IPTV


Figura 1 - Arquitectura de uma rede IPTV.

Em IPTV a arquitectura é constituída por:

  1. Operadora
  2. Rede
  3. Set top Box
  4. Televisão

A operadora envia a imagem, em pacotes, sobre IP (Internet Protocol) pela rede e chega á set top box, que descodifica o sinal e envia a imagem para a televisão. O serviço depende sempre de uma largura de banda de no mínimo 4Mbps, para a recepção do sinal. Uma das características importantes, na arquitectura da IPTV, é a distribuição do sinal ser feita sobre uma rede fechada, o que permite garantir maior qualidade de serviço. O transporte da informação pela rede pode ser feito sobre dois tipos de equipamento, cabo e DSL (Digital Subscriber Line)[X].

  1. IPTV sobre cabo

    O transporte de informação sobre cabo, em IPTV, é feito respeitando o protocolo de comunicação DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification)[X], distribuindo os pacotes de informação através do CMTS (Cable Modem Termination System)[X] usando modeladores QAM (Quadrature amplitude modulation)[X], com 64 e 256 níveis (64-QAM ou 256-QAM) para modelação de informação downstream e 16 níveis (16-QAM) para modelação de informação upstream.

  2. IPTV sobre DSL

    O transporte de informação sobre DSL, em IPTV, é feito sobre a linha telefónica, que oferece velocidades de download entre 128 kbits/s até 24 Mbits/s. A DSL optimiza a velocidade da largura de banda utilizando técnicas digitais de processamento de sinais com frequências de 4 kHz até 2,2 MHz, sem interferir na faixa de voz. Existem dois tipos de modelação, em DSL, a modelação DMT (Discrete Multi-Tone) e a modelação CAP (Carrier-less Amplitude/Phase), sendo a primeira mais usada. A DMT utiliza técnicas de modulação por multi-portadoras, que dividem a largura de banda disponível (até 1.1MHz), em 256 sub-canais, cada um com uma frequência distinta equivalente à sub-portadora, as quais são moduladas com QAM.

WEBTV

A tecnologia de WebTV tem como base uma arquitectura em que existe uma entidade que produz e/ou fornece o produto sobre a internet para vários clientes. Nessa medida, existem dois tipos de arquitectura de distribuição, desse produto pela internet, que se destacam acima de todos os outros, que são a distribuição por streaming[X] e a arquitectura P2P[X].

  1. WebTV distribuída por streaming

    Esta arquitectura é simples e consiste numa arquitectura centralizada, ou seja, a informação está concentrada num só sítio e é distribuída daí para os clientes. Ela consiste apenas em três partes:

    Figura 2 - Arquitectura de uma rede WebTV distribuída por streaming.

    A informação está concentrada e centralizada na parte do fornecedor. Existe uma entidade (Produtor/Fornecedor) que produz/fornece um serviço ou um produto e distribui, esse mesmo, pela internet por streaming, isto é, distribui a informação multimédia, na internet, através de pacotes. O produto não é enviado todo de uma vez para o cliente, pois seria incomportável para os recursos que a internet e o cliente possuem. Por isso, a informação é dividida em pacotes e enviada sequencialmente para o cliente. Daqui advêm alguns problemas, pois este sistema está sujeito a falhas na internet, o que faz com que não haja uma garantia de qualidade, podendo haver pausas ou interrupções no envio do produto. Temos como exemplo algumas empresas que aplicam esta arquitectura no seu modelo de negócio, tais como, YouTube e Vimeo.

  2. WebTV através de P2P


    Figura 3 - Arquitectura de uma rede WebTV distribuída por P2P.

    Ao contrário do streaming, que é composta por três partes, a arquitectura P2P é composta por tantas partes quanto aquelas envolvidas, pois consiste numa arquitectura distribuída onde a informação está distribuída por várias partes. Isto é, os clientes também funcionam como fornecedores para outros clientes, ou seja, eles partilham os recursos e a informação que tem disponível com os outros. Esta solução é mais escalável, pois permite uma maior distribuição de serviços e produtos pela rede sem obrigar os fornecedores a aumentarem as infra-estruturas e os seus recursos para conseguir prover esse aumento de serviços e produtos. Temos como exemplo algumas empresas que aplicam esta arquitectura no seu modelo de negócio, tais como, a Joost.

Codecs

Com o desenvolver da televisão e o aparecimento da internet houve a necessidade de comprimir as transmissões de vídeo, pois um vídeo com a qualidade original com 720x576 pixéis, em PCM, necessitaria de aproximadamente 166 Mbits/s, o que é impossível de transmitir com os recursos tecnológicos actuais. Por isso, no fim da década de 80 a ISO (International Organization for Standardization) formou o grupo MPEG (Moving Picture Experts Group), que juntamente com o grupo ITU, foram responsáveis pelo desenvolvimento dos codecs, responsáveis pela compressão de vídeo hoje em dia, MPEG-2 e MPEG-4. Desde 1995, data da sua criação, que o MPEG-2 tem sido o grande responsável pela compressão de vídeo, em televisão, mas com o aparecimento e desenvolvimento da televisão digital o MPEG-4 tem vindo a substitui-lo, visto que, é um codec que suporta melhor metadados, tais como, informações em rodapé ou em sidebars, que são frequentes na televisão digital, além de o MPEG-4 transmitir com a mesma qualidade a aproximadamente metade do débito binário.