Seção: Guia

A infraestrutura de serviço caracteriza-se disponibilização dos serviços de IPTV para o cliente. Tal infraestrutura é composta pelos elementos expostos a seguir.

Sistema de Head-End

O head-end de vídeo é uma das peças centrais da infraestrutura de um serviço IPTV. Seu papel é capturar conteúdo de diversas fontes seja: terrestre, offline, sob demanda, etc., para processar e codificar de acordo com padrões de compressão preestabelecidos (MPEG-2, MPEG-4, WM9, etc.), encapsular sobre IP e, por fim, disponibilizar para ser distribuído pela rede (DUQUE, 2008). A figura 3 abaixo representa uma estrutura de Head-end.

Figura 3: Head-end IPTV

Fonte: (RAMIREZ, 2008)

São elementos críticos do Head-end:

• Receptores Satélite
• Integrado receptor decodificador (IRD).

O Repositório de Vídeo inclui:

• Videoteca;
• Biblioteca de mídia;
• Biblioteca de servidores;
• Rede de área de armazenamento;
• Video-on-demand;
• Banco de dados de cinema;
• Servidor de filme (vídeo e arquivos de áudio).

A Gestão de Conteúdos inclui:

• Centro de comando;
• Sistema de gestão de ativos;
• Gerenciamento de direitos digitais.

O Mestre Streaming de Vídeo / Game Server inclui:

• Propagação de serviço;
• Serviço de streaming.

O Ingest Gateway (Video Capture) inclui:

• Sistema de gravação;
• Gestor de gravação;
• Captura / servidor de distribuição.

O Server Cache Video Streaming inclui:

• cache do servidor.

As aplicações de Negócios (Business) e de acionamento com clientes incluem:

• Provisionamento;
• Faturamento e Billing;
• Informações do cliente.

Os sistemas de head-end podem ser divididos em duas partes: recepção e processamento de sinais.

Os Sistemas de Recepção podem ser divididos de acordo com o meio e, em geral, incluem um elemento de captação de sinal e um elemento receptor:

• Recepção via satélite: inclui o conjunto de antenas de satélite dedicadas a capturar os sinais vindos do satélite, conversores Low Noise Block (LNB) e splitters cuja distribuição de sinal recebido estende-se até os receptores denominados de Integrated Receivers Decoders (IRDs).
• Recepção via terrestre (“off air”): abrange um conjunto de antenas VHF/UHF e splitters para efetivar sua distribuição até os receptores, que são os demoduladores de VHF/UHF. A recepção de canais off air está vinculada a conteúdos locais e regionais, podendo ocorrer tanto no SHE, quanto nos VHO.
• Recepção via conexão dedicada: utiliza fibra óptica com a possível utilização de receptores específicos para este fim.

O Processamento de Sinais tem início depois de recebidos os sinais, quando eles são processados e codificados para serem transmitidos via broadcast ou armazenados (VOD). Os sinais são amplificados e distribuídos para os codificadores (encoders), que são os principais elementos deste bloco. Por sua vez, esses são responsáveis por codificar e comprimir o conteúdo recebido, segundo padrões de compressão definidos pela operadora.

Normalmente, o padrão de codificação é definido pelo grupo Moving Picture Experts Group (MPEG) da International Standardization Organization (ISO). É importante esclarecer que os padrões mais utilizados são MPEG-2, MPEG-4 e, mais recentemente, o MPEG-4 Advanced Video Coding (MPEG-4 AVC) ou H.264 (versão padronizada pelo ITU-T), pois eles oferecem melhor compressão que os demais.

Servidor Middleware

Pode ser considerado como o sistema operacional da solução. Dito de outra forma, o servidor middleware é o componente responsável pela inteligência do serviço, além de interpor-se no âmbito da entrega do serviço fim-a-fim, sendo, por isso, responsável pela interligação das diversas partes do sistema: servidores de vídeo, set top box, head-end, DRM, elementos de rede. Nesta mesma linha de raciocínio, pode-se dizer que o middleware é o viabilizador da solução de IPTV.

Portanto é ele o responsável por: experiência do serviço do usuário; definições de serviços, pacotes e preços; interface com outros blocos da solução; gerenciamento de transações, conteúdo de ativos de mídia, dispositivos e assinantes (RAMIREZ, 2008). O middleware é, portanto, um conjunto de aplicações que suportam as quatro áreas mencionadas.

Funções do middleware

Dentre as funções sustentadas pelo middleware, podemos destacar duas:

• Funções para o assinante: as funções Eletronic Program Guide (EPG), apresentação e interatividade dos serviços (VOD, PVR, etc.); apresentação e interatividade de serviços integrados (vídeo, telefonia, identificador de chamadas, etc.); informação de programação; parental controle e informações da conta do assinante.
• Funções para a operadora: representada por atividades como Application Programing Interface (API), kit de desenvolvimento de software (SDK), gestão do serviço, gestão de clientes, gestão de transações, gestão de conteúdo e estratégia de distribuição, controle remoto dos dispositivos de usuário – set top box, interface com billing, interface com aprovisionamento/ativação, integração com sistemas de segurança e elaboração de relatórios.

Digital Rights Management (DRM)

A segurança do conteúdo é um requisito fundamental para viabilizar a oferta de IPTV.

Os tradicionais sistemas de acesso condicional, ou Conditional Access Systems (CAS), são projetados essencialmente para os serviços de broadcast/pay-per-view. Tais sistemas legados focalizam principalmente o conteúdo em trânsito, e não o conteúdo armazenado. Esses sistemas legados criptografam o conteúdo no head-end e depois decriptografam na residência do assinante, utilizando autenticação baseada geralmente em smart cards localizados no set top box (VILLEGAS, 2007).

A segurança no contexto de IPTV abrange também a proteção do conteúdo de vídeo armazenado ao longo da infraestrutura, seja nos servidores da operadora ou nas dependências do assinante. As necessidades de soluções mais abrangentes nos levam a uma nova categoria de soluções denominadas como Digital Rights Management (DRM).

O DRM tem como propósito, gerenciar o conteúdo digital. Ele é utilizado baseado em condições específicas definidas pelos direitos de utilização do usuário e visa garantir controle de acesso (autenticação e autorização), contabilização de utilização (gestão dos direitos de uso), controle de replicação (cópia), autenticidade da fonte, confidencialidade, integridade e disponibilidade do conteúdo protegido.

Vale registrar que são os sistemas de DRM que oferecem a infraestrutura de segurança, necessária, para prevenir a pirataria do conteúdo de vídeo independente de ele estar armazenado ou sendo transmitido.

O funcionamento do DRM é baseado na criptografia do conteúdo no head-end e a sua decriptografia é baseada no set top box utilizando certificados digitais. Nessa perspectiva, o conteúdo fica criptografado onde quer que esteja e só é decriptografado na sua exibição.

O DRM possui, ainda, inúmeros pontos de contato ao longo do sistema e, portanto, necessita de integração fim-a-fim com os diversos componentes da solução para garantir a proteção do conteúdo.

Servidores de Vídeo

Os servidores de vídeo são responsáveis por armazenar e disponibilizar conteúdos que são oferecidos sob demanda para os assinantes. Assim, eles armazenam o conteúdo destinado a VOD e também o conteúdo broadcast selecionado para habilitar funcionalidades de PVR ao usuário final. Essa modalidade de PVR é conhecida como Network PVR (NPVR) em que o conteúdo não está armazenado nas dependências do usuário, mas sim nos sistemas da operadora (WEBER,2006).

Os servidores possuem, portanto, uma alta capacidade de armazenamento, bem como uma alta disponibilidade, permitindo suportar um elevado número de streams de vídeo simultâneos. Nessa conjuntura, quando se necessita de soluções mais complexas e de maior escalabilidade, os servidores possuem inteligência para formar Content Delivery Networks (CDNs), capazes de gerenciar a distribuição de conteúdo entre diversos servidores colocados na rede mais próximos do assinante (por exemplo, nos VHOs e VSOs).

Vale lembrar que, as arquiteturas distribuídas de armazenamento de vídeo mantêm cópias do conteúdo mais acessado mais próximas do usuário final.

Set top box

Componente da camada de serviço que realiza a interface entre o sistema de IPTV com o usuário e os aparelhos de exibição de conteúdo (televisores, telas de plasma, etc.).