Tecnologia:

Noções Basicas

 

IPTV deriva da palavra inglesa Internet Protocol Television, ou seja, pode-se deduzir pelo acrónimo que usa o protocolo de internet como meio de transporte para a distribuição do serviço de Televisão, serviços estes ligados principalmente ao conteúdo Video-on-Demand e conteúdo disponível por agendamento, no entanto não se refere à disponibilização de conteúdos de TV via stream no computador.
Uma das principais diferenças entre a TV tradicional e a IPTV é que em TV tradicional todos os canais são transmitidos em simultâneo, e que o telespectador ao escolher o canal que quer ver, filtra a informação transmitida de apenas um canal que se encontra numa determinada posição do espectro da largura de banda existente. Por contraste em IPTV apenas se envia um programa de cada vez de acordo ao que é escolhido na televisão de casa, quando o utilizador muda de canal o primeiro sinal deixa de ser transmitido e é enviado um novo sinal do novo canal.
 

 

 

 

 

 

Figura 1 - Esquema do funcionamento da IPTV

 

 

 

 

Tecnologia:

Video On Demand

 

O Video On Demand permite o utilizador visualizar qualquer conteúdo quando desejar.
A tecnologia por detrás deste serviço é muito simples, o conteúdo é guardado em servidores e depois disponibilizado aos utilizadores quando estes requisitam os conteúdos. Este servidor tanto pode ser um servidor centralizado como um conjunto de servidores espalhados pela rede, de uma maneira ou de outra os servidores têm que estar sempre disponíveis para disponibilizar o conteúdo.
O conteúdo gravado nos servidores é enviado pelo menos directamente para as Set-Top Boxes através de uma ligação do tipo unicast. A capacidade de retroceder, avançar ou parar o vídeo é garantido pelo protocolo RTSP (Real Time Streaming Protocol), e normalmente é usado um codec MPEG-2 ou MPEG-4.

 

 

Tecnologia:

Codecs Utilizados

 

O codec MPEG é um codificador de áudio e vídeo usado com a finalidade de tornar os dados mais pequenos, para ser mais fácil enviar/gravar em ritmos binários mais elevados, tendo em conta a qualidade dos mesmos em termos perceptivos ao nível do olho humano. De entre as principais diferenças entre MPEG-1, MPEG-2 e MPEG-4 podem-se destacar as seguintes:

• MPEG-1 é usado principalmente para gravação de vídeo cd’s e tem um ritmo binário de 1.5 Mbit/s e uma razão de compressão de 26:1 para o vídeo e 6:1 para o áudio. Na compressão de vídeo existem ainda 2 tipos de compressão: a intra-trama conseguida a partir do uso do algoritmo DCT ( Discreet Cosine Transformation) que elimina a redundância espacial de cada imagem do vídeo e  a inter-trama que elimina a redundância temporal , isto é entre imagens do vídeo, comparando-as umas ás outras.
• MPEG-2 introduziu o VBR (Variable Bit Rate), para além dos 2 tipos de compressão acima referidos, o que é considerada uma vantagem na codificação de vídeos pois utiliza ritmos binários diferentes de acordo com o necessário, isto é, quanto mais semelhanças entre tramas existir menor ritmo binário será preciso. Esta codificação é principalmente usada para gravação DVD e Transmissão de Vídeo Digital (DVB), esta ultima utilizada em IPTV.
• Finalmente o MPEG-4, utilizado principalmente em IPTV usando tecnologia de 2ª geração via satélite (DVBS-2), distingue-se das duas anteriores pelo facto de se despegar do conceito de trama, passando a usar slice (divisões mais pequenas na trama), permitindo assim aproveitar melhor a redundaria ao longo do tempo, e espacial no vídeo.

 

 

 

Figura 2 – Modelos de arquivos de vídeo

 

 

 

 

 

Tecnologia:

Arquitectura

 

Um sistema típico de IPTV possui os seguintes blocos funcionais:

Super Head-End: Onde grande parte dos canais IPTV entram na rede de transmissão provenientes das emissoras nacionais.

Core Network: Normalmente é uma rede IP/MPLS (Multiprotocol Label Switching) que transporta os dados para a rede de acesso (acess network).

Acess Network: Distribui os sinais de IPTV pelas DSLAM’s - Dispositivo de desmultiplexagem que separa os vários sinais de DSL (Digital Subscriber Line) - de forma a distribui-los pelas casas dos utilizadores.

Regional Head-Ends: Onde os conteúdos locais são adicionados á rede

Ao longo de toda a rede são usados os seguintes tipos de servidores e componentes:

Acquisition servers (A-servers): São os servidores que codificam o vídeo e adicionam metadata.

Distribution servers (D-servers): Permitem controlo de chaching e qualidade de serviço.

VOD creators and servers: Contêm uma biblioteca de conteúdos codificados para depois serem transmitidos através do serviço Video On Demand.

IP Routers: Encaminham os pacotes IP e permitem um reencaminhamento dos pacotes rapidamente em caso de falha no encaminhamento dos pacotes.

Residencial Gateways: IP routers para outros serviços em casa.

Set-Top Box (STB): Uma Set-Top Box é um aparelho do lado do cliente que faz a ligação entre a rede de transmissão e o sistema televisivo do cliente. Também é o sistema que interage com o utilizador.

Segundo a ITU-T (International Telecommunication Union) existem duas arquitecturas de IPTV, sendo estas, a baseada em NGN (Next Generation Networking) e a não baseada em NGN (NGN-based e non-NGN-based respectivamente). NGN é um termo amplo para descrever algumas importantes evoluções arquitecturais em redes de telecomunicações que serão implantadas nos próximos 5-10 anos. A ideia geral de NGN é que uma mesma rede transporte todas as informações e serviços (voz, dados e todos os tipos de multimédia como o vídeo), encapsulando-os em pacotes tal como é feito o tráfego de dados na Internet. NGNs são geralmente construídas com base no protocolo IP).
Os sistemas não baseados em NGN são baseados em componentes e protocolos/interfaces já existentes. Este tipo de implementação da IPTV normalmente requer uma camada de aplicação e um controlo de serviço independente.
Por outro lado os sistemas NGN possuem dois tipos: os sistemas IPTV NGN IMS e os sistemas IPTV NGN não IMS (IMS ou IP Multimedia Subsystems é uma arquitectura NGN normalizada para operadoras de telecomunicações que querem fornecer serviços multimédia fixos ou móveis). Os sistemas não IMS utiliza componentes da rede NGN para suportar os serviços IPTV. Este tipo de implementação requer um subsistema dentro do NGN dedicado para suportar os serviços IPTV. Por outro lado os sistemas com IMS usam componentes da arquitectura NGN incluindo os componentes IMS. Alguns dos benefícios em usar um sistema com IMS são: interfaces abertas para servidores de aplicações, gestor de subscrições do utilizador, controlo de qualidade de serviço (QoS), suporte à mobilidade, sistema unificado de carregamento e pagamento, personalização de serviços e adaptação multimédia.

Os serviços IPTV, segundo a ITU, podem ser divididos em três tipos, são eles o serviço básico de canais, serviço de dados interactivos e serviços selectivos reforçados. Os serviços básicos de canal são compostos pelos canais de áudio e vídeo (A/V), canais de áudio e caias A/V com dados. Estes canais são transmitidos de forma semelhante á TV terrestre. Os serviços selectivos reforçados abrangem VOD, guia electrónico de programação, gravador de vídeo pessoal, entre outros. Por fim, os serviços de dados interactivos são informações como o estado do tempo, noticias, e-mail, shopping, entre outros.

 

 

Tecnologia:

Set-Top Boxes

 

IPTV, pois são a ligação entre o utilizador, a rede de transmissão e o sistema de televisão do utilizador.
As set-top boxes são um dispositivo computacional que fazem a descodificação do sinal emitido (descodificação do codec e conversão para formato analógico para que a televisão consiga reproduzir o vídeo no ecrã) e ainda garante serviços como VOD, guia electrónico da programação, gestão de direitos digitais, entre outros. Ainda podem suportar ligação á internet trazendo ao utilizador vantagens como web browsing, e-mails, codecs avançados e ligação ao PC. Para que todos estes serviços sejam possíveis as set-top boxes têm os seguintes elementos funcionais:

• Network Interface: Para recepção do sinal IPTV e para enviar os comandos chamados pelo utilizador.
• Saída de áudio e vídeo: Para ligar a set-top box á televisão do utilizador e ao seu sistema de colunas.
• User Interface em conjunto com um controlo remoto
• Acesso condicionado ao hardware e software para permitir a visualização segura dos conteúdos.
• Disco Rígido para gravar programas televisivos.