Архитектура системы IPTV

Новые уникальные возможности на экране телевизора открывает пользователям технология IPTV! Под IPTV следует понимать передачу тв-изображения с использованием IP-протокола по широкополосной сети оператора или Интернет. В отличие от традиционного телевидения, которое предоставляет возможность зрителям лишь переключать тв-канали, система IPTV обеспечивает еще и линейку интерактивных сервисов и персональных услуг. К перечню услуг, предоставляемых с помощью систем IPTV, принадлежат: TVoIP (Телевидение по протоколу IP или IP-телевидение), Time Shifted TV (смещенное во времени вещание), Video on Demand (видео по запросу), Near Video On Demand (почти видео по запросу или виртуальный кинозал), Radio on Demand (радио по запросу), Video Telephony (видеотелефония), Web выход в Интернет и много других интересных сервисов.

Системы IPTV строятся по клиент-серверной архитектуре. Основные cоставляющие системы IPTV:

• главная станция (станция IPTV)
• видеосерверы (серверы VoD)
• сервисная платформа (middleware)
• aбонентское оборудование (в основном телевизионные приставки IP-STB)
• система условного доступа к контенту (Conditional Access System – CAS)

Станция IPTV

Возможность приема телевизионного и радио контента из разных источников сигнала - спутникового и эфирного обеспечивает станции IPTV антенный пост (АП). Ориентированное количество доступных для обеспечения приема ТВ программ составляет 100 и больше.

Станция IPTV предназначена для:

• Приема и превращения в формат DVB, MPEG-2 сигналов от разных источников (как аналоговых, так и цифровых) видео и аудио сигналов от разных источников: АП, локальной видео студии, источников интерактивных услуг IP сети и т.д.;
• Превращения многопрограммных и однопрограмних потоков формата DVB-ASI в исходный формат IP (Gb) для подачи в мультисервисную транспортную сеть;
• Обеспечение возможности подключения и добавления разных DVB- и сервисов интерактивного телевидения.

Станция IPTV поддерживает стандарт DVB MPEG-2 для приема и трансляции в режиме «multicast» (передача потокового видео), что в свою очередь обеспечивается соответствующими режимами работы IP-стримеров.

Станция IPTV может содержать компоненты, готовые к работе с перспективными видами компрессии MPEG-4 и WM9, а именно обеспечивать возможность приема и превращения разных кодировок для заданий интерактивного TV, а также для подготовки к телевещанию локального контента и для интерактивных сообщений.

Ряд функций, описанных выше, является необходимым для адаптации к трансляции видео по IP. Такие функции, как IP mapping, encoding, transcoding, и так далее, могут быть включены в единственную платформу от одного вендора или решены на основе отдельных компонентов.

По желанию заказчика для создания собственного контента может быть создана телевизионная студия, предназначена для создания собственного или локализации принятого для следующей трансляции контента.

Оборудование  интерактивных сервисов: видеосерверы (серверы VoD), сервисная платформа (middleware), абонентское оборудование (телевизионные приставки IP-STB).

Одним из основных элементов интерактивных сервисов есть сервер VoD - видеосервер с дисковым массивом большой емкости для хранения видеоматериалов и специализированным программным обеспечением middleware iptv, что обеспечивает доступ к видеоматериалам с использованием протокола RTSP для полноценного VoD. На видеосервере (VoD server), который находится на площадке телеоператора, размещается видеоконтент. У каждого абонента устанавливается абонентское устройство Set top box (STB), к которому подключается телевизионный приемник. Он служит связующим звеном между видеосервером и телеприемником, поддерживая между ними интерактивную связь. STB можно представить в виде специализированного компьютера под управлением ПЗ класса middleware, что решает задание управления интерактивным видеоконтентом. Пользоваться интерактивными сервисами абонент может также и с помощью компьютера. Для этого нужно  установить на компьютере дополнительное ПО - iptv player. Но поскольку практически все фаерволы, такие как Agnitum Outpost и Kaspersky Internet Security по умолчанию блокируют IPTV (multicast iptv) потому, что считают его атакой, необходимо позволить в системных правилах протокол IGMP (протокол управления подключениями к мультикаст-груп) и позволить IPTV Player любую tcp-активность (для скачивания списков каналов и телепрограммы) и udp-активность (непосредственно для IPTV).

Видеосервер может также осуществлять перехват и запись multicast-потоков, что используется для реализации услуг PVR (Personal Video Recorder). Cерверные решения масштабируются под клиентские запросы.

Cервисная платформа (middleware)

Важным элементом интерактивного сервиса специализирован программный комплекс - Middleware, что позволяет организовать оператору сети видеосервис в целом от станции IPTV IP сети к абонентскому приемнику. Middleware также обеспечивает авторизацию, ведение статистики и предоставляет визуальные интерфейсы пользователям, администраторам и программные интерфейсы для интеграции с существующими системами OSS/BSS.

В состав этого ПО также входит программа, которая выполняет функции электронного телегида (Electronic Program Guide, EPG). EPG предоставляет зрителям телепрограммы разных каналов, возможность поиска и отбора самых интересных передач с анонсами и предыдущим пересмотром отдельных сюжетов и т.п.

Cистема условного доступа к контенту (Conditional Access System – CAS)

Необходимым элементом IPTV-архитектуры есть система защиты от несанкционированого доступа к видеоконтенту CAS (Conditional Access System). Система условного доступа CAS позволяет организовать защиту широкополосных сервисов, в частности IPTV, от нелегального пересмотра и  копирования. Защита достигается путем шифровки широкополосного траффика.

В состав системы CAS могут включаться как локальные, так и сетевые (отдаленные) DVR или PVR, обеспечивающие запись и воспроизведение. Передача видеоконтента осуществляется по широкополосным спутниковым, эфирным и кабельным сетям.

Полезные ссылки: LevTv, VoD сервер, STB, middleware, iptv hotel