62224 (694905)
Текст из файла
АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ СИСТЕМ IP-ТЕЛЕБАЧЕННЯ
Історія розвитку і перспективи застосування IP-телебачення
IP-телебаченням (IP-TV) прийнято називати цифрову технологію багатопрограмного інтерактивного віщання телевізійного сигналу в мережах з комутацією пакетів.
Технологія IP-TV в світі існує вже давно, але використовувалася переважно у вузькому крузі, будь то академічному (університетському) або урядовому. Прикладом одного з різновидів технології IP-TV є відеоконференцзв'язок. Як комерційний продукт для масового ринку IP-телебачення має не таку тривалу історію. Спочатку IP-TV впроваджували оператори, які прагнули швидко розвернути інноваційні послуги. Це були, як правило, крупні телефонні оператори і їх молоді конкуренти. Зниження вартості магістрального трафіку і скорочення доходів від традиційної телефонії змусило їх звернутися до інтерактивних мультимедійних функцій IP-TV, щоб мати переваги серед традиційних конкурентів – операторів кабельного і супутникового телебачення.
Сьогодні зростання проникнення широкосмугового доступу (ШCД) і пошук провайдерами додаткових джерел доходу є ключовими факторами розвитку технологій IP-телебачення. Провайдери ШCД починають розглядати IP-TV як додатковий спосіб підвищити рентабельність існуючих ліній абонентського доступу і отримати додаткову перевагу в конкурентній боротьбі, що загострюється. Технологія IP-TV, як один з видів цифрового телебачення, на даний момент поки що розглядається швидше як широкосмуговий додаток, додатковий сервіс, прив'язаний до надання доступу в Інтернет. Сьогодні на долю IP-TV доводиться біля одного відсотка світового телевізійного ринку. Все останнє, як і раніше, належить кабельним і супутниковим операторам, а також традиційним аналоговим телевізійним системам. IP-телебачення зараз знаходиться у стадії переходу від експериментальних запусків до масового комерційного надання.
У всьому світі діє понад 50 операторів IP-TV. Найбільші з них: Verizon Communications (США), France Telecom (Франція), Deutsche Telekom (Німеччина), British Telecom (Великобританія), FastWeb (Італія), China Telecom (Китай). Але говорити про те, що сьогодні технологія IP-TV в якійсь зі світових країн вже успішно реалізована, передчасно. В основному існують фрагменти цих мереж, дослідні зони. Іншими словами, поки ця технологія ще не покрила повністю територію якої-небудь держави.
В Україні, на території міст Києва і Одеси, в тестовому режимі послугу інтерактивного цифрового телебачення запустили оператори “Укртелеком”, “Комстар-Україна” і “Голден телеком Україна”. У комерційну експлуатацію IP-телебачення увійде тільки к 2010 року.
Очікується, що послуги IP-TV складуть достатньо сильну конкуренцію послугам традиційного телевіщання за рахунок низьких цін, унікального змісту і технічних нововведень. По прогнозах аналітиків, за чотири роки світова абонентська база IP-TV збільшиться уп'ятеро, з 10,8 млн. в 2007 році до 60 млн. в 2011 році. У перспективі ринок IP-TV стане одним з лідируючих разом з іншими видами цифрового телебачення. Одним з головних факторів, який істотно сприятиме успіху IP-TV, стане збільшення попиту користувачів на інтерактивні послуги, які забезпечать вибухове зростання всієї галузі IP-TV. Також прогнозується, що виробники устаткування і компанії, розробляючі рішення IP-TV, остаточно вирішать проблеми стандартизації устаткування, що допоможе розвитку послуг.
Оскільки IP-TV говорить на мові "всесвітньої павутини", ця мережева система має можливість звести воєдино світ Інтернету і світ телебачення за рахунок конвергенції всіх форм комунікацій і розваг в єдиній гнучкій, повністю інтегрованій мультимедійній інфраструктурі.
Особливості IP-телебачення
Для реалізації технології IP-телебачення необхідна сучасна мультисервісна інфраструктура, що складається з мереж доступу, транспортної мережі, головної станції, а також кінцевих пристроїв і спеціалізованого програмного забезпечення.
На практиці доставка контента до користувача виглядає таким чином. Головне устаткування IP-TV передає, а абонентське устаткування приймає потокове відео (Streaming video). Цей термін позначає технології стиснення, скорочення і буферизації відеоданих, які дозволяють передавати відео в реальному часі через Інтернет. Головна особливість потокового відео полягає в тому, що при його передачі користувач не повинен чекати повного завантаження файлу для того, щоб його проглянути. Відеодані пересилаються безперервним потоком у вигляді послідовності IP-пакетів і програються у міру того, як передаються на абонентський пристрій. Для передачі потокового відео використовується транспортний протокол RTP. Протокол RTP переносить в своєму заголовку дані, необхідні для відновлення голосу або відеозображення в приймальному вузлі, а також дані про тип кодування інформації. RTP визначає і компенсує втрачені пакети, забезпечує безпеку передачі контента і розпізнавання інформації. Разом з RTP працює протокол RTCP. Він відповідає за перевірку ідентичності відправлених і отриманих пакетів, ідентифікує відправника і контролює завантаженість мережі. Для забезпечення мінімальних затримок і гарантованої швидкості передачі відеоданих в IP-мережі використовується підтримка QoS, для чого може використовуватися, наприклад, відомий протокол RSVP, який забезпечує резервування необхідної ширини смуги в каналі.
Сформований потік телевізійних каналів – це потік IP-пакетів, що передаються в мережі за окремою груповою адресою, відповідною даному телеканалу. Таким чином, віщанням декількох каналів є формування декількох потоків multicast трафіка, коли кожен з каналів однозначно визначається унікальною адресою групової розсилки. Для підключення до мережі або виходу з групи розсилки використовується стандартний протокол IGMP.
IP-TV дозволяє передавати як зображення із звичайною якістю, що реалізовується аналоговим телевізором (близько 1,5 Мбіт/с), так і зображення з DVD-якістю (близько 6 Мбіт/с) і в новітньому HDTV-форматі (20 Мбіт/с). При цьому по одному інтернет-каналу може передаватися одночасно декілька програм, на мережу оператора він завантажується тільки в тому випадку, якщо абонент підписаний на цей канал.
Для проглядання потокового відео використовується спеціальна приставка до телевізора або в сучасній термінології Set top Box (STB), яка з одного боку підключена до мережі оператора (середовище віщання), а з іншої – має з'єднання з телевізором. Абонентський пристрій STB декодує відеодані і виводить розшифроване відео на екран телевізора. Організацію призначеного для користувача меню забезпечує протокол прикладного рівня HTTP.
Стек протоколів TCP/IP
IP-телебачення здійснює віщання телевізійного сигналу в пакетній формі по мережах передачі даних, побудованих на базі стека комунікаційних протоколів TCP/IP.
Протоколи TCP/IP були розроблені майже три десятиліття тому за замовленням Управління перспективних досліджень і розробок Міністерства оборони США і упроваджені в державній мережі DDN (defence data network), що включає мережі ARPANET і MILNET. Первинна мета була пов'язана з побудовою відмовостійкої комунікаційної мережі, яка змогла б функціонувати навіть при виході з ладу її більшої частини, наприклад, із-за ядерних бомбардувань. У 1982 році великий внесок в розвиток стека TCP/IP вніс університет Берклі, реалізувавши протоколи стека в своїй версії ОС UNIX. Широке розповсюдження ОС UNIX привело і до широкого розповсюдження протоколу IP і інших протоколів стека. У тому ж році відбулася ще одна важлива подія в історії TCP/IP – в згаданий комплект був включений протокол перетворення адрес ARP, який ставить Ethernet-адреси у відповідності міжмережевим TCP/IP-адресам. Потім протоколи TCP/IP були реалізовані на робочих станціях сімейства Sun в мережевих файлових системах NFS (network file system) для забезпечення міжмережевих комутацій. Зараз практично неможливо знайти апаратуру або операційну систему, де не застосовувалися б в тій або іншій формі протоколи TCP/IP. На цьому ж стеку працює всесвітня інформаційна мережа Internet, чий підрозділ IETF (internet engineering task force) вносить основний внесок у вдосконалення стандартів стека, опублікованих у формі специфікацій RFC (request for comment).
Лідируюча роль стека TCP/IP пояснюється наступними його властивостями:
TCP/IP є найбільш завершеним, стандартним і в той же час популярним стеком мережевих протоколів, що має багаторічну історію;
майже всі великі мережі передають основну частину свого трафіку за допомогою протоколу TCP/IP;
TCP/IP – це метод одержання доступу до мережі Internet;
даний стек служить основою для створення intranet – корпоративної мережі, що використовує транспортні послуги Internet і гіпертекстову технологію WWW, розроблену в Internet;
всі сучасні операційні системи підтримують стек TCP/IP;
TCP/IP є гнучкою технологією для з'єднання різнорідних систем як на рівні транспортних підсистем, так і на рівні прикладних сервісів;
TCP/IP – це стійке масштабоване міжплатформене середовище для програмних додатків клієнт-сервер.
Стек TCP/IP містить більше 100 протоколів, кожен з яких націлений на конкретне застосування в рамках об'єднаної мережі. Даний фактор робить TCP/IP надзвичайно гнучким, оскільки кожен протокол можна використовувати незалежно від інших з різною технологією транспортування.
Надійне транспортування даних між прикладними процесами шляхом встановлення логічного з'єднання в стеку протоколів TCP/IP забезпечує протокол управління передачею TCP. Протокол TCP приблизно відповідає транспортному рівню моделі OSI, але містить і деякі функції сеансового рівня. З його допомогою реалізується організація сеансу зв'язку між двома користувачами в мережі. Крім того, в його функції входить виправлення помилок і, що дуже важливе, перетворення інформації до виду дейтаграм, а також передача дейтаграм і відстежування їх проходження по мережі. TCP служить також для організації повторної передачі втрачених дейтаграм і забезпечення їх достовірності. Нарешті, в комп'ютері-адресаті TCP витягує повідомлення з дейтаграми і направляє його прикладній програмі-адресатові. Протокол TCP спирається на послуги IP.
В якості основного протоколу мережевого рівня (в термінах моделі OSI) в стеку використовується протокол міжмережевої взаємодії IP. Протокол IP спочатку проектувався як протокол передачі пакетів в складених мережах, що складаються з великої кількості локальних мереж, об'єднаних як локальними, так і глобальними зв'язками. Тому протокол IP добре працює в мережах зі складною топологією, раціонально використовуючи наявність в них підсистем і економно витрачаючи пропускну спроможність низькошвидкісних ліній зв'язку. Протокол IP включає набір правил, які втілюють в життя ідею ненадійної доставки пакетів. До основних функцій протоколу IP відносяться: перенесення між мережами різних типів адресної інформації в уніфікованій формі, маршрутизація по мережі, а також збірка і розбирання пакетів при передачі їх між мережами з різним максимальним значенням довжини пакету.
Методи передачі трафіку
Існує три основні методи передачі трафіку в IP-мережах: unicast, broadcast, multicast. Розуміння різниці між цими методами є дуже важливим для розуміння переваг IP-телечення і для практичної організації трансляції відео в IP-мережі. Кожен з цих трьох методів передачі використовує різні типи призначення IP-адресів відповідно до їх завдань і є велика різниця в ступені їх впливу на об'єм споживаного трафіку.
Unicast трафік (одноцільова передача пакетів) використовується перш за все для сервісів персонального характеру. Кожен абонент може запитати персональний відео контент в довільний, зручний йому час. Unicast трафік прямує з одного джерела до однієї IP-адреси призначення. Ця адреса належить в мережі тільки одному єдиному комп'ютеру або абонентському STB (рис. 1).
Рис. 1 Unicast трафік
Число абонентів, які можуть отримувати unicast трафік одночасно, обмежене доступною в магістральній частині мережі шириною потоку (швидкістю потоку). Для випадку Gigabit Ethernet мережі, теоретична максимальна ширина потоку даних може наближатися до 1 Гб/сек, за вирахуванням смуги, необхідної для передачі службової інформації і технологічних запасів устаткування. Припустивши, що в магістральній частині мережі, для прикладу, виділяється не більше половини смуги для сервісів, яким потрібний unicast трафік. Отже, для випадку 5Мб/сек на телевізійний канал MPEG2, число одночасно одержуючих unicast трафік абонентів не може перевищувати 100.
Broadcast трафік (широкомовна передача пакетів) використовує спеціальний IP-адрес, щоб посилати один і той же потік даних до всіх абонентів даної IP-мережі (рис.2). Наприклад, така IP-адреса може закінчуватися на 255 (192.0.2.255), або мати 255 у всіх чотирьох полях (255.255.255.255). Broadcast трафік приймається всіма включеними комп'ютерами (або STB) в мережі незалежно від бажання користувача. З цієї причини цей вид передачі використовується в основному для службової інформації мережевого рівня або для передачі іншої виключно вузькосмугової інформації. Для передачі відеоданих broadcast трафік не використовується.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
