seminar ski - iptv - secerbegovic elmir

FAKULTET ELEKTROTEHNIKEodsjek: Tehnička Informatika

SEMINARSKI RAD

IPTV

Šećerbegović Elmir

8763-E/TI

Seminrski rad - IPTV - Šećerbegović Elmir

SADRŽAJ

1. Uvod........................................................................................................................ 2

2. Izazovi i ciljevi......................................................................................................... 3

2.1 Prostorno-vremenski izazov....................................................................... 32.2 Prijenos multimedije................................................................................... 42.3 IP – osnovni pojmovi.................................................................................. 52.4 QoS............................................................................................................ 7

3. TV over IP .............................................................................................................. 8

3.1 Ciljevi IPTV ................................................................................................ 83.2 H.264/MPEG-4 AVC .................................................................................. 9

3.2.1 Prednosti i mane H.264/MPEG-4 AVC ..................................... 103.2.2 Interes kompanija za codec-om ................................................. 123.2.3 IP video usluga preko DSL-a ..................................................... 15

4. Zaključak .............................................................................................................. 17

5. Literatura .............................................................................................................. 18

1


1. UVOD

Cilj stvaranja računarskih mreža je spajanje računara na različitim lokacijama tako da oni mogu međusobno komunicirati.U početku je večina podataka koji su ti računari razmjenjivali bila u tekstualnom obliku što je bilo razumljivo uzimajuči u obzir arhitekturu i kvalitetu tadašnjih mrežnih tehnologija.Danas sa naglim razvojom mrežnih i multimedijalnih tehnologija, multimedija je postala standardna pojava na Internetu.Na tržištu su se pojavili multimedijalni mrežni proizvodi kao što su Internet telefonija, Internet televizija, videokonferencija i dr.Takođe ljudi će sve više iskorištavati prednosti ovakvih usluga pa stoga imamo nagli razvoj usluga kao što su učenje na daljinu (Distance Learning), sastanci radnih grupa čiji članovi se nalaze na različitim krajevima svijeta i dr.Naravno gledano sa ekonomske strane ovakve usluge su očigledno isplative.Međutim multimedijalne mrežne usluge moraju izgraditi hardversku i softversku infrastrukturu koje će podržati prijenos multimedije i omogučiti korisnicima kvalitetnu komunikaciju.Vjeruje se da će jednog dana multimedijalne mreže zamijeniti telefone, televizore i druge izume.

Uzimajući u obzir dosad navedeno jasno je da vlada velika konkurencija za osvajanje tržišta u okviru multimedijalnih mrežnih usluga. Telefonske kompanije suočavaju se sa sve većom konkurencijom koja nudi sve više usluga. Kablovska televizija uzima dio njihovog kolača na način da uz standardnu ponudu (tv programi, Video on Demand) nudi konstantni priključak na Internet te VOIP.

Druga vrsta konkurencije je ta što se korisnici sve više okreću mobilnim telefonima i zamjenjuju ih za standardne fiksne linije.

Zato je telekomunikacijskim kompanijama potrebna nova tehnologija da ožive svoju vodeću poziciju kao pružatelji usluge pristupa Internetu i da pomoću nove tehnologije, širokopojasnim internetom (DSL) ponude nove usluge s kojima će se moći natjecati s konkurencijom.

Nova usluga koja bi im mogla vratiti izgubljeno tržište je IPTV (neki je zovu i interaktivnom TV, Internet TV), a omogućio bi ju novi standard u video kompresiji H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) zajedno sa širokopojasnim internetom, odnosno xDSL-om.

2


2. IZAZOVI I CILJEVI

2.1 Prostorno-vremenski izazov

Slanje multimedijalnih podataka i usluga računarskim mrežama nije nimalo lak zadatak. Za početak postoje barem tri poteškoće.

Prvo, u usporedbi s tradicionalnim tekstualnim aplikacijama, multimedijalne aplikacije obično zahtjevaju puno veću širinu pojasa. Tipičan QuickTime filmski isječak u trajanju od 25 sekundi i formata 320x240 elemenata slike zauzima i do 2,3 MB što je otprilike ekvivalent 1000 ekrana tekstualnih podataka. To je bilo nezamislivo u vrijeme dok su se mrežama prijenosili samo tekstualni podaci.

Drugo, većina multimedijalnih aplikacija zahtjeva prijenos podataka u realnom vremenu. Audio i video podaci moraju se reproducirati kontinuirano, točno onom brzinom kojom su bili uzorkovani. Ako podaci ne stignu na vrijeme, reprodukcija će stati i ljudsko uho ili oko će primijetiti pogrešku. U Internet telefoniji, ljudsko uho neće osjetiti kašnjenja manja od 250 ms. Ako kašnjenje prijeđe 250 ms glas će zvučati kao da je prespojen preko udaljenog satelita i korisnik će se žaliti na kvalitetu ostvarenog poziva. Osim kašnjenja, mrežna zagušenja imaju još veći učinak na prijenos podataka u stvarnom vremenu. Kod prijenosa podataka koji ne moraju stizati u stvarnom vremenu na odredište, zagušenje mreže će imati za posljedicu jedino to da će podacima trebati više vremena da stignu na odredište ali korisnik neće primijetiti nikakve pogreške prilikom reprodukcije. S druge strane, podaci koji moraju stići u stvarnom vremenu biće izbačeni ako ne stignu na vrijeme, a njihova eventualna retransmisija će samo još više pogoršati situaciju i napraviti zastoj u mreži.

Treće, prijenos multimedijalnih podataka je najčešće usnopljen. Kod većine multimedijalnih aplikacija prijamna strana ima ograničenu veličinu spremnika (buffer). Ako se ništa ne poduzme da se “izgladi” usnopljenost podataka može se desiti ili preljev (overflow) ili da stigne premalo podataka (underflow) u prijamni spremnik. Računar koje prima takve podatke neće ih znati prikladno obraditi. Kada podaci stižu prebrzo spremnik će se “preliti” i neki paketi će biti izgubljeni što će u konačnici rezultirati lošijom kvalitetom reproduciranog materijala. Kada podaci stižu presporo, računar neće imati dovoljno podataka za obradu u spremniku, što također ruši kvalitetu.U svakodnevnom životu, usnopljeni prijenos i stvarno-vremenski prijenos multimedijalnih sadržaja istovremeno dijele tisuće ili milijuni korisnika koji imaju ograničenu širinu frekvencijskog pojasa, nepredvidivo kašnjenje i dostupnost. Kako riješiti ove probleme danas je glavni izazov s kojim se multimedijalni mrežni promet mora suočiti. Mogućnost rješenja ovih problema dolazi iz postojeće softverske mrežne arhitekture i brzonapredujućih hardverskih rješenja. Osnovni dijelovi Interneta, TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) i UDP/IP (User Datagram Protocol / Internet Protocol), osiguravaju mnoštvo mogućnosti koje multimedijalne aplikacije mogu iskoristiti.

Dakle, projektiranje stvarno-vremenskih mrežnih protokola za multimedijalne usluge postaje glavna zadaća inženjera i stručnjaka diljem svijeta, prije no što započne pravo multimedijsko doba.

3


2.2 Prijenos multimedije

Postoje i drugi načini prijenosa multimedijalnih podataka kao što su rezervirani linkovi, kabeli i ATM. Međutim, unatoč tome prijenos preko Interneta je izuzetno privlačno rješenje. Rezervirani linkovi i kabeli nisu praktični jer zahtjevaju posebne instalacije i adekvatnu novu programsku podršku. Bez postojećih tehnologija kao što su lokalne mreže (LAN, Local Area Network) i WAN (Wide Area Network) razvoj nove programske podrške postaje jako skup. ATM se smatrao najboljim rješenjem za multimediju jer podržava vrlo širok frekvencijski pojas, konekcijski je orijentiran i podržava različite razine kvalitete usluge (Quality Of Service – QoS) za razne primjene. Ali trenutno vrlo malo korisnika ima ATM mrežu u svojim ustanovama, a još manje ih ima ATM do svojeg računara u tim ustanovama. S druge strane, Internet se eksponencijalno širi. Dobro razvijene LAN i WAN tehnologije temeljene na IP protokolu povezuju sve veće i veće mreže po cijelom svijetu i uključuju ih u Internet. U stvari, Internet je postao platforma za većinu mrežnih aktivnosti. Ovo je osnovni razlog za daljnje razvijanje multimedijalnih internetskih protokola. Druga prednost prijenosa multimedije preko IP-a je da korisnici mogu imati integrisane podatkovne i multimedijalne usluge u jednoj mreži bez dodatnih ulaganja u novu mrežu i sučelja između različitih mreža. Internet svojom arhitekturom nije naročito pogodan za prijenos stvarno-vremenskih multimedijalnih podataka. Budući da multimediju karakteriziraju velika količina podataka i vrlo gust promet kroz mrežu, hardver mora osigurati dovoljnu širinu frekvencijskog pojasa.

Multimedijalne usluge su obično predviđene za višeodredišno slanje (multicast), tj. za slanje istog multimedijskog sadržaja grupi primatelja u isto vrijeme, pa protokoli dizajnirani za multimedijalne usluge moraju to uzeti u obzir zbog smanjenja prometa. Također je potrebno obaviti rezervaciju resursa da bi se stvorio dovoljno širok kanal za stvarno-vremensku aplikaciju. Treba paziti i na to da je Internet paketska mreža i da paketi nezavisno putuju do odredišta. Budući da paketi moraju doći na odredište u točno određenom vremenskom slijedu, potrebni su novi prijenosni protokoli koji će i o tome brinuti, kako bi se audio i video podaci nesmetano reproducirali i bili prikladno sinkronizirani.

Rješenje za prijenos multimedije preko IP-a je u tome da se klasificira sav promet, da se odrede prioriteti za različite aplikacije te da se onda rezerviraju resursi. Radna grupa za integrisane usluge IETF (Internet Engineering Task Force) razvila je poboljšani internetski model koji su nazvali Integrated Services za stvarnovremenskeaplikacije. Resource ReSerVation Protokol (RSVP), zajedno sa Real-time Transport Protokolom (RTP), Real-time Control Protokolom (RTCP) i Real-time Streaming Protokolom (RTSP) osiguravaju temelje za stvarno-vremenske usluge. Oni omogućavaju aplikacijama da konfiguriraju i upravljaju istom infrastrukturom za multimedijalne i tradicionalne usluge i da si same odrede vrstu i kvalitetu usluge koja im je potrebna.

4


2.3 IP - osnovni pojmovi

Internet je najopšte govoreći mreža dviju ili više mreža. Kao globalni informacijski sistem logički je povezan jedinstvenim adresnim prostorom temeljenim na IP-u (Internet Protocol). Komunikacija se temelji na TCP/IP obitelji protokola i IP kompatibilnim protokolima, te njihovim proširenjima i sljedbenicima. Usluge viših slojeva temelje se na infrastrukturi i komunikaciji navedenih sistema. Internet je datagramska mreža, odnosno radi na principu komutacije paketa.

Mreža je skup računara (PC, radne stanice), uređaja, komunikacijskih medija i mrežnog softvera koji implementiraju neki komunikacijski protokol. Mreže mogu biti povezane komutacijskim uređajima – obnavljačima (repeater), mostovima (bridge), usmjeriteljima (router) i spojnim pristupima (gateway).

Protokol je skup pravila koja propisuju način na koji se podaci prijenose preko komunikacijskog medija. Npr. protokol može odrediti redoslijed razmjene podataka između dviju strana. U stvari, razmjena podataka između dvije strane može se jedino obaviti ako oba računara koriste isti protokol.

Svojstvo Interneta da posjeduje veliki broj različitih protokola, od kojih svaki obavlja neku drugu funkciju, omogućava mu modularnost, fleksibilnost, jednostavnost i proširivost. Mrežni poslužitelji koji pružaju neku određenu uslugu trebaju samo implementirati taj konkretni protokol ne brinući se da njihova usluga neće raditi. Nadalje, određene komponente protokola mogu se koristiti u drugim aplikacijama, pa se ne mora ponovno izmišljati neke specifične funkcije.

IP (Internet protokol) omogućava prijenos podataka i to je datagramska usluga. Datagram je skup podataka koji se šalju u jednoj poruci. IP je odgovoran za usmjeravanje individualnih datagrama. TCP isporučuje IP-u datagrame. Naravno mora mu reći Internet adresu odredišnog računara i taj podatak je sve što zanima IP. Zadatak IP-a je samo da nađe rutu do odredišta i isporuči datagram. Da bi se omogućilo spojnim pristupima i ostalim sistemima da proslijeđuju datagram, IP dodaje svoje zaglavlje.

,,,,,

Slika 1.

5


U zaglavlje zapisuje izvorišnu i odredišnu adresu, broj protokola i zaštitnu sumu. Izvorna adresa je adresa Vašeg računara, a odredišna je adresa nekog drugog računara. Broj protokola govori IP-u na prijamnoj strani da proslijedi datagram TCP-u (a ne nekom drugom protokolu kao što je npr. UDP). Zaštitna suma omogućava IP-u na prijamnoj strani da utvrdi da li se zaglavlje oštetilo u prijenosu (ova zaštitna suma razlikuje se od one koju dodaje TCP). IP, dakle, pruža bezkonekcijsku i nepouzdanu uslugu isporuke. Osim toga u zaglavlju IP-a postoji još jedna informacija koja je jako važna. Time to Live je broj koji se smanjuje svaki put kada datagram prođe kroz neki sistem i kad on postane jednak nuli datagram se odbacuje. To se koristi ako se u mreži dogodi neka petlja, da ne bi došlo do zagušenja.

6


2.4 QoS

Postoji mnogo definicija kvalitete usluge (QoS, Quality of Service). Npr. ITU-T E.800 definira kvalitetu usluge kao “ukupni učinak djelovanja usluga koje određuju razinu zadovoljstva korisnika usluga”. Visoka kvaliteta usluge je kategorija koja bitno ovisi o očekivanjima korisnika. Npr. u fiksnoj telefoniji korisnik očekuje stalnu raspoloživost sistema. Nadalje, kad se poziv jednom prihvati, korisnik očekuje da neće biti neočekivano prekinut i da će kvaliteta biti stalna. U mobilnoj se telefonskoj mreži korisnici lakše mire s činjenicom da ne mogu uvijek ostvariti poziv, da se on nekada prekine i da kvaliteta veze varira.

U Internetu je standardni model usluge tzv. “best-effort” model: mreža će pokušati zadovoljiti korisnikove zahtjeve, ali bez ikakvih garancija da će tražena kvaliteta zaista biti pružena. U većini primjera zastupa se elastičan pristup kvaliteti usluge, tj. prilagođavanje promjenama u propusnosti i kašnjenju, dok se niti u slučaju mrežnog zagušenja usluga ne odbija, već svi korisnici osjećaju pogoršanje kvalitete. Iako su korisnici Interneta navikli na čekanje i prolazne probleme s kašnjenjem i propusnošću, kod npr. pregledavanja web stranica, za multimedijalne primjene (prijenos govora ili videa), kao i stvarnovremenske primjene, takav model nije prihvatljiv.

QoS se može promatrati na tri razine:

▪ Aplikacija

Kvaliteta na razini aplikacije. Korisnik je čovjek. Odnosi se uglavnom na kvalitativne parametre kao što su percepcijska kvaliteta pojedinog medija, odnos među pojedinim medijima, kvaliteta međusobne usklađenosti.

▪ Sistem

Kvaliteta na razini sistema. Korisnik je aplikacija. To su kvantitativni parametri (propusnost, vrijeme odziva, sistem posluživanja i raspoređivanja).

▪ Mreža

Kvaliteta na razini mreže. Korisnik je sistem. Izražava se preko mjerljivih, kvantitativnih i kvalitativnih parametara kvalitete usluge. To su propusnost, kašnjenje, kolebanje kašnjenja, gubici, raspoloživost i blokiranje. Uloga kvalitete usluge je rezervacija i dodjela resursa od izvora do odredišta za vrijeme multimedijalne sjednice, održavanje resursa prema specifikaciji zatražene kvalitete usluge i prilagodba promjenama koje nastaju tijekom poziva.

7


3. TV over IP

3.1 Ciljevi IPTV

Domaćinstva postaju sve više digitalna sa svakim novim tehnološkim razvojem. Na to nas tjera i potrošačka kultura kojoj možemo zahvaliti da u svojoj ponudi digitalne zabave imamo razne uređaje kao što su MP3 playeri, set-top boxes ( STB- koji omogućuju pretvaranje podataka s mreže u signal pogodan za prikaz na televizoru), osobni video rekorderi (PVR – uređaji s veliki kapacitetom za pohranu raznih video i audio sadržaja s TV ili bilo kojeg drugog izvora multimedije), digitalne kamere, fotoaparati i HDTV. Osim toga svi se ti uređaji povezuju u lokalnu bežičnu mrežu sa ostalim uređajima u kući kao što su stolni PC-i ili prijenosni računari i ostali elektronički uređaji i time stvarajući digitalnu kuću. Dakle, digitalna kuća nije vizija već je itekako prisutna. Danas većina domaćinstava koriste Internet da bi razmjenjivali fotografije, skidali glazbu, filmove i komunicirali s rodbinom i prijateljima. No da bi sve te potrebe koje nam omogućuje Internet bile dostupne istovremeno i realtime potreban nam je širokopojasni Internet, odnosno DSL, a korak ka potpunoj integraciji interneta u digitalnu kuću je IPTV kao sljedeći korak u razvoju digitalne kuće.

Očekuje se da će IPTV donijeti sa sobom širu lepezu komunikacijskih servisa i zabavih sadržaja od tradicionalne televizije. IPTV nudi napredne servise i sposobnost da ponudi personalizovan i interaktivan sadržaj.Šta to znači? IPTV putem svojih aplikacija nudi slijedeće :

TV to the living room

Time-shifted TV or Personal Video Recorder (PVR)

Interactive TV

TV to the desktop

Navedene aplikacije imaju višestruku mogučnost.Korisniku se daje mogučnost izbora programa u zavisnosti od njegovih potreba,da gleda kad i koliko hoće željeni sadržaj. Takođe postoji ogroman broj personalizovnih servisa,naprimjer igre, za koje se planira da će biti izuzetno zastupljenje i popularne, horoskopi, online chat, email servisi i mnogo dr.Moći će se čak i realizovati sistem kučne zaštite jer je IPTV dvosmjerna komunikacija kao i mnogi kućanski poslovi koji su dosad zahtjevali neposrednu prisutnost korisnika.

Što se tiče faktora za ostvarenje ovih ciljeva, a to je prvenstveno infrastruktura koja će podržati IPTV, treba istaći da trenutna razvijenost mrežne infrastrukture sasvim dovoljna da IPTV postane realnost.Prepostavlja se da će se broj DSL pretplatnika sa 91 milion koliko je bilo u 2004 popeti na 202 miliona u 2008.Uporedo sa time,svakodnevno se nalaze riješenja za bolju video kompresiju.Takođe smatra se da će veoma brzo biti dovoljan streaming od 1,5 do 2 Mbps za kvalitetan prijenos slike putem IPTV.Uz to cijene uređaja neophodnih za IPTV (setup-boxes) će sa sadašnjih $200 pasti na nekih $50 tokom narednih godina.Uzimajući u obzir ove

8


faktore IPTV tehnologija će sve ubrzanije zauzimati prostor na tržištu tako da će od sadašnjih 2.1 miliona korisnika taj broj porasti oko 10 puta.Sa tokom stopom rasta sasvim prirodno je što danas postoji oko 160 kompanija koje nude usluge IPTV servisa.

3.2 H.264/MPEG-4 AVC

Zahtjevi za naprednijim video kompresijskim standardom koji će uključivati MPEG-2 i H.263 standarde i podići ih na višu razinu bili su upućeni radnoj grupi sastavljenoj od dviju krovnih organizacija ITU-T i ISO/IEC u proteklih par godina, koji su do sada i postavili postojeće standarde H.26x i MPEG-x. Na kraju smo dobili standard koji je isplivao pod nazivom H.264, također zvanom i MPEG – 4 part 10 ili MPEG – 4 Advanced Video Coding (AVC). U tabeli je sažetak razvoja standarda i njihovih namjena.

Standard Organizacija Namjena

H.261,H.263,H.263+,H.263++ ITU-TVideo telefonija,video

konferencije

MPEG-1,MPEG-4 SP/ASP ISO/IEC JTC1

DVD,Video-on-demand,digital video broadcast

preko kabla/satelita , videostreaming internetom i

wirelessom, IPTV

H.262/MPEG-2,H.264/MPEG4AVC

Joint Video Team(JVT) osnovan od ITUT

i ISO/IEC JTC1

Video on Demand, digitalvideo preko

kabla/satelita/DSL-a,videostreaming preko interneta i

wierlessa,IPTV

9


MPEG-2 je video codec koji je standard za digitalni video broadcast već duži niz godina za aplikacije koje zahtijevaju široko propusno područje za prijenos. MPEG-2 zahtijeva 2Mbps propusnog pojasa što je moguće dobiti preko coaxial kabla i satelitskim linkom za broadcast prijenos digitalnog videa.

MPEG-4 Simple Profile (SP) i Advaced Simple Profile (ASP) standardi su razvijeni zaemitiranje videa preko interneta. MPEG-4 nudi softverska rješenja kompresije i dekompresije video sadržaja za prijenos preko mreže čija propusnost varira i puno je manja od one preko koje se prijenosi MPEG-2 kompresirani video. Rezultat MPEG-4 standarda nije baš bio što su gledatelji očekivali na TV-u (slika je bila „zrnata“), ali dovoljno da ponudi i pokaže nove interesantne usluge i da pojača dojam bogatstva i potencijala koju ima Internet.

H.264/MPEG-4 AVC stavlja naglasak na potrebi za većom kompresijom što naravno vodi na smanjenje potrebnog pojasa propusnosti za prijenos, ali i da pritom zadovolji potrebe za kvalitetom broadcast prijenosa koji ima MPEG-2 standard kao i što ima usluga Video on Demand i HDTV-a.

H.264 zadovoljava potrebe za kvalitetom broadcast emtiranja i Internet streaminga smanjujući širinu potrebnog pojas za otprilike pola od širine koja je bila potrebna da se prenese MPEG-2, ali i dalje bez gubitaka u kvaliteti kakvu možemo vidjeti kod MPEG-2 standarda.Koristeći H.264/MPEG-4 AVC i hardware koji omogućuje H.264 kompresiju, transport i dekompresiju, telekomunikacijske kompanije mogu podići svoje prihode sa novim interesantnim uslugama kao što su Video on Demand(VOD), HDTV prijenos i interaktivnu TV. Vrijeme IPTV-a preko DSL-a je stiglo!

3.2.1 Prednosti i mane H.264/MPEG-4 AVC

H.264 je prekretnica za video distribuciju preko DSL-a, a taj novi standard:

• Udvostručuje efikasnost kompresije, smanjuje širinu pojasa propusnosti (bandwith) za pola koji je bio potreban kod MPEG-2 standarda za prijenos high-quality videa

• Omogućuje prijenos više sadržaja preko već postojeće infrastrukture jer isti sadržaj nakon što je kompresiran sa H.264/MPEG AVC-om troši manje bandwidtha

• Smanjuje troškove prijenosa jer ista informacija dolazi duplo brže (naravno jer je fizički manja, a kvaliteta ostaje sačuvana)

• Smanjuje investicijske troškove jer hardware potreban za H.264/AVC je sastavljen od komercijalnih komponeti koje se mogu nabaviti u dućanu, tj. za njegovu realizaciju nije potrebno projektirat posebne signal-procesing hardware

10


• Ugrađeni NAL (Network Abstraction Layer) omogućava veliku fleksibilnost u prijenosu, bilo da se radi o paketnim mrežama ili bitstreams mrežama, omogućavajući laku nadogradnju na postojeća MPEG-2 rješenja

• Broj usluga traženih preko DSL do udaljenosti na kojima do sada nije mogao ponuditi više usluga i zahtjeva sada raste: tako dva video signala standardne kvalitete mogu biti prenošena preko jednog xDSL-a širine 1.5 Mbps. Korisnici mogu gledati (a ISP-ovi naplaćivati) dva Video on Demand zahtjeva

• Više se sadržaja može prenjeti na šire područje, odnosno do većeg broja korisnika, povećavajući ukupni broj dostupnog tržišta za IPTV. MPEG-2 se moglo pokriti područje od oko 810 m2 po Reginalnom Office dok H.264/MPEG-4 AVC omogućuje da pokrije područje od oko 1440 m2

• Veća pokrivenost se ne mora postići implementacijom skupih pojačala ili podizanjem novih regionalnih centara

• H.264/MPEG-4 AVC codec može biti implementiran na komercijalne i industrijski standardiziranu opremu te nema potrebe za posebno razvijenom procesnom opremom

Slika 2.

11


3.2.2 Interes kompanija za codec-om

Samo nekolicina korisnika može uživati u blagodatima širokopojasnog interneta od 3 do 8 Mbps kojim je moguće slati MPEG-2 kompresirane multimedijalne saržaje visoke kvalitete, a za čiji prijenos je potreban bandwidth od 2 Mbps . Ali činjenica da zbog ograničene udaljenosti do koje može ići DSL signal bez većih gubitaka od centrale do korisnika, ograničava broj korisnika koji mogu na određenoj udaljenosti koristiti DSL (DSL loop lenght)

Slika 3.

No većina korisnika koriste DSL do maximalnog pojasa propusnosti od 1.5 Mbps, a sa tom širinom pojasne propusnosti moguće je gledati video streaming s interneta koji je kompresiran MPEG-4 ASP codecom, a nije dovoljno da se gleda video visoke kvalitete kompresiran MPEG-2 codecom.

U SAD-u su pružatelji usluge kablovske televizije preko svoje infrastrukture počeli nuditi usluge kao što su VOIP, Video on Demand i pristup internetu što se korisnicima dopalo što većinu usluga mogu dobiti od strane jednog operatera, osim telefonije. Ali i na tom polju su velike telefonske kompanije počele gubit korisnike zbog pojave wireless tehnologije koja korisnicima pruža mogućnost da budu dostupni u svakom trenutku i time dobivaju svoju osobnu telefonsku liniju. Sve to uzrokuje

12


gubitak tržišta za telefonske kompanije koje nude pristup internetu,širokopojasni internet i telefonske usluge. Da bi uspjeli ponovo vratiti izgubljeno tržište potrebna im je nova tehnologija. Povratak im nudi novi H.264/MPEG-4 AVC codec , koji će zajedno sa širokopojasnim internetom, DSL-om, ponuditi veći broj usluga i omogućiti im konkurentnost.

H.264/MPEG-4 AVC prepolavlja zahtjeve za prijenos full-screen DVD-kvaltetni video do korisnika, a također smanjuje zahtjeve za širinom pojasa za prijenos standardnog televizijskog digitalnog signala na 700 kbps – što omogućuje istodoban prijenos videa DVD – kvalitete i digitalne televizije za razliku od MPEG-2 codec-a koji zahtjeva širinu od min 3 Mbita za prijenos DVD - kvalitetnog videa, kao što se iz slike 4 može vidjeti. Dakle potreban bandwidth će nam osigurati DSL.

Slika 4.

Koristeći novu platformu na H.264/MPEG-4 AVC-u te na korisničkom djelu infrastrukture gdje se nalaze PC ili STB (set-top boxes), telekomunikacijske kompanije mogu preko svoje, već postojeće, infrastrukture ponuditi uslugu kao što su Video on Demand, lokalnu , nacionalnu i televiziju s posebnim sadržajima, on-line igranje, skidanje muzike te interaktivnu televiziju.

13


Dakle sa DSL tehnologijom telekomunikacijske kompanije dobivaju ponovno prednost u ponudi i pružanju usluga, pogotovo uslugom kao što je IPTV koju sada mogu ponuditi i većem broju korisnika jer je DSL propusnost od 1,5 Mbps dostupna na većoj udaljenosti (na slici DSL loop lenght 1ft približno 30-ak cm), za razliku od pružatelja usluge kablovske televizije. Iako pristup internetu preko kablovske televizije i satelita uzima dio Internet tržišta telekomunikacijskim kompanijama, DSL je i dalje vodeća širokopojasna tehnologije čiji broj korisnika širom svijeta i dalje raste.

14


3.2.3 IP video usluga preko DSL-a

Slično kao što za MPEG-2, tako i za H.264/MPEG-4 AVC je potrebna odgovarajuća oprema za kompresiranje i dekompresiranje da bi se video signal pripremio za prijenos i čitanje na korisničkoj strani (kao što su STB-i ili PC-i). prijenos sadržaja kompresiranog H.264/MPEG AVC codecom kompatibilan je s načinom prijenosa MPEG-2 sadržaja, što pojednostavljuje nadogradnju i prijelaz, kompanijama koje su već uložile u MPEG-2 opremu, MPEG-2 na H.264/MPEG-4 AVC standard koristeći prijenos preko TCP/IP i wierlessa.

Značajna razlika H.264/MPEG-4 AVC-a s obzirom na MPEG-2 codec da H.264/MPEG- 4 AVC ne zahtijeva novu i skupu hardware-sku opremu, kao što je to zahtijevao MPEG-2, pa ga je lako i brzo implementirati u već postojeću standardnu procesnu opremu , server i STB-e. To također omogućuje prijenos sadržaja i na uređaje na kojima se MPEG-2 sadržaji nisu mogli prikazivati, kao što su PDA i mobiteli. H.264/MPEG-4 AVC je idealan za, ali ne i ograničen, na video uslugu preko DSL-a. H.264/MPEG-4 AVC encoder sistem u glavnom dijelu (slika 6) prebacuje čisti video signal primljen od ISP-a u kompresiran video H.264/MPEG-4 AVC stream.

Slika 6.

15


Kompresirani video može ostati na streaming serveru ili može biti poslan do nekog regionalnog video servera (na slici 6 Regional Office) od kojeg bi se mogla pružati Video on Demand usluga , a također ti podaci mogu biti odmah distribuirani do korisnika kao tipa program u živo.

H.264 je podijeljen u dva posebna sloja, Network Abstraction Layer (NAL) i Video Coding Layer (VCL). NAL je odgovoran za pakiranje i enkapsuliranje kompresiranih podatak na odgovarajući način ovisno o karakteristikama mreže kroz koju će podatci biti poslani ili korišteni. Dok je VCL dio odgovoran za generiranje odgovarajućeg video prikaza video podataka. Dakle, NAL rješava zahtjeve mreže kroz koju će podaci biti distribuirani te tako omogućuje da VCL nivo bude neovisan o vrsti mreže kroz koju će podaci biti distribuirani. H.264/MPEG-4 AVC podržava obje vrste orijentiranih mreža IP i ne-IP mreža (žičanih i wierless) te njihove transportne mehanizme kao što su H.320,H.324, RTP (real time protokol) i MPEG-2 transportni stream. Kada video podaci stignu na korisnički dio mreže, oni se usmjeravaju do klijenta preko DSL modema i korisničke lokalne mreže bilo wierlessom ili ethernetom. STB uređaj dekompresira video stream i prikazuje ga na TV.u, dok bi na PC-u to radila neka od aplikacija (pleyer) (Real Player, Windows Media Player i tsl.)

Slika 7.

16


4. Zaključak

IPTV je usluga koja će sigurno izmjeniti naš svakidašnji život. Pitanje vremena je kada ćemo imati u našim domovima usluge IPTV-a.Naravno to će diktirati tržište sa svojim zahtjevima međutim IPTV treba shvatiti kao pozitvnu stvar koja će nam olakšati mnoge stvari.Obradili smo šta je IPTV i infrastrukturu potrebnu da ona bude dostupna u našim domovima i vidjeli da većinu toga več posjeduju telefonske kompanije koje će biti nositelj usluga IPTV-a.Zbog toga preporučujem da se spremimo na novu eru nadolazaće tehnologije jer će ona biti prekretnica u dosadašnjim shvatanjima komunikacije i prijenosa podataka putem računarskih mreža.

IPTV , dobrodošao !!!

17


5. Literatura

1. RFC 0791 Internet Protocol. J. Postel.

2. RFC 0793 Transmission Control Protocol. J. Postel.

3. RFC1889 RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. Audio-VideoTransport Working Group, H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V.

Jacobson.

4. RFC 2236 Internet Group Management Protocol, Version 2. W. Fenner.

5. RFC 2326 Real Time Streaming Protocol. H. Schulzrinne, A. Rao, R. Lamphier

6. http://www.cisco.com/warp/public/759/ipj_2-4/ipj_2-4_multicast.html

7. http://www.stanford.edu/class/ee398b/handouts/05-StandardsH264JVT.pdf

8. http://althosbooks.com/iptvdictionary.html

9. http://www.envivio.com/products/h264.html

18

seminar ski - iptv - secerbegovic elmir

Documents