Хочу вам рассказать о устройстве головной станции IPTV на примере нашего провайдера.
Надеюсь, что после прочтения статьи у вас появится хорошее представление о работе головной станции IPTV.
Итак, что мы имеем:
- 7 спутниковых антенн на 11 спутников
- Мультисвитчи в нужном количестве
- ~80 спутниковых приемников
- Видеошлюзы (стриммеры)
- Серверы Middleware
- Видео сервера (VOD, NPVR)
- Сервера потокового шифрования
- Систему мониторинга
Крыша
Ну все достаточно просто. На крыше установлены антенны, настроенные на основные спутники (Yamal, ABS, HotBird, Astra, W4… их всего 11). По всем правилам система заземлена, надежно прикручена. С крыши идут RF-кабели в аппаратную.
Как работает IPTV?
Серверная
Мультисвитчи
Кабели с крыши подключены ко входам мультисвитчей, задачей которых является коммутация (распределение) сигналов разной поляризации с антенных систем непосредственно на приемники.
Приемники
У нас используются профессиональные приемники компании Harmonic
Приемники настраиваются на необходимые транспондеры, декодируют сигнал, если он зашифрован.
Большинство профессиональных приемников работают с фронт-эндом DVB-S и могут декодировать лишь 2 телеканала одновременно.
Если с одного транспондера берем более двух зашифрованных телеканалов, то подключаем приемники по цепочке с помощью ASI выходов/входов. Обычно, по цепочке подключаются не более 1-2 приемников. Так же приемники отфильтровывают ненужные телеканалы, чтобы снизить нагрузку на видеошлюз.
Видеошлюз
Далее, с помощью ASI или IP(unicast) посылаем отфильтрованный и расшифрованный поток на видеошлюз.
Видеошлюз принимает потоки от приемников по ASI или IP (всего у него 16 ASI портов). Он преобразовывает полученные потоки в мультикаст и вещает его в сеть.
Как работает видеошлюз
- физические ASI порты, с них он берет потоки.
- физические Ethernet порты (для управления, входных потоков, выходных потоков).
- виртуальные IP-порты (для приема потоков, для отдачи потоков)
Чтобы пустить на выход поток, необходимо «скроссировать» сервис с входного порта с виртуальным IP-портом.
Вот такие потоки видит шлюз, например, на первом ASI-входе:
IPTV или спутниковое ТВ — плюсы и минусы — что выбрать в 2023 в Беларуси
Например, чтобы пустить канал Kinopokaz HD в сеть, необходимо создать виртуальный порт с заданным IP-адресом и портом, а затем «скроссировать» канал на созданный виртуальный порт.
В итоге, мы увидим, что на виртуальном IP-выходе появился канал:
Ну и абонентам доставляется уже поток с помощью IGMP-маршрутизатора. Но не все-так просто ведь каналы шифруются.
Сервера шифрования
Да, Verimatrix.
Как и подавляющее количество IPTV-провайдеров, мы используем эту систему. Платную, закрытую.
К слову, эта система одобрена всеми крупнейшими киностудиями мира. Поэтому у нас нет проблем при заключении договоров с правообладателями видео контента.
С помощью заказанных серверов мы шифруем поток, указывая в веб-админке IP-адрес входного потока и IP-адрес выходного потока. Серверы шифруют телеканалы в realtime.
Видео сервера
Всего, у нас стоит 2 сервера, один занимается nPVR, другой — VOD. Они имеют производительные сетевые хранилища, позволяющие отдавать контент сотням пользователей одновременно. Используем платформу — Espial MediaBase.
Первый сервер ведет запись выбранных абонентами телепрограмм на разрешенных телеканалах. Поэтому абонент может в любое время нажать на своем пульте кнопку паузы, отойти на кухню и сделать попкорн, вернуться к ТВ и продолжить просмотр с того же места. Или же запрограммировать запись передачи в режиме видеомагнитофона. А потом посмотреть это в удобное время.
На втором сервере содержится библиотека фильмов для «видео по запросу». Пользовательские STB отображают видеопоток с частотой 25 Hz и соотношением сторон для картинки 16х9, поэтому все фильмы перед добавлением на видеосервер перекодируются в формат H.264 1080i/50 Hz. Также формируется звуковая дорожка Dolby Digital 5.1.
Middleware
У нас это самые нагруженные серверы.
Для обеспечения отказоустойчивости вся программно-аппаратная платформа система построена по кластерной схеме. Работают два мощных сервера Middleware, настроена балансировка нагрузки. Под базу данных используем отдельный сервер MSSQL.
Middleware — это промежуточное программное обеспечение, связывающее интерфейс абонентских STB с остальным комплексом.
В базе Middleware формируются тарифные планы.
Все приставки проходят активацию через Middleware-сервер, чтобы получить доступ к зашифрованному контенту.
Middleware контролирует покупку фильмов.
Телепрограмму отдает абонентам так же Middleware.
Читать твитты с телевизора так же позволяет Middleware!
Новостные ленты, Яндекс.Пробки, состояние заявок на сайте Госуслуги — тоже обрабатывает Middleware.
Мониторинг
Мониторингом транспортных потоков занимается VB220 от BridgeTech.
Также мониторятся уровни сигналов со спутников с помощью Zabbix’a, который берет данные по SNMP с приемников.
Если канал перестает декодироваться, то приемник по SNMP сообщает об этом службе NOC, которая в свою очередь информирует дежурного администратора.
Кроме аппаратного мониторинга дежурные операторы регулярно визуально просматривают все телеканалы, проверяя качество изображения и звука.
Итог
Выстроим все в логическую цепочку:
Спутниковая антенна -> приемник -> видеошлюз -> сервер шифрования -> IP-сеть провайдера -> Set-Top-Box абонента -> Телевизор.
Абонент -> Set-Top-Box -> Middleware + IGMP Query.
На этом закончу краткое описание основных составляющих головной станции.
Статью только что вернул из черновика — убирал ее чтобы исправить неточности и добавить реальные фотографии.
- iptv
- middleware
- спутниковое телевидение
Источник: habr.com