Mobilní TV: kvalita služby především

Pro úspěšné mobilní televizní vysílání je třeba v sítích vyřešit řadu úkolů. Především je třeba zajistit kvalitu obrazu a zvuku pro uživatele, což vyžaduje zajištění spolehlivého přenosu dat vysílaného současně více uživatelům. Na vývoji řešení pracuje velký evropský projekt, ale v této oblasti není zdaleka jediný.

Jak jsme již mnohokrát na těchto stránkách zdůrazňovali, mobilní televize vyžaduje od sítě podporu skupinového vysílání (multicast/broadcast). S tím souvisí také značné požadavky na podporu kvality služby (QoS, Quality of Service) v rámci skupinového vysílání. Bez vylepšení technického zázemí skupinové distribuce obsahu není možné zajistit vysokou kvalitu sledování mobilní televize u diváka.

DAIDALOS

Spolehlivým mobilním skupinovým vysíláním multimediálního obsahu po bezdrátových sítích založených na IP se zabývá právě končící výzkumný evropský projekt spolufinancovaný z prostředků Unie, DAIDALOS (Designing Advanced Interfaces for the Delivery and Administration of Location independent Optimised personal Services) [pozn. autorky: předkladatelé evropských projektů si dají vždy záležet na tom, aby název projektu ve zkratce byl nápaditý, snadno zapamatovatelný a pokud možno zněl ambiciózně]. Projekt v délce 30 měsíců zahájil v roce 2003 a vyžádal si téměř 15 miliónů eur z rozpočtu Unie (z celkových nákladů ve výši 25 miliónů). Jako integrovaný projekt zainteresoval 46 partnerů z výzkumné i průmyslové sféry z různých zemí: mezi jinými zmiňme za provozovatele Telefónica a Polska Telefonia Cyfrowa, za výrobce Siemens, Lucent, Motorola (z nových členských zemí se kromě polských dvou partnerů účastní i Slovinsko). Na výsledky navazuje druhá fáze projektu.

Navrhované řešení QoS pro skupinové vysílání je ve zkratce založeno na využití mechanizmů proxy a kontextového přenosu na přístupových směrovačích. Právě poslední část cesty pro příslušný signál je nejsložitější, neboť se potýká s náročným bezdrátovým přenosovým prostředím, kde může dojít k rušení, odrazům, což následně může vést ke ztrátě paketu a zavinit výrazné zhoršení kvality sledování. Pro přenosy v reálném čase totiž nelze spoléhat na opětovné přenosy paketů, protože to by trvalo příliš dlouho a paket by přišel k uživateli pozdě, aby byl ještě použitelný.

Pro skupinové vysílání je ještě obtížnější zajistit spolehlivý paketový přenos než pro jednotlivé datové toky (unicast). Na řešení zajištění spolehlivosti se pracuje v IETF v pracovní skupině Reliable Multicast Transport (RMT), která vyvinula již několik mechanizmů. Pro spolehlivé mobilní televizní vysílání se zdá nejvhodnější řešení založené na mechanizmu dopředné opravy chyb (FEC, Forward Error Corrections) a místního negativního potvrzování (NACK, Negative-ACKnowledgement).

FEC na přístupovém směrovači (směrem od sítě k přijímači) znamená zmenšení související režie, protože se jedná pouze o jeden skok, na němž se používá, rádiový spoj. Řadu přenosových chyb si vyřeší přijímač sám na základě doplňkových informací v každém paketu.

Potvrzování v mobilním prostředí už není tak jednoduché bez zainteresování zdroje paketu. V případě, kdy přijímač není schopen rekonstruovat přijatá data, vyšle NACK (negativní potvrzení) směrem k rádiovému přístupovému směrovači. Ten má ve své vyrovnávací paměti po určitou dobu uchován příchozí multimediální obsah, takže může přeposlat požadovaná data ihned. Protože se nachází jen jeden (maximálně několik) skoků od přijímače, je tento proces velice rychlý. Díky distribuci tohoto mechanizmu na více přístupových směrovačů, je toto řešení dobře škálovatelné i pro rozsáhlou skupinovou distribuci.

Přístupový směrovač má tedy potřebné informace pro případ nutného opětovného vyslání informací, protože všechna data směrovaná na mobilní terminál šla přes něj. V případě pohybu uživatele a jeho potřebného předání z jednoho přístupového směrovače na jiný je třeba tento kontext rovněž předat. Mezi oběma směrovači tedy musí dojít k přenosu a aktualizaci spolehlivého přenosového kontextu.

Výše popsaná forma místního opětovného přenosu dat v případě chyb nebo nedoručení cílovému mobilnímu terminálu představuje významné vylepšení řešení podpory QoS v případě toků dat v reálném čase. Díky přenosu kontextu lze tento koncept použití také pro mobilní prostředí.

Evropský projekt DMB: MI FRIENDS

Za zmínku stojí také další regionální evropský projekt, který se zabývá především technologií DMB. MI FRIENDS (Mobile Interactive-Favourite TV, Radio, Information, Entertainment and New Digital Services) podporuje bavorský regulátor Bayerische Landeszentrale für neue Medien (BLM), který sídlí v Mnichově. Projekt je součástí programu EUREKA. Připomeňme, že DAB (Digital Audio Broadcasting) je normou EUREKA 147 a na ní je založena evropská norma DMB (Digital Multimedia Broadcasting), schválená v ETSI přesně před rokem.

Projekt je velice rozsáhlý: zahrnuje čtyři členské země EUREKA, 75 partnerů z devíti zemí. Je rozdělen do čtyř fází a je zhruba ve své polovině: pilotní projekt v německém Řeznu (Regensburg), FIFA World Cup Munich 2006, přeshraniční DMB u Bodamského jezera (zúčastní se Německo, Švýcarsko i Rakousko) a pilotní projekt v jižním Tyrolsku (Rakousko a Itálie). Každé fáze se zúčastní 400 pilotních uživatelů.

MI FRIENDS má sloužit jako iniciativa podporující více specifikací pro mobilní multimédia, takže využívá více technologií pro mobilní přenosy: DAB/DMB plus DVB-H. Cílem je vyvinou a otestovat nové technologie z ekonomického hlediska, tak aby uživatel byl v centru zájmu. Důraz se bude klást na vývoj nového obsahu (za hranice mobilní televize – směrem k interaktivitě a integraci rozhlasových služeb, osobních multimediálních služeb) a služeb pro regionální oblasti. Další oblastí výzkumu jsou služby 3D-DMB pro použití na přenosných terminálech.

24. 7. 2006

Autor: Ing. Rita Pužmanová, CSc., MBA