Что поможет сделать Internet TV более доступным?

Современный телезритель хочет иметь доступ к разнообразному контенту из большого количества источников, что подразумевает повышенные требования к интернет-доставке. С появлением гибридных технологий вполне логично ожидать, что телевизионное вещание будет настолько интенсивно использовать интернет, насколько это позволяет один эфирный канал. Но у интернета есть ряд ограничений, которые следует учитывать при расчете на прибыль. Некоторые из этих ограничений можно преодолеть с помощью новых технологий.

Стриминг может предоставить высокое качество сервиса

По своей сути, Internet TV - это способ доставки потокового видеоконтента на персональные компьютеры, STB или internet-connected телевизоры посредством интернет-соединения. Internet Protocol Television или IPTV является явлением особым, когда устанавливается постоянное соединение с ТВ-подписчиком с помощью специальной линии или канала, который соединяет с телефонной системой центрального офиса. Однако в перспективе многие интернет-зрители смогут получить свой контент через свое интернет-соединение. В таком случае они получают OTT- видеосервис, который использует ту же полосу пропускания, что и остальной интернет трафик.

Такое общее пользование полосой пропускания влияет на качество сервисов Internet TV. Поскольку наземный канал имеет фиксированную полосу пропускания, Internet TV сервис должен иметь общую полосу пропускания, как на локальном уровне (например, в пределах дома пользователя), а также на региональном уровне (например, с другими подписчиками). Это означает, что полоса пропускания, доступная для ресивера, может постоянно меняться в пределах широкого диапазона, а подписчики имеют возможность получить разные уровни гарантированного сервиса. Снижение битрейта до наименьшего общего знаменателя приведет к плохому качеству видео для всех. Решение этой проблемы предлагают новые технологии.

Прогрессивная загрузка и стриминг

Простейший способ для доставки видео через интернет - это использование прогрессивной загрузки, которую иногда называют «HTTP- стриминг». Это простая пакетная загрузка видеофайла в терминал пользователя (например, Internet-connected TV телевизор, STB, персональный компьютер, и т.д.). Временная копия файла хранится на устройстве пользователя (обычно на жестком диске). Воспроизведение может начаться после того, как большая часть файла загружена. Это означает, что всегда будет присутствовать значительная задержка перед тем, как контент станет доступным для просмотра, что делает довольно проблематичным введение в действие live- сервиса. Однако из-за того, что файлы загружаются с использованием протокола TPC, можно быть на 100% уверенным, что каждый бит был передан правильно.

При стриминге без сохранения временной копии (true streaming) устанавливается связь между сервером и клиентом при использовании набора интернет-протоколов для доставки потоков, таких как Real Time Streaming Protocol (RTSP), Real Time Messaging Protocol (RTMP) и Microsoft Media Services (MMS). Потоковое соединение доставляет видеопоток с минимальным буфферингом (buffering), обеспечивая презентацию исходного контента практически в реальном времени. В этом отношении, стриминг имеет преимущество над прогрессивной загрузкой, так как обеспечивает непрерывную доставку. Но при этом его недостаток в том, что поврежденные или отсутствующие пакеты не определяются. В результате этого могут возникнуть текущие затруднения с аудио или видео при перегрузке сети.

Адаптивное вещание позволяет автоматически регулировать битрейт для каналов с различной полосой пропускания

Для обеспечения качественного сервиса, был разработан стриминг с адаптивным битрейтом (АБР). Этот вид стриминга позволяет каждому устройству определять качество своего соединения, и затем использовать эти данные для выбора потока, закодированного лучше всего, из нескольких потоков различного качества. Со стороны сервера серия кодеров кодирует набор из нескольких потоков при разных битрейтах. Эти потоки затем сортируются в сегменты или «порции данных». Клиент АБР в зрительском терминале определяет полосу пропускания входящего потока на ходу и использует эти данные наряду с моделью, основанной на возможностях коммуникационной программы (CPU) устройства для выбора сегмента среди различных потоков.

Специальный файл описания (manifest file) предшествует первому сегменту, предоставляя клиенту список адресов URL, с которого можно получить доступ к каждому сегменту. Как только получен один сегмент, клиент переходит к следующему сегменту в потоке. Или же он может перескочить к параллельному сегменту в одном из других потоков в случае, если меняется полоса пропускания канала, в том числе, из-за перегрузок сети. В принципе, несколько потоков могут предоставить достаточную степень структурированности, чтобы зритель не заметил изменений в качестве изображения.

Следует обратить внимание на то, что АБР предоставляет высокую эффективность передачи данных, если используется одноадресная передача (то есть, передача от одного адресанта к одному получателю). Но АБР может также хорошо работать со сценариями групповой передачи (multicast) и рассеянной передачи (broadcast), в зависимости от того, насколько хорош интернет-канал. АБР имеет потенциал доставлять аудио и видео на таком уровне, который мы ожидаем от линейной передачи: низкий уровень задержки, минимальное время старта и одинаковое качество просмотра для всех пользователей.

Несколько производителей разработали различные решения для АБР стриминга. Adobe HTTP Dynamic Streaming (HDS) использует формат, названный F4F для доставки Flash видео через протоколы RTMP и HTTP. Адаптивный стриминг Apple HTTP Live Streaming (HLS) был разработан для iPhone и iPad и воплощен с использованием транспортных потоков, закодированных с помощью HTTP, H.264 и MPEF-2 с файлом описания, названным M3U8. Стриминг Microsoft Internet Information Services (IIS) Smooth Streaming используется в пределах программной платформы Silverlight в телефонах с ОС Windows 7 и воплощает фрагментированную упаковку MP4 (fMP4) с кодеком H.264 для видеосжатия.

Однако существует проблема интероперабельности из-за различных протоколов и структур описания. Наличие множества АБР-систем означает, что различные устройства либо должны выбирать, какие системы поддерживать (это ведет к ограничениям сервисов), либо должны включать все системы при увеличении стоимости. Эта ситуация стала должной мотивацией для многих компаний и экспертов, чтобы предложить одну, стандартную АБР-систему.

Динамический адаптивный поток по HTTP (DASH) поможет спасти ситуацию

MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) - недавно стандартизированный метод для определения потоковых сегментов и файлов описания для целей адаптивного вещания. Спецификация (ISO-IEC 23009-1) определяет Media Presentation Description (MPD). Это описание формализует поток (stream manifest), который включает тайминг сегмента, адреса URL и медиахарактеристики, такие, как видеоразрешение и битрейты. Два типа контейнеров предложены здесь в виде стандарта: MPEG-4 и MPEG-2 Transport Stream.



MPEG-DASH быстро внедряется в существующую интернет-инфраструктуру, используя широко-распространенный стандарт HTTP -серверов/кэшей для масштабируемой доставки.

Поставщики теперь предлагают интегрированный рабочий процесс и системы доставки, поддерживающие АБР с множеством исходных форматов, протоколов и на множестве устройств. При кодировании время ожидания может оказаться существенной проблемой для живых потоков. Поэтому MPEG-DASH включает профайл, оптимизированный для живого кодирования. С его помощью можно достичь времени задержки в несколько секунд с помощью кодирования и мгновенной доставки коротких сегментов.

В дополнение к доставке любого мультимедийного контента, MPEG-DASH имеет широкий диапазон применения, включая прямое вещание, VOD, сервис nPVR, врезку рекламных вставок и динамичное обновление программ. MPEG-DASH также решает проблемы перенаправления контента на множество устройств с большим диапазоном возможностей. В принципе, контролируемый MPEG-DASH поток может быть одновременно направлен на большие и малые экраны, может быть фиксированным или мобильным.

Интернет стремительно становится лучшим местом для больших объемов контента

Некогда эксклюзивная область эфирного вещания, предоставляющая высокое качество изображения, сталкивается с проблемами потоковых сервисов. Но новые технологии и бизнес-модели предоставляют вещателям инструменты, способные конкурировать с новыми сервисными предприятиями. Вот, где на первое место выходит дистрибуция контента.

broadcast.telekritika.ua