IPTV

1. Що таке IPTV?
2. Три типи IPTV
3. Індивідуальне інтерактивне телебачення
4. Як працює IPTV?
5. Зберігання програм
6. Підготовка програм
7. Потокові програми
8. IP-багатоадресна передача
9. Протоколи IPTV
10. Керовані мережі
11. Перегляд програм
12. Майбутнє мовлення?

від Кріс Вудфорд . Останнє оновлення: 10 грудня 2018.

Чому хтось, кого ви ніколи не зустрічали, вирішує, на що ви можете дивитися Телевізор і коли ви можете його подивитися? Правда, завжди є вибір каналів, але вибір все ще досить обмежений, і якщо ви не записуєте програми заздалегідь, ви можете дивитися їх тільки, коли вони транслюються. Чи не було б краще, якщо дивитися телевізор більше схожий на перегляд Web , так що ви можете вибрати програму, яку ви хотіли б дивитися, коли і де б ви не хотіли дивитися його? Це одна з обіцянок IPTV (Internet Protocol Television), яка використовує Інтернет-технології для передачі телепередач «на вимогу». Як це працює? Які переваги він принесе нам? З якими викликами будуть стикатися мовники та телефонні компанії з наданням цих нових послуг? Давайте ближче подивимося!

Ілюстрація: IPTV - це просто, щоб виправити телевізор через підключення до Інтернету.

Що таке IPTV?

З точки зору телеглядача, IPTV дуже простий: замість отримання телевізійних програм, як сигналів мовлення, які надходять у ваш будинок з даху антени , супутникова антена або волоконно-оптичний кабель Ви їх отримуєте потокове (завантажуються та відтворюються майже одночасно) через ваш Інтернет з'єднання. Не той тип з'єднання, який ви маєте сьогодні, який, ймовірно, може обробляти лише 1–10 Мбіт / с (мільйон біт в секунду - приблизно кількість інформації в середньому романі, що входить у ваш комп'ютер кожну секунду!), Але широкосмуговий лінія з приблизно в 10 разів більшою пропускною здатністю (несуча здатність інформації), можливо, 10–100 Мбіт / с. Ви дивитеся програму або на вашій комп'ютера або за допомогою приставки (свого роду адаптер, який підходить між вашим підключенням до Інтернету та існуючим телевізійним приймачем, декодуючи вхідні сигнали, щоб ваш телевізор міг відображати інтернет-програми).

Фото: надзвичайно популярна iPlayer British Broadcasting Corporation (BBC) - приклад типу IPTV, відомого як відео за запитом (VOD). За останні сім днів можна дивитися програми, які транслювалися близько десятка різних теле- і радіоканалів (а іноді і довше). Наразі вона не надає прямих трансляцій.

З точки зору мовника або телефонної компанії, IPTV є дещо складнішим. Вам потрібна складна система зберігання для всіх відео, які ви хочете зробити доступними, та інтерфейс веб-стилю, що дозволяє людям вибирати програми, які вони хочуть. Після того, як програма перегляду вибрала програму, потрібно мати можливість кодувати відеофайл у відповідному форматі для потокового відео, шифрувати це (кодування це так, що тільки люди, які заплатили, може декодувати та отримати його), вбудувати рекламу (особливо якщо програма безкоштовна), і передати її через Інтернет будь-яким людям до (потенційно) тисяч або мільйонів людей Час. Крім того, ви повинні зрозуміти, як це зробити, щоб забезпечити стабільно високу якість зображення (особливо, якщо ви надаєте рекламу з вашим програмним забезпеченням, тому що саме це очікують ваші платні рекламодавці).

Три типи IPTV

IPTV поставляється в трьох різних смаках. Перший тип - і той, який ви вже використовуєте - називається відео на вимогу (VOD). Завдяки такій послузі, як Netflix (веб-сайт онлайн-фільму), ви вибираєте телевізійну програму або фільм, які ви хочете дивитися з широкого діапазону, платите свої гроші, а потім подивіться їх там. Деякі світові телевізійні канали пропонують інший тип IPTV. У Великобританії BBC (British Broadcasting Corporation) робить свої програми минулого тижня доступними в Інтернеті, використовуючи веб-плеєр потокового відео під назвою BBC iPlayer. Такий тип послуг іноді називають IPTV із зміною часу, оскільки ви переглядаєте звичайні, заплановані трансляції в зручний для вас час. Третій вид IPTV передбачає трансляцію телепередач в прямому ефірі через Інтернет, оскільки вони переглядаються, так що це пряме абонентське телебачення або IP-телебачення. Всі три форми IPTV можуть працювати або за допомогою комп'ютера, і звичайного веб-браузера, або (для набагато кращої якості) приставки і звичайного цифрового телебачення. Всі три можуть бути доставлені або через загальнодоступний Інтернет, або через керовану приватну мережу, яка працює, по суті, так само (наприклад, від постачальника послуг телефону та Інтернету до вашого будинку повністю через мережу постачальника).

Фото: IPTV ... без телевізора! Тут я переглядаю pay-as-you-go, відео за запитом на великому HD смартфоні ("phablet" десь між телефоном і планшетом), використовуючи Instant Video від Amazon (його відповідь на Netflix).

Індивідуальне інтерактивне телебачення

Традиційне телевізійне мовлення означає односторонню передачу інформації один-до-одного, але поєднання телевізійних та відеозображень з Інтернетом відкриває можливість набагато більш інтерактивного досвіду, коли інформація проходить в обох напрямках. Ми вже звикли до телевізійних талант-шоу, де люди телефонують, щоб проголосувати за свої улюблені дії, але в майбутньому, коли телевізійні програми доставлятимуться онлайн, ми можемо очікувати набагато більшої участі в програмах, які ми спостерігаємо. Замість того, щоб телеведучі говорили з живою аудиторією з декількох сотень людей у ​​студії, вони розмовлятимуть з живою аудиторією тисяч або мільйонів глядачів, які можуть надсилати миттєвий відгук. Ми зможемо ставити запитання і дати відповіді на них через кілька хвилин! Або, можливо, ми проголосуємо за те, як ми хочемо, щоб телевізійні мила розігрувалися, з кількома кінцями, знятими заздалегідь, і різними екранами для різних глядачів!

Якщо ви користувалися службами VOD, ви могли помітити, що деякі з них вже надають інтерактивну рекламу: оскільки ви, по суті, просто переглядаєте відео на звичайній веб-сторінці, ви можете натиснути рекламу, щоб перейти на веб-сайт і знайти його. більше. Враховуючи тенденцію до високо орієнтованих, онлайн поведінкова реклама рекламодавці використовуватимуть IPTV для розміщення реклами, яка є набагато більш релевантною для осіб, які їх переглядають. Це виявиться більш ефективним та привабливим для них, ніж загальнодоступні, загальні оголошення, які вони переглядають сьогодні на телевізійних телевізійних каналах сьогодні, не в останню чергу тому, що люди можуть записувати програми для подальшого перегляду та перемотування оголошень (що ви не можете IPTV). Цілком імовірно, ви навіть зможете вибрати рекламу, яку ви хочете переглянути ("Показувати лише оголошення про моду / спорт").

Як працює IPTV?

З традиційним телебаченням програми транслюються, перетворюючись на радіохвилі і просіяв по повітрю до даху антени на своєму домі. Антена перетворює хвилі назад електричний сигнали і телевізор декодує їх, щоб зробити його звуку і зображення (супутникове телебачення працює так само, крім того, що сигнал відскакує в простір і назад, а кабельне телебачення передає сигнал безпосередньо у ваш будинок без радіохвиль). Як відрізняється IPTV?

Зберігання програм

Живі програми передаються потоковим способом, оскільки вони виробляються, але попередньо записані програми та фільми потрібно зберігати таким чином, щоб їх можна було вибирати та передавати на вимогу. Деякі послуги VOD обмежують кількість програм, які вони надають, не тому, що їм не вистачає місця для зберігання, а тому, що це один із способів обмежити загальну пропускну здатність їх служби та її вплив на Інтернет. (Наприклад, якщо Бі-Бі-Сі зробила доступною кожну програму, яка коли-небудь була створена на своєму iPlayer, який є вільним для використання, значну частину всієї Інтернет-пропускної спроможності Великобританії буде зайнято потокової передачі телевізійних мильних опер і комедій, що потенційно уповільнює роботу мережі. будь-який інший тип Мережевого трафіку.)

Підготовка програм

По-перше, телевізійна програма (попередньо записана або знята в прямому ефірі за допомогою відеокамери) повинна бути перетворена в цифровий формат, який може бути доставлений у вигляді пакетів за допомогою Інтернет-протоколу. Іноді оригінальна програма вже буде в цифровому форматі; іноді вона буде у вигляді стандартної аналогової телевізійної картинки (відома як Формат SD ), яка потребує додаткового обробки ( аналого-цифрове перетворення ) перетворити його в цифровий формат. З поточними обмеженнями на пропускну здатність, відео також необхідно стиснути (зробити на менші файли), щоб вони могли плавно переходити без буферизації (періодичні затримки, викликані тим, що приймач створює вхідні пакети). На практиці це означає, що програми кодуються у форматі MPEG2 або MPEG4 (MPEG4 - нова форма стиснення відео, що дає більш високу якість для аналогічної смуги пропускання і вимагає лише половини пропускної здатності для перенесення картинки SD у форматі MPEG2). Як тільки це буде зроблено, потрібно вставити рекламу, і інформація повинна бути зашифровані .

Потокові програми

Коли ви переглядаєте веб-сайт, ви фактично створюєте тимчасовий зв'язок між двома комп'ютерами, щоб можна було "висмоктати" інформацію з іншого. Ваш комп'ютер (клієнт) витягує інформацію з іншого, як правило, набагато більш потужного комп'ютера (сервера), безпосередньо зв'язуючись з IP-адресою, що відповідає веб-сайту, на якому ви хочете подивитися. Клієнт і сервер мають коротку, переривчасту розмову, в якій клієнт просить від сервера всі файли, які йому потрібні для створення сторінки, яку ви шукаєте. Сервери, як правило, настільки швидкі і потужні, що багато клієнтів можуть завантажувати таким чином одночасно, з дуже невеликою затримкою. Таке звичайне завантаження між одним клієнтським сервером і одним сервером називається IP-одноадресним (більшість веб-браузерів потрапляє до цієї категорії).

IP-багатоадресна передача

Коли справа доходить до потокове (граючи програми, як ви їх завантажуєте), однак, клієнти накладають на сервер набагато більшу (і одночасну) навантаження, що може викликати неприйнятні затримки і буферизацію. Таким чином, з потоковою передачею використовується інший вид завантаження, відомий як багатоадресний IP, в якому кожен пакет залишає сервер тільки один раз, але відправляється одночасно до багатьох різних напрямків; теоретично це означає, що один сервер може надсилати інформацію багатьом клієнтам так само легко, як і до одного клієнта. Отже, якщо у вас є 1000 людей, які всі одночасно переглядають фінал чемпіонату світу через Інтернет, вони отримуватимуть пакети потокового відео з одного сервера, відправленого одночасно до 1000 клієнтів, використовуючи багатоадресну IP-адресу. Якщо один і той самий провайдер телевізора одночасно пропонує епізод друзів, а деякі з перших 1000 людей вирішують "перемикати канали", щоб переглядати його, то вони переходять з однієї багатоадресної групи на іншу і починають отримувати інший відеопотік.

Всесвітній характер Інтернету ускладнює передачу інформації з сервера на локальний клієнт, так само як і клієнта на протилежній стороні планети. Ось чому постачальники IPTV часто використовують синхронізовані, всесвітні мережі на серверах, відомих як мережі доставки контенту (CDN), які зберігають «дзеркальні» копії тих самих даних; тоді люди в Сполучених Штатах можуть передавати програми з Маунтін-В'ю, Каліфорнія, а ті, що в Європі, можуть отримати їх з Франкфурта, Німеччина.

Протоколи IPTV

При передачі потокової програми ви не завантажуєте її, як звичайний файл. Замість цього ви завантажуєте трохи файлу, відтворюєте його і, під час його відтворення, одночасно завантажуєте наступну частину файлу, готову до відтворення за хвилину або дві. Жоден файл не зберігається дуже довго. Потік працює, тому що ваш комп'ютер (клієнт) і комп'ютер, з якого він отримує дані від (сервера), погодилися робити такі дії. Інтернет успішно зв'язує практично всі комп'ютери світу, оскільки всі вони погоджуються однаково спілкуватися один з одним, використовуючи попередньо встановлені технічні процедури, які називаються протоколами. Замість того, щоб використовувати звичайні, стандартні, веб-протоколи для завантаження (технічно вони йдуть за іменами HTTP і FTP), потокове використання передбачає використання протоколів, адаптованих для одночасного завантаження та відтворення, таких як RTP (протокол реального часу) і RTSP ( Протокол потокового передавання в реальному часі). Потокове багатоадресної передачі передбачає використання протоколу IGMP (протокол керування групою IP-адрес; іноді ви побачите книги та веб-сторінки, замінюючи M на "Членство"), що дозволяє одному серверу транслюватися членам групи клієнтів (ефективно, багато людей переглядають телеканалу).

Керовані мережі

Надання IPTV через загальнодоступний Інтернет сильно відрізняється від надання його через приватну, керовану мережу, що багато хто з IPTV-постачальників зрештою вирішить зробити: контролюючи всю мережу, вони можуть гарантувати якість та сервіс. На практиці це означає наявність високоорганізованої ієрархічної мережі з національним офісом, відомим як супер-головний пристрій (SHE, де програми зберігаються, і вся служба координується), потрапляючи до регіональних вузлів, які називаються офісами відео-вузлів (VHO), у свою чергу, служба місцевих дистриб'юторських бюро пов'язана з телеприставками в окремих будинках.

Перегляд програм

Кожен, хто має комп'ютер і широкосмугове підключення до Інтернету, може дивитися IPTV, але більшість з нас не хоче дивитися телевізор на сирому екрані ноутбука. Ось чому майбутнє IPTV, ймовірно, залучить глядачів, які купують приставки (які іноді називаються STB), які отримують вхідні дані з вашого інтернет-з'єднання (або через Ethernet кабелю або Wi-Fi ), розшифруйте сигнал і покажіть зображення висока роздільна здатність , широкоекранний телевізор. STB є фактично автономними комп'ютерами, запрограмованими лише на одне: отримувати пакети потокового відео, розшифровувати їх, конвертувати їх у відеофайли (MPEG2, MPEG4 або будь-який інший формат), а потім відображати їх як високоякісне телебачення фотографії. Apple TV працює широко таким чином, використовуючи приставку для запуску простих програм на обмеженій операційній системі (tvOS), яка керує процесом потокового відео через Інтернет.

Фото: Типовий ключ. Вона перетворює ваш існуючий телевізор на потокове пристрій, підключаючи його до Інтернету через Wi-Fi і HDMI.

Як простий, більш компактний і набагато більш стриманий варіант для телевізійної приставки, можна використовувати так званий ключ , який виглядає трохи схожим на флеш-пам'ять USB, але дозволяє безпечний доступ до інтернет-телевізійних програм. Ключ підключається до гнізда HDMI (високошвидкісного цифрового відео з високою роздільною здатністю) на телевізорі та підключається за допомогою Wi-Fi до Інтернету для безпосереднього потокового передавання телепрограм, фільмів і музики. Деякі ключі цілком самодостатні: Roku і Amazon Fire працюють таким чином без будь-якої допомоги від комп'ютера або мобільного пристрою. Chromecast Google трохи відрізняється: як правило, ви отримуєте його з комп'ютером, планшетом або смартфоном (який фактично стає дистанційним керуванням), після чого він безпосередньо передає ваш фільм або телевізійну програму з Інтернету.

У чому різниця між приставкою та ключем? Це дуже просто: система set-top - це більший ящик, який містить більш швидкий процесор з більшою пам'яттю, тому він може надавати вищу якість відео; що робить його кращим для таких речей, як високопродуктивні ігри. Деякі компанії, такі як Amazon і Roku, пропонують вибір або простого, порівняно дорогого ключа або більш дорогої, більш високоякісної приставки.

Майбутнє мовлення?

На IPTV звичайних телеглядачів немає великого шуму, хоча це не є незвичайним, коли йдеться про нові винаходи та інновації; Ніхто не може по-справжньому оцінити те, що вони ще не відчули. Але величезна популярність веб-сайтів VOD, таких як iPlayer BBC і перемикання часу на персональні відеомагнітофони (PVR), такі як TiVO (і Sky + у Великобританії), настійно пропонують телевізор все більше віддалятися від широко визначених каналів і жорстких графіків до більш вузьких, програмування з платою за перегляд.

Незважаючи на це, споживчий попит не буде головною рушійною силою переходу від телевізійного телебачення 20-го століття до IPTV XXI століття - принаймні, не для початку. Протягом останнього десятиліття або близько того традиційні телефонні компанії, зіткнувшись з конкуренцією з боку кабельних конкурентів, не мали іншого вибору, крім як переосмислити себе як постачальників інформаційних послуг, пропонуючи підключення до Інтернету, а також телефонні послуги. Більш потужні та заповзятливі серед них тепер бачать подальші можливості для бізнесу, переглядаючи себе таким чином, щоб вони одночасно пропонували послуги телефону, Інтернету та телебачення. Кабельні компанії вже пропонують всі три послуги в привабливих пакетах; IPTV надає можливість телефонним провайдерам і мовникам об'єднатися і конкурувати. У довгостроковій перспективі, хто знає, чи будуть люди навіть розглядати телебачення, телефон і Інтернет як окремі сутності, чи будуть вони продовжувати зближуватися і зливатися?

Здійснення IPTV звучить легше, ніж це може виявитися на практиці. Найбільший інгібітор на даний момент полягає в тому, що дуже мало будинків мають широкосмугові з'єднання з достатньою потужністю для обробки одного високоякісного телевізійного потоку, незважаючи на кілька одночасних потоків (якщо в одному будинку є кілька телевізорів). Оновлення звичайних широкосмугових з'єднань до волоконно-оптичних широкосмугових каналів, які зазвичай забезпечують житло 10–100 Мбіт / с, потребують часу і значних інвестицій. Поки це не станеться, провайдери IPTV не зможуть гарантувати "якість обслуговування" (часто називають QoS або іноді "якість досвіду", QoE) так само, як телебачення, що передається через кабель, супутник або через ефір. Затримки (затримки при прибутті пакетів) і втрата пакетів є достатньою проблемою для VoIP (голосовий протокол Інтернету) телефонів, і вони стають набагато більшою проблемою, коли відео в якості трансляції додано до потоку. Оскільки IPTV використовує стислі формати відео, такі як MPEG2 і MPEG4, втрата пакетів має набагато більш серйозний ефект, ніж на некомпресованих відео- або аудіопотоках: чим вище ступінь стиснення, тим більший ефект кожен втрачений пакет має на зображенні .

На щастя, IPTV може вийти так само, як і широкосмуговий Інтернет на початку 2000-х: тоді, коли більше людей користувалися Інтернетом, вони відчували перешкоди через обмеженість комутованого з'єднання, вимагали (і показували, що вони бажають) платити за) високоякісний широкосмуговий доступ і забезпечив достатньо доходів телекомунікаційним компаніям для оновлення своїх мереж. Як тільки глядачі почнуть відчувати зручність, контроль і інтерактивність IPTV, більш високі пропускні можливості підключення до Інтернету, які роблять можливим, здаються певними.