Jak działa IPTV?
W przypadku tradycyjnej telewizji, programy są nadawane poprzez przekształcenie ich w fale radiowe i przesłanie przez powietrze do anteny na dachu twojego domu. Antena przekształca fale z powrotem w sygnały elektryczne, a odbiornik telewizyjny dekoduje je, aby uzyskać dźwięk i obraz (telewizja satelitarna działa w ten sam sposób, z tą różnicą, że sygnał odbija się w przestrzeni kosmicznej i z powrotem, podczas gdy telewizja kablowa wysyła sygnał bezpośrednio do domu bez fal radiowych). Czym różni się IPTV?
Przechowywanie programów
Programy na żywo są przesyłane strumieniowo w miarę ich produkcji, ale wcześniej nagrane programy i filmy muszą być przechowywane w taki sposób, aby można je było wybrać i przesłać na żądanie. Niektóre usługi VOD ograniczają liczbę programów, które udostępniają, nie dlatego, że brakuje im miejsca na dysku, ale dlatego, że jest to jeden ze sposobów na ograniczenie ogólnej przepustowości ich usługi i jej wpływu na Internet.(Na przykład, jeśli BBC udostępniło każdy program, jaki kiedykolwiek wyprodukowało w swoim iPlayerze, który jest darmowy, znaczna część całego pasma brytyjskiego Internetu byłaby zajęta przez telewizyjne telenowele i sitcomy, potencjalnie spowalniając sieć dla każdego innego rodzaju ruchu w sieci.)
Przygotowanie programów
Po pierwsze, program telewizyjny (albo wcześniej nagrany albo uchwycony na żywo kamerą wideo) musi być przekonwertowany do formatu cyfrowego, który może być dostarczony jako pakiety przy użyciu protokołu internetowego.Czasami oryginalny program będzie już w formacie cyfrowym, a czasami będzie w formie standardowego, analogowego obrazu telewizyjnego (znanego jako format SD), który wymaga dodatkowego przetwarzania (konwersja analogowo-cyfrowa), aby przekształcić go w format cyfrowy.Przy obecnych ograniczeniach przepustowości, filmy wideo muszą być również skompresowane (wykonane w mniejszych plikach), aby mogły płynnie przesyłać strumień bez buforowania (okresowe opóźnienia spowodowane przez odbiornik buforuje nadchodzące pakiety). W praktyce oznacza to, że programy są kodowane albo w formacie MPEG2 albo MPEG4 (MPEG4 jest nowszą formą kompresji wideo, która daje wyższą jakość przy podobnej szerokości pasma i wymaga tylko o połowę mniej pasma do przenoszenia obrazu SD niż MPEG2). Po tym, reklamy muszą być wstawione, a informacje muszą być zaszyfrowane.
Programy strumieniowe
Gdy przeglądasz stronę internetową, efektywnie tworzysz tymczasowe połączenie między dwoma komputerami, więc jeden może „wysysać” informacje z drugiego. Twój komputer (klient) wyciąga informacje z drugiego, zazwyczaj znacznie potężniejszego komputera (serwera), łącząc się bezpośrednio z adresem IP, który odpowiada stronie internetowej, na którą chcesz spojrzeć. Klient i serwer mają krótką, przerywaną rozmowę, w której klient żąda od serwera wszystkich plików, które są potrzebne do zbudowania strony, na którą patrzysz. Serwery są zazwyczaj tak szybkie i wydajne, że wiele klientów może pobierać pliki w ten sposób jednocześnie, z bardzo małym opóźnieniem. Ten rodzaj zwykłego pobierania pomiędzy jednym serwerem klienta a jednym serwerem jest znany jako IP unicasting (większość przeglądania stron internetowych należy do tej kategorii).
IP multicasting
Gdy chodzi o streaming (odtwarzanie programów w trakcie ich pobierania), jednakże, klienci nakładają znacznie większe (i jednoczesne) obciążenie na serwer, co może spowodować niedopuszczalne opóźnienia i buforowanie. Tak więc zstreaming, inny rodzaj pobierania jest używany, znany jako IPmulticasting, w którym każdy pakiet opuszcza serwer tylko raz, ale jest wysyłany jednocześnie do wielu różnych miejsc docelowych; w teorii oznacza to, że jeden serwer może wysyłaćinformacje do wielu klientów tak łatwo, jak do jednego klienta. Więc jeśli masz 1000 osób wszystkich oglądania finału Pucharu Świata w sametime przez Internet, będą one otrzymywać pakiety strumieniowego wideo z jednego serwera wysyłane jednocześnie do 1000 klientów przy użyciu IPmulticasting. Jeśli ten sam dostawca telewizyjny jednocześnie oferuje odcinek serialu Przyjaciele, a niektóre z 1000 osób zdecydują się „przełączyć kanał”, aby go obejrzeć, skutecznie przełączą się z jednej grupy multicastingu IP na inną i zaczną odbierać inny strumień wideo.
Światowa natura Internetu utrudnia równie niezawodne przesyłanie informacji z serwera do lokalnego klienta, jak i do klienta znajdującego się po drugiej stronie planety. Dlatego dostawcy IPTV często używają zsynchronizowanych, ogólnoświatowych sieci serwerów, znanych jako sieci dostarczania treści (CDN), które utrzymują „lustrzane” kopie tych samych danych; wtedy ludzie w Stanach Zjednoczonych mogą przesyłać programy z Mountain View w Kalifornii, podczas gdy ci w Europie mogą je otrzymać z Frankfurtu w Niemczech.
Protokoły IPTV
Kiedy przesyłasz program strumieniowo, nie pobierasz go jak zwykłego pliku. Zamiast tego pobierasz fragment pliku, odtwarzasz go i w trakcie odtwarzania jednocześnie pobierasz następną część pliku, gotową do odtworzenia za chwilę lub dwie. Żadna część pliku nie jest przechowywana zbyt długo. Transmisja strumieniowa działa, ponieważ zarówno komputer użytkownika (klient), jak i komputer, z którego odbierane są dane (serwer), zgodziły się na takie działanie. Internet z powodzeniem łączy praktycznie wszystkie komputery na świecie, ponieważ wszystkie one zgadzają się rozmawiać ze sobą w ten sam sposób, korzystając z wcześniej ustalonych procedur technicznych zwanych protokołami.Zamiast korzystać ze zwykłych, standardowych, internetowych protokołów pobierania (technicznie rzecz biorąc, noszą one nazwy HTTP i FTP), przesyłanie strumieniowe wymaga użycia protokołów przystosowanych do jednoczesnego pobierania i odtwarzania, takich jak RTP (Real-Time Protocol) i RTSP (Real-TimeStreaming Protocol). Przesyłanie strumieniowe w trybie Multicast wymaga użycia protokołu IGMP (IP Group Management Protocol; w książkach i na stronach internetowych można czasem spotkać się z zastąpieniem litery „M” słowem „Membership”), który umożliwia jednemu serwerowi nadawanie do członków grupy klientów (czyli do wielu osób oglądających ten sam kanał telewizyjny).
Sieci zarządzane
Udostępnianie IPTV w publicznym Internecie różni się znacznie od dostarczania go w prywatnej, zarządzanej sieci, która jest tym, co wielu dostawców IPTV ostatecznie zdecyduje się zrobić: poprzez kontrolę całej sieci, mogą zagwarantować poziom jakości i usług. W praktyce oznacza to posiadanie wysoko zorganizowanej, hierarchicznej sieci z krajowym officeknown jako super head-end (SHE, gdzie programy są przechowywane i cała usługa jest koordynowana) karmienie intoregionalnych hubów zwanych wideo hub biur (VHOs), które z kolei obsługują lokalne biura dystrybucji podłączone do set-top boxów w poszczególnych domach.
Oglądanie programów
Każdy, kto ma komputer i szerokopasmowe połączenie z Internetem może oglądać IPTV, ale większość z nas nie chce oglądać telewizji na surowym ekranie laptopa. To dlatego przyszłość IPTV jest prawdopodobne, aby zaangażować widzów zakupu set-topbox (czasami nazywane STBs), które otrzymują dane wejściowe z połączenia internetowego (albo przez kabel Ethernet lub Wi-Fi), dekodować sygnał, i wyświetlić obraz na wysokiej rozdzielczości, telewizor panoramiczny.STB są w rzeczywistości samodzielnymi komputerami zaprogramowanymi do wykonywania tylko jednej czynności: odbierania pakietów strumieniowego wideo, odszyfrowywania ich, konwertowania z powrotem do plików wideo (MPEG2, MPEG4 lub w jakimkolwiek innym formacie, w którym były pierwotnie), a następnie wyświetlania ich jako wysokiej jakości obrazów telewizyjnych.Apple TV działa zasadniczo w ten sposób, wykorzystując set-top box do uruchamiania prostych aplikacji na odchudzonym systemie operacyjnym (tvOS), który zarządza procesem przesyłania strumieniowego wideo przez Internet.
Zdjęcie: Typowy klucz sprzętowy. Zmienia istniejący telewizor w urządzenie do przesyłania strumieniowego, łącząc go z Internetem przez Wi-Fi i HDMI.
Jako prostą, bardziej kompaktową i znacznie bardziej dyskretną alternatywę dla dekodera, można użyć tak zwanego klucza sprzętowego, który wygląda trochę jak pamięć flash USB, ale umożliwia bezpieczny dostęp do programów telewizyjnych w Internecie.Klucz podłącza się do gniazda HDMI (szybki, cyfrowy sygnał wideo o wysokiej rozdzielczości) w telewizorze i łączy się przez Wi-Fi z Internetem, aby bezpośrednio przesyłać programy telewizyjne, filmy i muzykę. Niektóre klucze sprzętowe są całkowicie samowystarczalne: Roku i Amazon Fire działają w ten sposób bez pomocy komputera lub urządzenia mobilnego. Chromecast firmy Google jest nieco inny: generalnie uruchamia się go za pomocą komputera, tabletu lub smartfona (który staje się pilotem), a następnie bezpośrednio przesyła film lub program telewizyjny z Internetu.
Jaka jest różnica między dekoderem a kluczem sprzętowym? To całkiem proste: set-top-box to większe pudełko, które zawiera szybszy procesor z większą ilością pamięci, dzięki czemu może zapewnić wyższą jakość obrazu; to czyni go lepszym do takich rzeczy jak wysokowydajne gry. Niektóre firmy, takie jak Amazon czy Roku, oferują wybór pomiędzy prostym, stosunkowo drogim kluczem sprzętowym a droższym, bardziej zaawansowanym set-top boxem.
Przyszłość nadawania?
Nie ma wielkiego entuzjazmu ze strony zwykłych widzów telewizyjnych dla IPTV, chociaż nie jest to niezwykłe, gdy chodzi o nowe wynalazki i innowacje; nikt nie może naprawdę docenić czegoś, czego jeszcze nie doświadczył. Ale ogromna popularność serwisów VOD, takich jak BBC iPlayer i zmieniających się w czasie osobistych nagrywarek wideo (PVR), takich jak TiVO (i Sky+ w Wielkiej Brytanii) zdecydowanie sugerują, że telewizja będzie coraz bardziej odchodzić od szeroko zdefiniowanych kanałów i sztywnych harmonogramów do bardziej wąsko ukierunkowanych, pay-per-view programming.
Nawet w ten sposób, popyt konsumencki nie będzie główną siłą napędową w przejściu od XX-wiecznej telewizji nadawczej do XXI-wiecznej IPTV – przynajmniej nie na początku. W ciągu ostatniej dekady lub tak, tradycyjne firmy telefoniczne, w obliczu konkurencji ze strony rywali opartych na kablach, nie mieli wyboru, ale do przedefiniowania się jako dostawców usług informacyjnych, oferując łączność z Internetem, jak również usługi telefoniczne.Bardziej potężne i przedsiębiorczy wśród nich teraz zobaczyć dalsze możliwości biznesowe poprzez redefinicję siebie tak, że oferujątelefon, Internet i usługi telewizyjne jednocześnie. Firmy kablowe już oferują wszystkie trzy usługi w atrakcyjnych pakietach; IPTV sprawia, że topossible dla dostawców telefonicznych i nadawców do połączenia sił i konkurować.W dłuższej perspektywie, kto wie, czy ludzie będą nawet postrzegać telewizję, telefon, i Internet jako odrębne podmioty, lub czy będą one nadal doconverge i fuzji?
Dostarczanie IPTV brzmi łatwiejsze niż może okazać się w praktyce. Największą przeszkodą w tej chwili jest to, że zbyt mało domów ma łącza szerokopasmowe o przepustowości wystarczającej do obsługi jednego strumienia telewizyjnego wysokiej jakości, nie mówiąc już o kilku jednoczesnych strumieniach (jeśli w tym samym domu jest kilka telewizorów). Modernizacja zwykłych łączy szerokopasmowych do światłowodowych, tak aby rutynowo dostarczały do domów 10-100Mbps, będzie wymagała czasu i znacznych inwestycji. Dopóki to nie nastąpi, dostawcy IPTV nie będą w stanie zagwarantować „jakości usług” (często określanej jako QoS lub czasami jako „jakość doświadczenia”, QoE) tak dobrej, jak telewizja dostarczana przez kabel, satelitę lub przez fale radiowe. Latencja (opóźnienia w dostarczaniu pakietów) i utrata pakietów są wystarczające problemy dla VoIP (Voice Over Internet Protocol) telefony, i stają się one znacznie bardziej problem, gdybroadcast-jakość wideo jest dodawany do strumienia. Ponieważ IPTV wykorzystuje skompresowane formaty wideo, takie jak MPEG2 i MPEG4, utrata pakietów ma znacznie poważniejsze skutki niż w przypadku nieskompresowanych strumieni wideo lub audio: im wyższy stopień kompresji, tym większy wpływ ma każdy utracony pakiet na obraz, który widzimy.
Przy odrobinie szczęścia IPTV może wystartować w dokładnie taki sam sposób, jak szerokopasmowy Internet na początku XXI wieku: wtedy, gdy więcej osób korzystało z Internetu, czuli się ograniczeni ograniczeniami łączności dial-up, domagali się (i pokazali, że są gotowi zapłacić za) wyższej jakości łącza szerokopasmowe, i zapewnili wystarczające dochody firmom telekomunikacyjnym, aby uaktualnić swoje sieci. Gdy widzowie zaczną doświadczać wygody, kontroli i interaktywności IPTV, wyższe przepustowości łączy internetowych, które sprawiają, że jest to możliwe, wydają się być pewne, aby podążać.
