IPTV: vnímaná kvalita

IPTV není zdaleka pouhé televizní vysílání, ale znamená také interaktivitu (iTV), VoD, PVR, obraz v obraze a samozřejmě jeho vysokou kvalitu (HD). Pochopitelně nemůžeme očekávat všechny služby naráz, ale postupně se k nim nabídky poskytovatelů rychlého přístupu jistě dopracují. Mají pro to dobrý důvod: potřebují zisky a nabídka samotné přípojky, jakkoli rychlé, jim zisky nezajistí.

Připomeňme, že IPTV (Internet Protocol TeleVision) je technologie přenosu paketizovaného videa po širokopásmových sítích. Videoslužeb může být několik typů. Na jedné straně se může jednat o vícekanálové video (přepínané digitální video), které kopíruje tradiční způsob TV vysílání. Na druhé straně je pak skutečné VoD (Video on Demand) a plně interaktivní videoslužby s možnostmi jako jsou programové informace, navigace, více úhlů pohledu kamery, integrované nahrávání digitálního videa a integrace datových a hlasových služeb s videem.

Pro provozovatele znamená IPTV zpočátku zátěž: z hlediska technického je potřeba uzpůsobit síť a z hlediska podnikatelských modelů je třeba také změna. Video potřebuje značnou šířku pásma a živé video také přednostní odbavení sítí, což vyžaduje implementaci mechanizmů QoS (Quality of Service).

Protože provozovatelé nejsou vlastníky, ani tvůrci obsahu, musí se nejprve v mediálním světě dobře zorientovat. Je potřeba získat práva k obsahu, musí se vyvinout rozhraní pro middleware, pro implementaci nových videoslužeb. Proto volí často cestu spolupráce s integrátory, kteří jim zajistí cestu za obsahem a jsou schopni uzpůsobit aplikace potřebným způsobem.

Podle ABI Research se ale někteří provozovatelé snaží snižovat náklady na VoD také nákupem produkčních společností a tvořit vlastní obsah. Tím redukují jakékoli prostředníky, též mohou přímo dohlížet na způsob tvorby obsahu.

Vnímaná kvalita videa a její testování

U IPTV je potřeba si ohlídat dobrou kvalitu média, QoE (Quality of Experience), jak ji vnímají sami diváci. QoE znamená, jak daná služba plní očekávání uživatele, a pro IPTV je mimořádně důležitá, protože diváci očekávají stejnou nebo dokonce lepší službu, než v současnosti poskytuje kabelová nebo satelitní televize. IPTV QoE ovlivňuje velké množství faktorů a pokud se třeba jen jeden z nich ignoruje, služba u zákazníků nezaboduje. Zlepšení kvality ale znamená dobré porozumění principům IPTV služby.

Protože subjektivní testování je sice nejpřesnější, ale také časově nejnáročnější a nepraktické, do popředí se dostává nutnost testovat kvalitu médií podle potřeb přímo v síťové infrastruktuře, nejlépe pomocí následujících parametrů:

¨      PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) – základní měřený parametr v sítích, který naneštěstí příliš nekoreluje s vnímanou kvalitou videa a subjektivním testováním

¨      zpoždění, kolísání zpoždění (jitter) a ztrát paketů – základní parametry QoS

¨      MDI (Media Delivery Index) – indikuje problémy způsobené sítí na toku média

Obrázek: IPTV služba koncově

Jedním z parametrů, které ovlivňují QoE, je rychlost a spolehlivost přepínání kanálů (channel zapping). Tento ukazatel se měří zpožděním zpráv multicast join/leave (protokolů správy skupin, tj. u IPv4 IGMP, Internet Group Management Protocol, a u IPv6 protokol MLD, Multicast Listener Discovery), tedy přihlášením uživatele, resp. jeho odhlášením ze skupiny, která odpovídá danému kanálu. Zpoždění souvisí s novými nároky video provozu pro velký počet uživatelů kladených na kapacitu a použití B-RAS, IP DSLAM i Ethernet přepínačů, dále pak souvisí s výkonností skupinového směrování na směrovačích jak v páteři, tak na okraji sítě.

Dalším důležitým prvkem pro diváka je spolehlivost IPTV služby, což vyžaduje od sítě vysokou dostupnost, jinými slovy známých pět devítek: dostupnost na 99,999 %, tedy výpadek v hodnotě maximálně pět minut za celý rok. Opět je potřeba síť příslušně upravit, aby takovému požadavku vyhověla. Řešením jsou směrovací protokoly pro vysokou dostupnost (graceful restart, non-stop forwarding, MPLS fast reroute) a samozřejmě dostatečně zálohovaný hardware. Nelze zapomenout ani na spolehlivost samotného zdroje videa a zajistit příslušný kodér IPTV a VoD server.

IPTV se nevyhýbají samozřejmě ani otázky bezpečnosti. Útoky typu odmítnutí služby DoS (Denial of Service) nejsou hrozbou pro tradiční televizní vysílání, ale pro IP sítě včetně IPTV ano. Proto je třeba chránit sítě i zdroje videa pomocí firewall a aplikačních bran (ALG, Application Layer Gateway) proti útokům a zlomyslnému provozu. A protože se jedná o službu placenou, (a ne málo), je nutné provádět autentizaci uživatele, aby se zabránilo její „krádeži“. Autentizaci lze provádět pomocí protokolu PPP (Point-to-Point Protocol) na základě uživatelského jména/ hesla a protokolu DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), jehož volba 82 ověřuje uživatele podle jejich umístění.

Zdroje

Webinar „IPTV: How to Measurably Improve Quality of Experience“ (sponzorováno Agilent), archiv k dispozici po registraci zde.

Webinar „TV over DSL“ (sponzorováno Ciena, TutSystems, Skystream Networks), archiv k dispozici po registraci na této adrese.

13. 4. 2006

Autor: Ing. Rita Pužmanová, CSc., MBA