IP-телебачення: сучасний стан, перспективи розвитку

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА

ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТА ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ

КАФЕДРА КОМП'ЮТЕРНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ

РЕФЕРАТ

IP-ТЕЛЕБАЧЕННЯ: СУЧАСНИЙ СТАН, ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

Виконав:

студент 102-ТТ групи

Казидуб О.О.

Перевірив:

к.т.н., доцент

Слюсар І.І.

Полтава

2012

Зміст

Вступ

1. Історія розвитку і перспективи застосування IP-телебачення

2. Особливості IP-телебачення

3. Можливості IP-телебачення

4. Переваги IP-телебачення

5. Проблеми розвитку IP-телебачення в Україні

Висновок

Використана література

Вступ

Технологія IPTV, IP-TV, IP-телебачення (англ. Internet Protocol Television) -- цифрове інтерактивне телебачення в мережах передачі даних за протоколом IP, нове покоління телебачення.

Архітектура комплексу IP-телебачення як правило включає в себе такі компоненти:

Підсистема управління комплексом та послугами

Підсистема прийому та обробки контенту

Підсистема захисту контенту

Підсистема відео серверів

Підсистема моніторингу якості потоків та клієнтського обладнання.

Доставка контенту до клієнтського обладнання здійснюється поверх IP-мережі оператора. телебачення контент користувач канал

Головними перевагами IP-телебачення є інтерактивність відеопослуг і наявність широкого набору додаткових сервісів (Video on Demand (VoD),TVoIP, Time Shifted TV, Network Personal Video Recorder , Electronic Program Guide, Near Video on Demand). Можливості протоколу IPдозволяють надавати не тільки відеопослуги, але й набагато ширший пакет послуг, в тому числі інтерактивних та інтегрованих.

Крім основних IP-телебачення може включати в базовий пакет послуг ряд додаткових сервісів (Video Telephony, Voting, Information Portals, Web, Games, MOD KOD). Це можливо на основі уніфікації і стандартизації різних кінцевих пристроїв, інтеграції звуку, відео і даних на основі IP-протоколу та надання послуг на єдиній технологічній платформі.

В IP-телебаченні є можливість використовувати для одного відеоряду два і більше каналів звукового супроводу, наприклад українською та англійською мовами, самі канали при цьому можуть бути поліфонічними.

1. Історія розвитку і перспективи застосування IP-телебачення

IP-телебаченням (IP-TV) прийнято називати цифрову технологію багатопрограмного інтерактивного віщання телевізійного сигналу в мережах з комутацією пакетів.

Технологія IP-TV в світі існує вже давно, але використовувалася переважно у вузькому колі, будь то академічному (університетському) або урядовому. Прикладом одного з різновидів технології IP-TV є відеоконференцзв'язок. Як комерційний продукт для масового ринку IP-телебачення має не таку тривалу історію. Спочатку IP-TV впроваджували оператори, які прагнули швидко розвернути інноваційні послуги. Це були, як правило, великі телефонні оператори і їх молоді конкуренти. Зниження вартості магістрального трафіку і скорочення доходів від традиційної телефонії змусило їх звернутися до інтерактивних мультимедійних функцій IP-TV, щоб мати переваги серед традиційних конкурентів - операторів кабельного і супутникового телебачення.

Сьогодні зростання проникнення широкосмугового доступу (ШCД) і пошук провайдерами додаткових джерел доходу є ключовими факторами розвитку технологій IP-телебачення. Провайдери ШCД починають розглядати IP-TV як додатковий спосіб підвищити рентабельність існуючих ліній абонентського доступу і отримати додаткову перевагу в конкурентній боротьбі, що загострюється. Технологія IP-TV, як один з видів цифрового телебачення, на даний момент поки що розглядається швидше як широкосмуговий додаток, додатковий сервіс, прив'язаний до надання доступу в Інтернет. Сьогодні на долю IP-TV доводиться біля одного відсотка світового телевізійного ринку. Все останнє, як і раніше, належить кабельним і супутниковим операторам, а також традиційним аналоговим телевізійним системам. IP-телебачення зараз знаходиться у стадії переходу від експериментальних запусків до масового комерційного надання.

У всьому світі діє понад 50 операторів IP-TV. Найбільші з них: Verizon Communications (США), France Telecom (Франція), Deutsche Telekom (Німеччина), British Telecom (Великобританія), FastWeb (Італія), China Telecom (Китай). Але говорити про те, що сьогодні технологія IP-TV в якійсь зі світових країн вже успішно реалізована, передчасно. В основному існують фрагменти цих мереж, дослідні зони. Іншими словами, поки ця технологія ще не покрила повністю територію якої-небудь держави.

В Україні, на території міст Києва і Одеси, в тестовому режимі послугу інтерактивного цифрового телебачення запустили оператори “Укртелеком”, “Комстар-Україна” і “Голден телеком Україна”. У комерційну експлуатацію IP-телебачення увійшло тільки ближче до 2010 року.

Очікується, що послуги IP-TV складуть достатньо сильну конкуренцію послугам традиційного телевіщання за рахунок низьких цін, унікального змісту і технічних нововведень. По прогнозам аналітиків, за чотири роки світова абонентська база IP-TV збільшиться уп'ятеро, з 10,8 млн. в 2007 році до 60 млн. в 2011 році. У перспективі ринок IP-TV стане одним з лідируючих разом з іншими видами цифрового телебачення. Одним з головних факторів, який істотно сприятиме успіху IP-TV, стане збільшення попиту користувачів на інтерактивні послуги, які забезпечать вибухове зростання всієї галузі IP-TV. Також прогнозується, що виробники устаткування і компанії, розробляючі рішення IP-TV, остаточно вирішать проблеми стандартизації устаткування, що допоможе розвитку послуг.

Оскільки IP-TV говорить на мові "всесвітньої павутини", ця мережева система має можливість звести воєдино світ Інтернету і світ телебачення за рахунок конвергенції всіх форм комунікацій і розваг в єдиній гнучкій, повністю інтегрованій мультимедійній інфраструктурі.

2. Особливості IP-телебачення

Для реалізації технології IP-телебачення необхідна сучасна мультисервісна інфраструктура, що складається з мереж доступу, транспортної мережі, головної станції, а також кінцевих пристроїв і спеціалізованого програмного забезпечення.

На практиці доставка контента до користувача виглядає таким чином. Головне устаткування IP-TV передає, а абонентське устаткування приймає потокове відео (Streaming video). Цей термін позначає технології стиснення, скорочення і буферизації відеоданих, які дозволяють передавати відео в реальному часі через Інтернет. Головна особливість потокового відео полягає в тому, що при його передачі користувач не повинен чекати повного завантаження файлу для того, щоб його проглянути. Відеодані пересилаються безперервним потоком у вигляді послідовності IP-пакетів і програються у міру того, як передаються на абонентський пристрій. Для передачі потокового відео використовується транспортний протокол RTP. Протокол RTP переносить в своєму заголовку дані, необхідні для відновлення голосу або відеозображення в приймальному вузлі, а також дані про тип кодування інформації. RTP визначає і компенсує втрачені пакети, забезпечує безпеку передачі контента і розпізнавання інформації. Разом з RTP працює протокол RTCP. Він відповідає за перевірку ідентичності відправлених і отриманих пакетів, ідентифікує відправника і контролює завантаженість мережі. Для забезпечення мінімальних затримок і гарантованої швидкості передачі відеоданих в IP-мережі використовується підтримка QoS, для чого може використовуватися, наприклад, відомий протокол RSVP, який забезпечує резервування необхідної ширини смуги в каналі.

Сформований потік телевізійних каналів - це потік IP-пакетів, що передаються в мережі за окремою груповою адресою, відповідною даному телеканалу. Таким чином, віщанням декількох каналів є формування декількох потоків multicast трафіка, коли кожен з каналів однозначно визначається унікальною адресою групової розсилки. Для підключення до мережі або виходу з групи розсилки використовується стандартний протокол IGMP.

IP-TV дозволяє передавати як зображення із звичайною якістю, що реалізовується аналоговим телевізором (близько 1,5 Мбіт/с), так і зображення з DVD-якістю (близько 6 Мбіт/с) і в новітньому HDTV-форматі (20 Мбіт/с). При цьому по одному інтернет-каналу може передаватися одночасно декілька програм, на мережу оператора він завантажується тільки в тому випадку, якщо абонент підписаний на цей канал.

Для проглядання потокового відео використовується спеціальна приставка до телевізора або в сучасній термінології Set top Box (STB), яка з одного боку підключена до мережі оператора (середовище віщання), а з іншої - має з'єднання з телевізором. Абонентський пристрій STB декодує відеодані і виводить розшифроване відео на екран телевізора. Організацію призначеного для користувача меню забезпечує протокол прикладного рівня HTTP.

3. Можливості IP-телебачення

Можливості протоколу IP дозволяють надавати широкий пакет інтерактивних і інтегрованих послуг, таких, наприклад, як:

live TV (“власне IP-телебачення”). Віщання в реальному часі з використанням режиму IP-multicast. Базовою послугою, перш за все, є багатопрограмна трансляція телевізійних каналів, або власне IP-телебачення. Тут можуть бути реалізовані два варіанти проглядання телепрограм: перший - оператором формується декілька пакетів телеканалів, з яких глядачі можуть вибирати бажаний набір, причому кожен пакет має свою абонентську плату; другий - глядачі формують індивідуальні пакети з каналів, що транслюються оператором; абонентська плата визначається вартістю вибраних каналів, що входять в індивідуальний пакет;

near video on demand (“віртуальний кінотеатр”). Трансляція фільмів з відеосервера оператора з жорстко визначеним розкладом сеансів, коли абонент купує зручний йому за часом сеанс для проглядання фільму. Тобто декілька екземплярів кожного з фільмів запускається на відтворення “по колу” із зсувом початку відтворення в часі, і абонент дістає доступ до каналу, на якому відтворюється конкретний фільм. Незручність для абонента полягає в тому, що він не може почати проглядання фільму в будь-який довільний момент часу. Перевагою для оператора є використання звичайної технології IP-адресації multicast, яка дуже сильно економить об'єм трафіку в магістральній мережі оператора. Так само, для зниження об'ємів трафіку, оператора надає можливість перегляду не дуже великої кількості фільмів, що зазвичай не перевищує двох-трьох десятків, як правило, це нові фільми, що недавно вийшли в прокат;

video on demand (“відео по замовленню”). Фільм з відеосервера оператора персонально транслюється абонентові в будь-який довільно вибраний абонентом момент часу. В основі цього завдання достатньо складна технологія. В даному випадку кожному абонентові посилається його власний контент, який він запитав, і мережі передачі даних, у свою чергу, повинні мати велику пропускну спроможність. Об'єм трафіку тут залежить не від кількості фільмів, а від кількості користувачів цієї послуги, оскільки використовується персональна трансляції відеоданих абонентові за технологією IP-адресації unicast. На відміну від послуги “віртуальний кінотеатр” кількість фільмів тут набагато більше і може досягати іноді декількох тисяч. З'являється ряд дуже зручних призначених для користувача функцій віртуального відеоплеєра - перемотування назад, вперед, пауза;

pay per view (“платний перегляд”). Покупка і перегляд абонентом окремо вибраних програм (наприклад, фінал чемпіонату світу по футболу). Трансляція ведеться в режимі реального часу і використовується технологія IP-адресації multicast;

personal video recorder (“персональний відеомагнітофон”). Збереження контента в мережі або STB з метою подальшого індивідуального перегляду. На відеосервері оператора абонентові виділяється певний об'єм пам'яті і надається інтерфейс з аналогічними відеомагнітофону функціями для цифрового запису і відтворення телепередач. Абонент може по своєму бажанню записувати, стирати, відтворювати, перемотувати свої особисті записи. Тут також використовується технологія IP-адресації unicast;

time shifted TV (“телебачення із зрушенням за часом”). Можливість повтору вподобаних фрагментів передачі за допомогою каналу, що передає контент із затримкою (зазвичай кратною 1 годині). Абонент купує послугу проглядання заздалегідь записаних на відеосервері програм. Послуга і сервісні функції, що реалізовуються в ній, близькі до “відео по замовленню”. Також використовується технологія IP-адресації unicast;

services on demand (“сервіси по замовленю”). Замовлення товарів і послуг додому, різна довідкова інформація, розклад транспорту, готельний сервіс і тому подібне. Дані послуги близькі до аналогічних сервісів в Інтернеті;

remote recording capabilities (“дистанційне керування відеомагнітофоном”). Засоби для управління сервісами з мобільного телефону, ПК і інших пристроїв;

interactive services (“інтерактивні сервіси”). Забезпечення двостороннього каналу, зворотнім зв'язком між користувачем і виробником контента, а також іншими користувачами в цілях інтерактивної взаємодії;

multiple camera (“підтримка декількох камер”). Можливість абонента перемикати ТВ-камери, що використовуються під час трансляції;

net-surf on TV (“доступ в Інтернет”). За допомогою все того ж IP-підключення користувачеві надається доступ в інтернет з телевізора;

videoconference (“відеоконференція”). Послуга надає можливість встановлювати відеоконференцзв'язок.

Послуги IP-TV повинні змінити характер використання телевізора, перевівши його на новий рівень. Багаті інтерактивні функції, що перетворюють телевізори на мультимедійні центри, роблять IP-TV революційною технологією в цифровому телебаченні.

4. Переваги IP-телебачення

Завдяки передачі відеосигналу за допомогою протоколу IP з'являється ряд очевидних переваг:

висока якість відеосигналу і велика різноманітність програм. По суті, технологія IP-TV не має обмежень по кількості каналів і якості трансльованого контента. Все залежить лише від пропускної спроможності мережі і території її обхвату. IP-мережі дозволяють вже зараз доставляти відеосигнал довільної якості, наприклад зображення HDTV із звуком Dolby Surround ;

інтерактивність. Можливість оператора взаємодіяти з абонентами в реальному часі, реагуючи на їх поведінку (перемикання ТВ-каналів, вибір пунктів меню на екрані телевізора, часу проглядання фільмів або прослуховування музики, голосування і так далі);

інтеграція послуг. Технологія Video-over-IP дозволяє надати не тільки традиційну послугу проглядання ТВ-каналів на якісно вищому рівні, але і впровадити абсолютно нові інформаційні, комунікаційні, освітні і розважальні послуги;

економія засобів на кабельній системі. Можливість використання існуючої інфраструктури широкосмугової мережі, таким чином, немає необхідності будувати і обслуговувати додаткову кабельну інфраструктуру;

ефективне використання IP-мережі. Надання повного набору послуг Triple Play (Data, VоIP, TVoIP) по одному широкосмуговому каналу.

5. Проблеми розвитку IP-телебачення в Україні

Серед чинників, що обмежують розвиток IP-телебачення, можна відзначити високу конкуренцію традиційних операторів, відносно низький рівень проникнення широкосмугового доступу, серйозні техніко-організаційні труднощі, високий рівень необхідних інвестицій і нерозвиненість сервісної сфери української економіки. В сукупності ці чинники знижують темпи зростання клієнтської бази, збільшують термін окупності інвестицій, а значить, знижують привабливість технології для операторів.

Впровадження IP-телебачення також стримується необхідністю модернізації мережевої інфраструктури. Для реалізації повноцінного ТВ-сервісу оператор повинен не тільки забезпечити користувачеві достатньо широку смугу в “останній милі”, але і значно розширити пропускну спроможність своєї транспортної мережі. Доставка відеосигналу обумовлює набагато вищі вимоги до мережі з погляду параметрів швидкості доставки, затримки даних і втрат пакетів, чим просто високошвидкісний доступ до Інтернету.

Перешкодою на шляху розвитку IP-телебачення стає і відсутність портфеля успішних впроваджень на широкій клієнтській базі. Більшість операторів розвернули лише дослідні зони, які працюють з декількома тисячами клієнтів.

Не дивлячись на великі можливості IP-TV, розповсюдження цієї технології гальмується бажанням операторів окупити інвестиції, вкладені в існуючі мережі. Сьогодні вартість переходу на IP-TV робить цю технологію недоступною більшості малих телекомунікаційних компаній. Поточний рівень необхідних інвестицій на одного абонента (від $1000 до $2000) робить проблематичною окупність сервісу. Для істотного зниження операційних витрат, включаючи витрати на контент, необхідне масштабування бізнесу і розширення клієнтської бази. Масштабування бізнесу вимагає значної модернізації транспортної мережі, мережі доступу, програмного забезпечення і операційних процесів. А надання користувачам реальних переваг у вигляді вигідних тарифів і унікальних послуг сформують звичку до масового їх споживання.

Висновок

Аналіз сучасного стану систем IP-телебачення показав, що сьогодні IP-технології мають достатню зрілість для вирішення завдань передачі відеоінформації. В IP-мережах база єдиної транспортної інфраструктури може інтегрувати всі види додатків в єдину сервіс-орієнтовану технологічну платформу, яка дозволить забезпечити не тільки традиційний перегляд телевізійних каналів і голосовий зв'язок з високим рівнем якості, але і впроваджувати абсолютно нові послуги, які роблять IP-TV революційною технологією в цифровому телебаченні.

Головним перевагами системи IP-TV є якість цифрових технологій, інтерактивність і наявність широкого набору додаткових сервісів, які роблять її привабливою для перспективного використання у військових телекомунікаційних системах і системах АУВ.

Використана література

1. Резніков М.Р. Радіо і телебачення вчора, сьогодні, завтра .- М.: Связь, 1977.-95с.

2. Шамшин В.А. Телебачення.// Електрозв'язок .- 1975. - № 9 .- С.1.

3. Тализіна Н.В. Зв'язок, телебачення, радіомовлення.// Радіо .- 1976 .- № 3 .- С.1-3.

Размещено на Allbest.ru