Что такое IPTV и как оно работает
IPTV — технология, которая заменила традиционное телевещание и продолжает набирать обороты. Многие люди не понимают принцип работы IPTV, но пользуются им ежедневно.
В этой статье я расскажу, что такое IPTV, как оно работает и почему оно лучше, чем обычное телевидение.
Что такое IPTV?
IPTV — это интернет-протокол телевидения, в котором для трансляции телевизионных программ и видео используется интернет, а не традиционные форматы спутникового или кабельного телевидения.
Простыми словами, это просмотр телепередач, фильмов и сериалов по интернету на любом устройстве.
С помощью IPTV любой контент транслируется и принимается любым человеком при наличии интернета.
Что ещё более важно, зрители сами выбирают, какой фильм или сериал посмотреть и не зависят от расписания телеканала.
Как работает IPTV?
Грубо говоря, IPTV это просмотр видео с помощью интернета. Технология просто использует IP (Интернет-Протокол) для доставки видео зрителю.
Когда пользователь открывает телепередачу или запрашивает видео, контент из разных источников (серверов) разбивается на пакеты данных и отправляется к пользователю по интернету.
За всем этим стоит сложная сетевая архитектура, включая множество транскодирований от традиционных сигналов до IP-дружественных. Но мы не будем углубляться в такие дебри. 🙂
4 основных типа работы IPTV:
Видео по запросу (VoD)
Видео по запросу работает именно так, как звучит: зритель запрашивает видео и получает его в любое время через интернет.
Ограничения состоят в том, что на некоторый контент у компании нет лицензии. Например, сервис-конкурент выкупил эксклюзивные права на показ.
Netflix, IVI, Megogo, Hulu и Amazon Prime Video — примеры популярных VoD-сервисов.
Time shifted TV
Буквальный перевод технологии — «Телевидение со сдвигом во времени». С её помощью зритель может поставить прямой эфир на паузу и вернуться к просмотру через некоторое время.
Например, начался футбольный матч или любимый сериал, а вам позвонили по телефону. Просто поставьте ТВ на паузу и продолжайте просмотр через 5-10 минут.
TV on Demand (TVoD)
Прямой эфир выбранных телеканалов записывается на сервере, поэтому их можно пересматривать в любое удобное время.
Прямая трансляция
Live IPTV — почти то же самое, что и обычное телевидение, только через интернет. Вы смотрите телеканалы в реальном времени, без возможности остановки видео.
Все каналы, которые можно посмотреть онлайн в браузере и M3U плейлисты для IPTV работают именно по такой технологии.
Пример просмотра Discovery Science HD в IP-TV плеере
Плюсы и минусы IPTV
Наиболее серьёзный минус — необходимость часто менять ссылки на телеканалы, из-за блокировок со стороны правообладателей. В связи с этим нужно раз в несколько недель менять плейлист.
Что такое IPTV плейлист?
Плейлист для IPTV — это текстовый файл с названием каналов и ссылками на них. Плейлист нужно загрузить в специальный плеер, который может воспроизводить все каналы, записанные в файле.
Чаще всего используются два расширения файлов: m3u и m3u8. Также можно записывать ссылки на музыку, фильмы и сериалы.
Как создать собственный плейлист я рассказывал в этой статье.
Где скачать IPTV плейлисты?
IPTV плейлисты на любую тематику можно скачать бесплатно на нашем сайте. Мы регулярно обновляем все плейлисты, заменяем старые ссылки и находим каналы в HD качестве.
Я делаю ежемесячную подборку лучших IPTV плейлистов, чтобы вам не нужно было искать среди десятков сайтов.
Также m3u плейлистами активно делятся на тематических форумах и в группах ВК.
Как настроить IPTV?
Смотреть IPTV можно как на телевизоре и компьютере, так и на телефоне. Процесс настройки крайне простой:
Самый простой способ — загрузить приложение для просмотра ТВ с уже настроенными каналами.
Для продвинутых пользователей советую подробные инструкции по настройке VLC Player и Kodi.
IPTV доступно в любой стране мира, а платные сервисы работают по всему СНГ. На 2021 год наиболее популярен сервис Sharavoz TV (по ссылке — тестовый период на 24 часа и бонус +15% при первом пополнении).
Sharavoz работает с 2011 года и предлагает гибкие тарифы с российскими, украинскими и международными каналами.
Что такое iat iptv
IPTV (Internet Protocol Televesion) – телевидение по IP-протоколу. Технология цифрового телевизионного потокового вещания в сетях передачи данных на основе IP-протокола.
Важно понимать, что IPTV – это общий термин, включающий в себя все разновидности потокового вещания в IP-сетях. Часто под IPTV понимают только трансляцию в локальных сетях с применением многоадресной рассылки (multicast, IGMP), но это лишь один из вариантов реализации. Трансляция контента unicast на мобильные устройства, через сеть интернет, с корпоративного web-сайта – всё это тоже подмножества IPTV. А вот скачивание с удаленного хранилища ролика для последующего просмотра на своем компьютере – это не IPTV.
OTT (Over the Top) – метод предоставления услуг IP-телевидения поверх сетей сторонних операторов.
Нет, OTT – это не технология интернет-телевидения. Более того, это не технология вообще. OTT – это модель оказания услуги телевидения, подразумевающая, что услуги оказывают в сетях сторонних операторов. Часто можно услышать в определениях «неуправляемые сети», но это не совсем корректно. Любые сети управляемы, вопрос только в том, кто ими управляет и в данном случае сетями управляет не ТВ-провайдер. Ещё часто ставят знак равенства между OTT и вещанием в интернет, но Вы можете договориться только с определенными провайдерами и оказывать услуги только в конкретных сетях. Также приравнивают ОТТ к unicast-вещанию, но сейчас даже в локальных сетях приходится организовывать unicast-трансляции, так как многие абонентские устройства (мобильные телефоны, например) не поддерживают multicast.
Абонентские устройства и приложения
STB (Set Top Box) – телевизионная приставка, устройство приема телесигнала и вывода на произвольное средство отображения (экран, телевизор и т.д.).
Под данное понятие подходит любая приставка, потому что STB включает в себя спутниковые и кабельные ресиверы, а также игровые приставки. Если нужно конкретизировать, что приставка предназанчена для IPTV, лучше указывать IP STB. IP STB обязательно включает в себя сетевой интерфейс для подключения к IP-сети, аудио-видео-декодер и ТВ-выход. А дополнительно может включать аппаратный или программный дескремблер, хост для подключения внешних устройств (например, USB-накопителя) и т.д.
WEB-сервис – предоставление доступа к IP-телевидению (и не только) посредством браузеров, установленных на произвольном оборудовании абонента.
Mobile-сервис – предоставление доступа к контенту на мобильных устройствах (телефоны, планшеты).
Применительно к IPTV, речь обычно идет о специальных приложениях под операционные системы Android, iOS, которые позволяют пользоваться услугами ТВ-провайдера. Само устройство при этом может находиться как в мобильной сети, так и быть подключено через WiFi или другие доступные типы связи.
SmartTV/ConnectedTV – технология, которая обеспечивает интеграцию интерактивных онлайн-сервисов с телевизорами и ТВ-ресиверами.
В таких «умных» телевизорах используются специально разработанные операционные системы, которые определяют её возможности: характер приложений, доступных для установки, быстродействие системы, интерфейс и т.д. Проще говоря Smart TV представляет собой симбиоз обычного телевизора (или приемника) и компьютера со специализированной операционной системой.
Multiscreen (мультискрин) – сочетание двух или более платформ доставки контента (STB, WEB, Mobile, Smart TV) в рамках одного сервиса (провайдера). Также multiscreen’ом часто называют услугу ТВ-оператора, которая позволяет абоненту пользоваться сервисами провайдера на нескольких авторизованных устройствах.
Услуги
VoD (Video on Demand, видео по запросу) – услуга индивидуальной доставки контента по запросу абонента.
Под контентом в данном случае следует понимать не только видео (фильмы, телепередачи), но в принципе любой цифровой контент. В современных платформах IPTV возможна доставка по запросу абонента музыки (Music on Demand), электронных книг. Технология доставки может быть самой разнообразной – от индивидуальной потоковой трансляции до предварительного скачивания, в том числе без запроса пользователя (т.н. push-VoD).
NVoD (Near Video on Demand) – услуга предоставления абоненту доступа к контенту посредством многоадресной рассылки (multicast).
Часто данный сервис называют «виртуальный кинозал» или «карусельное видео», потому что абонент самостоятельно выбирает и заказывает контент, который хочет получить, но при этом не может поставить воспроизведение на паузу или перемотать. Правда, у абонента есть возможность переключиться на другой поток (на 10-20 минут вперёд/назад), так как данный сервис позволяет транслировать контент в нескольких рассылках со смещением по времени.
Catch-up TV («догоняющее телевидение») – сервис, предоставляющий абонентам доступ к конкретным передачам, которые уже прошли в эфире, но были записаны провайдером.
Хранят такие записи обычно от трёх дней до двух недель, таким образом, абоненты могут просмотреть телепрограммы в свободное время.
PVR/nPVR («персональный видеомагнитофон») – сервис, позволяющий абоненту записать телепрограмму на локальное устройство (PVR) или на удаленный сервер, предоставленный провайдером (nPVR).
Функционал этого сервиса тесно перекликается с Catch-up TV. Отличие только в инициаторе записи программы. В целом, сервис Catch-up TV более удобен для абонента, так как позволяет не беспокоиться о заказе телепрограммы заранее, поэтому постепенно заменяет PVR/nPVR у операторов.
EPG/IPG (Electronic Program Gguide/InteractivePprogram Guides) – «электронная (интерактивная) программа передач» – услуга предоставления абоненту доступа к расписанию телепрограмм (включая время показа, название, описание программы и другие данные) посредством специального меню.
В современных системах меню телепрограммы дополнено интерактивными функциями. Например, абонент может установить напоминание о начале программы, настроить запись программы или обратиться к записанному ранее контенту и т.д.
Методы монетизации
SVoD (Subscription Video-on-Demand, Subscription) – метод монетизации, предполагающий взимание платы с абонентов за предоставление доступа к определенному каталогу контента в течение определенного времени.
Термин SVoD обычно применяют для каталогов «видео-по-запросу», а Subscription – к пакетам телеканалов, хотя по сути это одно и то же.
AVoD (AdVoD, Advertising Video on Demand) – метод получения прибыли, основанный на показах рекламы.
Реклама может быть показана до, во время или после просмотра основного контента, который обычно абоненту предоставляется бесплатно. Хотя возможно и совмещение, например, скидка за просмотр рекламного ролика или переход по ссылке.
Null box, a la carte («подписка на отдельный канал») – модель оказания услуг, подразумевающая предоставление абоненту доступа к одному каналу.
Абонент имеет возможность выбрать и оплатить только те телеканалы, которые ему интересны, вместо покупки пакета программ, составленного оператором.
Инфраструктура
CAS/DRM (Conditional Access System/Digital Rights Management) – «система условного доступа / управление цифровыми правами» – программно-аппаратные средства, которые ограничивают доступ к контенту и предупреждают его несанкционированное использование.
Часто эти понятия разделяют, подразумевая под CAS системы шифрования контента, применяемые в цифровом телевидении (спутниковом, эфирном или кабельном), а под DRM – механизмы защиты от копирования и воспроизведения, но на практике решения применяются совместно, дополняя друг друга.
CDN (Content Delivery Network) – «сеть доставки контента» – географически распределённая сетевая инфраструктура, состоящая из кеширующих прокси-серверов, позволяющая распределить центры доставки услуг абонентам с целью оптимизации нагрузки на каналы связи и увеличения скорости загрузки данных.
Следует отметить, что термин CDN обычно применяется только для статического контента, в том числе при трансляции телеканалов в формате HLS, хотя реализовать похожую систему ретрансляторов для потокового контента также возможно.
Что такое IPTV и как смотреть это на любом устройстве
IPTV (IP Телевидение, Интерактивное Телевидение, Интернет Телевидение) — это технология передачи телевизионного сигнала по каналам Интернет-связи (по протоколу IP), применяемая операторами цифрового телевидения и провайдерами Интернет-услуг для доставки телевизионных каналов посредством широкополосного доступа в Интернет.
IPTV, по существу, состоит из двух компонентов:
Для использования IPTV не требуется антенна или прокладка особенных кабелей. Все что нужно, чтобы перейти на IP-телевидение – это стабильное высокоскоростное подключение к сети Интернет, компьютер или телевизор с функцией Smart TV. Если в телевизоре нет функции Smart TV, потребуется приобрести IPTV-приставку. Для персональных компьютеров и мобильных устройств также распространены программные эмуляторы IPTV приставок и медиаплееры с функциями воспроизведения потоковых видео.
Различают несколько видов IPTV:
Хотя профессионалы отрасли разделяют понятия IPTV, Интернет-ТВ и OTT, в рамках этого Сайта мы будем придерживаться давно сложившейся общей формулировки: IPTV — это телевидение через Интернет, а остальное — нюансы.
Общие сведения
IPTV позволяет смотреть большее количество телеканалов, чем те, которые принимаются кабельным телевидением ( CATV ) или спутниковыми антеннами ( DTH ), обеспечивая превосходное качество изображения и звука, а также доступ к таким функциям, как воспроизведение телешоу за последние 24 часа, электронное программа передач, возможность доступа к онлайн-играм или заказа просмотра определенных фильмов или телешоу за отдельную плату ( видео по запросу )
Качество аудио-видео услуг IPTV зависит от скорости передачи данных, программа со звуком высокой четкости и звуком Dolby Digital не может быть доступна, например, через наземное соединение, но через оптоволоконное соединение или другие широкополосные технологии
В частности, телевидение не транслируется через Интернет. Пользователи не будут входить на предпочитаемую ими веб-страницу для доступа к телешоу, хотя «IP» является аббревиатурой от Интернет-протокола. IP относится только к способу передачи информации через строго скоординированную и безопасную сеть, что приводит к высококачественным развлечениям.
Преимущества IPTV
Основным преимуществом IPTV является возможность просмотра ТВ каналов не только на компьютерах, но и на других бытовых устройствах с экраном: планшетах, смартфонах, телевизорах со Smart TV и STB-приставках. Отличительной особенностью IPTV являются дополнительные интерактивные возможности, такие как выбор языка озвучки трансляции, доступ к эфирной информации (телепередача, обзоры, отзывы), а также возможности платных сервисов с высоким качеством изображения по сравнению с другими вариантами доставки видео-контента.
Проще говоря, IPTV — это способ передавать видеоизображение по каналам Интернета. На данный момент наиболее актуальны варианты доставки видео потоков по протоколам UDP или HTTP. Видеоизображение при этом является компонентом огромного количества современных телекоммуникационных приложений — собственно, телевещания, видео по требованию, видеонаблюдения, видеотелефонии и много ещё чего.
Весь этот спектр приложений и сервисов какое-то время назад было принято называть Video over IP, по аналогии с Voice over IP. Но как-то так получилось, что маркетологи в этот раз подключились гораздо раньше, чем в случае с IP-телефонией и термин Video over IP довольно быстро стал исключительно технологическим и даже анахроничным.
Отличия IPTV от цифрового телевидения
В отличии от IPTV, в цифровом телевидении закодированный (обычно — MPEG) ТВ-сигнал передается не по IP-сетям, а посредством эфирных наземных радио-вещательных антенн.
На конец 2019 года все эфирные каналы Центрального Телевидения передаются в цифровом стандарте DVB-T2. Это именно «цифровое телевидение», которое не использует протокол передачи данных IP, но сам сигнал передается в цифровом виде.
Принцип действия IPTV
IPTV использует технологию потокового видео ADSL для предоставления программ по расписанию или видео по запросу (VOD). В отличие от эфирной или кабельной передачи на телевизор, IPTV использует протокол IP в качестве транспортного средства и требует приставки IP TV для декодировать изображения в режиме реального времени. Когда пользователь меняет канал или выбирает программу, новый поток контента передается с сервера оператора непосредственно на абонентскую приставку.
Цифровое телевидение IPTV основано на схеме сжатия и кодирования, известной как MPEG-2, она позволяет получать отличные изображения с разумной полосой пропускания. В каждое изображение программа MPEG 2 записывает изображение, не показывая, что что-то отсутствует. В следующем кадре программа записывает только изменения в изображении, а остальную часть изображения оставляет, как в предыдущем кадре. MPEG-2 уменьшает объем данных примерно на 55: 1.
MPEG-2 уже является отраслевым стандартом для DVD-видео и частью систем вещания для спутникового телевидения. Процесс сжатия снижает качество изображения по сравнению с тем, что видит цифровая камера в студии. В любом случае MPEG-2 очень хорошо удаляет любые детали изображения, которые человеческий глаз все равно игнорирует. Качество изображения очень хорошее и намного лучше, чем у аналогового телевидения.
IPTV может передаваться так же, как и услуга веб-доступа, с помощью нескольких технологий, таких как коаксиальные кабели, DSL, оптоволокно, беспроводная связь и даже по линиям электропередачи. Независимо от режима передачи IPTV, его характеристики аналогичны.
IPTV обычно работает в частной сети, а не в Интернете. В частной сети, предназначенной для IPTV, провайдер может гарантировать качество услуги. Такая сеть имеет более высокую скорость трафика, чем обычная IP-сеть. В сети IPTV телевизионный сигнал имеет более высокий приоритет, чем остальные услуги, поэтому телевизионная услуга является мгновенной, без времени ожидания загрузки.
Сети IPTV могут быть построены для обслуживания миллионов пользователей или нескольких сотен. Сети могут быть национальными и транслировать сотни телеканалов на тысячи километров. Небольшие сети могут обслуживать только местное сообщество и транслировать только несколько десятков каналов. В обоих случаях стоимость центрального оборудования и сети передачи имеет решающее значение для прибыльного бизнеса.
IPTV функционирует в IP-сетях на основе следующих протоколов:
Для IPTV требуется канал доступа в Интернет шириной минимум 2,5 Мбит/с (MPEG-4) или 5,5 Мбит/с (MPEG-2).
Как смотреть IPTV на компьютере
Для просмотра IPTV на компьютере необходимо скачать один из популярных плееров IPTV, наиболее популярные из которых:
Perfect Player — это популярный IPTV плеер с высокой оценкой пользователей специализированных форумов. Плеер имеет все необходимые функции, поддержку плагинов и приятный дизайн. Плейлисты в нём автоматически обновляются при каждом запуске приложения.
IP-TV Player — это лучший IPTV-плеер для тех, кому не нужна громоздкая программа, перегруженная функциями. Программа весит всего 6 Мб и обеспечивает стабильную работу на самых слабых устройствах.
OTT Player — это наиболее универсальный плеер IPTV с разнообразием онлайн-возможностей. Например, можно один раз загрузить плейлист и включать его на нескольких устройствах без дополнительной настройки. Если вы будете заняты во время любимой передачи или матча команды, то просто поставьте канал на запись и посмотрите позже.
Как смотреть IPTV на Smart TV телевизоре
IPTV плеер для Smart TV — это специализированная программа для просмотра IPTV на «умных» телевизорах без использования ТВ-приставки или устройства Set Top Box.
Forkplayer — это уникальный браузер, который производит адаптацию под гаджет пользователя, позволяя просматривать сайты и создавать XML, M3U (IPTV) плейлисты. При этом список доступных сайтов периодически обновляется, предоставляя более широкий спектр услуг. Контент доступен пользователю напрямую с глобальной сети.
Разработчики Forkplayer создали приложение по аналогу Opera Mini, только не для телефонов, а для телевизоров. Приложение позволяет просматривать практически все новые фильмы, сериалы и телепередачи, транслируемые по IPTV.
Lazy IPTV – это IPTV приложение с минимальными требованиями к производительности Smart TV. Для его установки хватит нескольких мегабайт свободной памяти. Простота установки и настройки делает Lazy IPTV наиболее распространенным плеером для массовых моделей Smart TV телевизоров с невысокой производительностью.
Как смотреть IPTV на мобильных устройствах?
В магазинах приложений Google Play и App Store довольно много приложений для IPTV. В рейтинге самых лучших приложений Peers TV занимает первое место. Приложение для просмотра доступно на Android/iOS.
Приложение ViNTERA.TV имеет в Google Play довольно высокие оценки: 4,4 — для платной версии, 4,2 — для бесплатной. Сервис обеспечивает более 50 миллионов подключений к ТВ-каналам в месяц. К нему уже подключены плейлисты более 3000 локальных IPTV-провайдеров.
Принцип работы ViNTERA.TV на Android/iOS построен таким образом, что любой телеканал может быть быстро интегрирован в проект, что способствует постоянному расширению базы.
Где взять каналы для IPTV?
Каналы для IPTV распространяются в виде ссылок в IPTV плейлистах. Такой плейлист нужно скачать и загрузить в IPTV плеер. Некоторые IPTV плееры поддерживают загрузку плейлистов из Сети, делая возможным поддержку самообновляемых списков каналов, актуализируемых централизованно владельцами веб-сайтов и сервисов платных плейлистов. Вот список актуальных IPTV плейлистов.
Какая скорость Интернета нужна для IPTV?
Чем выше разрешение видео в канале IPTV, тем большая скорость Интернета нужна для комфортного просмотра. Для каналов в разрешении SD нужно подключение к Интернет со скоростью
5 Мегабит/сек, для HD-каналов нужно подключение
15 Мегабит/сек. Для 4K каналов нужна скорость
50 Мегабит/сек. Важным фактом является скорость и стабильность Интернет-соединения между сервером вещателя и конечным устройством просмотра IPTV потока.
Как смотреть IPTV через Wi-Fi?
Для стабильной работы IPTV рекомендуется использовать проводное подключение ПК к Интернет. Для просмотра IPTV каналов по сети Wi-Fi, необходимо произвести дополнительную настройку роутера и исключить помехи на пути радиосигнала между устройством воспроизведения (компьютерром, ноутбуком, телевизором или мобильным устройством) и роутером (маршрутизатором).
Мониторинг современных систем цифрового телевидения
Предоставление полноценной услуги triple-play стало практически нормой для операторов широкополосного доступа. Традиционные широковещательные сети цифрового кабельного телевидения позволяют организовать передачу данных и телефонии с использованием технологии DOCSIS. Однако, вследствие ограниченности частотного ресурса, возникает проблема обеспечения высокой скорости обмена при наращивании абонентской базы. Дальнейшая модернизация таких сетей, в частности переход на новый стандарт DOCSIS 3.0, требует существенных материальных вложений.
В то же время, технология Ethernet давно перестала использоваться только в локальных сетях передачи данных. Вследствие существенного увеличения производительности активного оборудования и снижения его стоимости, на стандарте Ethernet активно строятся современные сети широкополосного доступа. Применение волоконно-оптических технологий на магистральном и распределительном участках позволило существенно увеличить широкополосность таких сетей. Скорости передачи, предоставляемые провайдерами для конечных абонентов, вполне позволяют передавать такой ресурсоемкий трафик, как телевизионные потоки IPTV (Internet Protocol Television) стандартного и высокого качества. Предоставление услуги IPTV позволяет небольшим интернет-провайдерам конкурировать с традиционными кабельными операторами, предоставляя пользователю те же пакеты телепрограмм, но еще и с дополнительным перечнем услуг, недоступных клиентам операторов кабельного ТВ.
Телевизионные услуги нового поколения не только позволяют пользователям оптимизировать затраты на получаемый контент, но и получить доступ к новым возможным видео-услугам («видео по заказу», «заказ программы со сдвигом», «сетевой видеомагнитофон» и т.д.).
Построение сети IPTV
Для реализации технологии IPTV необходимо построение сети (Рис. 1), состоящей из головной станции IPTV, собственно сети передачи данных, и абонентских терминалов. Также для предоставления услуг традиционного телевидения на сети могут быть размещены специальные IP/DVB-шлюзы (Arris Edge-QAM D5, Appear TV и пр.), которые преобразуют потоки IPTV в сигнал одного из стандартов цифрового телевидения (DVB).
Рис. 1 Структура сети IPTV
Однако не любая сеть Ethernet пригодна для предоставления возможных услуг IPTV. При внедрении видео-услуг сеть также должна соответствовать следующим требованиям:
поддержка всеми узлами сети протокола групповой передачи IGMP (Internet Group Management Protocol) версии не ниже 2.
поддержка функции IGMP query (запрос о составе группы) на маршрутизаторе или коммутаторе, на который приходят мультикастовые потоки со всех источников.
если предполагается маршрутизация мультикастовых потоков, то необходима также поддержка протокола PIM (Protocol Independent Multicast).
Тем не менее, даже в современных широкополосных сетях Ethernet могут возникать сложности с обеспечением качественного телевизионного сигнала, связанные со спецификой работы пакетной сети передачи данных. Неверный расчет сети, неправильная настройка сетевого оборудования, временные задержки пакетов, зашумленность медных линий и другие проблемы приводят к видимому ухудшению «картинки», зависаниям, «рассыпанию» кадров и т.д.
Система IPTV, как и любая другая система передачи данных, работает правильно только тогда, когда:
Поэтому оператору IPTV принципиально важно объективно и своевременно определить причину ухудшения параметров видео-сигнала, посмотреть изменение параметров качества во времени. Как показывает практика эксплуатации сетей IPTV, поиск решения некоторых проблем, может занять много времени, а порой и вовсе невозможен без использования специализированных средств диагностики.
Организация мониторинга в сетях IPTV
Рассмотрим обобщенную схему прохождения сигнала от источника к потребителю и этапы контроля показателей качества (Рис. 2). На первом этапе «идеальный» несжатый сигнал (270 Мбит/с для стандартного качества) поступает на устройство кодирования для преобразования его в формат, удобный для передачи по сети. Естественно, что при уменьшении скорости потока, например, в 100 раз, происходит необратимое ухудшение качества видеосигнала. Дальше этот кодированный канал поступает в сеть передачи данных, из которой попадает к конечному абоненту, где декодируется при помощи абонентского терминала – сет-топ бокса (STB).
Рис. 2 Схема контроля качества работы сети IPTV
На качество изображения могут повлиять только работа кодера на передающей стороне (здесь все зависит от степени сжатия и качества применяемых кодеков) и сет-топ бокса. Эти элементы проверяются единожды на начальном этапе перед установкой их в сеть. Для корректного восстановления сигнала на приемной стороне, необходимо, чтобы все UDP пакеты (User Datagram Protocol), формируемые источником, поступили к получателю вовремя и в правильной последовательности. Поэтому сеть должна быть объектом постоянного наблюдения.
Контроль параметров джиттера в сетях IPTV
Все пакеты UDP приходят к получателю один за другим через некоторый интервал времени, Inter-arrival time (IAT, интервал времени между прибытиями пакетов). Этот промежуток времени в идеальном случае должен быть постоянным. Но в реальности он постоянно изменяется как в положительную, так и в отрицательную сторону (Рис. 3), и может достигать недопустимых значений.
Рис. 3 Джиттер пакетов UDP
Изменение интервала времени прибытия пакетов относительно среднего значения называется джиттером. Согласно стандарту ETSI TS 102 034, расхождение между максимальными отклонениями в положительную и отрицательную сторону не должно превышать 40 мс. В противном случае, возможно переполнение или опустошение буфера абонентского сет-топ бокса, что может привести к видимым дефектам изображения.
Причины возникновения повышенного джиттера могут быть различными, но к основным можно отнести:
Рассмотрим отображение джиттера измерительным оборудованием на примере интерфейса анализатора потоков BridgeTech VB120 через сервер мониторинга сети VideoBridge Controller (Рис. 4). Наиболее наглядным способом отображения джиттера является гистограмма, отражающая количество пакетов. Нормальной картиной для джиттера является гистограмма в виде нормального Гауссового распределения с дисперсией, не превышающей 20 мс, т.е. половины максимального джиттера. Как видно из иллюстрации для первого потока, максимальный джиттер составляет меньше 2 миллисекунд, что является пренебрежимо малым по сравнению с пороговым значением.
Рис. 4 Отображение джиттера анализатором потока BridgeTech VB120
На рис. 5 проиллюстрирована другая ситуация для той же сети. Разница заключается в том, что первая диаграмма построена для потока с постоянной скоростью (битрейтом), а вторая – с переменным. Изменение скорости потока на выходе кодера влечет за собой существенное изменение интервала отправки пакетов UDP и частое превышение порога в 20 мс. Такой график не может отражать реальное положение вещей. Так как далеко не всегда у провайдера есть возможность выравнивать скорости потоков, которые в основном вещаются с переменным битрейтом, то для целей контроля вносимого сетью разброса используется генератор эталонных потоков BridgeTech VB230 с постоянной скоростью, который устанавливается на головной станции, а значения джиттера снимаются в точках контроля при помощи анализаторов серий VB12, VB120, VB20 или VB220.
Рис. 5 Отображение джиттера в сети с переменным битрейтом
Определение параметров ошибок в сетях IPTV
Поскольку одной из задач системы мониторинга является контроль доставки пакетов конечному абоненту, то вторым важным параметром является интенсивность потерь пакетов или MLR (Media Loss Rate). Поскольку при формировании передающим оборудованием посылки UDP в нее, как правило, инкапсулируется до семи 188-байтовых транспортного пакета TS (Transport Stream), то потеря хотя бы одной UDP посылки приведет к появлению видимых дефектов изображения. Стандартом ETSI TS 102 034 допускается интенсивность потерь пакетов не более одного в час.
Наиболее распространенными причинами появления MLR являются:
Важным параметром качества, производным от IAT является коэффициент распространения в среде передачи MDI-DF (Media-delivery index ― delivery factor). Он вычисляется как максимальное значение IAT за период измерения 1 с.
Если в течение секундного интервала измерения произошел выброс IAT за пределы порогового значения или же произошла потеря пакета (MLR), то такая секунда считается ошибочной (Errored Second, ES).
Поскольку параметры сети могут быть подвержены колебаниям с течением времени, для оператора важно оценить распределение параметров качества IPTV во времени. Примером такого удачного решения может быть технология быстрого отображения состояния потока BridgeTech MediaWindow (Рис. 6), реализованная во всем оборудовании линейки VB IP-PROBE и microVB. Суть данной технологии заключается в том, что горизонтальная ось является осью времени, а вертикальная − двунаправленная: по положительному направлению откладываются значения DF, или размер занимаемой полосы, по отрицательному − MLR. При превышении определенных порогов столбцы окрашиваются в соответствующий цвет − желтый или красный, с учетом степени превышения порога.
Рис. 6 Интерфейс отображения состояния потока во времени (BridgeTech MediaWindow)
Отображение информации в системе мониторинга BridgeTech
Очень важным является способ отображения статистической информации о потоках. Она должна быть наглядной, легко читаемой, такой, чтоб по ней с первого взгляда можно было оценить качество передачи потока, периодичность и величину ошибок. Удобно, когда информация выдается в графическом виде сразу для нескольких каналов (Рис. 7), что уменьшает необходимость многочисленных переключений в пользовательском интерфейсе.
При помощи технологии BridgeTech MediaWindow можно оценивать входной джиттер даже для потоков с переменным битрейтом путем сравнивания их значения DF сразу после источника и в точке контроля на сети.
Рис.7 Распределение параметров джиттера во времени для различных потоков
Оборудование мониторинга для различных участков сети
Идеология построения эффективной системы мониторинга подразумевает размещение оборудования контроля в следующих точках на сети.
1. Головная станция
Здесь (Рис. 8) основными задачами системы являются:
Рис. 8 Сбор информации с головной станции системой мониторинга VideoBridge
2. Опорная сеть и сеть доступа
Основной целью размещения анализаторов здесь является контроль джиттера и потерь вносимого сетевым оборудованием в ядре сети, а также коммутаторами и маршрутизаторами уровня доступа. Как уже упоминалось, из-за помех в линиях связи на некоторых участках, в маршрутизаторах могут образовываться очереди пакетов, что может приводить к их задержке и потере. Также следует отметить, что оборудование, которое размещается в ядре сети, должно уметь работать с трафиком в разных виртуальных локальных сетях (VLAN), а также производить одновременный мониторинг большого количества потоков IPTV. Примером такого устройства может быть анализатор BridgeTech VB220, который способен анализировать до 260 потоков одновременно.
На другой стороне опорной сети (Рис. 9) может использоваться анализатор BridgeTech VB20, позволяющий контролировать качество потоков на коммутаторе доступа или DSLAM (мультиплексоре доступа цифровой абонентской линии xDSL).
Рис. 9 Сбор информации системой VideoBridge на опорной сети и сети доступа
3. Абонентское оборудование
Оборудование мониторинга, установленное в помещении пользователя, прежде всего, преследует цель решения проблем, возникающих или из-за неправильных действий самих абонентов или проблем, связанных с «последней милей». Таким образом, достигается экономия средств за счет уменьшения выездов специалистов на место установки абонентского оборудования. Установка устройств мониторинга такого типа не должна требовать высокой квалификации установщика, также должна быть предусмотрена возможность устанавливать его силами самого абонента. Примером такого решения является BridgeTech microVB ― анализатор, устанавливаемый на стороне абонента, в разрыв абонентской линии (Рис. 9), который при включении самостоятельно регистрируется в системе мониторинга сети.
Организация мониторинга в цифровых широковещательных сетях
Система мониторинга BridgeTech принципиально пригодна не только для использования на сетях IPTV. Возможно использование сети IP как транспортной сети для построения региональных и местных сетей цифрового кабельного телевидения (эфирного, кабельного). В отдельных сегментах таких сетей важно контролировать параметры сигналов, передаваемых в форматах DVB-C, DVB-T, DVB-S (Рис. 10).
Здесь необходимо осуществлять контроль параметров самого радиосигнала на выходе мультиплексора и модулятора (SNR, BER, MER, уровень сигнала), а также проверять содержание служебной информации, передаваемой в потоке, на соответствие стандарту ETSI ETR 101 290. Эти возможности реализованы в линейке приборов VB120/220 с применением дополнительных интерфейсных модулей для работы в широковещательных сетях стандартов DVB-S/S2 (VB270), DVB-T (VB250), DVB-C (VB260, VB262).
Рис. 10 Контроль качества сигнала в сетях DVB-C/T/S
Формирование отчета о результатах мониторинга
Для предоставления информации о работе сети и о качестве предоставляемых услуг за конкретный период времени должна быть предусмотрена возможность формирования информативных отчетов. На рис. 11 показан пример страницы отчета, сформированного на сервере мониторинга VideoBridge Controller. Здесь отображена общая информация о сформированном отчете, показаны диаграммы, отражающие процент каналов, на которых появлялись ошибки («no signal», MLR и DF). График изменения во времени параметров IAT, MLR и «no signal» (с указанием количества ошибочных секунд). Также приведены пороговые значения ключевых параметров, установленные в соответствии с SLA (Service Level Agreement).
Рис. 11 Образец страницы отчета, сформированной VideoBridge Controller
Таким образом, построение эффективной системы мониторинга является комплексной задачей, каждый из факторов которой в той или иной мере влияет на ее эффективность, а, следовательно, и на качество предоставляемых услуг. Система мониторинга должна быть гибкой и масштабируемой, имеющей возможность адаптации под любые требования провайдера. Таким свойством обладают решения на базе оборудования компании BridgeTech, официальным представителем которой на территории Украины является компания DEPS.
Отдел системной интеграции
