diplomska naloga - jekovec rok - scpet.net rok_tk.pdf · Šolski center za poŠto, ekonomijo in...
TRANSCRIPT
ŠOLSKI CENTER ZA POŠTO, EKONOMIJO IN TELEKOMUNIKACIJE
LJUBLJANA
VIŠJA STROKOVNA ŠOLA
DIPLOMSKA NALOGA
ROK JEKOVEC
Ljubljana, november 2008
ŠOLSKI CENTER ZA POŠTO, EKONOMIJO IN TELEKOMUNIKACIJE
LJUBLJANA
VIŠJA STROKOVNA ŠOLA Študijski program: telekomunikacije
DIPLOMSKA NALOGA
TELEVIZIJA VISOKE LOČLJIVOSTI PREKO PAKETNIH
OMREŽIJ
Diplomant: Rok Jekovec
Mentor: Alojz Vindiš, univ. dipl. inž. el.
Lektor: Tomaž Petek, prof. slo.
Vpisna številka: 12130081484
Ljubljana, november 2008
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 2
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju univ. dipl. inž. el. Alojzu Vindišu za vodenje, usmerjanje in za
pomoč pri izdelavi diplomske naloge.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 3
Izvleček
V diplomski nalogi bom predstavil razvoj storitve internetne televizije in vključitev
digitalne radiodifuzije za prenos videosignala prek paketnega omrežja. V prvem delu sta
opis in struktura samega delovanja internetnega omrežja, namenjenega za prenos
videosignala od izvora do uporabnikov storitev. Nato sledi obrazložitev same digitalne
radiodifuzije in HDTV-signala, ki bo v prihodnje zamenjal trenutni analogni televizijski
signal. V osrednjem delu pa sledita združitev teh elementov in opis lastnosti, zahtev ter
sprememb v samem omrežju, ki so potrebne, da bo ta storitev v prihodnje zaživela in v
domove prinesla novo izkustvo televizije visoke ločljivosti.
Ključne besede
Telekomunikacije, Radiodifuzija, DSL, HDTV
Abstract
The diploma describes development of internet television service and includes digital
video broadcasting inside the internet network. In the first part there is a description of how
internet television works from the source to the user. Next part describes a digital video
broadcasting and HDTV-signal that will replace the signal that is in use today (analog
television signal).
Then in a main part of diploma these two elements are combined and all the characteristic,
requirements, and changes in the network are explained to show how the new TV
experience will be transfered to our home.
Keywords
Telecommunication, digital video broadcasting, DSL, HDTV
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 4
KAZALO VSEBINE
SEZNAM KRATIC...................................................................................................... 5 1 UVOD ............................................................................................................................ 6 2 DEFINICIJA TELEVIZIJE IP .................................................................................. 7
2.1 VPLIV STORITVE IP TV NA INTERNET .......................................................... 8 2.2 ELEMENTI OMREŽJA IP TV .............................................................................. 9 2.3 VARNOST V OMREŽJU IP TV ......................................................................... 15
3 NA SPLOŠNO O TELEVIZIJI VISOKE LOČLJIVOSTI ................................... 18 3.1 ZGODOVINA TELEVIZIJE VISOKE LOČLJIVOSTI ...................................... 18 3.2 VZPON DIGITALNE KOMPRESIJE ................................................................. 19 3.3 MODERNA DIGITALNA KOMPRESIJA IN STANDARDIZACIJA............... 20 3.4 IZVOR SIGNALA HDTV.................................................................................... 21 3.5 SISTEM ODDAJANJA........................................................................................ 22 3.6 TEHNIČNE SPECIFIKACIJE SISTEMA HDTV ............................................... 24
4 SPREMEMBA PASOVNE ŠIRINE ZA PRENOS SIGNALA HDTV ................. 25 4.1 UPORABA ETHERNETA 10 GB ZA HDTV..................................................... 26
5 ZAHTEVE ZA SPREJEM SIGNALA HDTV PO PAKETNEM OMREŽJU..... 27 6 ZAKLJUČEK............................................................................................................. 30 7 VIRI IN LITERATURA............................................................................................ 31 KAZALO SLIK Slika 1: Prikaz celotne poti slike od izvora do cilja .............................................................. 9 Slika 2: Prikaz celotnega omrežja signala IP TV ................................................................ 10 Slika 3: Zajem in kodiranje slike pred vstopom v omrežje IP............................................. 11 Slika 4: Jedrni usmerjevalnik .............................................................................................. 12 Slika 5: Distribuiranje informacij v jedru omrežja.............................................................. 13 Slika 6: Zaščita vsebine v omrežju IP TV ........................................................................... 15 Slika 7: Razlika med standardno resolucijo in visoko resolucijo........................................ 20 Slika 8: Igralna konzola....................................................................................................... 21 Slika 9: Razlika v slikovnih pikah med standardno in visoko resolucijo............................ 22 Slika 10: Primerjava standardne resolucije z resolucijami visoke ločljivosti ..................... 22 Slika 11: Način kodiranja .................................................................................................... 24 Slika 12: Elektronske komponente v omrežju..................................................................... 26 Slika 13: Frekvenčni prikaz delovanja signala DSL ........................................................... 27 Slika 14: DSL modem ......................................................................................................... 28 Slika 15: Komunikator HDTV ............................................................................................ 28 Slika 16: HD televizor ......................................................................................................... 29 KAZALO TABEL Tabela 1: Različne resolucije slike standardne ločljivosti................................................... 23 Tabela 2: Različne resolucije slike visoke ločljivosti.......................................................... 23 Tabela 3: Različni pretoki podatkov glede na kompresijo slike.......................................... 25
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 5
SEZNAM KRATIC IP TV Internet protocol television Televizija prek internetnega omrežja UDP Users datagram protocol Uporabniški podatkovni protokol QOS Quality of service Kakovost storitve VOD Video on demand Video na zahtevo SDV Switched digital video Preklapljani digitalni video MPEG Moving Picture Experts Group Kodek za kompresijo videoformata HD High Definition Visoka resolucija SD Standard Definition Standardna resolucija DVB Digital Video Broadcasting Digitalna videoradiodifuzija BGP Border Gateway Protocol Protokol mejnega vozlišča DSL Digital subscriber line Digitalna naročniška linija PVR Personal Video Recorder Osebni videosnemalnik NTSC National Television System Committee Analogni televizijski sistem PAL Phase Alternating Line Analogni televizijski sistem HDTV High definition television Televizija visoke ločljivosti
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 6
1 UVOD Telekomunikacijska storitev internetna televizija je zelo mlada tehnologija, ki se je razvila
med razcvetom interneta. Njeno delovanje se ne razlikuje bistveno od delovanja samega
interneta, vendar obstajajo določeni elementi in načini, ki so potrebni, da ta storitev deluje
kakovostno, varno in do uporabnika prijazno. Prav tako lahko rečemo podobno za digitalno
radiodifuzijo. Ta tehnologija je še mlajša od internetne televizije; zgrajena je na temeljih
analogne radiodifuzije in bo bistveno spremenila način gledanja televizije. Bo bolj
tehnično dovršena in do uporabnika prijazna, prav tako pa bo dala ponudnikom storitev več
svobode pri oddajanju različnih vsebin.
Kar se tiče tehnične strani obeh tehnologij, bo pri preskoku z analogne na digitalno
radiodifuzijo potrebnega bistveno več dela, sredstev in časa, kot ga je bilo potrebnega pri
rojstvu internetne televizije.
V diplomski nalogi bom opisal obe tehnologiji. Najprej vsako posebej, tj. delovanje obeh
tehnologij, njuni glavni prednosti in spremembe, ki jih bosta prinesli. Nato pa (kar je tudi
bistvo in jedro diplomske naloge) bom opisal združitev obeh tehnologij. Govoril bom o
pretoku digitalnega videosignala (kar bo omogočila digitalna radiodifuzija) skozi paketno
omrežje internetne televizije. Kako bo ta storitev zaživela v praksi, še nihče natančno ne
ve, ker zadeva še ni dokončno razvita oziroma je v fazi testiranja. Dokončno splavitev
storitve lahko pričakujemo čez nekaj let.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 7
2 DEFINICIJA TELEVIZIJE IP
V bistvu je IP TV sestavljen iz dveh komponent:
1. del: Internet Protokol (IP): določa obliko paketov in naslovne sheme. Večina omrežij
kombinira IP s protokolom v višjem sloju. Uporabniški podatkovni protokol (Users
datagram protocol – UDP) je najbolj tipičen protokol v višjem sloju. Ta izpostavi virtualno
povezavo med ciljem in izvorom. IP nam omogoča, da naslavljamo pakete z informacijami
in jih pošiljamo v sistem, vendar tukaj ni neposredne povezave med nami in prejemnikom.
2. del: Televizija: določa medij komunikacije, ki deluje skozi prenos slike in zvoka. Vsi
poznamo televizijo, ampak tukaj se nanašamo na storitve, ki so na voljo televiziji, kot so
npr. storitve na zahtevo.
Če nato združimo ta dela (IP + TV), dobimo:
IP TV: določa medij komunikacije slike in zvoka, ki deluje skozi omrežje IP.
Treba je poudariti, da storitev IP TV navadno deluje skozi zasebno omrežje IP in ne po
javnem internetu. V zasebnem omrežju IP, specifično zgrajenem za IP TV, lahko ponudnik
storitev zagotovi kakovost storitve (Quality of service – QOS) za naročnike. QOS
predpisuje določenemu prometu IP višjo prioriteto kot preostalemu prometu. V omrežju IP
TV ima TV-signal visoko prioriteto, tj. takoj za govornim prometom. Zato je ta storitev
trenutna, tj. izvedena v realnem času, in ne deluje po principu jemanja vsebin iz omrežja.
Storitev IP TV ponuja celotno razporeditev kanalov, vključno s prenosom slike v živo v
realnem času; dodatno lahko ponuja storitve, kot je video na zahtevo (Video on demand –
VOD), in omogoča ponudnikom širokopasovnih storitev, da razvijajo nove in edinstvene
storitve, ki so drugačne od konkurenčnih ponudnikov.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 8
2.1 VPLIV STORITVE IP TV NA INTERNET
Vpliv, ki jo ima IP TV na internetno industrijo, lahko razdelimo na tri kategorije:
• Vsebina – tehnologija IP TV zagotavlja več vsebine in hitrejšo pot do nje; skrbi
tudi za njeno varnost.
• Združevanje – izkoriščanje omrežja IP omogoča posamezni aplikaciji, da se
prenaša skozi večnamenske naprave, ki jih ima končni uporabnik, tj. več različnih
storitev z uporabo enega omrežja.
• Večpredstavnost – lastnosti omrežja IP bodo omogočale medsebojno povezovanje
med naročnikom in ponudnikom vsebin ter internetnih storitev.
Odkar je IP TV omogočen z razpoložljivo omrežno tehnologijo, za prenos tega signala
skrbi paketno omrežje, ki je zelo pomembno. Prenos vsebin zahteva določeno pasovno
širino in kakovost, tj. ne samo na delu poti do končnega uporabnika, ampak tudi v samem
jedru omrežja.
Storitveni model IP TV in njegove tržne prednosti niso nekakšen nov koncept. Vseeno je
nedavni razvoj omogočil, da se storitev IP TV prenaša po varnem, cenejšem in po
učinkovitejšemu načinu. Ta nedavna razvijanja vključujejo:
• močno širjenje Gigabit Etherneta;
• sposobnost omrežja IP, da ponuja višjo varnost in QOS;
• razvoj kakovostnih usmerjevalnikov IP in stikal Ethernet, namenjenih omrežjem IP
TV;
• ustvarjanje napredne vmesne programske opreme, ki upravlja s prenosom videa
skozi omrežje.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 9
2.2 ELEMENTI OMREŽJA IP TV
Omrežje IP TV je sestavljeno iz štirih poglavitnih elementov.
Slika 1: Prikaz celotne poti slike od izvora do cilja
(http://searchnetworking.techtarget.com/searchNetworking/Downloads/MPLSch7.pdf)
Tukaj gre samo za simboličen pregled; v realnosti ima veliko ponudnikov svojo specifično
arhitekturo, ki jim zagotavlja, da ponujajo IP TV po svojem načinu.
Slika 1 prav tako prikazuje, da je mogoča interakcija v dveh smereh omrežja IP TV, kar
pripomore k prednosti IP TV pred navadno televizijo.
Treba je omeniti, da so elementi omrežja IP TV, združeni, da tvorijo celotno arhitekturo,
znano kot preklapljani digitalni video (switched digital video – SDV):
Switched digital video (SDV) pomeni naslavljanje televizijskega signala v omrežje na tak
način, da se prenaša oziroma prenašajo samo izbrani kanali v priključeno gospodinjstvo.
To zagotavlja ponudniku storitev, da nima maksimalnega linearnega števila kanalov.
Ponudniki imajo zato na voljo več različic arhitekture SDV. To je še ena prednost uporabe
IP-multicast (oddajanje več prejemnikov) za širokopasovne televizijske pretoke.
Najuporabnejši protokol za uporabo v okolju SDV je IGMP ( IP Group Membership
Protocol)
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 10
Slika 2: Prikaz celotnega omrežja signala IP TV
(http://www.telekom.si) Izvor oziroma zajem videa
Kot v kabelski televiziji ali prek satelita storitev IP TV potrebuje izvor slike. To je točka v
omrežju, v katerem se oddajana slika in storitve na zahtevo združijo ter oblikujejo za
distribucijo prek omrežja IP TV. Izvor slike zajema nacionalne in regionalne programe pa
tudi sprejem iz satelita ter optičnega omrežja. Pri zajemu slike se vzame vsak individualen
kanal in se ga zakodira v digitalen videoformat, kot je na primer MPEG-2, ki ostaja najbolj
prevladujoč kodirni standard za digitalni video na svetovni ravni. Prav tako pa se uveljavlja
in je v fazi testiranja tudi kodiranje MPEG-4. Ta ima kar nekaj prednosti pred MPEG-2, tj.
nižja bitna hitrost za kodiranje obeh signalov standardne in visoke resolucije (SD- in HD-
signala).
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 11
SiSi
Slika 3: Zajem in kodiranje slike pred vstopom v omrežje IP
(http://www.telekom.si)
Sprejemna postaja sprejema in distribuira signal do uporabnikov IP TV. Izvorni signal iz
antenskega sistema je digitalen (Digital video Broadcasting – DVB), v primerih, kjer je
izvorni signal pripeljan po optiki, pa analogen (a/v composite).
Iz antenskega sistema se signal usmerjen v sprejemni sistem (»receiver«). Izhodni signal
sprejemnikov je izveden v treh oblikah:
• signal SDI,
• signal ASI
• ali v kombinaciji z modulatorjem kot »composite A/V«.
Izhod sprejemnega sistema je povezan z vhodom kodirnega sistema/»encoderji«. Pri
vhodnih signalih, ki so pripeljani po optiki, se iz optičnega pretvornika prek modulatorja v
kodirni sistem vedno pošilja »composite signal A/V«.
Pri distribuciji IP TV se uporabljata dva načina kodiranja: MPEG-2 in MPEG-4. Izhod
kodirnega sistema/»encoderjev« v obliki prometa UDP je usmerjen na agregacijsko
storitveno stikalo, ki je naprej vpeto v omrežje IP/MPLS.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 12
Omrežje ponudnika storitev
Razvrščeni kodirni videopretok se prenese v omrežje internetnega ponudnika. Vsako
izmed teh omrežjih je drugačno in vsebujejo različno opremo različnih proizvajalcev. Ta
omrežja so lahko mešanica različnih že obstoječih omrežij IP in namenoma zgrajenih
omrežij IP za videopretok.
Transportno omrežje
• Jedrni usmerjevalnik: je usmerjevalnik, načrtovan za delovanje v hrbteničnem
omrežju oziroma jedru omrežja. Da bi zagotovili to njegovo vlogo, mora
usmerjevalnik podpirati večkratni telekomunikacijski vmesnik, sposoben najvišjih
hitrosti (znati mora pošiljati pakete IP skozi omrežje z veliko hitrostjo in brez izgub
podatkov). Jedrni usmerjevalniki imajo
lahko tudi posebno vlogo v
navideznem zasebnem omrežju v
kombinaciji s Protokolom mejnega
vozlišča (Border Gateway Protocol –
BGP) in z večprotokolnim naslovnim
preklapljanjem (Multi-protocol label
switching – MPLS).
Slika 4: Jedrni usmerjevalnik
(http://en.wikipedia.org/wiki/Core_router)
• Agregacijski usmerjevalnik (omrežno stikalo): strojna naprava, ki se nahaja v
sodobnem računalniškem omrežju. Nahaja se v drugem nivoju OSI, uporablja pa se
tudi za ohranjanje pasovne širine na omrežju. Omrežna stikala pošiljajo pakete na
določen segment z uporabo naslovov MAC. Razdelimo jih lahko glede na to, kako
posredujejo pakete na določen segment, ali paket v celoti shrani in pregleda
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 13
mogoče napake, preden ga pošlje naprej, ali pa ga pošlje takoj, ko prebere naslov
MAC. V prvem primeru pregleda, ali je paket okvarjen, in ga uniči, tako da ne
zaseda omrežja po nepotrebnem. Agregacijsko omrežje služi priključevanju naprav
dostopovnega omrežja ter na ta način združuje promet proti jedrnim
usmerjevalnikom in storitvenim strežnikom.
• Multicast VPN: priljubljena oblika izraza, uporabljena v omrežjih IP. Multicast
dovoljuje učinkovito distribuiranje informacij med enim izvorom multicast in več
uporabniki (sprejemniki) v omrežju. Tako deluje veliko aplikacij, na primer: IP TV,
Windows Media Player, konferenčni klici, finančne informacije itd. Ciljni naslov
paketov multicast je vedno skupni naslov multicast (multicast group address),
obsega pa območje od 224.0.0.0 do 239.255.255.255.
Ta naslov je izdala internetna ustanova za dodeljevanje števil (Internet Assigned
Numbers Authority – IANA). Izvor odda paket multicast z uporabo skupnega
naslova multicast, veliko sprejemnikov pa potem na drugi strani prisluškuje
prometu tega istega naslova.
Izvorno deblo: je veliko preprostejše kot distribucijsko deblo. Izvorni gostitelj
prometa multicast je na korenini tega debla,
sprejemniki pa so po vejah. Promet
multicast potuje od izvora po drevesu proti
sprejemnikom. Katero pot bo promet
izbral, je odvisno od naslavljalnega
registra. Ta register vsebuje več vrst
vnosov multicast, ki so skriti v
usmerjevalnikih.
Vnosi se označujejo s črkama S in G. S
pomeni naslov izvora IP, G pa predstavlja
skupni naslov. Slika 5: Distribuiranje informacij v jedru omrežja
(http://searchnetworking.techtarget.com/
searchNetworking/Downloads/MPLSch7.pdf)
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 14
Dostopovno omrežje
Dostopovno omrežje je povezava med ponudnikom storitve in individualnim
gospodinjstvom. Včasih ga imenujejo tudi »the last mile«. Širokopasovno povezavo med
ponudnikom storitve in domačim gospodinjstvom lahko dosežemo z uporabo raznolike
tehnologije. Telekomunikacijska podjetja uporabljajo DSL (»digital subscriber line«) za
oskrbo domačih omrežij. Prav tako pa se povečuje uporaba optičnih tehnologij, kot je PON
(»passive optical networking«), za dosego domov uporabnikov. Omrežje IP TV uporablja
kombinacijo asimetričnega DSL-a in »very high speed« DSL-a, da lahko zagotovi
zadostno pasovno širino za prenos signala do uporabnika, pri katerem nato ponudnik
storitev postavi modem DSL, da se sklene povezovalni krog omrežja.
Domače omrežje
Domače omrežje distribuira storitve IP TV po domu. Obstaja veliko različnih oblik
domačega omrežja, vendar je za IP TV treba uporabljati širokopasovno omrežje. Zadnja
točka celotnega omrežja, na katerega je priključena televizija, se imenuje TV-
komunikatorji (Set-Top Box ali STB).
Programski vmesnik
Izraz programski vmesnik se uporablja za obrazložitev, kako uporabnik lahko komunicira s
storitvijo IP TV. Vsak izmed ponudnikov storitev uporablja svoj različen vmesnik, ki skrbi
za uporabniško izkustvo.
Na primer: uporabniški vmesnik in storitve, ki so na voljo porabniku (kot sta elektronski
programski vodič in video na zahtevo), so ustvarjene in vodene s programskim
vmesnikom.
Upravljanje z več vrstami storitev je mogoče zato, ker omrežje IP deluje na načinu
dvosmernega prometa. Ta arhitektura IP predpisuje standard za aplikacije in storitve, da se
lahko integrirajo v omrežje; tako postane IP TV ena izmed teh aplikacij.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 15
Video na zahtevo
Storitev video na zahtevo (VOD) deluje na drugačen način kot linearne televizijske
storitve. VOD prek IP TV lahko ponuja naročniku pretok videovsebin tako kot prek
videorekorderja, tj. z ukazi, kot so: »play«, »pause«, »fast forward«, »rewind« … Video na
zahtevo se lahko razširi še na storitve, kot so: plačljive videovsebine in osebni
videosnemalnik (PVR).
2.3 VARNOST V OMREŽJU IP TV
Cilji zagotovitve varnosti v omrežju IP TV so:
• Storitve IP TV morajo biti nespremenljive in razpoložljive.
• Samo priznani in za to usposobljeni ljudje lahko upravljajo s storitvami IP TV, ko
dobijo za to pooblastila.
• Usposobljeni ljudje morajo tudi skrbeti za zmanjšanje manjvredne vsebine.
• Storitev IP TV mora biti zaščitena pred nepooblaščenim brisanjem, vstavljanjem,
modificiranjem.
• Televizijski programi, ki se prenašajo prek IP TV, morajo biti zaščiteni z
avtorskimi pravicami.
Slika 6: Zaščita vsebine v omrežju IP TV
(Povz. po www.itu.int/ITU-T/IPTV/events/072006/docs/ID/FGIPTV-ID-0051e.doc)
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 16
Varnostne zahteve za prenašalne plasti IP TV lahko nadalje razdelimo na dva dela:
na področje omrežnega operaterja in naročnika.
Varnostne zahteve za omrežnega operaterja
Dostopni nadzor in avtorizacija: na dostopovnem omrežju mora biti zagotovljeno, da se ne
zgodita nepooblaščen dostop in raba storitev. Dve vrsti storitev morata biti preverjani na
dostopu: omrežje in storitve skozi omrežje. V omrežnem dostopu mora biti naročniški
terminal preverjen in verodostojen.
Verodostojnost omrežnih naslovov: omrežje IP TV mora imeti zmožnost, da preverja
identiteto vsakega, ki ima pravico do uporabe storitev IP TV, tj. da se ustvari neki varen
odnos med ponudniki in naročniki.
Zaščita vseh podatkov in njihova razpoložljivost: nosilno omrežje IP TV mora zagotavljati
popolno razpoložljivost podatkov, ki so v omrežju ali so dostavljeni v omrežje.
Izguba podatkovnih paketov: nemogoče je zagotoviti, da se ne bi izgubil kakšen paket.
Obetavni alternativni pristop je, da se uporabi sprotno odkrivanje napak.
Varnost pri pošiljanju več naslovom hkrati: kot pri oddajanju več naslovom in aplikaciji
večplastnega oddajanja morajo biti zagotovljene naslednje zahteve: razpoložljivost ključne
opreme (kot je izvor večnaslovnega oddajanja, ključni vozel, ki poganja protokol
večnaslovnega oddajanja) in overovitev identitete izvora pri večnaslovnem oddajanju.
Varnostne zahteve za naročnike
Verodostojnost naročniških naprav: mogoče je, da si več naprav deli en naročniški račun.
V tem primeru ima naročnik možnost, da preverja verodostojnost domačih naprav.
Pooblastitev in odgovornost sta tudi zahtevana.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 17
Varnostne zahteve za storitvene plasti IP TV lahko nadalje razdelimo na dva dela: na
področje omrežnega operaterja in naročnika
Varnostne zahteve za omrežnega operaterja
Nadzorovani dostop in avtorizacija storitev IP TV: storitev IP TV mora imeti možnost, da
lahko identificira naročnika in s tem prepreči nenadzorovan dostop. Močno overovljen in
strog avtorizacijski sistem je potreben, da se v omrežje ne poveže drug naročnik in tako
dostopa do storitev in strežnikov. Overovljenje vsebuje digitalne certifikate, znakovne
dokaze, pametne kartice, prstne odtise in druge načine preverjanja. Storitev IP TV prav
tako omejuje dostopne možnosti za legitimne naročnike s strogim taktičnim nadzorom (na
primer z omejevanjem dostopnih časov omejuje naročniku nenadzorovane prenose
podatkov iz omrežja in v omrežje); s tem prepreči zlorabo omrežnih sredstev.
Razpoložljivost storitev IP TV: uporabniki storitev IP TV so zelo občutljivi, ko gre za
kakšno napako ali slabo delovanje same storitve. Zato je treba poskrbeti, da se zmanjša
vsaka možnost napada na omrežje in za čimprejšnjo odpravo že nastale škode. Storitev IP
TV spremlja in nadzoruje dogajanje v omrežju ter sproži alarm, ko zazna kakšno
nepravilnost. Prav tako pa ima zagotovljeno hitro posredovanje v sili.
Varnostne zahteve za naročnike
Verodostojnost ponudnikov storitev IP TV: poleg ponudnikov storitev je treba overiti tudi
naročnike; storitev IP TV mora nuditi možnost, da naročniki lahko preverjajo identiteto
strežnikov IP TV in drugih storitev. Veliko overovalnih metod temelji na dvosmernem
preverjanju, kot so: EAP-TLS, DCE/Kerberos itd.
Zaščita naročniških informacij: omrežje IP TV ima sposobnost, da zaščiti naročniške
osebne podatke pred krajo ali prisluškovanjem.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 18
Zaščita naročnikovih pravic do zasebnosti: ponudnik storitev IP TV mora zagotoviti
zaščito osebnih podatkov naročnika, kot so: lokacija prebivanja, telefonske številke in
omrežni naslovi.
3 NA SPLOŠNO O TELEVIZIJI VISOKE LOČLJIVOSTI
3.1 ZGODOVINA TELEVIZIJE VISOKE LOČLJIVOSTI
Pojem visoka ločljivost je opisoval televizijske sisteme v letih 1930–1940, začenši z
angleškim 405-vrstičnim črno-belim sistemom, ki so ga predstavili leta 1936. Ta sistem in
ameriški 525-vrstični NTSC, ki se je pojavil leta 1941, sta bila v primerjavi z začetnimi
poskusi mehanične in elektronske televizije pravšnji napredek; poimenovali so ga visoka
resolucija.
Še nekaj tako imenovanih HD-analognih televizijskih sistemov skozi zgodovino:
• 1936: Sistem A, Velika Britanija: 405 vrstic pri frekvenci 50 Hz (opustili so ga
leta 1986).
• 1938: Francoski sitem, ki je temeljil na 441 vrsticah pri frekvenci 50 Hz (opustili
so ga leta 1956).
• 1939: Sistem M, ZDA: Ima 525 vrstic pri frekvenci 60 Hz.
• 1952–1956: Evropska posvojitev 625-vrstičnega sistema pri frekvenci 50 Hz (leta
1956 so ga nadgradili z barvami).
• 1956: Francoski monokromacki sistem z 819 vrsticami pri frekvenci 50 Hz
(opustili so ga leta 1986).
Ti sistemi so čez čas postali standardni, nato pa se je v začetkih novega tisočletja s
pojavom širokozaslonskega načina HDTV pojem visoka ločljivost spet rodil.
Načrte za tak sistem so začeli izdelovati že v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar
tehnika še ni bila tako razvita, da bi sistem lahko zaživel. Ta nov standard je moral biti
učinkovit; delovati bi moral z manj frekvenčne širine, kot sta jo porabila sistema PAL in
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 19
NTSC pri standardni ločljivosti. Večinoma se je govorilo, da je kaj takega mogoče
zagotoviti samo z digitalnimi sistemi, vendar takšnega sistema v tistih letih še niso uspeli
narediti.
Prvi začetki digitalnega sistema so se pojavili v podjetju Nasa, kjer so za potrebe letalskih
raket razvili podlago za kompresijski standard MPEG.
3.2 VZPON DIGITALNE KOMPRESIJE
Takoj ko je standard MPEG-1 zagotovil temelje za digitalni TV, se je razvoj modernih TV-
standardov hitro razširil po vsem svetu. Po dokončanju naslednjega kompresijskega
kodeka, tj. MPEG-2 v sredini leta 1993, je organizacija DVB (Digital Video Broadcasting)
v okviru Telekomunikacijskega združenja za radiodifuzijo (ITU-R) razvila ETSI Standard
300–327, in sicer do konca leta 1993.
Ta standard je dobil novo ime, in sicer so ga poimenovali DVB-T za prizemno digitalno
televizijo. Nato sta sledila še dva standarda, tj. DVB-S in DVB-C za satelitsko in kabelsko
televizijo. V ZDA pa se je razvil standard ATSC za televizijo standardne in visoke
ločljivosti. Oba standarda, DVB in ATSC, uporabljata kodiranje MPEG-2. Standard DVB-
S2 pa temelji na novem in zmogljivejšem kompresijskem standardu MPEG-4. Skupni
vsem standardom DVB sta uporaba zelo zmogljivih modulacijskih tehnik za zmanjševanje
pasovne širine pri prenosu in uporaba velikih anten ter drugih naprav.
Leta 1983 se je zbrala komisija Telekomunikacijskega združenja za radiodifuzijo, da bi
postavila temelje za en internacionalen standard HDTV. Največja težava je bila, kako
zagotoviti eno okvirno polje za osvežilno frekvenco; svet je bil namreč že strogo razdeljen
na dva načina uporabe, in sicer 25/50 Hz in 30/60 Hz, tj. glede na stabilnost slike in
napajanje iz omrežja. Težava še ni rešena, se je pa zgodilo poenotenje glede razmerja slike.
Najprej so mislili, da bi bilo razmerje slike 5 : 3, ampak so se zaradi vpliva
širokozaslonskih kinodvoran, kjer je razmerje slike 16 : 9, odločili za zadnjega.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 20
Slika 7: Razlika med standardno resolucijo in visoko resolucijo
(http://electronics.howstuffworks.com/hdtv2.htm)
Končni dosežek tega dogovora je, da vsebuje razmerje slike 16 : 9, specifično barvno
shemo, različne resolucije slike, 720 p (progresivni osveževali sistem), 1.080 i (aktivno
prepleteni način osveževanja) in 1.080 p (progresivni osveževali sistem).
3.3 MODERNA DIGITALNA KOMPRESIJA IN STANDARDIZACIJA Digitalni kompresijski metodi, kot sta MPEG-2 ter MPEG-4, dovoljujeta, da posamezen
analogni TV-kanal (6 MHz v ZDA) lahko nosi 5 različnih kanalov standardne ločljivosti
ali pa 2 kanala visoke ločljivosti.
Večina razvitih držav načrtuje prehod na digitalno radiodifuzijo, vendar ne nujno na
HDTV. Npr. leta 2009 nameravajo ZDA izključiti vso prizemno analogno oddajanje in
uvesti digitalno oddajanje za HDTV in tudi za SDTV.
Danes so v standardizacijo televizije visoke ločljivosti (HDTV) vključeni: ATSC (Severna
Amerika, del Južne Amerike in Južne Koreje), DVB (Evropa, Avstralija, del Azije in
Afrike), ISDB-T (Japonska, Brazilija).
Lahko se zgodi, da v prihodnje nastanejo določena nesoglasja gleda samega HDTV, vendar
precej manjša, kot so bila pri televiziji standardne ločljivosti.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 21
3.4 IZVOR SIGNALA HDTV S priljubljenostjo velikih zaslonov in projektorjev je današnji televizijski sistem postal
močno omejen. S prehodom na digitalno televizijo pa bodo veliki zasloni in projektorji
maksimalno izkoriščeni, kajti le-ti zahtevajo HD-signal. Tipični izvori HD-signala so
naslednji:
• Po zraku prek antene. Tak sistem je že poskusno začel oddajati v Ljubljani. Za
sprejem takega signala je treba imeti HD-odkodirnik. Večina novejših televizorjev
ima take odkodirnike že vgrajene, drugače pa je treba kupiti dodatno napravo z
vgrajenim odkodirnikom, ki jo povežemo pred televizor in za anteno.
• Kabelski operaterji ponujajo HDTV kot eno izmed svojih storitev. Prav tako je tudi
tukaj treba imeti poseben t. i. HDTV set-top box. Prek kabelskega omrežja lahko
operater ponudi tudi video na zahtevo.
• Oddajanje prek satelita. Določena podjetja (Direct TV, Sky Digital …), ki imajo
svoje televizijske hiše, ki signal pošiljajo prek satelita, ponujajo HDTV kot
nadgradnjo obstoječega sistema. Za tak sprejem je treba imeti poseben krožnik in
sprejemnik, ki podpirata HD-signal.
• Igralne konzole, kot sta Xbox 360 in
Playstation 3. Na njih lahko gledamo vsebino
HDTV, ki jo prenesemo na notranji disk, jo
predvajamo s plošče Blu-ray ali posnamemo z
interneta. Slika 8: Igralna konzola
(http://www.reghardware.co.uk/2007/04/12/sony_us_pulls_20gb_ps3/)
• Večina novejših grafičnih kartic ima vgrajene vmesnike HDMI ali DVI, prek
katerih lahko prenesemo signal HDTV iz računalnika na televizor.
• Optični disk novega standarda Blu-ray ima dovolj kapacitete, da lahko shrani do
10 ur HD-vsebine (odvisno od načina kodiranje).
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 22
3.5 SISTEM ODDAJANJA Sistem oddajanja signala HDTV je določen s tremi značilnostmi:
• S številom vrstic v vertikalni ravnini.
• Z načinom osveževanja vrstic: poznamo načina osveževanja »progressive« (p) in
»interlaced« (i). Za sistem »interlaced« s 625 vrsticami in 50 Hz polslikovne
frekvence so ugotovili, da oko zazna rahlo utripanje, ki je utrujajoče pri daljšem
gledanju. Zato so si izmislili način z vrstičnim preskokom. Tako so navidezno
povečali frekvenco za dvakrat. To so naredili tako, da snop analizira najprej lihe
vrstice, tj. 1, 3, 5, in nato še sode, tj. 2, 4, 6. Tako so povečali število menjave slik
za 2-krat, ne da bi se povečala frekvenčna širina. S tem so tudi zmanjšali pasovno
širino kanala.
• S številom sličic na sekundo.
Format slike 720 p 60 torej pomeni, da ima slika resolucijo 1.280 x 720 pik, kjer se slika
osvežuje na način »progressive« s 60 sličicami na sekundo (120 Hz). Format slike 1.080 i
50 pa pomeni, da ima slika resolucijo 1.920 x 1.080 pik, kjer se slika osvežuje na način
»interlaced« s 50 sličicam na sekundo.
Slika 9: Razlika v slikovnih pikah med standardno in visoko resolucijo
(http://en.wikipedia.org/wiki/High-definition_television)
Slika 10: Primerjava standardne resolucije z resolucijami visoke ločljivosti
(http://www.hdtvinfoport.com/HDTV.html)
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 23
Različne resolucije oddajane slike
• Standardna resolucija, ki je v večini primerov sestavljena iz 480 vertikalnih vrstic,
včasih tudi več
Tabela 1: Različne resolucije slike standardne ločljivosti
(Povz. po http://en.wikipedia.org/wiki/High-definition_television)
Resolucija
(D x V)
Aktivna
Vrstica
Predpisano
ime
Število
slikovnih
pik
Razmerje
slike
Opis
720 x 480 710,85 x 486 480 i/p 345,600 3 : 2 Uporablja se za 525-
vrstične sisteme (NTSC)
720 x 576 720 x 576 576 i/p 414,720 5 : 4 Uporablja se za 625-
vrstične sisteme (PAL)
• Visoka resolucija, sestavljena iz minimalno 720 vertikalnih vrstic
Tabela 2: Različne resolucije slike visoke ločljivosti
(Povz. po http://en.wikipedia.org/wiki/High-definition_television)
Podprti video
formati
Privzeta resolucija Število
slikovnih
pik
Razmerje slike Opis
1.024 x 768 XGA
786,432
16 : 9
Tipična PC-resolucija zaslona XGA;
prav tako se pojavlja v
standardiziranih plazma televizorjih
»HD Ready«.
1.280 x 720
921,600
16 : 9
Ena izmed resolucij računalniškega
zaslona WXGA; uporablja pa se tudi v
750-vrstičnih videoformatih.
720 p
1.280 x 720
1.366 x 768 WXGA
1.049,088
Približno 16 : 9
Tipična TV-resolucija WXGA;
pojavlja se tudi v standardiziranih
HDTV-sistemih (HD Ready 720 p,
1.080 i).
1.080 i
1.920 x 1.080
1.280 x 1.080
1.382,400
Približno 16 : 9
Nestandardizirana resolucija »HD
Ready«; uporablja se na plazemskih
televizorjih.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 24
1.080 p
1.920 x 1.080
1.920 x 1.080
2.073,600
16 : 9
Standardizirana HDTV-resolucija,
imenovana kot »HD Ready 1080 p«.
2.160 p
3.840 x 2.160
3.840 x 2.160
8.294,400
16 : 9
Standard Quad HDTV za kinodvorane
(trenutno ni nobenega formata »HD
Ready 2.160 p« predvidenega do leta
2015.
3.6 TEHNIČNE SPECIFIKACIJE SISTEMA HDTV
Signal HDTV in kolorimetrija sta določena s standardom rec. 709. MPEG-2 je
najpogosteje uporabljen kot kompresijski kodek za digitalno oddajanje. Čeprav MPEG-2
podpira način vzorčenja vse do 4 : 2 : 2 YCbCr z 10-bitno kvantizacijo, oddajanje v načinu
HD uporablja način vzorčenja 4 : 2 : 0 in 8-bitno
kvantizacijo; s tem prihranimo na pasovni širini.
Nekateri ponudniki prav tako načrtujejo, da bodo
oddajali v načinu MPEG-4 AVC, s katerim
prihranijo še več pasovne širini kot pri kodiranju
MPEG-2. Slika 11: Način kodiranja
(Povz. po Pavlin, 2001, str. 23)
Trenutno je MPEG-2 najbolj razširjen standard za kompresijo videa, a bo MPEG-4 gotovo
v prihodnosti postal najbolj razširjen standard v Evropi.
Signal HDTV je prav tako sposoben poleg videa prenašati tudi »zvok kinodvoranske
kakovosti«, ker uporablja format Dolby Digital s 5,1-kanalskim zvokom. V pripravi pa sta
že dva nova formata, in sicer:
• Dolby Digital Plus – uporablja 7,1-kanalski zvok;
• Dolby True HD – uporablja 8-kanalski zvok.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 25
4 SPREMEMBA PASOVNE ŠIRINE ZA PRENOS SIGNALA HDTV
IP TV se je lahko razvil samo zaradi naprednih kompresijskih postopkov, ki so del
modernih videokodiranj. Videosignal lahko s pomočjo najnovejšega kodiranja MPEG-4
(H.264) stisnemo do razmerja 100 : 1. S tem razmerjem kompresije je IP TV najbolj
razširjen del ponudbe širokopasovnih storitev za velike hitrosti prenosa. Ena ura prenosa
signala IP TV zahteva približno 5 GB podatkov, kar je približno enako kot 1.000 ur govora
ali letno prijetih ter poslanih elektronskih sporočil.
En videopretok se giblje od 1,6 Mb/s do 12 Mb/s, odvisno od načina kodiranja in od tega,
ali je signal v standardni ali visoki ločljivosti.
Tabela 3: Različni pretoki podatkov glede na kompresijo slike
(Povz. po http://www.commsdesign.com/showArticle.jhtml;jsessionid=
GCEZV5LRTBDI4QSNDLPSKH0CJUNN2JVN?articleID=201805799&pgno=2)
Ločljivost slike Način kompresije Pretok podatkov
Standardna ločljivost Brez kompresije 210 Mb/s
Standardna ločljivost MPEG-2 3 Mb/s
Standardna ločljivost MPEG-4 (H.264) 1,6 Mb/s
Visoka ločljivost Brez kompresije 818+ Mb/s
Visoka ločljivost MPEG-2 12 Mb/s
Visoka ločljivost MPEG-4 (H.264) 6 Mb/s
Ena izmed ovir za obsežno dostavo signala IP TV je bila možnost prenosa večkratnega
videosignala prek linije DSL. Vendar, kot je razvidno iz tabele, s kodiranjem MPEG-4
dosežemo, da se pretok podatkov zmanjša za polovico v primerjavi s kodiranjem MPEG-2,
in odpravimo to težavo.
Še drugi način, ki veliko pripomore k dostopnosti signala IP TV: neprestano nadgrajevanje
omrežja DSL in standardov. VDSL 2 in ADSL 2+ lahko zagotavljata hitrosti prenosa vse
od 10 Mb/s do 25 Mb/s, odvisno od krajevne zanke, v katero je vključen naročnik.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 26
Ker je bilo ugotovljeno, da so povprečno na gospodinjstvo od 2 do 3 televizorji, je bilo
treba upoštevati tudi to dejstvo in dodatno nadgraditi omrežje. Dodatno pa pasovno širino
jemlje tudi DVR (digitalni videosnemalnik); ta lahko snema tudi do dva kanala hkrati, kar
še dodatno poveča prenos podatkov. V ekstremnih primerih, ko ima naročnik dva kanala
visoke ločljivosti in enega standardne ločljivosti, lahko zahteva po pasovni širini preseže
tudi 26 Mb/s samo za IP TV. Taka pasovna širina je na voljo samo naročnikom, ki imajo
krajšo krajevno zanko do centrale. Ena izmed možnosti za zmanjšanje pasovne širine je
tudi, da se ukine digitalni videosnemalnik na naročnikovem nivoju ter se zagotovi tako
imenovani osebni videosnemalnik, ki pa je na strežnikih ponudnika storitev.
4.1 UPORABA ETHERNETA 10 GB ZA HDTV
V napravo Ethernet 1 Gb lahko spravimo: 200 TV-kanalov standardne resolucije in do 100
TV-kanalov visoke resolucije, ki se lahko pretakajo po enem prenosnem kanalu. Vendar ko
takemu signalu dodamo še dodatno storitev, kot je na primer video na zahtevo, je bolje
uporabiti povezavo Ethernet 10 Gb. Kot že rečeno, lahko pasovna širina pri nekaterih
naročnikih presega 20 Mb/s ali več, zato je bolje uporabiti Ethernet 10 Gb, ki lahko
zagotovi nemoten sprejem signala okoli 400 naročnikom.
Celotna platforma za obdelavo signala
IP TV zajema vse od stikal,
obdelovanja paketov, procesorskih
kartic do zahtevne programske
opreme; vsaka stvar je zmožna
delovanja pri najvišjih hitrostih do
10 Gb.
Slika 12: Elektronske komponente v omrežju
(http://www.commsdesign.com/showArticle.jhtml;jsessionid=HZROFIG
MACKHMQSNDLPSKH0CJUNN2JVN?articleID=201805799&pgno=2)
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 27
5 ZAHTEVE ZA SPREJEM SIGNALA HDTV PO PAKETNEM OMREŽJU
Dostop do širokopasovnega priključka DSL
DSL ali xDSL (Digital subscriber line) je ena izmed družin tehnologij, ki omogočajo
prenos digitalnih podatkov prek žic, speljanih po krajevnem telefonskem omrežju
(v novejšem času se namesto bakrenih žic uporabljajo optični kabli). DSL je bila najprej
kratica za Digital subscriber loop (Loop = zanka), vendar se je v zadnjem času dokončno
uveljavil naslov Digital subscriber line. Vzrok je bolj marketinški izraz za ADSL, ki je
najbolj razširjen standard DSL. Tehnologija DSL uporablja visoke frekvence delovanja (25
kHz ali več), medtem ko je navadna telefonska linija delovala na nižjih frekvencah (4 kHz
ali manj).
Tipične prenosne hitrosti k uporabniku se gibljejo od 0,2 Mb/s vse do 24 Mb/s, tj. odvisno
od tega, za kakšno različico tehnologije DSL gre, in od dodatnih pogojev, kot so:
oddaljenost od centrale, kakovost vodov, strežniške zmogljivosti ponudnika storitev itd.
Prenosne hitrosti od uporabnika pa so pri ADSL večinoma manjše kot hitrosti k
uporabniku. Pri SDLS, ki ponazarja simetrično linijo, so hitrosti enakovredne v obe smeri.
Za prenos signala HDTV je treba posedovati pogoje za sprejem, tj. tehnologijo ADSL 2
oziroma VDSL.
• ADSL 2 – deluje na principu komunikacije v obe smeri (Full Duplex). Frekvenčni
pas se po standardu giblje od 25 kHz do 160 kHz, ki se uporablja za komunikacijo
od uporabnika do centrale, ter od 240 kHz do 1.500 kHz, ki se uporablja za
komunikacijo od centrale k uporabniku.
Slika 13: Frekvenčni prikaz delovanja signala DSL
(http://computer.howstuffworks.com/dsl2.html)
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 28
• VDSL – Deluje prek bakrenih žic na enak način kot ADSL, vendar lahko dosega
precej višje hitrosti (52 Mb/s podatkov k uporabniku in do 16 Mb/s podatkov od
uporabnika). Tako velike hitrosti pa imajo tudi svoje zahteve. VDSL deluje samo
pri uporabnikih, ki so oddaljeni od centrale največ 1.200 m, kajti pri večjih
razdaljah je izgub na žicah preveč in signal se močno popači.
Modem DSL (z možnostjo priklopa IP TV)
Modem DSL je naprava, na katero lahko priklopimo
različne odjemalne naprave, kot so: računalnik,
usmerjevalnik, TV-komunikator …, katere delujejo na
podlagi tehnologije DSL.
Slika 14: DSL modem
(http://itm.siol.net/doc/2008/1/Sinope.web.pdf)
Komunikator HDTV (HDTV Set-top Box)
Komunikator HDTV je naprava, ki odkodira signal v takšno obliko, da ga lahko televizor
sprejme in prikaže sliko na zaslonu. Vsebovati mora odkodirnike MPEG-2 ali MPEG-4.
Priklopimo ga na modem DSL na eni in na televizor na drugi strani.
Slika 15: Komunikator HDTV
(http://www.matrixstream.com/IPTV_H.264_HD_1080p_MX_1_IP_STB.php)
Lastnosti HDTV komunikatorja
• Podpora več videoformatom: 720 p, 1.080 i in 1.080 p. Prav tako pa mora imeti
podporo za trenutno najnaprednejši kodek H.264/MPEG4.
• Video na zahtevo: omogoča, da si ogledamo videovsebine, kadar koli želimo.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 29
• IPv6: podpora internetnim standardom IPv4 in novejšim standardom IPv6.
• Elektronski programski vodič: omogoča nam spremljanje vseh informacij glede
sporedov in vsebin.
• Izhoda HDMI in Dolby Digital: s priključkom HDMI povežemo televizor in
komunikator HDTV, tj. tako, ne izgubimo kakovosti slike (prek kabla HDMI
prenašamo tudi zvočni signal).
• Samodejno nadgrajevanje sistema: z vgrajeno programsko opremo se komunikator
HDTV lahko samodejno posodobi, kadar se zgodi nadgradnja.
Televizor HD
Da bi lahko izkoristili vse možnosti, ki jih nudi
digitalno oddajanje signala v širokozaslonskem
načinu, potrebujemo tudi tak sprejemnik.
Analogni televizorji, ki jih uporabljamo danes,
nimajo možnosti gledanja slike v resoluciji
720p in višjih.
Slika 16: HD televizor
(http://lcd-plasma-televisions.com/product/2/4/
Lg-32lg5000-32-Inch-Lcd-Digital-Tv-Full-1080p-Hd.html)
Prav tako pa so razlike tudi med samimi televizorji HD. Razlika med televizorjema Full
HD in HD Ready je v tem, da televizor Full HD podpira resolucijo slike vse do 1.080 p,
medtem ko televizor HD Ready podpira samo manjše resolucije.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 30
6 ZAKLJUČEK Zakon o radiodifuziji določa, da se najpozneje do leta 2011 ugasnejo vsi analogni
oddajniki. Od tega leta naprej bodo vsi ponudniki televizijskega signala oddajali v digitalni
obliki. To pomeni, da bodo vse signale kodirali, tak signal pa bo potem prišel od izvora do
uporabnika brez dodatnih izgub kakovosti. V samem omrežju IP TV pa bo treba zagotoviti
nemoten pretok takega signala, tj. posodobiti omrežje, če bo to potrebno (digitalni signal
bo vseboval več informacij, zato bo potreben hitrejši pretok podatkov). Če bo vse to
zagotovljeno, lahko internetni televiziji napovemo kar svetlo prihodnost.
Uporabniki bomo imeli od tega kar veliko, tj. kakovostnejša sliko in zvok, veliko novih
interaktivnih vsebin, kot so: video na zahtevo, osebni snemalnik vsebin, lažji pregled nad
vsebino itd.
Večja težava, ki tu nastane oziroma je prisotna že od vsega začetka interneta, je
oddaljenost uporabnika od telefonske centrale, na katero je uporabnik priklopljen; z
oddaljenostjo namreč signal slabi, zato nekateri uporabniki ne morejo spremljati internetne
televizije. To težavo nekatera telekomunikacijska podjetja rešujejo z dodatno kompresijo
signala, tako da tak signal zahteva manjšo pasovno širino. Najboljša rešitev je seveda
optični dostop, ki pa zahteva velika sredstva pri gradnji in tudi ni vedno izvedljiv. Zato
verjamem, da se bo tudi dostop po bakru razvijal naprej. Če samo pomislim, da bi mi kdo
pred desetimi leti rekel, da bomo lahko gledali televizijo po telefonskem priključku, mu ne
bi verjel.
JEKOVEC, Rok. Televizija visoke ločljivosti preko paketnih omrežij: dipl. nal. Ljubljana, ŠČ PET, VSŠ, 2008 31
7 VIRI IN LITERATURA
1. Addressing the bandwidth demands of IP TV [online]. [Citirano 4. maja 2008; 12:30] Dostopno na spletnem naslovu: http://www.commsdesign.com/showArticle.jhtml;jsessionid=P11EIC4L2ZBEOQSNDLPSKH0CJUNN2JVN?articleID=201805799&pgno=2 2. Core router [online]. [Citirano 2. sep. 2008; 10.30]. Dostopno na spletnem naslovu: http://en.wikipedia.org/wiki/Core_router. 3. High Definition Television [online]. [Citirano 4. maja 2008; 12.15]. Dostopno na spletnem naslovu: http://en.wikipedia.org/wiki/High-definition_television. 4. IP TV Explained [online]. [Citirano 28. feb. 2008; 19.25]. Dostopno na spletnem naslovu: http://www.broadbandservicesforum.org/images/Pages/IPTV%20Explained.pdf. 5. IP TV Security requirements [online]. [Citirano 28. feb. 2008; 20.00]. Dostopno na spletnem naslovu: www.itu.int/ITU-T/IPTV/events/072006/docs/ID/FGIPTV-ID-0051e.doc. 6.Multicast VPN [online]. [Citirano 2. sep. 2008; 11.00]. Dostopno na spletnem naslovu: http://searchnetworking.techtarget.com/searchNetworking/Downloads/MPLSch7.pdf. 7. MX 1 IP Set Top Box [online]. [Citirano 5. maja 2008; 16.30]. Dostopno na spletnem naslovu: http://www.matrixstream.com/IPTV_H.264_HD_1080p_MX_1_IP_STB.php. 8. Network switch [online]. [Citirano 1. sep. 2008; 12.00]. Dostopno na spletnem naslovu: http://en.wikipedia.org/wiki/Network_switch. 9. xDSL [online]. [Citirano 25. avg. 2008; 13.00]. Dostopno na spletnem naslovu: http://en.wikipedia.org/wiki/DSL.