Este documento describe IPTV y sus componentes clave. IPTV permite transmitir señales de televisión, telefonía e Internet a través de conexiones de banda ancha usando el protocolo IP. Factores como la compresión de video, el aumento de la capacidad de las redes y el desarrollo de técnicas como multicast hacen posible IPTV. Protocolos como IGMP, RTSP, RTP y RTCP se usan para transmitir contenido de video en tiempo real a través de IPTV.

1. IP-TV
ING. MIGUEL PÉREZ

2. ¿Qué es IPTV?
• Servicio por medio del cual se distribuyen señales de televisión usando conexiones de
banda ancha sobre el protocolo IP
.
• Permite la convergencia total de servicios al transmitir por un solo canal señales de
televisión, telefonía e Internet directamente al suscriptor del servicio.
• Con IPTV, el contenido lo recibe única y exclusivamente el suscriptor que solicite dicho
contenido.

3. Tendencias
Cable operators DSL operators
Voice
Internet
TV
Voice
Internet
TV /
Video

4. Factores que hacen posible IPTV
• Los avances en las técnicas de compresión y codificación de video.
• El aumento en la capacidad de las redes de transporte.
• El desarrollo de técnicas de transmisión como multicast.
• El incremento de los anchos de banda en el acceso hacia los hogares. (ADSL2+,
FTTH)

5. Compresión de video
 La compresión permite que la distribución de video sobre las redes actuales sea posible.
 The Motion Picture Experts Group (MPEG) encabeza el desarrollo de los estándares de
compresión de video.
- MPEG-2 puede lograr ratas de compresión de 50:1
- Una película de dos horas, transmitida a 3Mbps utilizando comprseión MPEG-2 podría de
otra manera requerir 150 Mbps para ser trasmitida.
– MPEG-4 es la versión mejorada del estándar MPEG-2 y logra rates de compresión
mayores.
 Windows Media 9 es la tecnología de compresión de Microsoft
– WM 9 compite con MPEG-4.

6. Diferencia entre frames
Frame N Frame N+1
(Frame N+1) - (Frame N)

7. Rates de Compresión de video
 MPEG-2
 Current commercial standard
 SDTV: 2.5 – 3.5 Mbps
 HDTV: 16 -19 Mbps
 MPEG-4 Advanced Video Compression (AVC) (ITU-T H.264)
 SDTV: 1.5 – 2Mbps
 HDTV: 6.0 – 8.0 Mbps
 Windows Media 9 Advanced Profile (now called VC-1)
 SDTV: 1.5 – 2Mbps
 HDTV: 6.0 – 8.0 Mbps

8. VIDEO HEADEND
CONTENT
CARRIER
NETWORK
(IP or ATM)
Internet
NETWORK
OF
ACCESS
(DSL)
(MPEG-2 Encoders
Middleware video
VOD Server, etc)

9. Elementos funcionales IPTV
IP Encapsulator
Encode
r
VoD servers
Subscriber 1
Modem ADSL
Set Top Box
Servers
- Movie Guide (TV/PC)
- Multicast Addressing
- Control of Subscribers
- Propagation of
Content
- Access Control
- Billing
- Logs
- Signal Digitalization
- Centered/Distribution
- Video Broadcast
- Pay-Per-View (nVOD)
- Storage
- Storage and
Distribution
of Content
- Centered/Distribution
Subscriber 2
Modem ADSL
Set Top Box
Subscriber N
Modem
Set Top Box
Headend video
TV Broadcast
Middleware
Management/Control
Video
Carrier
Access
- Meter
Ethernet/SDH
- IP multicast
- ATM
- MPLS
- xDSL
- Ethernet
- FTTH
- Wireless

10. Beneficios de IP Multicasting
IP2000
Core
Network
Core
Network
Video
HeadEnd
Video
HeadEnd
Without Multicasting
IGMP
With Multicasting
IGMP
6 streams using
4 Mbps each
(24 Mbps)
3 streams using
4 Mbps each
(12Mbps)
Cuts bandwidth
use in half.
Minimizes redundant
flows in the WAN and
improves core network
performance.

11. Equipos del lado del cliente
i3 Micro Mood
“Thin” Client
FSC Activy 200
“Thick” Client
Amino AmiNET
“Thin” Client
ADSL/ADSL2+/VDSL
DSL Modem
(eg. Cellpipe)
switch
Home
Copper
Pair
STB
STB
STB
Splitter
CH5
CH9
CH4

12. Protocolos enviados en IP TV
 IPTV se ha desarrollado basándose en el video-streaming. Este sistema consiste en que
la reproducción de los clips o las películas no requiere una descarga previa por parte
del usuario, sino que el servidor entrega los datos de forma continua, sincronizada y en
tiempo real (al mismo tiempo que se envía, se está visualizando el video con su audio).
Este proceso se realiza a través de los siguientes protocolos:
 MULTIDIFUSIÓN MEDIANTE IGMP.
 REAL-TIME STREAMING PROTOCOL (RTSP) Y SESSION DESCRIPTION PROTOCOL (SDP).
 REAL-TIME TRANSPORT PROTOCOL (RTP) Y REAL-TIME TRANSPORT CONTROL
PROTOCOL (RTCP).

13. Protocolo IGMP (Internet Group
Managment Protocol)
 El protocolo de red IGMP se utiliza para intercambiar información acerca del
estado de pertenencia entre enrutadores IP que admiten la multidifusión y
miembros de grupos de multidifusión. Los hosts miembros individuales informan
acerca de la pertenencia de hosts al grupo de multidifusión y los enrutadores de
multidifusión sondean periódicamente el estado de la pertenencia.

14. Funcionamiento de IGMP
 Cuando una aplicación en un host se suscribe a un grupo particular, el host envía
un mensaje de informe (Membership_report) con la dirección del grupo al que se
ha suscrito.

15.  Periódicamente, los routers envían interrogaciones (Membership_query: general)
al grupo 224.0.0.1 (todos los hosts). Cada ordenador responde con un informe
(Membership report) por cada grupo al que pertenece, incluyendo la dirección
de dicho grupo.
 Si un host observa un informe de algún otro host asociado al mismo grupo de
multidifusión, no envía su propio mensaje (ahorro recursos).
 Si después de varias interrogaciones no se recibe ningún mensaje relativo a
alguno de los grupos activos de esa subred, el router elimina dicho grupo de la
tabla asociada a ese interfaz.

16. REAL-TIME STREAMING PROTOCOL (RTSP) Y
SESSION DESCRIPTION PROTOCOL (SDP).
 El protocolo de transmisión en tiempo real establece y controla uno o muchos
flujos sincronizados de datos, ya sean de audio o de video. El RTSP actúa como un
mando a distancia mediante la red para servidores multimedia(permitiendo
comandos como play, pause, rew, etc.).
 Dependiendo del caso puede usar UDP o TCP (en su mayoría TCP)
 El protocolo tiene una analogía muy cercana al protocolo http ya que se establece
una sesión donde se atienden request, con la diferencia en que RTSP debe
mantener el estado de la conexión, ambos pueden lanzar peticiones y finalmente
los datos se transportan por un protocolo diferente

17. SDP (Session Description Protocol)
SDP está pensado para describir sesiones de comunicación multimedia cubriendo aspectos como
anuncio de sesión, invitación a sesión y negociación de parámetros.
RTSP se emplea en conjunto con SDP (Session Description Protocol), que es el encargado de
proporcionar información sobre la sesión: número de flujos, tipo de contenido, duración, ancho de
banda, etc.

18. Características principales de RTSP junto a
SDP
 Protocolo de nivel de aplicación.
 Independiente de la capa de transporte (TCP o UDP).
 No es el encargado de transportar los contenidos.
 Un servidor RTSP necesita mantener el estado de la conexión.
 Compatible tanto con unicast como con multicast.

19. REAL-TIME TRANSPORT PROTOCOL (RTP) Y
REAL-TIME TRANSPORT CONTROL PROTOCOL
(RTCP).
RTP es un protocolo de nivel de aplicación que se emplea para la transmisión de información en tiempo real.
 Características principales de RTP.
 En video-streaming (y la mayoría de las aplicaciones) se emplea RTP sobre UDP, que es
mucho menos pesado que TCP. ¿Por qué UDP?:
(necesidad propia del video-streaming de recibir la información en el momento adecuado (entrega rápida por encima
de la fiabilidad en el transporte)).
 RTP no ofrece garantías sobre la calidad del servicio ni sobre el retraso de la entrega de
datos, estos deben ser proporcionados por la red subyacente.
 RTP ofrece entrega de datos multicast.
 Secuenciación; debido a la necesidad de entregar los paquetes en orden (UDP no
provee esta característica) RTP incorpora un número de secuencia que – además – sirve
para la detección de paquetes perdidos.

20.  Por tanto, RTSP y RTP poseen cometidos diferentes. Mientras que el primero es el encargado del
establecimiento y control de la conexión video-streaming, RTP se emplea para transportar los
contenidos en tiempo real (audio y video).¿Es suficiente con ambos protocolos (además de SDP)
para garantizar una sesión de video-streaming?, o ¿se debe añadir alguna otra funcionalidad?

21. RTCP (Real time control protocol)
 (RTCP) es un protocolo de comunicación que proporciona información de control que está
asociado con un flujo de datos para una aplicación multimedia (flujo RTP). Trabaja junto con RTP
en el transporte y empaquetado de datos multimedia, pero no transporta ningún dato por sí
mismo.
 Se usa habitualmente para transmitir paquetes de control a los participantes de una sesión
multimedia de streaming. La función principal de RTCP es informar de la calidad de servicio
proporcionada por RTP.
 Este protocolo recoge estadísticas de la conexión y también información como por ejemplo bytes
enviados, paquetes enviados, paquetes perdidos o Jitter entre otros.
 Una aplicación puede usar esta información para incrementar la calidad de servicio (QoS), ya sea
limitando el flujo o usando un códec de compresión más baja. En resumen. RTCP se usa para
informar de la QoS (Quality of Service).

22. UN ESCENARIO DE VIDEO-STREAMING.

23. Calidad de servicio QoS en IP TV
 En muchos apartados se hace referencia a la calidad de servicio en Internet en lugar de
a la calidad de servicio en IPTV. Esto es porque IPTV, como se ha definido, es televisión
sobre IP. De manera que muchos de los contenidos aquí expuestos son válidos para
todo servicio que emplee Internet entre ellos IPTV.
¿Cómo se trata de mejorar la QoS en Internet? Se proponen dos soluciones que
coexisten en la actualidad.
Intserv vs. Diffserv.
 IntServ (Integrated Services). El usuario solicita de antemano los recursos que necesita.
Cada router del trayecto ha de tomar nota y efectuar la reserva solicitada.
 DiffServ (Differentiated Services). El usuario marca los paquetes con una determinada
etiqueta que marca la prioridad y el trato que deben recibir por parte de los routers.
Éstos no son conscientes de los flujos activos

25. Diseño de tráfico y cabeceras IP-TV

28. STREAMERS
Poseen una cantidad máxima de 8 muxes
(8 canales máximo) y una velocidad de
salida máximo de 50 Mb

29. Cálculo satélite

30. Cálculo TDT

31. Tamaño de la RED