IPTV Artigo de Comunicação de Áudio e Vídeo
Garantias de Serviços
Como vimos anteriormente, os recentes avanços na área do acesso à Internet através da rede de cobre e, simultaneamente, o desenvolvimento de codificadores de vídeo cada vez mais avançados e que permitem maiores factores de compressão, abriram porta à entrada do serviço de televisão nas redes dos operadores de telecomunicações, que apostam fortemente nesta possibilidade.
Embora dominada a tecnologia, o seu sucesso comercial está bastante dependente do que se irá passar nos tempos mais próximos. A própria natureza dos serviços IPTV tem implicações tecnológicas que colocam desafios ao nível das garantias de serviço.[10] Por exemplo:
Esta explosão de serviços e conteúdos que a IPTV proporcionará irá, assim, exigir um nível de garantias de serviço que ultrapassa o correcto funcionamento de cada um dos componentes individuais do sistema, sendo necessário um elevado grau de integração que permita garantir um serviço escalável, de custos reduzidos e que cumpra as expectativas do cliente. Segundo Kerpez et al [11], os grandes desafios que os operadores enfrentam na oferta de um serviço de qualidade passam pelas seguintes categorias:
Capacidade e Aprovisionamento
De forma a garantir a oferta do serviço com qualidade é necessário um aprovisionamento cuidado dos recursos na rede. Assim, os principais requisitos são a largura de banda suficiente à transmissão de vídeo, quer na rede core quer no acesso, e um nível de perdas e de variação do atraso baixo.
É importante notar que estes requisitos para um serviço de IPTV são mais estritos do que acontece com o serviço de acesso à Internet. Neste último, é possível aos fornecedores do serviço efectuar um aprovisionamento estatístico dos recursos, garantindo apenas em média o cumprimento das condições acordadas. O mesmo não pode acontecer em relação ao serviço de televisão, dadas as suas necessidades constantes de débitos elevados e de baixos atrasos. Neste caso, qualquer abaixamento no desempenho da rede será imediatamente percepcionado pelo cliente final.
As ferramentas fundamentais para garantir estes requisitos passam pela utilização de multicast e de mecanismos de Qualidade de Serviço ao nível da rede, como vimos anteriormente, que minimizem a quantidade de tráfego e, ao nível do acesso, a aposta em tecnologias que permitam elevados débitos até a casa dos clientes (o chamado Last Mile). Numa primeira fase, dada a sua base instalada e os débitos crescentes que tem vindo a permitir, o ADSL surge como a principal tecnologia a ser usada. No entanto, tecnologias alternativas que permitam débitos ainda mais elevados e que se mostrem competitivas ao nível dos custos com o ADSL (como acontece com as PON) devem também ser consideradas.
Qualidade de Experiência
Embora as medidas anteriores ao nível da rede permitam garantir os níveis de qualidade de serviço da mesma, um sistema como a IPTV envolve um número elevado de componentes que, em conjunto, oferecem vários serviços. Como tal, a qualidade do sistema percepcionada pelo utilizador possui um sentido mais alargado que o da qualidade de serviço ao nível da rede. Ao conceito que envolve, para além de métricas objectivas, um conjunto de métricas subjectivas que permitem caracterizar a qualidade percepcionada pelo utilizador, dá-se o nome de Qualidade de Experiência (QoE - Quality of experience).
Desta forma, para além das métricas objectivas que, tradicionalmente, ajudam a caracterizar o desempenho de uma rede (débitos, atrasos, perdas e latência), torna-se necessário considerar outros aspectos que tenham impacto na qualidade de experiência de utilização, tais como o sincronismo entre o áudio e o vídeo ou o tempo de resposta à mudança de canal, por exemplo. São, no entanto, os factores relacionados com a própria qualidade do vídeo, percepcionada pelo utilizador, os mais importantes para caracterizar esta qualidade de experiência. Assim, foram definidas algumas métricas, designadas de VQM (Video Quality Metrics) [11][12][13][14], que ajudam a caracterizar a qualidade subjectiva do vídeo para os utilizadores. O exemplo mais comum de uma métrica subjectiva designa-se por Video mean opinion score (VMOS) e é obtida pela média de pontuações dadas por um conjunto de utilizadores de teste. A pontuação é dada numa escala de 1 a 5, em que 1 corresponde a má qualidade e 5 corresponde a uma qualidade subjectiva excelente. Uma vez que obter este tipo de métrica num cenário de operação é pouco prático, utilizam-se algumas métricas mais objectivas que procuram caracterizar a qualidade do vídeo, como por exemplo, taxas de erros (MSE - Mean Square Error) ou a relação sinal-ruído de pico (PSNR - Peak Signal-to-noise ratio).
A monitorização deste conjunto de métricas que englobam não só as características da rede como também as características do vídeo, permitirão a oferta de um serviço mais robusto, fiável e com maior qualidade de experiência (QoE) para os utilizadores finais.
Gestão de utilizadores e de conteúdos
A oferta de serviços personalizáveis e de conteúdos diferenciados por utilizador aumenta os requisitos de gestão de utilizadores ao nível da rede. Ao invés dos fornecedores de televisão por cabo cujos modelos de subscrição passam normalmente por pacotes de canais, em IPTV será possível que o cliente escolha e personalize o conjunto de canais e serviços que deseja.
Tradicionalmente, os operadores preferem mecanismos de gestão centralizados que lhes permitam ter o máximo controlo sobre a rede e os serviços. Ao nível dos mecanismos de autenticação/autorização, uma solução deste tipo permite não só um maior controlo ao operador como acaba por ser, também, mais robusto ao nível da segurança: a utilização de protocolos seguros em IP permite implementar os mecanismos de autorização ao nível da rede e, assim, evitar fenómenos de pirataria que passam pelo comprometimento do mecanismo de autorização ao nível do hardware do cliente (p.e., set-top boxes piratas), como acontece em alguns sistemas de televisão por cabo.
Uma outra questão associada à gestão de utilizadores e aos modelos de subscrição utilizados passa pelas formas de taxação de serviços como o Vídeo A Pedido ou o Videogravador Pessoal de Rede (nPVR). Estes apresentam novos desafios pelo que as soluções de taxação e contabilização (billing) devem ser bastante flexíveis.
No que diz respeito aos conteúdos, levantam-se um grande número de questões que estão bastante relacionadas com os fenómenos actuais de pirataria. Embora utilizando tecnologias baseadas nas redes IP, que muitas vezes se encontram associadas a esses fenómenos, os operadores necessitam de garantir às grandes distribuidoras que os seus conteúdos podem ser protegidos. Este aspecto é muito importante para a oferta de um serviço que cative os utilizadores uma vez que sem conteúdos apelativos o sucesso do mesmo fica comprometido. (é de tal forma importante que existem já empresas formadas para servirem de intermediários entre os distribuidores de conteúdos e os fornecedores de serviços [15]). Torna-se, assim, necessário utilizar mecanismos de DRM (Digital Rights Management) que garantam que apenas os utilizadores autorizados possam aceder a determinado conteúdo (seja ele uma transmissão em directo ou um conteúdo guardado e visionado a pedido). Estes recorrem frequentemente à utilização de mecanismos de cifra em que uma ou mais chaves são necessárias para decifrar e, assim, visualizar determinado conteúdo. Contudo, estas formas de protecção não devem comprometer significativamente o desempenho do sistema.