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Sistema de IPTV com middleware brasileiro

Aplicação do IPTV baseado em uma estrutura de rede FTTH.

Nº 138 – Novembro 2013

Por Ricardo May

Artigo  – IPTV

Atecnologia IPTV, que possibilita o tráfego de dados, voz, imagem e sinais televisivos através das redes baseadas no protocolo IP, surgiu das necessidades encontradas em meio aos incontroláveis avanços tecnológicos e das rápidas mudanças existentes em um mundo cada vez mais digital em que as tecnologias sofrem constantes atualizações.
No IPTV (Internet Protocol Television) os sinais são comprimidos, codificados e encapsulados sobre o protocolo IP, utilizando o protocolo UDP/RTP através de infraestrutura de rede. Ao contrário dos sistemas de TV convencional em que o sinal é recebido por antena ou por cabo, neste sistema de transmissão de TV Digital sobre IP, o sinal é recebido através da internet, e decodificado no set-top-box (STB) antes de ser reproduzido no televisor.
Quanto maior a qualidade da rede, melhor será a entrega de alta qualidade de conteúdo SD ou HD na TV nas casas dos assinantes. Para funcionar é necessário uma conexão banda larga de internet de no mínimo 4 Mbps. Os conteúdos são enviados por streaming, mas não distribuídos, o que garante a alta qualidade da imagem e do som, e diferencia o IPTV da WebTV. Para prover o sistema IPTV, a rede precisa ter alguns requisitos: rede de alta qualidade, QOS, grande largura de banda e suporte a IGMP/Multicast.

Vantagens do IPTV – Interatividade
No IPTV o entretenimento televisivo torna-se muito mais personalizado. Permite o controle sobre os conteúdos ao que se pretende assistir. Algumas das funcionalidades de interatividade e controle que são oferecidas na tecnologia são:
Controle parental sobre os conteúdos de televisão; alugar e visualizar vídeos imediatamente, de entre uma vasta gama de conteúdos; combinação dos serviços de triple play com os serviços móveis, permitindo aos utilizadores o acesso aos serviços de IPTV em qualquer local e em movimento.
Interface gráfica que permite ao utilizador navegar e selecionar os conteúdos multimídia posto à disposição pela sua televisão digital, nomeadamente, acesso a guias de programação etc.
TV On demand que disponibiliza ao assinante conteúdos gravados de todos os canais para assistir quando desejar.
Devido às capacidades interativas do IPTV as operadoras conseguem enviar publicidade específica a grupos de pessoas específicas.
A seguir, apresentamos a topologia do sistema de IPTV, baseando em uma estrutura de rede Ethernet:

Headend IPTV
O Headend é a extremidade principal do vídeo. Este é o local onde se encontra todo o conteúdo de vídeo, contendo as conexões com operadores de TV convencionais para a transmissão de programas ao vivo. É constituído de vários componentes que variam de uma rede para outra. Nele, estão as fontes de vídeo analógico e digital, provedores de conteúdo, os codificadores, decodificadores, e transcodificadores que adaptam as taxas de streaming.

Receptores
Os receptores são os equipamentos responsáveis por capturar sinais de satélite, decodificá-los e transformá- los em imagem digital.

Demultiplexador
O Servidor Demultiplexer recebe os fluxos dos IRDs mutiplexados em um único IP, e transmite ao RTES (Real Time Encpriter System) no formato de um IP para cada canal de TV.

RTES
O RTES faz o trabalho bruto de encriptar os fluxos de vídeo dos canais fechados. Ele comunica com o servidor “Gerador de chaves” para pegar as novas chaves que são atualizas por um período pré-programado.

Middleware
O Middleware tem como função o controle dos assinantes, base de dados, comunicação com o sistema de gestão dos assinantes (ERP), inserção das informações do guia de programação eletrônico (EPG), comunicação com o Front End (interface que é apresentada ao assinante no STB e se comunica com o back-end para coletar as informações a serem disponibilizadas na TV), comunicação com o sistema de criptografia (CAS), processamento dos fluxos de áudio e vídeo (demultiplexação, transcodificação, sincronismo de áudio e vídeo, controle dos servidores de gravação), interface administrativa para gestão do conteúdo e monitoramento do Head End.

Streamer
O Streamer recebe os fluxos do RTES (canais fechados já demultiplexados) e envia para rede. Comunica-se com o Middleware para receber as informações dos canais. Para os canais abertos ele também realiza a demultiplexação dos mesmos.

Gerador de Chaves
O gerador de chaves (CAS) gera as chaves periodicamente e atualiza os STBs e o RTES. Possui uma base de dados que armazena as chaves de todos os canais, do momento atual e todas as chaves já geradas por canal, servindo para utilizar no sistema de TVoD.

TVoD
O gravador do conteúdo de TV captura e grava os fluxos multicast produzidos pelos encoders. Estas gravações são armazenadas em um storage e podem ser disponibilizadas para os assinantes “assistirem” programas no momento em que desejarem, sendo possível parar, avançar ou retroceder a reprodução.

Switch
O Switch deve possuir suporte a IGMP para que o tráfego Multicast não seja direcionado para segmentos de rede que não desejam receber tal tráfego. É adequado que ele possua, também, suporte a VLAN para que seja possível segmentar a rede de forma que o tráfego de vídeo não circule na mesma rede de dados estabelecendo QoS e priorização de tráfego.

Encoder
O encoder possui uma entrada de sinal de vídeo e uma saída IP. Sua função é converter o sinal analógico/digital em IP para que seja possível trafegar na rede.

Servidor VoD
O servidor de VoD é o responsável por disponibilizar vídeos sobre demanda ao usuário. Isso significa que o usuário pode assistir o conteúdo que deseja no momento que quiser desde que esteja disponível no servidor.

Set-Top-Box
O Set-Top-Box (STB) é o equipamento que recebe os sinais televisivos através de IP e converte-os em imagem que possa ser visualizada em televisões convencionais.

Middleware nacional
Como muitos provedores buscam ampliar suas opções de serviço para conquistar mais clientes e renda, o interesse pelo serviço de TV aumentou e consequentemente o investimento na qualidade das redes. Desta forma, as empresas do setor visualizaram a oportunidade latente da oferta por produtos e serviços de qualidade que auxiliem esse consumidor neste momento de transição e crescimento.
Criar novos middleware para sistemas de IPTV permitirá que empresas pequenas possam usufruir de uma solução brasileira para as novas operações de TV por assinatura que irão receber as novas licenças de acesso condicionado (SEaC). Estas juntamente com as soluções atuais de dados e voz, permitem ofertar a solução triple play, ou seja dados, voz e TV.
As soluções podem chegar ao consumidor como uma solução completa que inclui o Middleware (plataforma IPTV) com consultoria para definição do Line up, especificação e instalação do Headend, operação assistida e suporte técnico. Assim, os provedores fornecerão aos seus clientes uma solução que possibilita mais do que o acesso a canais de TV diferenciados. O menu terá múltiplas funcionalidades, grade linear, TVoD, VoD, controle parental e acesso a canais de internet. Estas plataformas podem oferecer no futuro, novas possibilidades de receitas para a operadora de TV por assinatura, como venda de aplicativos, T-commerce (e-commerce na TV) revenda de espaço para publicidade.
A maior dificuldade para o desenvolvimento de um middleware totalmente nacional é, hoje no Brasil, a busca de mão-de-obra especializada. Para isso, é preciso treinar os colaboradores. Fundamental também o apoio do FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos) no desenvolvimento das plataformas, financiando parte significativa dos recursos.
O maior benefício do middleware nacional é a customização de funcionalidades específicas para a realidade do mercado brasileiro, ao contrário de uma plataforma importada. Isso porque assim, o desenvolvedor trabalha junto ao cliente, com o conceito de co-criação, escutando as necessidades destes para então implementar a plataforma.
A TV caminha para um processo de maior interatividade com o usuário, e há muitas funcionalidades e aplicações que podem ser adicionadas ao middleware, prevendo a geração de novos serviços e receitas para o operador. O suporte técnico local e a proximidade com os clientes são também grandes diferenciais.

Ricardo May
é diretor técnico da Cianet.