IPTV

IPTV, İnternet protokolü üzerinden (TCP/IPv4 - IPv6) görüntü ve ses aktarımı.

Tüm dünyada birçok televizyon istasyonları IP Video Server kullanarak İnternet üzerinden kendi yayınlarının izlenebilmesini sağlamışlardır.

İnternet protokolünü kullanabilen televizyon cihazları olduğu gibi (PC-TV), herhangi bir televizyonun da İnternet üzerinden gelen yayınları alabilmesi için IP TV Alıcıları (Set Top Box) geliştirilmiştir.

Tarih

1994 yılında ABC'nin World News Now programı CU-SeeMe videoconferencing yazılımını kullanılarak internet üzerinden broadcast yayınlanan ilk IPTV yayınıdır.

Judith Estrin ve Bill Carrico tarafından Precept Yazılımın kurulmasıyla birlikte IPTV terimi ilk olarak 1995 yılında ortaya çıkmıştır. Precept IP/TV isimli bir internet video ürünü geliştirmiştir. IP/TV tek ve çok kaynağa video ve ses trafiği ileten Windows ve Unix tabanlı uygulamalarla uyumlu düşük DVD kalitesinden belli aralıklarda kalitede yayın yapan hem unicast hem de ip multicast gerçek-zamanlı iletim protokolü (RTP: real-time protocol ve RTCP=real time control protocol) ve kontrol protokolü kullanan bir multicast backbone’du. (Multicast backbone: backbone ağ bir ağın çeşitli parçalarını birbirine bağlayan bilgisayar ağ altyapısının bir parçasıdır ve farklı yerel ağlar arasındaki bilgi değişimi için bir yol sağlar. Multicast backbone ise 1990'ların başlarında geliştirilmiştir ve internette ip Multicast trafiği için denenmiş backbone’dur.) Yazılım ilk olarak Steve Casner, Karl Auerbach ve Cha Chee Kuan tarafından yazıldı. 1998 yılında Precept Cisco Sistemler tarafından satın alındı.

İnternet radyosu şirketi AudioNet ilk sürekli canlı yayını WFAA'dan Ocak 1998 de yapmaya başlamıştır. Kingston Haberleşme (Kingston Communications) UK (Birleşik Krallık) içinde bölgesel telekomünikasyon operatörüdür. KIT (Kington Interactive Television) DSL bant genişliği üzerinden bir IPTV hizmetini Eylül 1999 yılında çeşitli TV ve istek üzere video (video on demand) yürütme çalışmalarından sonra sunmuştur. Yes TV (bir içerik sağlayıcıdır) ile birlikte KIT operatörü Ekim 2001 yılında VoD (video on demand) hizmetini eklemiştir. Kingston dünyaya IPTV ve IP VoD hizmetini ADSL üzerinden ilk tanıtan şirkettir. 2006 yılında KIT sağlayıcısının abone sayısı 10.000'den bir anda 4000’e düşerek işlevine devam edememiştir.

1999 yılında NBTel (şu anda Bell Aliant olarak bilinir) Alcatel 7350 DSLAM'ı ve iMagicTv tarafından oluşturulmuş ara yazılımı (middleware) kullanan Kanada’da DSL üzerinde internet protokol televizyonunu ticari olarak ilk işlevsel hale getiren firmadır. Hizmet New Brunswick'teki VibreVison firması altında piyasaya sunulmuştur ve daha sonra 2000’li yılların başında Nove Scotia'da genişlemiştir. iMagicTV daha sonra Alcatel’e satılmıştır.

2002 yılı içinde Sasktel Canada'da Lucent Stinger DSL platformunu kullanarak ticari olarak DSL üzerinden iptv hizmeti veren ikinci şirket olmuştur. 2006 yılında iptv hizmeti üzerinden HDTV kanal hizmeti veren ilk Güney Amerika şirketi olmuştur.

2003 yılında Total Access Networks Inc firması dünya çapında 100 bedava IPTV istasyonu içeren bir iptv hizmeti sunmuştur.

2005 yılında Bredbandsbolaget onun IPTV hizmetini İsviçre'de ilk servis sağlayıcı olarak sunmuştur. Ocak 2009’dan itibaren Bredbandsbolaget en büyük iptv servis destekleyici unvanını TeliaSonera'ya burakmıştır. TeliaSonera şu anda 2009 yılındakinden daha fazla müşterisine iptv hizmeti vermektedir. 2007 yılında TPG Australia’da iptv hizmeti sunan ilk firma olmuştur. Onun ADSL2+'a uyumlu paketiyle birlikte hala müşterilere bedava ve seçkin 45'ten fazla yerel havadan yayın yapan kanallar ve uluslararası kanalların yayınını sunmaktadır. 2010 yılında iiNet ve Telstra IPTV servislerini internete çıkabilme kabiliyetiyle birlikte sunmuşlardır.

2010 yılında CenturyLink Embarq ve Owest (2010) firmalarını bünyesine kattıktan sonra Prism adlı IPTV hizmeti ile birlikte U.S piyasalarına girmiştir.

2011 yılında TOT (Television .organization of Thailand) IPTV hizmetini kendi ADSL sağlayıcısı üzerinden sunmuştur.

Thai içerisinde İngilizce, Fransızca, Korece ve Arab dillerinde çeşitli uluslararası uydu ağları sunan eğlence paketleri ile birlikte Thai dilinde havadan yayın yapan kanallar üzerinden temel ücretsiz platforma ek olarak 4 katmanlı servis ağını sunmuştur.

Bantgenişliği (Bandwidth) gereksinimleri

Dijital video sayısal görüntülerin bir kombinasyonudur ve onlar piksellerden veya görüntü elemanlarından oluşurlar. Her bir pixel iki değere, luminans (renk derinliği) ve krominans (piksel rengi) sahiptir. Luminans pikselin yoğunluğunu gösterir, krominans pikselin rengini gösterir. Gerçek renk tekniği için yüksek kalite bir görüntünün rengini temsil etmek için 3 byte kullanılır. Görüntülerin serisi sayısal videoyu oluşturur ve bu görüntüler çerçeve (frame) olarak adlandırılır. Filmler saniye başına 24 çerçeve kullanır, çerçevelerin oranı bölgelerin elektriksel sistemine göre değişebilir böylece farklı çeşitlerde çerçeve oranları vardır mesela Kuzey Amerika yaklaşık olarak 30 çerçeve kullanıyorken Avrupa televizyonlarının çerçeve oranı saniye başına 25 çerçevedir. Her bir dijital video yükseklik ve genişlik boyutlarına sahiptir. Analog TV gösterildiğinde SDTV için boyutlar 720X480 iken diğer tarafta HDTV ler 1920x1080 pikseldir. Dahası SDTV renk derinliği oluşturmak için 16 bit yeterli iken HDTV’ler de renk derinliği oluşturmak için 24 bit gereklidir.

Bu yüzden 30 çerçeve/saniye oranla, SDTV için sıkıştırılmamış veri oranı 30x640x480x16 diğer deyişle 147.456.000 bps olur. Dahası HDTV için ise aynı çerçeve oranı sıkıştırılmamış veri oranı 30x1920x1080x24 yani 1.492.992.000 bps olur. Basit bir hesaplamayla kayıplı sıkıştırma metodunu kullanmadan servis sağlayıcı abonelerine limitli dağıtım gerçekleştirebilir.

IPTV hizmeti için kesin bir bantgenişliği yoktur çünkü bant genişliği gereksinimi ev içerisindeki cihazlar yüzünden artabilir. Bu yüzden, şu anki HDTV içeriği 8 Mbit/s ve 10 Mbit/s veri oranı arasında dağıtılabilir fakat eğer tüketici birçok HDTV çıktılarıyla donatılmışsa bu oran sırasıyla iki katına çıkacaktır.

Yüksek-hız veri transferi görüntüleyici için ihtiyaç duyulan bantgenişliğini arttıracak, en azından 2 Mbit/s web-tabanlı uygulamaları bilgisayarda kullanmak için gerekecektir. Buna ek olarak 64 kbit/s telefon araması yapmak için gereklidir. En az kullanımda IPTV üçlü-oynat hizmeti (canlı tv, zaman-kaydırmalı seyretme, talebe göre video) almak için 13 Mbit/s gerekmektedir.

Mimari

Elemanlar

TV head-end (anten-ucu): canlı TV kanallarının kodlanıp, şifrelendiği ve Ip multicast (çoğa-gönderim) akışları biçiminde dağıtıldığı yerdir.

VOD platformu: istek-üzerine video değerlerinin depolandığı ve kullanıcı Ip unicast (teke-gönderim) akışı içerisinde bir sorgu yaptığında sunulduğu yerdir.

etkileşim portali: kullanıcıların farklı iptv hizmetleri içerisinde gezinmelerini sağlar, VOD kataloğu gibi.

dağıtım ağı: Ip paketlerini taşıyan paket anahtarlamalı ağdır.

Ev giriş yeri (home gateway): dağıtım ağından hatta erişimin sonlandığı kullanıcının evindeki malzemedir.

Kullanıcının set-top kutusu: TV ve VOD içeriğini deşifreleyen ve çözen kullanıcının evindeki malzemedir ve TV ekranında gösterir.

Video sunucu ağının mimarisi

Hizmet sağlayıcının ağ mimarisine bağlı olarak, video sunucu mimarisinin Iptv organizasyonları için düşünülmüş iki temel tipi vardır. Merkezi ve dağıtık

Merkezi mimari modeli oldukça basittir ve çözüm yönetimi oldukça kolaydır. Mesela tüm içerikler merkezi sunucuda saklanırken daha kapsamlı bir içerik dağıtım sistemine gerek duyulmaz. Merkezi mimari, diğerlerine nazaran küçük VOD hizmet organizasyonu sağlayan ve virimli içerik dağıtım ağına (content distributed network CDN) sahip (uç)edge bantgenişliği sağlayan bir ağ için genel olarak iyidir.

Dağıtık mimari merkezi mimari kadar ölçeklenebilirdir, bununla birlikte bantgenişliği ve daha geniş bir sunucu ağını yönetmek için zorunlu olan ana sistem yönetimi özelliklerinin kullanım avantajlarına sahiptir.

Geniş sistemleri kolayca harekete geçirmek için plan yapan operatörler dağıtık mimari modelinin baştan gerçekleştirimini düşünebilirler. Dağıtık mimari çoklu ortam (multimedia) içeriğinin hizmet sağlayıcının ağı üzerinden verimli dağıtımını artırmak için zekice olan ve iyileştirilmiş içerik dağıtım teknolojilerini gerektirir.

Ev ağları

Çoğu durumda, Internet erişim ağıyla bağlantı sağlayan yerleşik gateway (ağ giriş kapısı) IPTV set-top kutularına yakın yerleştirilemez. Bu sahne hizmet sağlayıcınınabone başına birden çok set-top kutusuyla birlikte hizmet paketleri sunduğu yerden başlamasından dolayı çok yaygın hale gelmiştir.

Var olan ağ kablosunun (güç kablosu gibi), telefon hattının veya koaksiyel kabloların ya da kablosuz donanımın avantajını kullanan ağ teknolojileri bu problemlerin çözümü için yaygın hale geldi, kablolu ev ağı piyasasındaki bölünmelere rağmen bu piyasada büyümek bir dereceye kadar sınırlıdır.

2008 yılının Aralık ayında, ITU-T G.9960 olarak da bilinen G.hn tavsiye kararını benimsemiştir. G.hn gereksinimleri güç kabloları, telefon hattı ve koaksiyel kablo üzerinden 1 Gbit/s ağ tanımlar. 2012 yılına kadar IEC Gigabit hızlarda POF ağı için bir ön standart benimseyecektir. Bu ön standart 100 Mbit/s ve 1 Gbit/s arasında hat gücüne bağlı uyarlanabilir bitte çalışan bir PHY belirleyecektir. Coax Alliance, HOmePlug Powerline Alliance, Home Phoneline Networking Alliance ve Quasar Alliance üzerindeki çoklu ortam (multimedya) benzeri gruplar her biri kendi teknolojilerini savunurlar.

IP çoklu ortam alt sistemi (IMS) mimarisi

Taşınabilir ağlarda IPTV hizmetlerini desteklemek için bir mimari olarak 3GPP IP çoklu ortam alt sisteminin (IMS) kullanımına sağlanan çaba büyümektedir. Hem ITU-T hem de ETSI "IMS -tabanlı IPTV" diye adlandırılan standartlar üzerinde çalışmaktadır. Taşıyıcılar hem ses hem de IPTV hizmetlerini aynı çekirdek altyapılar üzerinden sunma yeteneğine sahip olacaklar ve hizmetlerin gerçekleştirimi geleneksel TV hizmetlerini telefon özellikleriyle birleştirerek doğrudan sağlayabilecekler.