ESPECIFICACIONES DE IPTV

Internet Protocol Televisión (IPTV o por su traducción del inglés Televisión mediante el Protocolo de Internet), se ha desarrollado basándose en el video- streaming, expuesto en el RFC 6683. Esta tecnología evolucionara en un futuro próximo la televisión actual, aunque para ello será necesario contar con redes de banda ancha mucho más rápidas, para garantizar la calidad del servicio.

IPTV necesita unos valores técnicos para poder prestar su contenido sin ningún inconveniente, dichos valores son:

 Gran ancho de banda.

 Una señal a ruido mayor a 13 dB para garantizar la estabilidad del servicio.

 Atenuación menor a 40 dB.

Una vez que se cuentan con estos parámetros, será necesario contar con una serie de áreas interrelacionadas para poder ofrecer dicho servicio, estas son:

 Adquisición de la señal de video.

 Almacenamiento y servidores para el video.

 Distribución de contenido.

 Equipo de acceso para el suscriptor.

 Software (plataforma).

La adquisición del video se obtiene a través del proveedor de servicios, el cual proporciona el contenido proveniente de un codificador (códec), que permite la compresión del video digital para poder transmitirlo, dicho video esta codificado en MPEG-4 parte 10 o mejor conocido como H.264.

Ahora bien, se debe tomar en cuenta que los servidores deben realizar distintas acciones como lo son:

 Almacenamiento y respaldo del contenido.

 Gestión del video bajo demanda.

59 Dicho servidores deben acoplarse a la red de transporte, que debe contar con una alta capacidad para permitir un flujo continuo y bidireccional de los datos, de la misma manera controlar los datos de la sesión de cada usuario.

Una vez tomados en cuenta los datos previos, debemos de considerar cuales son los protocolos a utilizar en una transmisión de IPTV, pero para ello es importante hablar de IP Multicast e IP Unicast.

3.5.2.

IP UNICAST Y MULTICAST.

Cuando el usuario desea recibir la señal de un contenido previamente grabado, como lo puede ser una película, una serie de televisión, etc. Se emplea la técnica de IP Unicast debido a que existe un único receptor (el usuario), que recibe la información del transmisor.

Ahora bien cuando se desea disfrutar de un contenido en tiempo real, como lo puede ser un partido de futbol, un concierto, entre otros, se emplea la técnica de IP Multicast debido a que dicha transmisión será recibida por un N número de usuarios.

Una vez mencionado lo anterior, se entiende que tanto el usuario como la empresa encargada de difundir el contendió deben de contar con un gran ancho de banda ya que este es acumulativo, es decir a mayor número de conexiones simultaneas mayor ancho de banda se requiere.

Un ejemplo de esto es cuando se desea transmitir una videoconferencia por internet donde existen 20 usuarios. Cada usuario se conecta con 100 Kbits/seg. Entonces la capacidad de acceso a internet requerida será:

20 usuarios *100kbits/seg = 2 Mbits/seg.

3.6. PROTOCOLOS EMPLEADOS.

IPTV requiere una serie protocolos para realizar la transmisión de contenido audiovisual. Dichos protocolos serán mencionados a continuación.

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3.6.1.

PROTOCOLO IGMP.

Para que el proveedor de servicios identifique que tipo de conexión IP empleara se hace uso del protocolo IGMP v2 (Internet Group Managment Protocol o Protocolo De Administración De Grupos De Internet), expuesto en el RFC 4604, el cual le permite saber cuántos usuarios están conectados a una sesión y con ello identificar si será Unicast o Multicast.

Dicho protocolo emplea mensajes para saber el estado del usuario, estos son:

 Consulta General (General Query): dicho mensaje es emitido por el Router de la red, el cual nos permite saber si algún usuario inicializara comunicación en un grupo Multicast.

 Consulta Especifica de Grupo (Group Specific Query): dicho mensaje es emitido por el Router de la red, el cual nos permite saber si algún usuario inicializara comunicación en un grupo específico, para nuestro caso que transmisión desea recibir (Streaming o VoD “Video Bajo Demanda”).

 Informe de Pertenencia (Membership Report): es emitido por el cliente y permite informarle al Router de la red que un usuario especifico iniciara la recepción de contendió en un grupo Multicast determinado.

 Abandono de Grupo (Left Group): dicho mensaje es emitido por el cliente y permite indicarle al Router de la red que un cliente ha abandonado el grupo Multicast.

3.6.2.

PROTOCOLO HTTP.

El protocolo HTTP (Hipertext Transfer Protocol o Protocolo De Transferencia De Hipertexto), expuesto en el RFC 2616, nos permite conocer el URI (Uniform Resource Identifier o Identificador de Recursos Uniforme) del servidor al que queremos acceder, a través de solicitudes y respuestas entre el cliente y el servidor streaming, especificándonos la dirección del contenido y teniendo como propósito permitirnos la interacción con recursos disponibles en internet, es decir los videos sobre demanda que el cliente está solicitando ver.

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3.6.3.

PROTOCOLO SDP.

Posteriormente una vez conocido el URI mediante la navegación http, el cliente por medio del protocolo SDP (Session Description Protocol o Protocolo De Descripción De Sesión), expuesto en el RFC 4566, el cual tiene como propósito el describir los parámetros de inicialización para Streaming-Multimedia como por ejemplo: el nombre de la sesión, dirección del cliente y servidor, el formato de datos a utilizar, entre otros.

3.6.4.

PROTOCOLO RTSP.

RTSP (Real Time Streaming Protocol o Protocolo De Flujo De Datos En Tiempo Real), expuesto en el RFC 2326, es un protocolo no orientado a conexión que emplea el uso de TCP para datos de control del reproductor y UDP (User Datagram Protocol o Protocolo de Usuario de Datagrama) para los datos de audio y video. RTSP nos permite realizar las siguientes operaciones:

 Recuperar contenidos multimedia del servidor: el usuario puede solicitar la descripción de un programa en particular. Si la transmisión de dicho programa es a través de un grupo Multicast, la descripción contiene las direcciones y puertos que serán usado para la recepción de dicha información. Por el lado contrario si el programa es en una red Unicast, el host del cliente es el encargado de proporcionar la dirección y puerto a emplear como método de seguridad para el usuario.

 Invitación de un servicio multimedia a una conferencia: un servidor Mnicast puede ser invitado a unirse a una conferencia Multicast, en lugar de reproducir algún programa en específico o grabar todo o parte de dicho contenido. Este modo es útil para aplicaciones de enseñanza distribuida donde una conferencia está formada por varias partes e ir formando parte de la discusión.

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 Adición multimedia a una presentación existente: esta acción es particularmente efectiva para transmisión en vivo, esto por el servidor puede avisar al usuario la creación de nuevos contenidos disponibles.

Una vez concluido esto se puede realizar el Streaming, es decir que recibir música, videos, sin la necesidad de descargarlos completamente y luego reproducirlos sino que se hace por fragmentos enviados secuencialmente por la red. , tomando en cuenta que el mensaje de SET-UP y Streaming es controlado por RTSP.

Después de que el cliente obtiene este archivo, envía un mensaje llamado SET-UP para establecer una sesión, respondiendo de nuevo el servidor con los puertos que se van a usar a lo largo de la sesión.

Posteriormente a esto se realiza un ping, entre el cliente y el servidor simplemente para saber si la conexión, de nuevo a través de los mensajes de RTSP conocido como SET-PARAMETER se pausa la transmisión y por medio del mensaje TEAR- DOWN se finaliza la sesión o conexión.

3.6.5.

PROTOCOLOS RTP Y RTCP.

Por el lado de RTP (Protocolo de Transporte en Tiempo Real) y RTCP (Protocolo de Control en Tiempo Real), expuestos en el RFC 3550, son de gran importancia ya que el primero nos brinda un medio uniforme de transmisión sobre IP de datos que están sujetos a las limitaciones de tiempo real es decir transporta el flujo multimedia, y el segundo monitorea dicho flujo para que la calidad del servicio sea buena.

Como sabemos para streaming el sistema debe estar sincronizado para que el archivo se pueda ver mientras se está descargando esto es posible con RTP, RTCP Y RTSP, ya que para audio y video deben hacerse en el orden correcto y tiempo real.

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3.7. ENCAPSULACION DE DATOS.

3.7.1.

PROTOCOLO UDP.

UDP (User Datagram Protocol o Protocolo De Usuario De Datagrama), expuesto en el RFC 768, es generalmente el protocolo usado en la transmisión de vídeo y voz a través de una red. Esto es porque no hay tiempo para enviar de nuevo paquetes perdidos cuando se está escuchando a alguien o viendo un vídeo en tiempo real. En la vida real tanto TCP como UDP circulan por la misma red, en muchos casos ocurre que el aumento del tráfico UDP daña el correcto funcionamiento de las aplicaciones TCP. Por defecto, TCP pasa a un segundo lugar para dejar a los datos en tiempo real usar la mayor parte del ancho de banda. El problema es que ambos son importantes para la mayor parte de las aplicaciones, por lo que encontrar el equilibrio entre ambos es crucial.

3.7.2.

PROTOCOLO TCP.

Como se mencionó anteriormente, una de las principales características de IPTV es la de tener el control de los datos que se transmitirán, es decir, conocer las características necesarias para realizar la transmisión, desde el tipo de conexión a emplear (Unicast o Multicast), hasta tener el control del flujo del video. Para logar lo anterior, se hace uso del protocolo TCP, el cual nos permite tener una fiabilidad en la transmisión del contenido audiovisual. Siendo este protocolo el encargado de encapsular toda la información de control de la sesión.

3.7.3.

PROTOCOLO IP.

Una vez entendido lo anterior sabemos que TCP y UDP son protocolos pertenecientes a la capa de transporte, pero en el caso de TCP se utiliza para el control de la conexión al momento de establecer la interconexión entre el servidor RTSP del cliente y el RTSP del proveedor y en el caso de UDP se utilizan para transportar la información del audio y video, los cuales son paquetes de datos encapsulados.

64 Por ultimo estos paquetes son recibidos por el protocolo IP, el cual a su vez establece la interconexión entre el usuario y proveedor, por lo que se requiere conocer la dirección a la cual se va a enviar la información [22].

3.8. INTRODUCCIÓN A IPTV.

IPTV es la televisión cuyo contenido se recibe por medio de las infraestructuras y protocolos asociados a internet, sustituyendo los medios tradicionales (antenas, cables, etc.). A diferencia de la televisión tradicional, ya sea TDT (Televisión Digital Terrestre) o por satélite, el proveedor no emite sus contenidos continuamente, si no que los contenidos llegaran solo cuando el cliente se conecte y los solicite.

Para disfrutar la IPTV es impredecible disponer de una conexión de banda ancha, esto debido a que la televisión, al tratarse de una secuencia de imágenes y sonidos emitidos en tiempo real, necesita de un gran ancho de banda para su correcta recepción. Por lo tanto, la implantación de televisión IP ha venido impulsada por el desarrollo de los estándares de codificación. Hay que tener en cuenta que una señal original de estudio, sin comprimir, requiere un flujo de 200Mbit/s, la cual es imposible transmitir y almacenar hasta el cliente doméstico.

La aparición del estándar MPEG-2 (mencionado en el capítulo 2), empleado por los primeros servicios comerciales de IPTV, permite conseguir calidades de imagen adecuadas para la difusión de programas de TV estándar a velocidades inferiores a 5 Mbit/s. El desarrollo de diversas variantes del estándar MPEG-4 permitirá reducir aún más la velocidad de codificación de las señales de video a la mitad, pudiendo llegar a ofrecer la televisión de alta definición, es por ello que necesitamos codificar el archivo de vídeo antes de la transmisión de IPTV, por este motivo es necesario el uso de un dispositivo electrónico que nos permita realizar dicha tarea [23,26].