Технические требования при передаче видео через IP-сети

Поскольку выше были затронуты вопросы передачи стандартных IP-телепрограмм, видеоаудиопотоков для VoD и PVR и сигна­лов видеоконференцсвязи в разветвленной сети оператора, то было необходимо дать рекомендации по форматам и скоростям передачи как для одиночной телепрограммы, так и для иных IPTV-сервисов. Для отечественных систем цифрового телевидения форматы и скорости, «основные» рекомендации сведенные в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Из данных этой таблицы следует, что для одиночной стандартной цифровой телепрограммы рекомендуются скорости сжатого потока 2...20 Мбит/с. Как понимать столь широкий рекомендуемый диапазон скоростей передачи данных? Скорость 2 Мбит/с соответствует передаче одиночной телепрограммы абоненту в IPTV-сети с использованием техно­логии MPEG-4. Скорость 20 Мбит/с соответствует передаче очень слабо компрессированного ТВ потока в стандарте MPEG-2, что часто делают при межстудийном обмене важными телесюжетами. Рассмотрим один типовой вариант видеоперегона, когда крупный оператор СКТ передает свой видеоконтент из центральной студии одного города в студию города-сателлита. Естествен­но, что будет выбран компромисс (качество/скорость) и при передаче между головными станциями одиночной телепрограммы стандарта MPEG-2 можно использовать скорость 7 Мбит/с.

Рассмотрим далее сравнительные скорости MPEG-2, MPEG-4 (далее всегда понимаем, что используется модернизированный вариант MPEG-4AVC, известный как Advanced Video Coding Part 10, H.264) и систему сжатия Microsoft VC-1 (windows media video).На основании данных табл. 1.2 для разных вариантов передачи одиночной телепрограммы рекомендуется использовать скорости, Мбит/с, приведенные в табл.1.3.

Таблица 1.3

При упаковке ТВ программ в пакеты используется статистиче­ское мультиплексирование, т.е. когда в какой-то программе картинка статическая, то скорость цифрового потока этого телеканала умень­шается, а другие программы требуют больше скоростей. В итоге, если мы пакуем 4-5 ТВ программ, то удельная скорость на одну про­грамму уменьшается. В целом удается снизить скорость на 25…30 %.

Соответственно, для передачи в одном пакете пяти телепрограмм можно ориентироваться на цифры, приведенные в табл.1.4.

Таблица 1.4

Для трансляции в сеть доступа IPTV, т.е. чтобы телепрограммы доходили до абонента, режим пакетной передачи сразу нескольких телепрограмм не используют.

Даже при использовании самых современных механизмов QoS необходимо предусматривать запас. Рекомендуется загружать IP-поток лишь до 75...80 %, так как иначе резко увеличивается веро­ятность потери пакетов (артефактов, т.е. «рассыпания» картинки на экране телевизора).

Ориентируемся, что из центральной СКТ в города-сателлиты бу­дет транслироваться 40 ТВ программ в формате MPEG-2 (пока опе­раторы IPTV преимущественно используют MPEG-2), соответствен­но, для этого надо иметь пропускную способность 190 Мбит/с, а с учетом технологического запаса 230 Мбит/с.

Если из центральной СКТ будут еще передаваться фильмы (ви­деосюжеты) для VoD, то на каждый видеосюжет надо добавлять 7 Мбит/с, а на каждую программу ТВ высокой четкости HDTV при формате сжатия MPEG-2 надо добавлять 15 Мбит/с.

Приведенные рекомендации ориентировочны, но, тем не менее, позволяют сделать оценку необходимых пропускных способностей магистральных линий связи и линий связи уровня доступа.

Если оператору придется передавать свои каналы вдругой город по чужим магистральным ВОЛС, то может оказаться, что арендная плата окажется непомерно высокой. Тогда проще в другом городе сделать еще один антенный пост, а по магистрали передавать только небольшое количество премиум-телепрограмм своего производства и ориентироваться при этом на стандарт MPEG-4.