Alexander Alexandrov

IPTV
Alexander Alexandrov
08.11.06
Alexander Alexandrov
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Übersicht
Einführung
Multicast IPTV
Architektur
Protokolle
Peer 2 Peer IPTV
Architektur
Protokolle
Zusammenfassung
08.11.06
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Einführung
Definition:
“IPTV (Internet Protocol Television) describes a system
where a digital television service is delivered using the
Internet Protocol over a network infrastructure, which may
include delivery by a broadband connection”
Digital Television (DTV) / IPTV / Internet TV
Keine Spezifikation (in Vorbereitung)
Keine QoS Garantie
Undefiniert, was für Dienste IPTV anbieten soll
Beispiel: Video Kodierung (WMV, MPEG-2, MPEG-4)
Gemeinsamkeiten
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Überblick: IPTV Architekturtypen (1/2)
Native IP Multicast IPTV
Multicast direkt in der Vermittlungsschicht
geeignet für kommerziellen Einsatz
Die existierende Netzwerkinfrastruktur kann mit relativ wenig
Aufwand den Bedürfnissen des IPTV Systems angepasst werden
Die Architektur bietet die Möglichkeit die Ressourcen zentral zu
verwalten (zusätzliche Benutzerkontrolle in der Anwendungsschicht)
Unicast IPTV
Mindestbandbreite zwischen Sender und Empfänger nötig
meistens zusammen mit Multicast IPTV eingesetzt
Beispiel: Video on Demand
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Überblick: IPTV Architekturtypen (2/2)
Peer to Peer IPTV
Wachsende Popularität
Kombiniert Peer to Peer best practices mit speziellen
Verfahren, die die Bedürfnisse von Video Streaming
berücksichtigen
Beispielprogramme
PPLive
SopCast
CoolStreaming
Geschlossener Code
Wenig Informationen über die Arbeitsweise der Programme
und der darunter liegenden Protokollen
Ausnahme: Hei et. al. (06): A Measurement Study of a Large-Scale
P2P IPTV System
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Übersicht
Einführung
Multicast IPTV
Architektur
Protokolle
Peer 2 Peer IPTV
Architektur
Protokolle
Zusammenfassung
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Architektur
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Video Head End (1/2)
Back-End für Video Input
Falls nötig, wird das Video zusätzlich codiert
Gängige Formate sind MPEG-2, WMV, H.264
Das digitalisierte Video wird anschließend zerstückelt
und in IP Pakete an den Local Offices weitergeleitet
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Video Head End (2/2)
Video Head End und Local Offices werden mit dem so
genannten Core IP Network verbunden
Homogenes Netzwerk, meistens besitzt von dem Service
Provider
Sehr schell, kann mehrere Video Ströme mit Multicast
gleichzeitig übertragen
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Local Office (1/4)
Bandbreite(Core IP Network) >> Bandbreite(last mile)
Core IP Network – bis zu 4.5 Gbps
ADSL2+ ~ 25Mbps, VDSL ~ 50Mbps
Multicast von allen Programmen ist in der last-mile
Leitung nicht möglich
Programme werden ausgefiltert
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Local Office (2/4)
Zusätzlicher Video Inhalt wird hinzugefügt
Werbung
Zusätzliche Informationen und relevante Dienste
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Local Office (3/4)
Bearbeitung von Benutzer-Anfragen
Benutzer-Authentifizieren
Video on Demand
Zahlung
Programmwechsel
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Local Office (4/4)
Das Server-Client Modell ermöglicht die Erstellung von
genauerer Benutzerstatistik
Die Daten werden normalerweise nach Ende der
Vorbereitung an dem DSLAM weitergeleitet
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Endbenutzer
Set-Top Box (STB)
Middleware client
Dekodiert Videoinhalte
Definiert Schnittstellen für
die Benutzerinteraktion
Leitet Benutzeranfragen
an dem Middleware
Server
Thin-client
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Übersicht
Einführung
Multicast IPTV
Architektur
Protokolle
IGMPv2
DVMRP
PIM-SM
Peer 2 Peer IPTV
Architektur
Protokolle
Zusammenfassung
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IGMPv2 (1/2)
Multicast Gruppen werden in der Vermittlungsschicht
mit einer Klasse D Adresse versehen
224.X.X.X bis 239.X.X.X
Internet Group Management Protocol, version 2
Läuft zwischen dem Host und dem zugehörigen Router
Assoziiert Hosts mit Multicast Gruppen
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IGMPv2 (2/2)
Drei Nachrichtentypen
membership query
Anfrage an Multicast-Gruppen, in denen angeschlossene Hosts
Mitglieder sind
allgemein
spezifisch
membership report
Der sich meldende Host möchte einer bestimmten Multicast-Gruppe
beitreten oder wird in eine Multicast-Gruppe aufgenommen
leave group
Der meldende Host möchte die betreffende Multicast-Gruppe
verlassen
optional
soft state protocol
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DVMRP
Distance Vector Multicast Routing Protocol
Benutzt Source-Based Trees
Arbeitet zusammen mit dem RIP Unicast Protokoll
Implementiert den Reverse Path Forwarding Algorithmus
Optimierung mit Pruning
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PIM-SM (1/2)
Protocol Independent Multicast – Sparse Mode
Gut geeignet für spärlich besetzten Gruppen
Bildet Group-Shared Trees
Rendezvous Points (RP)
Im Anschluss ist der Aufbau eines separaten Source-Based
Tree möglich
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PIM-SM (2/2)
Arbeitsweise
Registrierung des Empfängers beim RP
Registrierung des Senders beim RP
Aufbau eines Source-Based Tree
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Übersicht
Einführung
Multicast IPTV
Architektur
Protokolle
IGMPv2
DVMRP
PIM-SM
Peer 2 Peer IPTV
Architektur
Protokolle
Zusammenfassung
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Architektur
Chunk-driven P2P
Peer clients
Channel list server
Peer list root server
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Protokolle (1/2)
Registration and Peer
Discovery Protocol
Programmliste vom
Channel List Server holen
Programm wählen
Liste mit Peers, die das
Programm im Moment
sehen anfordern
Weitere Listen von den
schon bekannten Peers
anfordern
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Protokolle (2/2)
P2P Chunk Distribution
Protocol
Peers tauschen BufferMaps aus
Buffer-Map
Offset
Bit-string map
Nach dem Austausch von
Buffer-Maps werden die
Blöcke übertragen
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Fazit
IPTV Systeme werden mit wachsender Popularität
eingesetzt
Das IPTV bietet Möglichkeiten für bessere Interaktion
P2P IPTV – Alternative für Internet TV
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Schluss
Fragen?
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