Интернет доставка для вещателей. Проблемы IP среды

Фантастический успех интернета и всего стека IP протоколов, а также поддержка этого стека практически всеми пользовательскими устройствами, привели к тому, что большинство вещателей используют интернет в качестве одной из сред доставки пользователям своих услуг. Речь и о линейных телеканалах, и о видео-по-требованию. Многие вещатели сталкиваются с необходимостью «цифровой» трансформации— перехода от традиционного вещания телеканала в соответствии с его программной сеткой к доставке контента на множество экранов. И это, по существу, меняет их статус.

Создавая гибкую сеть IP доставки вещатели могут доставлять свои услуги пользователям напрямую, и к тому же охватить более широкую аудиторию. Но они вынуждены конкурировать с компаниями, выросшими в интернет среде и способствовавшими ее формированию. Как заметил Чак Мэйер, технический директор Grass Valley «вещатели больше не управляют телевидением». Технологии сейчас определяются производителями бытового оборудования и технологическим компаниями, такими как Apple и Google. А такие компании, как Netflix используют преимущества сложившейся ситуации, доставляя видео услуги по IP на разноплановые пользовательские устройства.

Одна из основных сложностей для традиционных вещателей – понимание стандартов , протоколов и форматов используемых при доставке по IP каналам. Эта сложность усугубляется тем , что технологии разрабатываются не в рамках вещательных консорциумов — IT (Международный Союз Электросвязи ) и SMPTE ( Общество Инженеров Кино и Телевидения). Руководящие рекомендации в этой области следует получать от IETF (Инженерный Совет Интернета) и W3C ( Консорциум Всемирной Паутины).

IP доставка не есть нечто новое. Большинство зрителей в индустриально развитых странах так или иначе получают видео через IP. Проблемы заключаются в отсутствии гарантированного качества интернет каналов ( принцип Best Effort) и характерной для интернета переменной скорости доставки , зависящей от интенсивности пользовательского трафика.

Основная сложность IP  доставки

С технической точки зрения, основной проблемой, на наш взгляд, является сложность масштабирования. Если аудитория, которая смотрит телевизор в пиковые часы переключится на просмотр онлайн, то в большинстве районов интернет упадет. Причем, основная проблема возникнет не на последней миле, за исключением, возможно, некоторых сельских районов, со слабым проникновением ШПД . Основные заторы появятся в точках межсетевого обмена, на которые будет поступать слишком большой объем трафика в ответ на массовые запросы от пользователей. Заторы могут быть связаны с недостаточной производительностью маршрутизаторов доступа, располагающихся между точками обмена и магистралями операторов интернет сетей , а также с ограничениями, обусловленными пиринговыми соглашениями между интернет- операторами и контент провайдерами.

Проблема масштабирования актуальна не только для линейных услуг , но также и для видео по требованию. Хотя интернет дает возможность доставки интерактивных персонифицированных услуг, а также нишевых каналов для небольших групп пользователей, но в качестве альтернативы традиционному вещанию на широкую аудиторию он пока недостаточно хорош , по крайней мере в прайм-тайм. Это в основном связано с особенностями протоколов HTTP и TCP , используемых сегодня для доставки видео и аудио. «Старые» multicast техники доставки одного потока многим пользователям успешно используются в закрытых IPTV сетях с гарантированным качеством доставки. Однако нет ни одного успешного проекта с применением этих техник в открытом интернете, что в основном связано с отсутствием необходимых бизнес моделей и поддержки пользовательскими устройствами ( проблема курицы и яйца).

Коммутируемая платформа автоматически выбирает CDN c лучшими текущими показателями. Красная пунктирная линия показывает минимальную пропускную способность, позволяющую доставить определенное видео без перебоев в воспроизведении. В момент пиковой загрузки (красная стрeлка) программа EBU flow переключит трафик на коричневую CDN.

Промежуточным шагом в решении этой проблемы является применение CDN. Перенаправляя свои потоки в облако, где ими занимаются операторы облачной инфраструктуры и CDN , контент провайдеры экономят на капитальных затратах и пользуются преимуществами гибкой структуры, позволяющей отрабатывать кратковременные всплески запросов, например при трансляции важных спортивных событий или популярных шоу программ. Более того, они могут использовать стратегию мульти-CDN, позволяющую перенаправлять трафик в разные CDN с учетом текущего качества передачи данных и стоимости канала. Это улучшит механизмы резервирования и повысит доступность услуг, а также увеличит общую производительность системы , одновременно снижая затраты.

Оптимальный подход 

Оптимальной будет реализация разделения потоков ( для доставки одновременно на несколько устройств ) и размещение серверов с местным контентом максимально близко к пользователям, и соответственно близко к окончанию интернет магистрали. А для передачи потоков по интернету использовать CDN. Для обеспечения наилучшего качества должны быть налажены новые схемы взаимодействия между вещателями, как контент провайдерами, и операторами интернет сетей, эксплуатирующими собственную CDN или интеллектуальную систему кэширования.

Чтобы проверить насколько эти соображения оправдают себя на практике и в какой мере жизнеспособные CDN готовы к сотрудничеству Европейский вещательный союз (EBU) запустил пилотный проект EBU Flow multi-CDN.

IP доставка обходится дорого. Хотя стоимость транспортных каналов продолжает снижаться, они до сих пор слишком дороги для доставки вещательных услуг аудитории того же объема. Реалистичный способ контролировать траты заключается в использовании гибридной сети – комбинации традиционного цифрового вещания и доставке дополнительного и персонализированного контента по сети ШПД .

Составляющие затрат на IP распространение 

Стоимость доставки составляет основную часть общей стоимости проекта. Тем не менее , не следует забывать про стоимость лицензии на использование кодека например HEVC. Если же контент передается в закрытом виде, то к этому добавляется стоимость лицензии DRM. Кроме того, нельзя списывать со счетов стоимость внедрения операторских приложений в пользовательские устройства.

И, наконец, нельзя забывать о проблемах регулирования. Предоставляя услуги широкой публике мы должны быть уверены , что они смогут найти и воспроизвести их на тех платформах и устройствах , которые они используют. Должное внимание следует уделить таким вещам как EPG, пользовательский интерфейс, размещение в магазинах приложений .

Вещатели должны решить какую часть цепочки IP доставки они хотят взять на себя , а какую отдать на аутсорсинг. Правильным решением сегодня выглядит внутристудийное кодирование и доставка до облачного потокового сервера- источника, расположенного максимально близко к пользователям. Для доставки могут использоваться разные протоколы и разные системы CDN.

Повторим, что распространение по вещательным сетям не может быть заменено IP доставкой, но может быть ею усилено. Она может и расширить территорию распространения и дать возможность нишевого вещания, интерактивности и новых услуг таких, как объектно-ориентированное вещание. Объектно-ориентированное вещание, это технология выделения отдельных объектов в рамках картинки, позволяющая вещателям и/или пользователям представлять объекты на экране разным образом в зависимости от параметров экрана или просто желания. IP доставка может быть удобной и для запуска UHD услуг ( линейного канала или видео по требованию), если система выдачи в эфир или абонентские приставки не готовы для UHD.

Но чтобы сделать IP доставку реальной конкурентоспособной опцией необходимо более активное участие вещателей в разработке соответствующих стандартов в консорциумах IETF и W3C. Вs можете по прежнему использовать DVB-IP, но если Вы никогда не слышали об ABR стриминге через HTTP/2 и о QUIC, то Ваши представления устарели и стоит их освежить.

Д-р  Эгон Верхаренб,  Nederlandse Publieke Omroep 

www.dvb.org

Комментарии

Оставить сообщение