IPTV: Um Entretenimento Promissor Este tutorial tem como objetivo principal apresentar uma revisão bibliográfica simplificando o entendimento e conceitos relacionados ao serviço de transmissão de programas de TV através de rede IP denominado IPTV. Para a execução deste trabalho foram realizadas diversas pesquisas pela internet, arquivos pessoais, revistas, livros e artigos para melhor desenvolver o mesmo. A pesquisa bibliográfica levantou os principais conceitos sobre o funcionamento, tendo como objetivo extrair as melhores definições e comentários sobre os assuntos abordados. O tutorial foi preparado a partir da Dissertação de Pós Graduação “IPTV: Um Entretenimento Promissor”, elaborada pelo autor, e apresentada à Faculdade Pitágoras de Uberlândia, como requisito para aprovação na disciplina de Pós Graduação, referente à segunda turma, do curso de Pós Graduação de Engenharia de Telecomunicações e Redes de Computadores. Foi orientador do trabalho o Prof. Servolo Dantas Filho. Erivan Amorim da Cunha Graduado em Tecnologia em Redes de Computador pelo Centro Universitário do Triângulo – Unitri, e Pós-graduado em Engenharia de Telecomunicações e Redes de Computadores pela Faculdade Pitágoras (Uberlândia, MG). Atualmente trabalha na empresa Martins Comercio e Serviços de Distribuição, tendo executado atividades relativas à TI, implantação e otimização do sitema usado pela força de vendas. Email: [email protected] Categoria: Banda Larga Nível: Introdutório Enfoque: Técnico Duração: 15 minutos Publicado em: 30/07/2012 1 IPTV: Introdução IPTV é um novo sistema de transmissão de programas de TV ao vivo e de vídeos sob demanda usando como meio de transporte uma rede IP. Este serviço é acessado pelo usuário através de uma rede de banda larga e, para a utilização do IPTV por meio de um aparelho de TV convencional, é necessário umset-top box. O serviço de IPTV possui os componentes abaixo listados: Provedores de conteúdo, que comercializam conteúdo de programas de TV; Provedores de serviço, que fornecem o serviço de IPTV para o usuário final, utilizando conteúdo adquirido ou licenciado dos provedores de conteúdo; Provedores de acesso, que fornecem o acesso ao usuário final através de uma conexão de dados em “banda larga” (usualmente por meio de DSL ou cabo); Dispositivos para visualização, utilizados pelo cliente para acesso ao serviço, como um computador com software de visualização, um set-top box ligado a um aparelho de televisão tradicional, ou ainda um aparelho de televisão IP, que já tem uma interface de rede [1]. Para o cliente final resulta em um grande beneficio, pois se consegue adquirir vários serviços de uma mesma operadora, como Internet, telefonia fixa, TV a cabo, Telefonia sobre IP através do Voip, dentre outros, criando assim pacotes de serviços com preços bem mais acessíveis ao consumidor. Ao contrário do IPTV, a Internet TV trabalha com distribuição de vídeos de forma aberta, com acesso livre, colocados por qualquer pessoa, onde o aparelho necessário para assistir é um computador com banda larga. O IPTV visto como uma tecnologia emergente apresenta um grande desafio. Desde a migração do sistema analógico para o digital, a TV foi o serviço que mais propôs resistência às operadoras de telecomunicações que teriam que mudar toda a sua estrutura de rede de transporte, adaptando-se à rede IP. Esta tecnologia é provida de maneira fechada por empresas de telecomunicações e vem crescendo muito rapidamente, sendo importante a análise da arquitetura dessa rede para a adequação das necessidades das operadoras e clientes. A figura 1 mostra um exemplo de logo, utilizado pelo serviço IPTV. Figura 1: Exemplo de logo do serviço IPTV Fonte: www.sbvb.com.br/cgi-bin/index.cgi?p=23 2 IPTV: Arquitetura e Serviços Arquitetura da Rede IPTV Arquitetura Geral A arquitetura básica de uma rede IPTV é composta por: Headend, Core IP, Rede de Acesso e o usuário. A figura 2 mostra um diagrama desta estrutura baseada na tecnologia ADSL. Figura 2: Componentes de uma rede IPTV Fonte: www.repositorio.uniceub.br/handle/123456789/923 Headend Representa a extremidade principal de vídeo, ou seja, ponto no qual se encontra o conteúdo total de vídeo (filmes, programas etc.), com conexões com operadoras de TV convencionais, para transmissão de programas ao vivo [3]. Ele possui vários componentes variando de rede para rede onde, dentre eles, estão as fontes de vídeo analógico e digital, provedores de conteúdo, codificadores/ decodificadores e transcodificadores para adaptar as taxas de streaming, switches, servidores para softwares de vídeo e de aplicação, servidores de gerência e outros. A codificação de vídeo é feita em MPEG-1, MPEG-2 e MPEG-4 tendo boa qualidade sendo entregue em seguida ao backbone IP onde todo o sinal é encapsulado pelo protocolo IP sendo distribuído aos usuários. O servidor de vídeo deve comportar tanto o conteúdo total, como também o número de usuários que requisitarão o mesmo. Tanto a distribuição do IPTV e VoD que serão oferecidos pela operadora, dependem da arquitetura escolhida de rede. Core IP Network São as redes preparadas para transmissão de vídeo. Além de QoS (Qualidade de Serviço), elas garantem uma QoE (Qualidade de Experiência do Usuário) aceitável ao usuário final. Possuem uma qualidade de serviço comparável a uma TV a cabo ou mesmo via satélite, podendo até ser superior. A estrutura da rede Core IP é baseada em fibra ótica de modo a manter a qualidade, segurança e desempenho da rede, devido às altas taxas de velocidade necessárias. Os canais codificados de vídeo são agrupados e transportados sobre rede IP do backbone da operadora, implementado de QoS para garantir jitter, atraso e perdas de pacotes aceitáveis, garantindo assim uma qualidade de vídeo aceitável e satisfatória ao usuário final. 3 Rede de Acesso A rede de acesso representa dentro da estrutura IPTV a ligação entre o fornecedor de serviço e o usuário final. Esta conexão pode ser feita através de vários meios de tecnologias de transporte. Hoje, a conexão mais usada pelas operadoras de Telecom é a tecnologia DSL. O uso de fibra vem sendo usado nas redes PON, trazendo benefícios como o aumento da velocidade e distância de conexão. O DSLAM que conecta os usuários por meio de um par telefônico tem como função fornecer IP ao usuário IPTV, contendo também o IP do servidor de autenticação fazendo a conexão com o Core IP, de modo que, o usuário busque seu conteúdo de vídeo no headend. O DSLAM tem ainda a função de concentrar os usuários e fazer conectividade com o BRAS. Ambiente do Usuário Quando o meio de acesso à rede utiliza a tecnologia xDSL é necessário um modem ADSL2/ADLS2+. Ele permite a velocidade de conexão de até 24 Mbit/s em downstream e 1 Mbit/s para upstream, fora a preservação do canal de voz. Quem converte os streams para saída composta de vídeo é o set-top box (elemento terminal de usuário), ou outra saída de acordo com o padrão do aparelho de TV usado. Esse tipo de conexão é baseado em tecnologias de computadores, podendo até mesmo incorporar interfaces xDSL para ligação direta com a DSLM’s. A figura 3 mostra um exemplo equipamento set-top box. Figura 3: Exemplo de aparelho Set-Top Box Fonte: www.google.com.br/search?q=set+top+box&hl=pt-BR&prmd805 Largura de banda para o IPTV O serviço de IPTV requer uma largura de banda mínima para que seja oferecido o serviço. Em nível de prestador de serviço, a operadora deve ter no mínimo um link de 20 Mbit/s para oferecer o serviço IPTV com uma qualidade de vídeo considerável. No caso do cliente final que estará recebendo o 4 sinal, devera ter no mínimo um link de 500 kbit/s. Estes valores podem variar de acordo com o tipo de arquitetura da rede e serviços fornecidos pela operadora, sendo que se a operadora oferecer uma qualidade de transmissão de HDTV ou superior a largura de banda devera ser quase o dobro, tanto para o prestador de serviço quanto para o usuário final. Exemplos de Serviços do IPTV Exemplos de Empregabilidades do Sistema O sistema de IPTV abre um campo de funcionalidades todas em uma única plataforma. Abaixo segue alguns exemplos: Videoconferência; Chat; Visualização coletiva de aplicativos; Desenhos em White Board; Transmissão de áudio e vídeo; Marketing. Para todos os itens citados acima há um baixo custo de implementação e flexibilidade. Pode-se aproveitar a infraestrutura já existente na empresa. As transmissões podem ser feitas em tempo real ou não, como chats, aulas, projetos, seminários e as videoconferências, dependendo da necessidade do usuário num determinado momento. Vantagens do Serviço Comparadas às outras tecnologias o IPTV oferece diversas vantagens. Os serviços podem ser contratados por 24 horas ou por apenas algumas horas. Além de flexível e personalizável, pode ser configurado na proporção que o cliente precisar, possibilitando definir o número de pontos de rede, o tipo de programação e o modo de transmissão. Ao contrário da Web TV que utiliza o ponto a ponto (unicast), o IPTV utiliza menos banda, pois é de um ponto para muitos pontos (multicast). A velocidade mínima exigida para o cliente é de pelo menos 350 kbit/s. Com um link maior se obtém melhor qualidade chegando a altas definições de imagem como o HDTV. Outra grande vantagem é que ela acompanha a evolução tecnológica, não ficando presa a um equipamento específico ou dedicada. Desvantagens do Serviço IPTV Poucas são as desvantagens em relação ao serviço IPTV, mas não podem ser ignoradas. Existe a perda de pacotes devido às condições atmosféricas nas transmissões aéreas. A largura de banda também pode ser um problema, visto que, se o usuário possui pouca banda disponível não irá conseguir uma qualidade de vídeo boa como o HDTV. 5 A portabilidade também fica sendo vista como uma desvantagem, pois não é possível transportar o set-top box para outra residência e utilizar o serviço. 6 IPTV: Transmissão da Rede e Segurança Sistema de Transmissão da Rede IPTV Protocolos Os protocolos utilizados na entrega de IPTV variam de acordo com o serviço a que estão associados. Para o serviço de distribuição de televisão utiliza-se o protocolo IGMP na versão 2 ou 3, para streams multicast e mudanças entrestreams multicast (mudar de canal). Já no serviço de VoD e NPVR utilizam o protocolo RTSP. A transmissão do IPTV pode ser feita em RTP (usando UDP ou TCP). Sendo transmitida em RTP se torna uma transmissão mais confiável. IP Multicast Quando a transmissão é feita de um ponto para um grupo é chamada de multicast. Se o envio é feito por unicastserão enviadas várias cópias da informação, de um ponto para outro, assim desperdiçando muito a banda. Se o envio for feito por broadcast há também desperdício de banda, pois são enviadas informações a todos mesmo sem requisição. No sistema multicast são utilizados ambos os métodos citados acima, mas com uma diferença, são aproveitadas somente as vantagens de cada um, pois são enviadas as informações somente aos que requisitaram as mesmas, sendo assim um sistema mais eficiente e inteligente, consumindo menos largura de banda. Na figura 4 mostra a comparação entre unicast, broadcast e multicast. Figura 4: Comparação entre os modos de transmissão Fonte: www.img.lx.it.pt/~fp/cav/ano2009_2010/Trabalhos_MEEC_2010/Artigo_MEEC_8/IPTV/concluso es.html O IP Multicast de fato é o ideal para suprir as necessidades do IPTV que é constituído por um stream de vídeo, um ou mais streams de áudio, mais informação adicional. A única desvantagem do IP Multicast é que ele não suporta modos como pause fast-rewind e fast-forward necessários aos serviços de VOD e MOD, sendo que estes serviços são fornecidos através de unicast. Codec’s Os codec’s têm um papel importante no serviço de IPTV, pois sua contribuição na largura de banda é fundamental. 7 A compressão mais utilizada é o MPEG-2, onde recentemente foi aderido o MPEG-4/H264. Com o MPEG-4/H264, traz melhorias significativas na qualidade de codec’s, relativamente igual ao MPEG-2. Para concorrer com o MPEG-4/H264, a Microsoft criou o codec VC-1. A figura tabela 5 mostra uma comparação entre os codec’s. Figura 5: Comparação entre os codec’s Fonte:www.img.lx.it.pt/~fp/cav/ano2009_2010/Trabalhos_MEEC_2010/Artigo_MEEC_8/IPTV/concluso es.html Melhorias na Transmissão Uma solução para melhoria de transmissão do IPTV pode ser feita através do DiffServ. Com este mecanismo os pacotes enviados são priorizados, e é feita a marcação nos pacotes. Implementado na camada de controle de transmissão pode ser considerado um reforço para o QoS. Segurança Direito de Licença Hoje a grande preocupação para os prestadores de serviço de IPTV é em conceder o direito de licença dos seus conteúdos pelas redes digitais. Este processo tem a necessidade de um bom mecanismo de segurança para garantir que o conteúdo não será “pirateado”. O principal quesito para quem oferece o serviço é garantir que somente pessoas autorizadas, ou seja, assinantes tenham acesso ao conteúdo juntamente com os direitos autorais. Os regimes que controlam a proteção do IPTV e que estão disponíveis no mercado são a CA e o DRM. CA O Acesso Condicional é a proteção de conteúdos. Ele coloca um sistema de criptografia, onde somente o cliente que pagou pelo serviço consegue visualizar o conteúdo, criando um sistema antipirataria. DRM A Gestão de Direitos Digitais é um conjunto de várias tecnologias de proteção que, como o Acesso Condicional, limita o uso de conteúdos de vídeo, áudio e imagens. No caso do DRM o sistema de proteção é feito via hardware ou mesmo software. O DRM feito via hardware restringe a cópia do conteúdo. No caso de software é limitada a quantidade de vezes que o conteúdo pode ser visualizado. Este sistema passa ao prestador de serviço IPTV o controle sobre o serviço que será realizado. 8 TPM Traduzindo para a língua portuguesa seria “Modulo de Plataforma Confiável”. Desenvolvido por uma corporação internacional, tem o intuito de melhorar o sistema de proteção de conteúdo digital. Seria uma solução para a segurança do IPTV. O TPM se trata de um chip estrategicamente instalado no dispositivo que armazena de forma segura chaves criptográficas, certificados e senhas. A principal característica do TPM segundo a Trusted Computing Group, empresa que desenvolveu o sistema, é a capacidade de criação de chaves assimétricas para armazenamento seguro de informações [13]. Uma funcionalidade fundamental também é possibilidade de gerenciamento do chip TPM, possibilitando o controle da sua ação no sistema. Alguns grandes fabricantes como a Asus, Gigabyte e Intel já utilizam este recurso em suas motherboards. Este sistema poderá ser a chave principal para o ponto fraco do DRM, que é a casa do usuário, garantindo aos produtores de conteúdo mais segurança e controle, podendo ate gerar relatórios de consumo no sistema. No IPTV, este chip deve ser instalado no set-top box, garantindo uma solução considerável na distribuição do conteúdo. 9 IPTV: Modelo e Negócio e Implantação no Brasil Modelos de Negócio Baseado nas pesquisas realizadas, o mercado de IPTV no Brasil deve investir mais em novos recursos para tecnologia, visto que pode oferecer muito mais do que os serviços citados, chamando mais a atenção do consumidor. Hoje o Brasil é um dos grandes consumidores de games e a cada dia vem crescendo mais o numero de consumidores neste ramo. Seguindo este pensamento seria uma boa opção desenvolver serviços dentro do IPTV neste segmento. A operadora BT (British Telecom) no Reino Unido é um bom exemplo, pois recentemente firmou um acordo com a Microsoft, integrando funcionalidades do Xbox 360 com oset-top box [14]. Contando com a Microsoft para esta área, o mercado ainda conta com outras duas empresas consolidadas em consoles: Sony e a Nintendo Company, uma parceria com estas empresas talvez fosse um bom negócio. Outro modelo de negócio que poderia ser implantado é um fórum de discussões entre os alunos no sistema de aula usando o IPTV, de modo a discutir determinado assunto relacionado ao programa de TV (séries, filmes, documentários, noticiários e etc.). Já é fato que o IPTV é um grande trunfo para as operadoras, agora o sucesso e aceitação no mercado vão depender de como será explorada a capacidade da tecnologia. IPTV no Brasil Infraestrutura Hoje o Brasil conta com várias empresas que possuem infraestrutura pronta para o serviço de IPTV. Dentre elas estão NET, GVT, Oi, Telefônica e CTBC, tendo como órgão regulamentador a Anatel. Para a implantação do sistema, o prestador do serviço deve ter uma infraestrutura que comporte a tecnologia, uma licença para uso e esteja de acordo com a regulamentação. Embora estas empresas estejam prontas para implantação do sistema de IPTV, ainda não podem disponibilizar a tecnologia por completo, pois só pode ser transmitido o VoD. Pequenos prestadores de serviço oferecem o IPTV para palestras, seminários, eventos e etc. Em meados de 2007 quando a tecnologia começou a adentrar no país este era um grande problema para as operadoras de telefonia fixa, pois grande parte delas possuía uma infraestrutura bastante defasada. Atualmente muitos já mudaram este quadro e outros vêm sofrendo mudanças. A cada dia os prestadores de serviços de telecomunicações estão melhorando suas estruturas de rede de modo a oferecer serviços melhores aos clientes, como a Telefônica que esta ampliando suas redes de fibras ópticas e em alguns casos até o cliente final através da tecnologia FTTH, e oferecendo serviço de IPTV, mais banda larga de superior a 30 Mbit/s. Regulamentação A Regulamentação dos Serviços de Telecomunicações, aprovado pela Resolução da Anatel nº 73, de 25 de novembro de 1998, define diretrizes regulatórias para a prestação de serviços de telecomunicação onde no artigo 22, estes serviços estão definidos e orientados ao usuário independente da tecnologia usada. 10 Para o IPTV não há impedimentos no uso da tecnologia. Não havendo alteração na legislação, as empresas de operadoras poderão oferecer o serviço usando uma licença chamada de SCM, que é o Regulamento de Serviço de Comunicação Multimídia, aprovando pela Resolução da Anatel nº 272, de 09 de agosto de 2001, onde em seu artigo 67, permite o fornecimento de sinais de vídeo e áudio, de forma eventual, mediante contrato ou pagamento por evento [15]. Em setembro de 2011, a presidente do Brasil Dilma Rousseff sancionou a lei 12.485/2011 e através desta nova lei as operadoras de telefonia poderão oferecer serviços de TV por assinatura, estabelecimento de novas cotas para conteúdo de nacional incluindo três horas e meia por semana de produções Brasileiras entre 18h e 22h [16]. A partir desta no mês de dezembro de 2011, foi aberto pela Anatel a consulta pública nº 65, onde prevê propostas de regulamentação do SeAC e regras para o serviço de TV por assinatura. Ainda em 28 de março de 2012 a Anatel pulicou um Diário Oficial com a versão final do Serviço de Acesso Condicionado (SeAC) onde passa a regulamentar o mercado de TV por assinatura, mas ainda a Anatel ira editar uma série de regulamentos sobre pontos específicos do SeAC. Este processo ainda depende da Ancine (Agência Nacional do Cinema) que ate então esta em fase de andamento [17]. A regulamentação, também visa que o serviço seja classificado como um serviço de telecomunicação de interesse coletivo, prestado no regime privado, consistindo na distribuição, por qualquer meio de programação de vídeo, áudio ou ambos a assinantes localizados na área de prestação de serviço. Com o IPTV tende-se a ter uma redução de requisitos administrativos e unificação de licenças, direcionando a um novo modelo de serviço de telecomunicação em um ambiente de serviços convergentes. 11 IPTV: Considerações Finais Até um tempo atrás, o serviço de IPTV era limitado devido à largura de banda disponível no mercado e aos preços altos. Os investimentos feitos na área de telecomunicações como, por exemplo, o aumento de fibras e novas tecnologias de transporte/acesso, contribuíram para implantação e evolução desta tecnologia. Os serviços disponibilizados através de uma rede IP têm crescido no mundo inteiro, assim como o IPTV, que oferece uma vasta gama de serviços e facilidades ao cliente final. Com o IPTV é gerada uma grande revolução na era da convergência digital. Hoje a velocidade, portabilidade e mobilidade são características que os usuários buscam a todo o momento para facilitar e agilizar seus afazeres, bem com, o serviço prestado pelas empresas. Mesmo com todo o poderio que este novo sistema pode oferecer, tem-se a expectativa de crescimento e a de que novos serviços irão surgir ao decorrer do tempo e com mais melhorias. Sugestões para Trabalhos Futuros Posteriormente, podem ser pesquisados sobre novos serviços que surgirão em cima desta nova tecnologia, podendo ser feitas comparações mais detalhadas entre os serviços oferecidos, desempenho e qualidade de serviço. Referências [1] PATO, Luiz Miguel. IPTV: Será a Solução para a Difusão de ITV? 2007. Disponível em: http://revistas.univerciencia.org/index.php/observatorio/article/view/3546/3338 Acesso em: 08/02/2012. [2] DUQUE, Luciano Henrique. Qualidade de vídeo em uma arquitetura IPTV. 2011. Disponível em: www.repositorio.uniceub.br/handle/123456789/923 Acesso em: 10/02/2012. [3] SILVA, Frederico; BRADUDINO, Nizarali; SOUSA, Thiago. IPTV – Arquiteturas, Protocolos e Serviços. 2011. 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Headend, Core SDH, Rede de Acesso e Usuário. 3. No contexto deste tutorial, qual das alternativas abaixo não representa um dos modos de transmissão do IPTV? Broadcast. Unicast. Anycast. Multicast. 15