CC BY
24
п ч нн
ЕШ ИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ пп ' н
iwf
телевидения
сверхвысокого
качества
а
К
ак только медииные компании, включая традиционных операторов платного телевидения, объявляют о своих претензиях на рынок ТВ-услуг сверхвысокого качества (over-the-top - OTT), распределяемых городскими сетями, сразу же возникает потребность в эффективных и надежных решениях, позволяющих поставщикам услуг гарантировать необходимое качество обслуживания (QoS).
Интернет по определению является необслужива-емои сетью, подверженнои частым флуктуациям полосы пропускания, задержкам сигнала и вибрациям изображения, искажающим просмотр телевизионных программ. Особенно часто такие искажения возникают при прямых передачах с места событии, например, при телевизионных репортажах. С технической точки зрения переход на ТВ-услуги сверхвысокого качества означает овладение секретами некоторых новых технологий, которые существенно отличаются от традиционных методов распределения ТВ-программ. Речь идет, в частности, о таких факторах, влияющих на качество передаваемого изображения, как протоколы потоковой передачи, используемые в Интернете, кодирование передаваемого телевизионного контента, буферизация информации, выбор профиля передачи, качество плеера, используемого при организации услуги, и др. Все эти факторы и технологии вносят свой вклад в качество услуги. Однако посредством соответствующих тестов, средств диагностического контроля и сетевого обслуживания поставщики услуг могут адаптировать скорость передачи информации, разрешающую способность и, возможно, даже сократить контент, чтобы гарантировать пользователям требуемое качество воспроизведения принятого изображения (Quality of Experience - QoE).
Важно выбрать правильное решение
Специальные решения, разработанные для обеспечения и поддержания необходимого качества услу-
ВеКкАЧЕСТВА № 1 • 2015
Управление качеством обслуживания при передаче телевизионных услуг сверхвысокого качества требует радикально иного подхода к распределению телевизионной
информации.
В статье рассматриваются технические проблемы и возможные решения контроля качества телевизионных услуг.
ги, должны помочь поставщикам сохранять одинаково высокий уровень платных ТВ-услуг даже при различных способах передачи (спутниковые, кабельные или 1РТУ-платформы) и с учетом специфики самого контента, профиля пользователя, характеристик сети и оконечных устройств отображения.
Многие операторы в настоящее время экспериментируют с рядом систем качества на различных сетевых уровнях. Планируется предпринять значительные усилия, чтобы внедрить тестовый контроль и диагностику сетевых платформ. Растущее использование мобильных устройств подталкивает многих операторов встраивать диагностические программы в приложения, используемые мобильными абонентами. Большое внимание уделяется управлению и контролю состояния домашних сетевых шлюзов. Возможно, оконечные устройства также удастся поставить под контроль поставщиков услуг.
Выбор правильного подхода к контролю качества услуг видео является критически важным. Большинство конечных пользователей не будут интересоваться тем, какая технология используется для доставки требуемого им видеоконтента до тех пор, пока аудио- и видеоинформацию они принимают с ожидаемым качеством. Противоречивый опыт, связанный с необходимостью замены терминального оборудования из-за смены технологии
передачи, может вызвать у пользователя желание уйти к альтернативному провайдеру услуг.
В области цифрового телевидения искажения изображения на приеме почти всегда связаны с прерываниями сигнала, потерей синхронизации или целых пакетов данных. Прерывания сигнала, как правило, вызываются такими факторами, как искажения сигнала в сети из-за многолучевого приема, пропадания пакета данных, вызванного перегрузками в канале связи, а также искажениями пакетов в пункте транзита или в неисправном сетевом оборудовании.
Напротив, передача данных через Интернет осуществляется с использованием более надежного метода передачи, обеспечиваемого протоколами HTTP/TCP, который исключает потерю пакетов данных. В Интернете, как известно, при потере пакета делается запрос на его повторную передачу. Поэтому в глобальной сети проблема качества связана с задержкой передачи и снижением пропускной способности каналов связи из-за потерь на повторную передачу данных. Компенсация этих потерь и поддержание необходимого уровня QoS требуют нового инструментария.
Возможные технологии
Нестабильность пропускной способности, связанная с особенностями передачи услуг сверхвысокого качества, может стать причиной вынужденной буферизации данных, длительных задержек при инициации передачи, «заикания» изображения и звука, а также низкого качества изображения на всем экране приемного устройства. Наиболее ощутимые проблемы возникают при пиковых нагрузках во время массовых просмотров ТВ-программ. Подавляющее большинство подключаемых к сетям оконечных устройств поддерживает одностороннюю передачу с индивидуальной рассылкой информации.
Такое оконечное устройство требует индивидуального информационного потока даже в условиях реальной телевизионной нагрузки в жилых домах, при которой могут возникать ощутимые «броски» трафика. Когда суммарный трафик одноадресных передач возрастает до предельных значений, в опорных сетях и групповых трактах возникают перегрузки. Для операторов это сигнал для принятия таких мер, как оборудование сети дорогостоящим маршрутизатором и дополнительными коммутаторами, а также организация постоянного многофакторного контроля информационных потоков в сети. Однако стрессовые состояния сетей могут быть обнаружены более эффективным по стоимости и быстрым путем с помощью кэширования (т.е. высокоскоростной буферизации) и установки серверов на перифе-
рии сетей. Адаптивное регулирование скорости передачи (Available Bit Rate - ABR) потока является другой весьма важной технологией, которая обеспечивает зависимость качества передаваемого видеосервиса от доступной полосы пропускания каналов сети связи за счет использования протокола HTTP. Данный протокол способен определять полосу пропускания абонентского канала и ресурсы абонентского устройства в реальном времени и соответствующим образом регулировать качественные характеристики видеосервиса.
Технология ABR разработана для обеспечения максимально возможного качества воспроизведения видеосервиса на терминале пользователя при его подключении в сеть как по широкополосному, так и по узкополосному каналу без использования буферизации и задержек передачи видео.
Предполагается, что в сетях распределения видеосервисов, базирующихся на кэшировании, провайдеры будут кодировать и запоминать в серверах, оборудованных кэш-памятью, много различных версий видеоконтента, предварительно подготовленного по технологии ABR. Это позволит воспроизводить информацию в любом оконечном устройстве, использующем различные протоколы регулирования информационных потоков: HLS фирмы Apple, HDS фирмы Adobe, Smooth Streaming - Microsoft.
Изящество технологии адаптивного регулирования информационных потоков состоит в ее способности «бесшовного» обеспечения высокого качества воспроизведения видеосервиса пользователем. Это свойство объясняет, почему профессиональные службы передачи услуг видео выбрали в качестве основного направления развития своего бизнеса подключение оконечных устройств пользователей к Интернету. Поставщики видеокодеков в настоящее время работают над повышением качества видео, передаваемого с малыми скоростями. Например, видеоинформация, подвергнутая сжатию по стандарту HEVC, для обеспечения того же самого уровня качества видео на приеме требует существенно меньшей скорости передачи.
Тем не менее, технология ABR не станет для провайдеров услуг видео единственным окончательным решением, обеспечивающим необходимый уровень QoS, особенно когда речь идет о платном телевидении, при пользовании которым должен обеспечиваться высокий уровень качества видео. Понимая, какому участку сети присущи перегрузки - головному узлу, конечному пользователю или какому-либо промежуточному сетевому элементу, провайдер услуги может соответствующим образом и в приоритетном порядке оптимизировать качество передачи видеосервисов.
№ 1 • 2015 ВеЮКАЧЕСТВА
ПРАКТИКА
2D3
ИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Поставщики систем и решений контроля QoS и QoE
Сегодня на рынке работают несколько поставщиков аналитического программного обеспечения, включая такие компании, как Agama, Conviva, Akamai и Comscore, которые предлагают услуги и средства для мониторинга сети и поиска неисправностей в реальном времени. Компания Conviva осуществляет сбор данных о работе сети в реальном времени. Получаемая информация позволяет определить, возникают ли проблемы с качеством передачи видео на местном уровне у конечного пользователя или же их источником является система передачи и распределения информации. Определив источник снижения качества передачи видео, компания активирует систему Precision Video, которая осуществляет выбор способа восстановления качества и применяет необходимые корректирующие действия для оптимизации каждого потока видеоинформации в сети, что приводит к повышению качества передачи видеосервисов. Для достижения наиболее высокого качества передачи в каждом отдельном индивидуальном потоке в систему заложен метод регулирования трафика видеоинформации между несколькими распределительными сетями.
Анализатор качества передачи Analyzer OTT фирмы Agama осуществляет непрерывный мониторинг сети в течение 24 часов 7 дней в неделю, а также может производить тестирование сети и устранение неисправностей. Данный анализатор позволяет проводить оценку качества передачи видеосервисов, передаваемых в протоколах Smooth Streaming и HTTP Live, а также в любых комбинациях этих протоколов. Устройство Analyzer OTT следит в реальном времени за показателями качества QoS и QoE, что позволяет провайдеру услуг видео определить те параметры и элементы инфраструктуры передачи, которые в наибольшей степени влияют на качество передачи, просмотр и восприятие видео пользователем.
Два участника сети - головной узел и конечный пользователь - являются основными источниками информации при мониторинге QoS. Головной узел, где исходный контент формализуется, модифицируется и собирается в пакеты, продолжает играть центральную роль в обеспечении качества услуги, поскольку проблемы, возникающие в нем, могут оказывать существенное влияние на качество просмотра услуги пользователем. Мониторинг головного узла не может проводиться традиционными методами, ориентированными на контроль состояния сети, и требует специального мониторинга и анализа характеристик оборудования, обеспечивающего сверхвысокое качество передачи (OTT-HE). Такой мониторинг должен перекрывать все множество сетевых форматов ОТТ-услуги, включая формат протокола HTTP
ВеКкАЧЕСТВА № 1 • 2015
на IP-уровне. С точки зрения провайдеров услуг решение указанных выше проблем может быть найдено, например, посредством мониторинга качества видео, проводимого непосредственно в телевизионных приставках (STB). Мониторинг качества видео на приеме можно осуществлять с помощью приложений, запускаемых в подключенных к сети телевизорах, планшетных терминалах и т.д. Однако при возникновении какой-либо проблемы на головном узле обязательно должен проводиться опрос выходов кодирующих устройств головного узла и тестирование сети передачи.
Локальный мониторинг качества приема видео на плееры и другие оконечные устройства отображения видеоинформации широко распространен. Компании, владеющие платформами телевидения сверхвысокого качества (OTT TV), такие как Tvinci, осуществляют сбор информации о качестве приема видео от оконечных устройств пользователей, транслируют эту информацию операторам и дают им рекомендации по повышению качества передачи в сети.
Компании, широко использующие в своем бизнесе услуги видео класса ОТТ, внимательно относятся к качеству их доставки пользователю. Центр мультимедиа компании Tvinci является сложным и многофункциональным информационным центром, который имеет обратную связь с владельцами сети передачи информации. Благодаря такой связи оператор сети имеет полную информацию о качестве услуг видео на оконечных устройствах своих абонентов.
Следует отметить, что тестирование индивидуальных оконечных устройств не всегда достаточно для определения уровня качества обслуживания, поскольку пользователи нередко используют в домах несколько оконечных устройств одновременно, и поток сигналов видео на одно устройство может прервать просмотр видеоуслуги класса ОТТ на другом устройстве. Кроме того, оконечные устройства в интерактивных приложениях взаимодействуют с выделенным вторым экраном.
Автоматическое тестирование
Как свидетельствует руководство компании S3 Group, в последние два года возрос интерес к автоматическому тестированию состоявшихся интерактивных связей между оконечными устройствами абонентов. Компания расширила функциональные возможности своей тестовой платформы Strom Test, и теперь она тестирует не только традиционные телевизионные приставки типа STB (set-top-box), но и такие устройства, как Xbox, PS3, плееры Blu-ray и некоторые другие. Таким образом, уже многие типы оконечных устройств, способных осуществлять прием видеосервисов сверхвысокого качества, могут подвергаться контролю функционирова-
□ GH
ИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЕШ
ч
ния и автоматическому тестированию при сквозном контроле показателей QoS и QoE при передаче услуг видео.
Несмотря на многие проблемы, передача видео через Интернет имеет ощутимый потенциал развития, и некоторые провайдеры услуг даже начали разрабатывать приложения, которые позволяют пользователям принимать на свои устройства элементы линейного программирования. В результате у многих появилась уверенность, что ОТТ-телевидение сегодня уже созрело для телезрителя «прайм-тайма».
Однако телевизионная служба Sky Now TV оказалась еще не готовой для «прайм-тайма». У службы OTT TV фирмы Sky обнаружились многочисленные проблемы сразу же после начала эксплуатации. Если судить по опыту прямой трансляции футбольных матчей в 2014 г., эти проблемы еще не решены. Служба Now TV, которая имеет около 25 тыс. абонентов с начала запуска в 2013 г., получала многочисленные жалобы на отсутствие обслуживания разнообразных абонентских устройств, особенно у тех групп пользователей, которые обладают миниатюрными клавиатурами (chat boards). Имеются также сообщения, что пользователи других каналов службы Now TV, передающих кинофильмы, также наблюдали ухудшение качества передачи.
Сегодня уже понятно, что рекламная акция компании Now TV - предоставить 5 тыс. бесплатных доступов в день к своей телевизионной службе - дала обратный эффект. Ситуацию, которая возникла на службе Now TV во время трансляции футбольного матча между командами «Манчестер Юнайтед» и «Манчестер Сити», один из аналитиков назвал «крупнейшим общественным бедствием». Дело в том, что в аппаратно-программных узлах Xbox сети, через которые осуществляется доступ к службе, возникли специфические проблемы, характерные для перегрузок. Этот неприятный инцидент является
Службы телевидения сверхвысокого качества еще далеки от возможности передавать в «прайм-тайме» прямые спортивные репортажи
подтверждением того, что службы телевидения сверхвысокого качества, подобные Now TV, еще далеки от возможности работать в «прайм-тайме», когда выгодно передавать прямые спортивные репортажи. Этот вид передачи всегда был наиболее проблемным жанром, даже когда значительно более мощные медийные компании, типа BSkyB, внедрялись в спортивную среду.
По мнению компании Sky, проблемы Now TV заключаются не в отказе от тестирования своего технологического оборудования, а объясняются «живым», репортаж-ным характером передачи из спортивной среды.
Создается впечатление, что компания Sky недооценивает масштабы проблемы, пытаясь убедить, что ответственность за техническую сторону неудачного репортажа лежит на передающей инфраструктуре. Однако опорная инфраструктура используется службой Now TV на долевой основе со службой Sky Go, которая недавно успешно обслужила одновременно более 330 тыс. пользователей в связи с трансляцией футбольного матча между командами «Реал Мадрид» и «Манчестер Юнайтед». ■
По материалам журнала Cable & Satellite International
НОВОСТИ > NEWS > НОВОСТИ > NEWS > НОВОСТИ > NEWS
Реальные библиотеки в виртуальном пространстве
19 марта в Москве состоялась V межрегиональная научно-практическая конференция «Информационно-мультимедийные технологии в современной библиотеке: вектор развития. Реальные библиотеки в виртуальном пространстве: задачи, проблемы, решения», на которой обсуждались вопросы технологии электронного библиотечного абонемента; дистанционного библиотечного обслуживания; интеграции традиционных и электронных библиотек; освоения Интернет-пространства через библиотечную среду и другие важные темы. На мероприятии выступили представители Правительства
г. Москвы, руководители и ведущие специалисты российских библиотек, специалисты по информационным технологиям и электронным ресурсам, представители компаний, являющихся разработчиками и поставщиками технологий и др.
Компания 3М, как ведущий эксперт в сфере решений для автоматизации библиотечных процессов, приняла участие в конференции с докладом, посвященном теме виртуальных библиотек, а также современным техническим решениям для создания в библиотечном учреждении удобного медиапространства и улучшения качества обслуживания читателей и работы персонала. ■
www.3mrussia.ru
№1 • 2015 век КАЧЕСТВА
53
