Geum.ru

Приложение Инновационная образовательная программа тусура

Вид материалаОбразовательная программа

Содержание


2.2. Система IPTV-вещания
Абонентское оборудование
Количество IPTV панелей
Учебные ГПО
Управляющее программное обеспечение
Основное меню
Учебный Видеоматериал/Фильм
Электронная почта
Безопасность и управление доступом.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8

2.2. Система IPTV-вещания




Система трансляции учебных, научных, информационных видеоматериалов и лекционного телевидения с использованием протокола IP (далее – система вещания по протоколу IP, IPTV) представляет собой совокупность программно-аппаратных средств, предназначенную для оперативного, надежного и качественного хранения, доставки и отображения мультимедийных образовательных ресурсов в подразделения ТУСУР, реализующие технологию группового проектного обучения.

Система вещания по протоколу IP развернута в комплексе зданий ТУСУР, включающем корпуса: главный (ГК), радиотехнический (РК), факультета электронной техники (ФЭТ), Студенческий бизнес-инкубатор «Дружба (СБИ).

Система IPTV использует для своей работы мультисервисную транспортную систему передачи интегрированных данных (далее – МТСПД).


Функционально систему IPTV можно разделить на 2 сегмента (рисунок 4):
  • Головная станция вещания, включающая в себя модули стримеров прямого потокового вещания, серверов Video-on-Demand (VoD) – «видео по запросу», постов дежурных операторов вещания и управляющего программного обеспечения.
  • Абонентское оборудование, включающее приемные устройства SetTopBox (STB) и устройства отображения.



Рис. 11. Функциональная структура IPTV.

Головная станция вещания


Головная станция вещания расположена в главном корпусе университета и состоит из:
  • стримеров потокового вещания Anevia Sunbird 200H.

Для обеспечения набора входных интерфейсов на вход стримеров подключены конвертеры Kramer FC-7402. Конвертор позволяет подключить к стримеру входы SDI.

Для обеспечения необходимого количества входов используется шесть преобразователей интерфейсов. Такое решение позволяет подключать внешние источники сигналов к стримеру по одному из следующих интерфейсов:
  • SDI,
  • S-Video,
  • Composite video,
  • Стерео-звук.
  • серверов VoD, реализованных на базе платформы VoD Anevia Toucan 100.

Сервера обеспечивают:

    • необходимый функционал VoD и имеет общую встроенную дисковую память объемом 3 Тб,
    • обслуживание до 120 пользователей IPTV,
    • оперативное, надежное и качественное хранение мультимедийных образовательных ресурсов в составе головной станции IPTV вещания на внешнем дисковом массиве объемом 5 Тб.

Подключение дискового массива к серверному блоку осуществлено с использованием интерфейса Gigabit Ethernet и протоколов TCP/IP и NFS. Для подключения дискового массива серверы Toucan имеют выделенный интерфейс Gigabit Ethernet. Такое решение позволяет эффективно разделять файловое хранилище между двумя или более серверами, избегая проблем, связанных с внедрением параллельных файловых систем.

  • управляющего программного обеспечения из блока двух устройств:
    • Apalis Manager – сервера управления системой IPTV компании Anevia,
    • системы middleware iTV manager компании Интерком-ТВ.

Они позволяют пользователю осуществлять навигацию по пунктам меню с использованием комплектного пульта ДУ абонентской приставки STB. При этом доступны возможности сортировки программ/фильмов или каналов, просмотр аннотации к программе/фильму или каналу, предпросмотр и т.д.

В системе управления iTV Manager могут быть созданы потоки nVOD (Near Video-on-Demand) или потоки по расписанию. Это позволяет организовывать трансляции учебных материалов в соответствии с расписанием университета.

Для осуществления взаимодействия между собой и передачи трафика IPTV в сеть МТСПД, используется объединяющий коммутатор Cisco Catalyst 3560, имеющий порты Gigabit/Fast Ethernet.


Абонентское оборудование

Абонентское оборудование включает в себя:
  • устройства SetTopBox – абонентские STB AmiNET 130H,
  • устройства отображения – плазменные телевизоры Samsung PS50-C7HR, мультимедийные проекторы с экранами, аудиторные телевизоры персональные компьютеры.

Типовая комплектация «умных аудиторий» реализована в двух вариантах:
    • централизованного вещания – STB, плазменный телевизор Samsung PS50-C7HR,
    • локального вещания – мультимедийный проектор, проекционный экран, компьютер, DVD-проигрыватель.





Рис. 122. Поточные аудитории, оснащенные мультимедийными средствами.


Размещение плазменных панелей по корпусам и аудиториям ТУСУРа представлено в таблице 3.

Таблица 3.

Категория
Место расположения
Количество IPTV панелей

Презентационные
Зал им. Перегудова Ф.И.
1

Учебные ГПО
Аудитория 411 ГК
4

Аудитория 312 ГК
4

Аудитория 403 ГК
1

Аудитория 230 ФЭТ
2

Аудитория 329 ФЭТ
1

Аудитория 301 ФЭТ
1

Аудитория 302 ФЭТ
1

Аудитория 414 ФЭТ
1

Аудитория 418 ФЭТ
1

Аудитория 222 РТК
1

Спортзал РТК
1

Аудитория 406 РТК
1

Информационные
Холл ГК 1-й этаж
2

Холл ФЭТ 1-й этаж
1

Холл РТК 1-й этаж
1


Абонентское устройство поддерживает широкий спектр кодеков, форматы 16:9 и 4:3, а так же стандарт High Definition (Телевидения высокой четкости). Для управления абонентским устройством используется пульт дистанционного управления с выносным сенсором. Подключение к сети МТСПД осуществляется с использованием интерфейса FastEthernet и протокола TCP/IP.

Подключение устройства STB к устройству отображения производится с использованием интерфейса HDMI, передающего сигналы изображения и звука в истинном цифровом виде. Таким образом, исключаются лишние операции цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, ухудшающие качество системы IPTV.


Управляющее программное обеспечение

На основании данных от сервера Apalis, управляющее ПО iTV Manager динамически формирует пользовательское меню, отображаемое на экране STB.

Пользователь осуществляет навигацию по пунктам меню с использованием комплектного пульта ДУ абонентской приставки STB. При этом доступны возможности сортировки доступных программ/фильмов или каналов, просмотр аннотации к программе/фильму или каналу, предпросмотр и т.д.

Во время трансляции потока VOD на абонентскую приставку STB с пульта последней можно инициировать остановку показа, паузу (стоп-кадр), перемотку вперед и назад, ускоренный просмотр, выбор эпизода. Наличие этих функций существенно расширяет возможности учебного телевидения. Преподаватель может остановить показ видео-материала, сделать стоп-кадр и более детально обсудить какие-то моменты со студентами, ответить на вопросы. Так же возможно пропустить какие-то несущественные с точки зрения подачи материала моменты.

В системе управления iTV Manager так же могут быть созданы один или несколько потоков nVOD – Near Video-on-Demand. Под потоком nVOD подразумевается передача потока по расписанию. Это позволяет организовывать трансляции учебных материалов в соответствии с расписанием Университета.

Примеры организации экранного меню для пользователей IPTV:
Основное меню

Данная страница открывает доступ пользователю к управлению всеми видами сервисов.



Телевидение

Этот раздел вобрал в себя:
  • возможность выбора из каналов,

перечень жанров и список телеканалов в этих жанрах,
  • возможность предпросмотра телепередач.



Учебный Видеоматериал/Фильм

Раздел подразумевает под собой услугу VoD (видео по требованию). Пользователь выбирает в списке нужный материал теме или по жанру, видит его краткое содержание. Предусмотрена возможность выбора языка и просмотра эпизодов, возможность перемотки, паузы и т.д. Все как в обычном DVD проигрывателе.



Электронная почта

Данный раздел позволяет обмениваться сообщениями в реальном времени.

При помощи беспроводной клавиатуры, набрав пароль и код, пользователь получает доступ к своему электронному почтовому ящику.



Интернет

Это простой доступ в сеть Internet для пользователя прямо с экрана телевизора в аудитории.



Аудиоматериалы/Музыка

Раздел практически повторяет технологию VoD (видео по требованию).

С помощью данного раздела, пользователь получает возможность выбрать из списка нужное музыкальное произведение и не только услышать, но и увидеть его с идеальным качеством изображения. Раздел особо ориентирован на специальности Гуманитарного факультета университета.


Безопасность и управление доступом.

Использованная схема построения IPTV и оборудование позволяют реализовать базовые механизмы обеспечения безопасности в системе в целом, и расширенные – в отдельных сегментах.

Все управляющие интерфейсы оборудования головной станции вещания изолированы в отдельную виртуальную сеть VLAN. Таким образом, защищается управляющая информация системы IPTV.

Агрегирующий коммутатор имеет возможность установки списков контроля доступа ACL для ограничения или предоставления доступа на основе адреса источника, адреса назначения, типа протокола и номера порта IP-пакета. Списки контроля доступа могут быть установлены на любом маршрутизируемом интерфейсе – физическом или виртуальном. Списки контроля доступа используются для ограничения доступа к головной станции вещания со стороны МТСПД.

На коммутаторах СПД, куда подключаются абонентские устройства STB, так же могут быть включены механизмы обеспечения безопасности – списки контроля доступа, фиксация MAC адреса STB, функции Dynamic ARP inspection и DHCP snooping. Это позволяет, при необходимости, ограничить доступ в сеть IPTV.

Для защиты контента системами шифрования оборудование IPTV может быть интегрировано с оборудованием других производителей, например IRDETO или аналогичным. В этом случае, для просмотра защищенного канала, в абонентское устройство должна быть установлена карта пользователя.


Отказоустойчивость


Созданная система IPTV предусматривает ряд специальных мер для обеспечения ее отказоустойчивости:
  • систему бесперебойного и резервного электропитания, обеспечивающую:
    • питание головной станции вещания напрямую от вводно-распределительного устройства здания главного корпуса,
    • работу головной станции вещания в течение 45 минут в случае пропадания питающего напряжения.
  • Взаимное резервирование стримеров потокового вещания и серверов VOD с использованием возможностей сервера управления, позволяющее динамически перераспределять пользователей системы IPTV на исправные серверы, в случае выхода одного из них из строя.

Информирование внешних систем управления о сбоях и неисправностях в системе IPTV с использованием протокола SNMP.