Что такое IPTV?
IPTV или
Телевидение по протоколу интернета (Интерактивное телевидение) (англ. Internet Protocol Television) (IP-TV, IP-телевидение) — технология (стандарт) цифрового телевидения в сетях передачи данных по протоколу IP, используемая операторами цифрового кабельного телевидения, новое поколение телевидения. В последнее время часто путается с технологией ОТТ, которая, в свою очередь является подклассом IPTV в области распространения видеоконтента. Кроме того, не следует путать и с интернет-телевидением, которое передаётся потоковым видео и доступно пользователю напрямую, без посредников (компаний-операторов) на сайтах телекомпаний или при помощи специальной компьютерной программы.
Архитектура комплекса
IPTV, как правило, включает в себя следующие составляющие:
- Подсистема управления комплексом и услугами, которую ещё называют «Промежуточное программное обеспечение» или «IPTV Middleware»
- Подсистема приёма и обработки контента
- Подсистема защиты контента
- Подсистема видео серверов
- Подсистема мониторинга качества потоков и клиентского оборудования.
В качестве клиентского оборудования могут выступать все компьютеры (соответствующие системным требованиям), специализированные ТВ приставки, медиа-плееры, телевизоры с технологией
Smart TV, мобильные устройства. На программном уровне доступ к ресурсам IPTV может осуществляться как при помощи специальных приложений (программ), так и при помощи обычного интернет-браузера, встроенного в устройство.
Доставка контента до клиентского оборудования осуществляется либо по управляемой IP-сети оператора связи с использованием технологии multicast или unicast (в зависимости от топологии сети), либо без привязки в сетях операторов связи (
ОТТ).
Главным достоинством IPTV является интерактивность и возможность предоставления пользователям широкого набора дополнительных услуг, связанных с потреблением контента (Video on Demand (VoD), TVoIP, Time Shifted TV, Network Personal Video Recorder, Electronic Program Guide, Near Video on Demand). Возможности протокола IPпозволяют предоставлять не только видеоуслуги, но и гораздо более широкий пакет услуг, в том числе интерактивных и интегрированных.
Помимо базовых услуг, IPTV может включать ряд дополнительных сервисов (Video Telephony, Voting, Information Portals, Web, Games, MOD KOD). Это возможно на основе унификации и стандартизации различных оконечных устройств, интеграции звука, видео и данных на основе IP-протокола и предоставления услуг на единой технологической платформе.
В IPTV есть возможность использовать для одного видеоряда двух и более каналов звукового сопровождения, например на русском и английском языках.
Преимущество
IPTV перед аналоговым кабельным ТВ:
Изображение и звук обычно качественнее, вплоть до HD-разрешения и 5.1-канального аудио
Интерактивность (возможность просмотреть, например, справку по фильму, оставить отзыв)
Сервисные возможности timeshift и video-on-demand
Техническое описание
IPTV функционирует в IP-сетях на основе следующих протоколов:
- UDP — для передачи потокового видео и аудио.
- HTTP — для организации интерактивных сервисов (таких как пользовательские меню и пр.), передачи потокового видео и аудио.
- RTSP — для управления потоками вещания.
- RTP — для передачи потокового видео.
- IGMP — для управления мультикаст-потоками.
В качестве технологии распространения пакетов может использоваться, как multicast, так и unicast. В последнее время, за счет роста пропускных способностей сетей операторов связи и производительности оборудования, в основном используются протокол UDP и HTTP.
IPTV Middleware
Middleware — промежуточное программное обеспечение для управления комплексом IPTV. Это основной компонент IPTV решения, так как он, в конечном итоге, и определяет набор услуг, доступный абоненту, пользовательский интерфейс, логику переходов и алгоритм управления. На Middleware возлагается роль координатора в процессе взаимодействия практически всех компонентов комплекса.
Ядро подсистемы управляет внешними компонентами комплекса, поддерживает базу данных абонентов и предоставляемых им услуг, занимается аутентификацией и авторизацией абонентских устройств, взаимодействует с системой учёта услуг (система управления имуществом, в отеле — система приёма-поселения PMS).
Абонентский портал (другое название: Пользовательский интерфейс абонента, Subscriber User Interface) — лицо всего комплекса, интерфейс, который видит абонент на своём экране, и благодаря которому он пользуется услугами.
Спецификации
Протоколы публикации:
- RTMP
- RTSP/RTP
- MPEG-TS (UDP)
- HTTP
Протоколы доставки:
- Apple HTTP Live Streaming (HLS)
- Adobe HTTP Dynamic Streaming (HDS)
- Adobe Flash RTMP (RTMPE, RTMPT, RTMPS)
- Microsoft Smooth Streaming (Silverlight)
- TS, 3gpp, ATSC M/H, ASF
- RTSP
Кодеки:
- Видео: H.264, VP6, H.263
- Аудио: AAC, MP3
Безопасность и контроль доступа:
- Совместимость с DRM (Adobe Flex, Microsoft Playready, и др.)
- Tokenized stream name (RTMP)
- Tokenized manifest (Adobe HDS, Apple HLS)
Для проектов вещания в Интернете традиционные SDI-кодеры малопригодны или совсем не актуальны, так как умеют пакетизировать данные только в одном формате транспортного потока (.ts), имеют ограниченный набор кодеков и выходных разрешений.
В настоящий момент не существует единого стандарта решения задачи одновременного вещания через Интернет на различные пользовательские устройства. Обычным требованием для многоэкранных решений является условие поддержки следующих форматов:
1. Apple HTTP Streaming.
С его помощью осуществляется пересылка видео в формате Apple. Он предполагает наличие этапа нарезки исходного транспортного потока MPEG-2 в порции данных (chunk) в виде отдельных файлов. Абонентское устройство загружает и воспроизводит
эти короткие файлы в соответствии с порядком, указанным в списке (плейлист). Служебный файл .m3u8 указывает ему, откуда брать следующий файл, чтобы получить полный поток. В режиме онлайн-вещания устройства переодически обновляют информацию в плейлисте, чтобы увидеть новые порции данных, добавленных в поток.
2. Adobe Streaming Formats.
Проприетарный протокол RTMP (real time messaging protocol) разработан компанией Adobe Systems для пересылки видео, аудио и данных от Flash Media Server до абонентского плейра через сеть Интернет. Сейчас Adobe имеет реализацию с конвертацией в HTTP протокол.
RTMP-протокол часто вызывает сложности в плане того, что работает на 1935 порту (TCP), который нередко блокируется файрволлами.
И часто в технических заданиях прописывают условие, что передача должна осуществляться по HTTP через 80-й порт, то есть, не создавать трудностей использования для клиентов. RTMPT является как раз решением этой проблемы. Для тех, кто не работал с «туннелированными» протоколами, отметим, что термин «туннелирование» подразумевает инкапсуляцию одного сетевого протокола в другой. В данном случае мы говорим об инкапсуляции RTMP в HTTP. peer-to-peer-протокол RTMFP (Secure Real-Time Media Flow Protocol) - единственный сетевой протокол из RTM…-семейства, базирующийся на UDP, все остальные — TCP. RTMPS работает как RTMPT, но через защищённое соединение HTTPS.
3. Microsoft Silverlight Smooth Streaming.
Современный протокол Smooth Streaming разработан компанией Microsoft для реализации решений HTTP адаптивного потокового вещания.
Внешне выглядит как потоковое вещание, но базируется на принципах HTTP прогрессивной загрузки. Доставка исходного материала на абонентское устройство выполняется в виде последовательных маленьких порций (chunk), разрешая тем самым выполнить простую буферизацию контента на пограничных серверах как можно ближе к клиенту. Метод позволяет абоненту динамически, “бесшовно” настраиваться на несколько битрейтов, предустановленных на сервере вещания, регулируя скорость приема в зависимости от мгновенной “предсказанной” полосы пропускания на сети и мощности CPU устройства.
4. Windows Media
Мультимедийный набор форматов от Microsoft предыдущего поколения, который разрешает создавать и получать видео/аудиоконтент в режиме реального времени на невысокой скорости и разрешении, умеет буферизировать и записывать потоки. Поддерживает юникаст- и мультикаствещание.
5. RTSP (Mpeg4 Part 2)
Потоковый протокол реального времени RTSP (real time streaming protocol) прикладного уровня (RFC2326), обеспечивает контроль доставки видео- и аудиоданных для приложений реального времени. Позволяет управлять потоком данных с сервера, то есть получать данные реального времени по запросу, а также предоставляет доступ по времени к файлам, расположенным на сервере. В качестве механизма доставки в основном используется протокол RTP.
Вышеперечисленные характеристики приведены в качестве примера. Обычно на практике при адаптивном стримминге используют от пяти до семи профайлов,
но не менее трех, с разными битрейтами для вещания на определенное устройство, чтобы выполнить условие “бесшовного” переключения при ухудшении параметров приема.
Программы для просмотра каналов
OTT Player (Smart TV)
VLC media player (для ПК)
IP-TV Player (для ПК)
VLC (iOS)
GoodPlayer (iOS)
LAZY IPTV (Android)
VLC (Android)
IPTV (Android)