Цифровое телевизионное вещание

Как известно, существует несколько традиционных способов передачи цифрового телевизионного сигнала: цифровое эфирное ТВ, спутниковое ТВ и кабельное ТВ. Из них нас будет интересовать только кабельное. С течением времени и появлением доступа к сети Интернет появляются ещё два: традиционный IPTV и IPTV/OTT. В данной статье мы рассмотрим переход от кабельного ТВ к IPTV и IPTV/OTT, его предпосылки, плюсы и минусы, а также их схемы передачи сигнала.

Давайте сначала рассмотрим кабельное телевещание.

Кабельное ТВ

Кабельное телевидение представляет собой метод трансляции телесигнала, распространяемого посредством высокочастотных сигналов, через проложенный к потребителю кабель. Ранее люди ставили в домах и квартирах антенны и с их помощью принимали телесигнал, но постепенно операторы перешли на этот вид передачи телесигнала. Какие же преимущества у кабельного ТВ?

большее количество каналов. Таким образом можно транслировать больше телевизионных каналов, что несомненно выгодно как для абонента, так и для оператора.
нет необходимости в установке антенн.
более высокая помехозащищённость.

Так выглядит схема доставки сигнала (см. схема 1):

Схема 1. Передача данных в кабельном телевидении

Итак, как же осуществляется доставка сигнала до абонента:

Этап 1:

Со спутников и/или с телевышки ТВ-сигнал поступает на спутниковую тарелку.

Этап 2:

Затем он передаётся в демультиплексор, где "расщепляется" на некоторое количество каналов, т. е. поступает один поток, а на выходе — несколько. На этом же этапе "отсеиваются" ненужные каналы со входного потока, например, те, которые не подходят к данному часовому поясу или не соответствуют по языковым критериям. Таким образом, сигнал, подаваемый на входе — MPTS (аббр. от англ. Multi Programm Transport Stream), а на выходе — несколько SPTS (аббр. от англ. Single Programm Transport Stream). Здесь же происходит дескремблирование защищённых каналов.

Этап 3:

Выходные сигналы из демультиплексора передаются в мультиплексор, где происходит обратный демультиплексированию процесс — формирование одного сигнала из нескольких одиночных. Так на вход поступает несколько одиночных каналов (SPTS), а на выходе — один (MPTS). Здесь же происходит скремблирование потока с целью его защиты.

Этап 4:

Поток по кабелю передаётся телевизору абонента. В телевизорах также происходит дескремблирование сигнала с помощью встроенного CAM-модуля.

Кабельное телевидение имеет свойство "привязки" к адресу из-за проведённого кабеля. Это значит, что абонент может смотреть телевидение только в пределах своего дома или квартиры и только по телевизору, к которому подключен этот самый кабель. Кабельное ТВ популярно в нише гостинично-ресторанного бизнеса (англ. HoReCa "Hotel, Restaurant, Cafe/Catering") и медицинских клиник по причине ограниченного доступа к передаваемому контенту. Далее с развитием сети Интернет появляются новые методы доставки телесигнала.

Примерами операторов предоставляющих кабельное ТВ являются Акадо (Москва и Московская область), Сибирские сети (Новосибирская, Кемеровская и некоторые др. области).

IPTV

Раньше в дом или квартиру были проведены два кабеля: один — для телевидения, второй — для доступа в Интернет. Развитие технологий и сети Интернет позволило вещать ТВ-сигнал с помощью IP-протокола. Это позволило передавать телесигнал по тому же кабелю, что даёт доступ в Интернет. Таким образом, отпадает нужда в отдельном кабеле для телевидения, что упрощает задачу операторам и освобождает абонентов от лишних проводов дома. IPTV предоставило абонентам:

ещё большее количество разных каналов, по сравнению с кабельным ТВ.
лучшее качество передаваемого видео и аудио.
экономию трафика операторам.
освобождение от необходимости проведения дополнительного для ТВ кабеля.
функцию записи эфира телеканалов: приставка, входящая в услугу IPTV, способна осуществлять запись телепередач по предварительному расписанию на встроенный носитель или карту памяти. Если вы пропустили любимую передачу или эпизод сериала, то вы спокойно сможете посмотреть это в удобное для вас время. (акадо, академ.орг)

Схему передачи сигнала до абонента в модели IPTV можно представить следующим образом (см. схема 2):

Схема 2. Передача данных в IPTV

Этап 1:

Со спутников и/или с телевышки ТВ-сигнал поступает на спутниковую тарелку.

Этап 2:

Затем поток передаётся в головную станцию, которая выполняет функцию демультиплексирования ("расщепление" одного потока на несколько) и дескремблирования защищённых каналов. Таким образом, оказывается, что один такой поток соотвествует одному телеканалу. Затем мультикастом, т. е. в широковещательном режиме, эти потоки поступают на вход маршрутизатору.

Этап 3:

Маршрутизатор, находящийся в (многоквартирном) доме, принимает все каналы по IP сети. После этого сигнал отдаётся на приставки (STB) абонентов по запросу.

Этап 4:

Уже выходной из маршрутизатора сигнал передаётся телевизионной приставке (STB), располагающейся в квартире абонента. Маршрутизатор отдаёт каналы по запросу STB. Когда зритель включает, например, Первый канал, то маршрутизатор отдаёт ему Первый канал. Как правило, это несколько зрителей одновременно. В таком случае маршрутизатор "распараллеливает" сигнал и отдаёт на вход STB.

Этап 5:

Заключительным этапом поток из приставки передаётся экрану ТВ.

Таким образом, задача доставки телесигнала некоторым образом упростилась, однако "привязка" к адресу абонента всё же осталась.

Упомянутые выше провайдеры Акадо и Сибирские сети также предоставляют услуги IPTV.

Подробнее про IPTV можно прочитать в статье: IPTV.

IPTV/OTT

По мере развития сети Интернет развивались и способы доставки телесигнала до конечного пользователя. Кроме того, пакет сервисов и услуг, предоставляемых ТВ-приставками, стал расширяться. Это позволило пользователям смотреть фильмы и стримы, перематывать эфирную передачу и т. д. Вдобавок к этому, спрос на различные девайсы и гаджеты вырос, люди стали приобретать различные смартфоны, планшеты, ПК, ноутбуки и т. п. Тогда же начинают появляться Netflix, YouTube и т. п. Теперь стало возможным передавать сигнал прямо по открытой сети Интернет. В связи с особенностями сети Интернет стало возможным осуществлять запись в архив и организовать облачное хранение данных. Это позволило не скачивать контент каждый раз на отдельное устройство, чтобы его посмотреть. Таким образом, IPTV/OTT предоставило ещё больше удобных услуг для абонентов:

ещё большее количество разных каналов, причём не только местных.
просмотр контента с разных устройств: Smart ТВ, смартфон, ПК и т. п.
просмотр фильмов и стримов.
услуга управления просмотром: перемотка и постановка на паузу эфирных телепередач, просмотр передач из архива и т. п.
отсутствие необходимости в проведении кабелей, поскольку распространение сигнала происходит через Интернет.
облачнное хранение данных.
отсутствие необходимости скачивания контента на каждое отдельное устройство для просмотра.

Схему доставки сигнала по модели IPTV/OTT можно представить следующим образом (см. схема 3):

Схема 3. Передача данных в IPTV/OTT

Этап 1:

Со спутников и/или с телевышки ТВ-сигнал поступает на спутниковую тарелку.

Этап 2:

Спутниковая тарелка отдаёт поток на вход головной станции, выполняющей роль демультиплексора и мультиплексора + дескремблер.

Этап 3:

Затем этот сигнал поступает на сервер захвата.

Этап 4:

Сервер захвата, в свою очередь, передаёт сигнал в транскодер для преобразования с целью адаптации видеопотока для потребителей с разной скоростью интернет-соединения. Этот процесс называется мультибитрейтом.

Этап 5:

После этого копия потока записывается в архив для управления организацией просмотра (просмотр передач из архива, перемотка видео и постановка на паузу и т.д.).

Этап 6:

Далее сигнал передаётся в рестример и "упаковывается" в различные протоколы, поддерживаемые разными устройствами. Кроме того, на этом этапе осуществляется защита каналов от сторонних потребителей с помощью системы DRM (аббр. от англ. Digital Rights Management) и авторизации зрителей.

Этап 7:

Наконец, рестример доставляет поток на различные устройства (Smart ТВ, ТВ-приставки, смартфоны, планшеты, ПК и т. п.)

Вы наверняка замечали, что большинство операторов уже предлагают услуги IPTV/OTT. Это оказалось гораздо выгоднее. Теперь смотреть эфирные передачи и фильмы можно не только на экране телевизора, но и на смартфоне, ПК или ноутбуке и т. п. Таким образом, IPTV/OTT избавился от той самой адресной привязки, что позволяет зрителям просматривать контент вне зависимости от их местонахождения.

По сей день существуют все три рассмотренные нами способа передачи телесигнала к зрителю. Важно отметить, что именно благодаря технологии IPTV/OTT, удалось уйти от самого главного минуса кабельного ТВ и IPTV — адресной привязки и добиться расширения географии вещания. Таким образом, зрители уже не только не ограничены в выборе телеканалов и устройств для просмотра телевидения, но ещё и в местонахождении. Теперь не имеет значения где зритель находится территориально: дома, в гостях или в отпуске за границей — смотреть ТВ возможность у него есть всегда (при условии доступа в Интернет).

Подробнее про IPTV/OTT можно прочитать в статье: IPTV/OTT.