Seção: Tutoriais Rádio e TV

A arquitetura IPTV tipo A ([1], [2], [3], [6], [8], [9], [14]) define um alto nível padrão para a entrega de vídeo, dados e de serviços da voz (triple-play), sobre uma rede de acesso utilizando a tecnologia de ADSL2/ADSL2+.

A arquitetura IPTV do tipo A é ilustrada na figura abaixo:

Figura 2: Arquitetura IPTV Tipo A.

Os elementos desta arquitetura têm a formação apresentada a seguir.

Distribuição de Vídeo Descentralizada

Essa forma de distribuição de vídeo [3] reduz o tempo de acesso do usuário e a operadora pode implantar instâncias intermediárias numa estrutura distribuída hierarquicamente. Os servidores armazenam o conteúdo, que é popular em sua área de atuação, e os segmentos iniciais dos programas mais acessados. Nessa distribuição de arquitetura, há um servidor que é responsável pela localização dos programas disponíveis em todo o sistema, ilustrado na figura abaixo.

Figura 3: Distribuição de vídeo descentralizada.

Codificação MPEG-1

O requisito básico para provimento de serviços de vídeo é a utilização de mecanismos de compressão dos sinais. Atualmente, os padrões Moving Picture Experts Group (MPEG) são os mais empregados: o MPEG-1 (padrão ISO/IEC 11172) provê resolução de 352x240 pixels NTSC e de 352x288 pixels PAL. É necessária uma taxa de pelo menos 1 Mbit/s a 1,5 Mbit/s, para se obter qualidade de Video Cassette Recorder (VCR) com MPEG-1.

Middleware

O Middleware se refere às plataformas de software que integram as várias partes do controle da solução de vídeo sobre IP desde a disponibilização dos serviços e aprovisionamento dos clientes até a bilhetagem. O Middleware é instalado ao longo de toda a cadeia do sistema, desde o headend até o set-top box.

Protocolo TCP

O TCP é um protocolo orientado à conexão que fornece um serviço confiável de transferência de dados fim a fim. O TCP provê meios para que o receptor possa determinar o volume de dados que o transmissor pode enviar, ou seja, controlar o fluxo dos dados. Isso é muito importante, quando o fluxo de dados for de vídeo, não ao vivo.

O mecanismo de controle de fluxo baseia-se no reconhecimento e no envio do número de octetos que o receptor tem condições de receber (tamanho da janela de recepção), contado a partir do último octeto da cadeia de dados recebido com sucesso.

Com base nessa informação, o transmissor atualiza sua janela de transmissão, ou seja, calcula o número de octetos que pode enviar antes de receber outra liberação. Nesse caso, tem-se uma quantidade grande de informações trocadas na rede IP para uma grande número de usuários IPTV, aumenta o processamento dos equipamentos e pode, ainda, ampliar a vazão dos enlaces até o headend. O protocolo TCP apresenta uma overhead que varia de 20 bytes a 24 bytes.

Protocolo de Sinalização IGMP

O IP Multicast [9] baseado em Internet Group Management Protocol (IGMP) possibilita maior eficiência na utilização da rede. O IGMP permite a distribuição de conteúdo a um grande número de usuários sem causar impactos na rede, pois o tráfego é enviado somente a um Group Destination Address (GDA).

Os clientes utilizam o IGMP para se registrar e receber um determinado grupo multicast. Por meio do IGMP, o cliente pode manifestar sua intenção de se juntar, aceitar ou deixar um streaming do grupo multicast.

Só clientes registrados para um GDA específico são influenciados pelo tráfego multicast. Uma das características do IPTV é a transmissão em broadcast, já que o conteúdo é enviando a uma grande quantidade de usuários. Esse protocolo é de suma importância para esse tipo de aplicação.

Distribuição do Serviço IPTV

A recomendação H.610 do ITU [14] é baseada na arquitetura de distribuição xDSL. A arquitetura do sistema e o equipamento do cliente definem uma arquitetura de alto nível padrão para a entrega do vídeo, dos dados e dos serviços da voz, em uma rede de acesso de ADSL2/ADSL2+.

Figura 4: Recomendação H.610.