Скрытые возможности IPTV

Анатолий Осолодкин

Услуги потокового телевидения и видео (IPTV) в России, очевидно, прижились. Это доказывает количество запусков сервиса по всей стране. Но что еще можно сделать с помощью этой технологии? Протоколы передачи данных по IP-сетям подразумевают не только привычные сервисы Интернета, голосовой связи и телевидения (так называемый сервис triple play), но и всевозможные интересные комбинации, которые могут принести неплохие доходы.

Начнем с азов. На рисунке приведена классическая схема построения сети IP-телевидения. В статье не рассматривается технология построения сетей на основе разработок компании Microsoft.

Структура сети IPTV

Любая IPTV-сеть состоит из нескольких составных частей.

Абонентское устройство (STB, Set-Top-Box) — это портативный компьютер, в который встроены специфический браузер (как правило, Fresco) и набор программ для приема и декодирования видеопотока. Управление видеопотоком происходит с помощью вызова команд из JavaScript. У устройства есть два основных разъема: RJ-45 для подключения к локальной сети и выход на телевизор. Управление интерфейсом происходит с помощью пульта дистанционного управления. В России на сегодня применяются абонентские устройства различных производителей.

Система управления (middleware) представляет собой web-сервер, который по запросу пользователя передает статичные html-страницы с неким кодом JavaScript. Соответственно, вся информация из базы данных (БД) появляется в интерфейсе так же, как это происходит при входе на обыкновенный сайт в Интернете.

Видеосерверы VOD (Video On Demand) — это набор выделенных компьютеров, которые по за-просу пользователя инициируют видеопоток, отображающийся в итоге на экране телевизора абонента. Также эти серверы выполняют функции NVOD («карусельное» видео или виртуальный кинотеатр), SVOD («видео по подписке» или «эмуляция телеканалов») и Timeshift (вещание со сдвигом по времени, когда можно начать просмотр телепередачи с начала, даже если зритель опоздал на нее).

ТВ-часть необходима для вещания в сеть телеканалов. Сигнал берется со спутника (можно рассматривать и другие источники, но качество там хуже и решение стоит дороже). Устройство, вещающее сигнал в сеть, называется мультиплексором.

Серверы учета статистики и платежей (OSS/BSS) ведут учет количества денег, которые были потрачены пользователем, выдают отчеты об остатках, «общаются» с другими серверами для получения информации.

Все части системы должны быть связаны друг с другом высокоскоростными каналами (как правило, это оптоволоконные сети) для обеспечения передачи сигнала в режиме реального времени. В том случае, если полосы пропускания канала не хватает, телевизионная картинка будет либо вообще пропадать, либо «рассыпаться», то есть изображение на экране будет состоять из квадратов, одни из которых представляют собой часть картинки, а другие будут черными, что обусловлено потерей пакетов при передаче. Поэтому надо четко ограничивать количество пользователей, которые могут быть подключены к данному сервису.

При подсчете максимального количества пользователей рекомендуется использовать следующую логику. Если, к примеру, имеется канал с полосой пропускания 1 Гбит/с, скорость видеопотока одного канала составляет 2 Мбит/с, а передать надо 30 телевизионных каналов, то полоса пропускания для остальных сервисов уменьшается с 1 Гбит/с до 1024 − 30×2=964 Мбит/с. А в этой полосе может быть доставлено 964/2=482 потока с видеофильмом, то есть именно такое число абонентов может их получить. Вот почему телевизионные каналы доставляются всегда и во все уголки сети (multicast), а видеофильмы идут на конкретного пользователя (unicast). Именно поэтому основное ограничение накладывается как раз потоками VOD (по запросу). Предложенный способ берет в расчет пиковую нагрузку на сеть. Даже если одновременно все 482 пользователя захотят посмотреть фильм, то сервис будет выдавать качественную картинку.

Второй подход — это брать в расчет среднее количество просмотров, например, 5% от всех пользователей будут смотреть фильм одновременно. Этот метод достаточно рискован, так как при превышении количества видеопотоков сеть может просто «упасть».

Рекомендуется использовать многоуровневые сети с каналами пропускания данных до 10 Гбит/с между узлами связи, а дальше пропускную способность можно уменьшать в зависимости от количества подключений на том или ином узле. Это даст существенное увеличение количества пользователей.

И последнее — естественно, количество пользователей напрямую зависит от качества сигнала. Оптимальным считается качество при потоке 4 Мбит/с. 2 Мбит/с — это хорошее качество. Опускаться ниже нет смысла, так как на больших телевизорах будет появляться блочный шум, обусловленный компрессией, и сервис окажется некачественным.

Но это «классический» сервис IPTV, который активно продается и развивается на территории нашей страны. Однако есть и другие варианты применения указанной технологии, например реклама.

Нетрудно представить, какое количество денег придется вложить рекламному агентству, чтобы развить, а главное, поддержать сеть телевизионных рекламных площадок в метро. Имеются в виду мониторы, на которых отображается реклама, когда пассажиры спускаются по эскалаторам или ждут друзей в переходах метро. Помимо того что надо устанавливать телевизоры, необходимо еще и как-то управлять транслируемым видеоматериалом. Это сразу подразумевает наличие какого-то DVD-проигрывателя, DVD-диска, человека, который этот диск записывает, другого человека, который разносит эти диски по всем станциям и устанавливает их в плееры. А всего-то у рекламного оператора поменялся один рекламный ролик. Но весь этот процесс можно значительно упростить, применив технологию IPTV.

Существует замечательный сервис, который называется SVOD (Subscription Video On Demand). Это своеобразная «эмуляция» телеканала. Изначально сервис был придуман для того, чтобы с минимальными затратами трафика показывать рейтинговые фильмы. То есть пользователь платит некие деньги за просмотр телеканала, но на самом деле оператор показывает там те же фильмы, что и в базе фильмов по запросу, просто: а) пользователь не может поставить на паузу, перемотать и пр. и б) фильм начинается по расписанию. Получается, что всем выгодно, поскольку провайдер экономит трафик (сотни людей могут одновременно смотреть фильм без лишней нагрузки на сеть), а пользователь платит меньше денег по сравнению с просмотром того же фильма в рамках услуги VOD.

Именно это и предлагается использовать в рекламных целях. Вот какие плюсы получает оператор:

• управление и изменение видеопотока может происходить «на лету». Достаточно пары щелчков мышкой, с чем справится всего один человек;
• количество рекламных площадок практически не ограничено;
• стоимость самого центра управления колеблется в пределах 5…25 тыс. долларов США в зависимости от типа оборудования;
• уменьшается стоимость трансляции рекламы благодаря простоте управления потоком. Как следствие, объем рекламы растет, так как это дешево и эффективно;
• управление приставкой STB может происходить удаленно, например, по telnet.

Открытым остается вопрос о том, как доставлять сигнал до подземелья метро. Очень просто. В любом метро есть телефоны. Они подключены к оператору телефонной связи. Этот оператор может предоставить услуги передачи данных по протоколу IP через телефонные линии с помощью технологии ADSL. На сегодняшний день существуют технологии ADSL2 и ADSL2+, позволяющие предоставить канал вплоть до 20 Мбит/с. Оператору же достаточно всего 4 Мбит/с. Просто на выходе из центра управления будет стоять не маршрутизатор с выходом в оптоволоконную сеть, а DSLAM-модем.

Около двух лет назад автор этой статьи ехал на маршрутном такси в Петербурге и был приятно удивлен вот каким сервисом: за водительской кабиной висел 14" ЖК-телевизор, на котором отображалось время до следующей остановки и название самой остановки. Естественно, не обошлось и без рекламы, которая скрасила пятнадцатиминутную поездку всех пассажиров. В то время технологии IPTV в России только начинали зарождаться, но можно предположить, как технически осуществлялось управление рекламой. Скорее всего, в машине были установлены некий проигрыватель и GPS-навигатор.

Сейчас у любого сотового оператора есть сервис мобильного видео и мобильного телевидения. Технология передачи мобильного сигнала имеет много общего с передачей сигнала по фиксированной линии связи. Можно вспомнить хотя бы всем привычный GPRS, с помощью которого так удобно выходить в Интернет из любого места. Естественно, специфика есть во всем, но концепция — одна.

Еще вариант — использование технологии для управления видеоархивами. У каждого музея есть достаточно большое количество различных видеоматериалов. Многие посетители хотят смотреть те видеозарисовки и видеоролики, которые будут пояснять смысл выставки, давать какие-то комментарии и советы. Сейчас во многих музеях стоят несколько больших комплексов с сенсорными экранами, позволяющие найти интересующий материал. Проблема с ними та же, что и с метро, — они очень дороги в обслуживании. Технологии IPTV можно использовать и здесь. При грамотном подходе они позволят сэкономить средства и помочь посетителям выставок более глубоко проникнуться их смыслом.

Аналогично можно управлять видеоархивами различных ведомств — МЧС, МВД и прочих со своей спецификой. Таким образом, спектр приложений рассматриваемой в статье технологии весьма широк.