4 года можно ожидать пере-хода IPTV в разряд широко распространенных и высокодоходных технологий.