IPTV – Television Distribuerad över IP-nätverk Förklarat!

IPTV är på engelska även känt som Internet Protocol television

Ordet IPTV kan användas i flera sammanhang, till exempel när man lägger upp användargenererade videor på Internet, som t.ex.  på YouTube, eller när telefonbolagen investerar miljarder för att skapa en konkurrent för satellit- och kabel-tv. Oavsett om applikationen levererar ett 30-sekunders videoklipp över Internet eller sänder en digital film i full längd i HD, förblir den tekniska grunden för IPTV densamma: leverans av digital videodata över IP.

IP bildar ett gemensamt internationellt språk som gör det möjligt för en rad enheter att kommunicera var som helst i världen över en rad fysiska medier, inklusive telefonledningar, radio och fiberoptik. Den var dock inte utformad för att leverera tidskänslig data som skulle krävas för realtidsuppspelning av digital video.

IPTV: För att streaming IPTV ska fungera läggs flera ytterligare protokoll och mycket bandbredd till IP-nätverk. Att använda IP erbjuder mer än bara en metod för att leverera digitala bitströmmar. Det utgör också grunden för kommando- och kontrollmeddelanden som tillåter konsumenter att välja innehåll och interagera med tjänsteleveranssystemet på ett dubbelriktat sätt. Även om TV-program är passiva kan IPTV vara interaktivt. Många tror att denna interaktivitet ger IPTV löftet att omvandla tv-branschen.

Den här artikeln ger en introduktion till grunderna för IPTV och hur de transporterar mediedatapaket mellan enheter, samt några av de relevanta och mer avancerade protokoll som IPTV använder för att skapa en tv-tjänst.

IP-paketen

IP-paket är en uppsättning kommunikationsprotokoll som ligger till grund för nätverkskommunikation. Termen protokollstack hänvisar till en uppsättning nätverksprotokoll och den faktiska programvaran som kör dessa protokoll på en given dator.

Medan dessa protokollstackar är designade eller kompilerade specifikt för varje datormärke har de en gemensam uppsättning protokoll mellan lagren. Detta gör att en Apple-dator som kör OS X kan kommunicera med en IBM-server som kör Linux, eller hundratals andra kombinationer. Det gemensamma IP-språket mellan dessa datorer eliminerar skillnaderna i operativsystem, nätverksanslutningar och hårdvaruarkitekturer, inklusive centralprocessorchips.

För att skicka ett digitalt meddelande mellan två valfria datorer i ett nätverk, uppdelad i paket finns det i början av varje paket i IP-huvudet två IP-adresser: adressen till källdatorn och adressen till destinationsdatorn. Detta enkla krav tillåter data att flytta genom nätverket, från källan, genom mellanliggande routrar och slutligen till dess destination. En bra analogi för IP är att skicka ett brev över en serie vykort. Brevet är uppdelat i små paket och varje paket har en källadress och destinationsadressen kopplad till den. Vykorten skickas sedan individuellt.

TCP och UDP

IP definierar två protokoll för att skicka meddelanden inom IP-paket. Transmission Control Protocol (TCP) är ett pålitligt, anslutningsorienterat protokoll som garanterar mottagning och ordnad leverans av data från en avsändare till en mottagare. Till exempel, om ett paket inte kommer fram i tid och anses vara förlorat, kommer avsändaren att få en begäran om att skicka om det paketet. Med vykortsanalogin, i IP dupliceras vissa vykort och vissa går förlorade. TCP ordnar om vykorten, slänger dubbletter och begär de saknade. Detta är viktigt för att leverera komprimerad digital video, där förlusten av en enda byte kan försämra video- och ljudkvaliteten.

User Datagram Protocol (UDP), å andra sidan, är ett anslutningslöst protokoll som tar data till sin slutdestination på bästa möjliga sätt. För många tidskritiska realtidsapplikationer, t.ex. B. A/V-streaming, används UDP ofta istället för TCP.

UDP minimerar overhead och påverkas inte av nätverksdataförlust eller förseningar. Men till skillnad från TCP är UDP inte en garanterad transportmekanism. Om ett paket försvinner någonstans på tråden kommer målapplikationen helt enkelt aldrig att ta emot den datan.

Varför ska IPTV använda UDP när paket kan gå förlorade? Broadcast IPTV-tjänster som använder IP multicast är ett bra exempel på hur UDP kan föredras framför TCP.

En typisk MPEG-2-komprimerad bitström kan leverera miljontals bitar per sekund i tusentals IP-paket. Den sändande enheten skickar dessa tusentals paket samtidigt till potentiellt hundratals enheter i multicast-gruppen. Om ett paket försvinner och inte tas emot av en av tittarna, skulle det inte vara meningsfullt att pausa överföringen medan en begäran om att skicka om det saknade paketet görs.

Unicast vs. Multicast av IPTV-paket

IP är första raden en unicast protokoll. Det utvecklades för att leverera meddelanden från en enda källa.

Förutom MPEG-2 och nästa generations komprimeringsmetoder som AVC H.264 finns det andra systemlagerstandarder. Även om inkapslingsmetoder kan skilja sig något, kräver de alla antingen stark QoS eller overhead för att säkerställa snabb leverans av mediapaket.

Sammanfattning av IPTV-paket och protokoll

Leveransen av TV- och filmtjänster över IP har redan revolutionerat nästan alla delar av tv-branschen. Precis som internet har förändrat hur vi handlar, läser nyheter och interagerar, kan tv-tjänster över IP förändra hur vi integrerar tv-underhållning i vårt dagliga liv. Mångåriga gamla affärsmodeller kan förändras som ett resultat av denna tekniska övergång till IPTV.

Internet och protokollen som det använder var inte utformade för att leverera multimediainnehåll i realtid. Att säkerställa den nödvändiga QoS över ett nätverk kan kräva ytterligare protokoll och ytterligare bandbredd för att övervinna de inneboende begränsningarna av IP.

Relaterat