
Internet Protocol Television ( IPTV ), auch bekannt als Fernsehen über Breitband [ 1 ] [ 2 ], ist die Bereitstellung von Fernsehprogrammen über Internetprotokoll- (IP-)Netzwerke. Üblicherweise von einem Telekommunikationsanbieter vertrieben und betrieben , umfasst es die Live-Fernsehübertragung per Streaming über das Internet ( Multicast ) – im Gegensatz zur Übertragung über traditionelle terrestrische , Satelliten- und Kabelübertragungsformate – sowie Video-on-Demand -Dienste zum Ansehen oder Wiedergeben von Inhalten ( Unicast ). [ 3 ]
IPTV-Übertragungen gewannen in den 2000er-Jahren parallel zur zunehmenden Verbreitung von Breitband -Internetanschlüssen an Bedeutung . [ 2 ] IPTV wird häufig von Internetdienstanbietern ( ISPs) zusammen mit Internetzugangsdiensten angeboten und läuft in einem geschlossenen Netzwerk. [ 4 ] Für IPTV wird üblicherweise eine Set-Top-Box benötigt , die die codierten Fernsehprogramme im MPEG-Transportstrom per IP-Multicast empfängt und die Pakete für die Wiedergabe auf einem Fernsehgerät oder einem anderen Anzeigegerät umwandelt. [ 3 ] IPTV unterscheidet sich von Over-the-Top -Diensten (OTT), die auf einer direkten Eins-zu-Eins-Übertragung basieren.
IPTV-Verfahren wurden von Organisationen wie ETSI standardisiert . [ 5 ] [ 6 ] IPTV hat sich in einigen Regionen bewährt: So überholten beispielsweise in Westeuropa im Jahr 2015 die Nutzer von kostenpflichtigem IPTV die Nutzer von kostenpflichtigem Satellitenfernsehen. [ 7 ] IPTV wird auch zur Medienübertragung in Unternehmens- und Privatnetzwerken eingesetzt.
Definition
Historisch gesehen sind viele verschiedene Definitionen von IPTV entstanden, darunter elementare Datenströme über IP-Netzwerke, MPEG-Transportströme über IP-Netzwerke und eine Reihe proprietärer Systeme. Eine offizielle Definition, die von der Fokusgruppe IPTV der Internationalen Fernmeldeunion (ITU-T FG IPTV) verabschiedet wurde, lautet:
IPTV wird definiert als Multimediadienste wie Fernsehen/Video/Audio/Text/Grafiken/Daten, die über IP-basierte Netzwerke bereitgestellt werden, um das erforderliche Maß an Dienstqualität und Benutzererfahrung, Sicherheit, Interaktivität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. [ 8 ]
Eine weitere Definition von IPTV, die sich auf die Telekommunikationsbranche bezieht, stammt von der IPTV Exploratory Group der Alliance for Telecommunications Industry Solutions (ATIS) aus dem Jahr 2005:
IPTV wird als die sichere und zuverlässige Bereitstellung von Unterhaltungsvideos und zugehörigen Diensten für Abonnenten definiert. Zu diesen Diensten gehören beispielsweise Live-TV, Video-on-Demand (VOD) und interaktives Fernsehen (iTV) . Die Bereitstellung dieser Dienste erfolgt über ein zugangsunabhängiges, paketvermitteltes Netzwerk, das das IP-Protokoll zur Übertragung von Audio-, Video- und Steuersignalen nutzt. Im Gegensatz zu Videos über das öffentliche Internet werden bei IPTV-Implementierungen Netzwerksicherheit und -leistung streng kontrolliert, um ein optimales Unterhaltungserlebnis zu gewährleisten. Dies schafft ein attraktives Geschäftsumfeld für Inhaltsanbieter, Werbetreibende und Kunden gleichermaßen. [ 9 ]
Geschichte
Bis Anfang der 1990er-Jahre hielt man es für unmöglich, ein Fernsehprogramm in die begrenzte Bandbreite eines Kupfertelefonkabels zu quetschen, um einen Video-on-Demand -Dienst (VOD) in akzeptabler Qualität anzubieten , da die benötigte Bandbreite eines digitalen Fernsehsignals etwa 100 Mbit / s betrug .200 Mbit/s , was dem 2.000-Fachen der Bandbreite eines Sprachsignals über eine Kupfertelefonleitung entsprach . Video-on-Demand-Dienste (VOD) wurden erst durch zwei bedeutende technologische Entwicklungen ermöglicht: die bewegungskompensierte DCT- Videokompression und die asymmetrische digitale Teilnehmerleitungs- Datenübertragung (ADSL) . [ 10 ] Zu den bewegungskompensierten DCT-Algorithmen für Videocodierungsstandards gehören die H.26x- Formate ab 1988 und die MPEG- Formate ab 1991. [ 11 ] [ 12 ] Die bewegungskompensierte DCT-Videokompression reduzierte die für ein Fernsehsignal benötigte Bandbreite erheblich, während ADSL gleichzeitig die Bandbreite der über eine Kupfertelefonleitung übertragbaren Daten erhöhte. ADSL steigerte die Bandbreite einer Telefonleitung von etwa 0,1 Mbit/s auf 2 Mbit/s , während die DCT-Kompression die benötigte Bandbreite eines digitalen Fernsehsignals von etwa 200 Mbit/s auf etwa 2 Mbit/s reduzierte . Die Kombination von DCT- und ADSL-Technologien ermöglichte es, VOD-Dienste in den 1990er Jahren praktisch mit einer Bandbreite von rund 2 Mbit/s zu realisieren. [ 10 ]
Der Begriff IPTV tauchte erstmals 1995 mit der Gründung von Precept Software durch Judith Estrin und Bill Carrico auf . Precept entwickelte ein Internet-Videoprodukt namens IP/TV . IP/TV war eine Mbone- kompatible, Windows- und Unix-basierte Anwendung, die Audio- und Videodaten von einer oder mehreren Quellen in unterschiedlicher Qualität – von niedrig bis DVD – übertrug. Dabei kamen sowohl Unicast als auch IP-Multicast zum Einsatz, wobei das Echtzeit-Transportprotokoll (RTP) und das Echtzeit-Steuerungsprotokoll (RTCP) verwendet wurden. Die Software wurde hauptsächlich von Steve Casner, Karl Auerbach und Cha Chee Kuan entwickelt. Precept wurde 1998 von Cisco Systems übernommen. [ 13 ] Cisco behält die Markenrechte an IP/TV.
Das Telekommunikationsunternehmen US West (später Qwest ) startete 1998 in Phoenix, Arizona , einen IPTV-Dienst namens TeleChoice auf Basis der VDSL- Technologie und war damit das erste Unternehmen in den Vereinigten Staaten, das digitales Fernsehen über Telefonleitungen anbot. [ 14 ] [ 15 ] Der Dienst wurde 2008 eingestellt. [ 16 ]
Das Internetradiounternehmen AudioNet startete die ersten kontinuierlichen Live- Webcasts mit Inhalten von WFAA -TV im Januar 1998 und KCTU-LP am 10. Januar 1998. [ 17 ]
Kingston Communications , ein regionaler Telekommunikationsanbieter in Großbritannien, führte im September 1999 Kingston Interactive Television (KIT) ein, einen IPTV-Dienst über DSL . Im Oktober 2001 erweiterte das Unternehmen sein Angebot um einen Video-on-Demand-Dienst (VOD) mit Yes TV, einem VOD-Anbieter. Kingston gehörte weltweit zu den ersten Unternehmen, die IPTV und IP-VOD über ADSL als kommerziellen Dienst anboten. Der Dienst diente als Vorbild für verschiedene Änderungen der britischen Regierungsbestimmungen und -richtlinien zu IPTV. Im Jahr 2006 wurde der KIT-Dienst eingestellt, nachdem die Abonnentenzahl von einem Höchststand von 10.000 auf 4.000 gesunken war. [ 18 ] [ 19 ]
1999 führte NBTel (heute Bell Aliant ) als erstes Unternehmen in Kanada kommerziell IPTV über DSL ein [ 20 ]. Dabei kamen der Alcatel 7350 DSLAM und die von iMagic TV (einem Unternehmen der NBTel-Muttergesellschaft Bruncor [ 21 ] ) entwickelte Middleware zum Einsatz. Der Dienst wurde in New Brunswick unter der Marke VibeVision vermarktet und Anfang 2000 nach der Gründung von Aliant auf Nova Scotia ausgeweitet [ 22 ] . iMagic TV wurde später an Alcatel verkauft . [ 23 ]
Im Jahr 2002 war Sasktel das zweite Unternehmen in Kanada, das IPTV über DSL kommerziell einführte und dabei die Lucent Stinger DSL-Plattform nutzte. [ 24 ]
Im Jahr 2005 war SureWest Communications das erste nordamerikanische Unternehmen, das hochauflösende Fernsehkanäle (HDTV) über einen IPTV-Dienst anbot. [ 25 ]
Bredbandsbolaget brachte 2005 als erster Anbieter in Schweden seinen IPTV-Dienst auf den Markt . Seit Januar 2009 ist das Unternehmen nicht mehr der größte Anbieter; TeliaSonera , die ihren Dienst später einführte, hat inzwischen mehr Kunden. [ 26 ]
2007 brachte TPG nach einer begrenzten Beta-Phase seinen IPTV-Dienst in Australien auf den Markt. [ 27 ] [ 28 ] Bis 2010 führten iiNet und Telstra IPTV-Dienste in Verbindung mit Internet-Tarifen ein. [ 29 ]
Im Jahr 2008 führte die Pakistan Telecommunication Company Limited (PTCL) in Pakistan IPTV unter dem Markennamen PTCL Smart TV ein . Dieser Dienst ist in 150 Großstädten des Landes verfügbar und bietet 140 Live-Kanäle.
2010 expandierte CenturyLink – nach der Übernahme von Embarq (2009) und Qwest (2010) – mit einem IPTV-Dienst namens Prism in fünf US-amerikanische Märkte. [ 30 ] Dies geschah nach erfolgreichen Testläufen in Florida. Im selben Jahr kündigte Bell Canada (eine bedeutende, wenn nicht sogar die größte Sparte von BCE ) an, Privat- und Geschäftskunden in Montreal (Quebec) und Toronto (Ontario) IPTV über verschiedene Übertragungswege anzubieten, darunter Glasfaser bis zum Haus (FTTH) , Glasfaser bis zum Verteilerkasten (FTTN) und DSL . Dieses IPTV-Angebot wurde unter dem Namen Bell Fibe mit anderen Diensten kombiniert und bot kanadischen Kunden alles von analogen Festnetzanschlüssen ( POTS ) über DSL und Glasfaser-Internet bis hin zu TV-Diensten via IPTV. [ 31 ] In einer Pressemitteilung vom 13. September 2010 kündigte Bell zudem an, mit dem Ausbau von Glasfaser-Ethernet-Anschlüssen in Montreal und Toronto zu beginnen . Bell hat seitdem den Glasfaserausbau (Fiber to the Home) in Ontario und Quebec , den beiden größten Kundengebieten von Bell Canada, fortgesetzt. Mit dem Angebot von Bell Fibe war Bell sehr erfolgreich. Viele Kunden in Ontario und Quebec wechselten von herkömmlichen Kabelanbietern ( Koaxialkabel ) zu Bell Fibe, da Bell mit IPTV und dem drahtlosen PVR-System für Zuhause warb. Dank Bells drahtlosem PVR konnten Kunden ihren Fernseher überall aufstellen – solange eine Steckdose vorhanden war. In den Bell Fibe-Werbespots sah man junge Familien, die draußen auf dem Sofa mit großen LCD-Fernsehern (über 70 Zoll) und ihrem Bell Fibe-PVR fernsahen. [ 32 ]
In Brasilien bietet Vivo seit mindestens 2012 den Dienst Vivo TV Fibra in über 200 Städten mit FTTH-Abdeckung an (Stand: 4. Quartal 2020). Seit mindestens 2018 bietet auch Oi im Rahmen seines FTTH-Dienstes Oi Fibra IPTV an. Darüber hinaus bieten mehrere regionale FTTH-Anbieter IPTV zusammen mit ihren FTTH-Internetdiensten an.
Im Jahr 2016 führte der koreanische Staatssender KCTV die Set-Top-Box „Manbang“ ein, die Berichten zufolge Video-on-Demand-Dienste in Nordkorea über eine Art IPTV (Internet Protocol Television) anbietet. Mit Manbang können Zuschauer fünf verschiedene Fernsehkanäle in Echtzeit empfangen, politische Informationen über den Obersten Führer und die Juche- Ideologie abrufen und Artikel staatlicher Nachrichtenorganisationen lesen.
Märkte
Wohnen

Der globale IPTV-Markt sollte von 28 Millionen Abonnenten und einem Umsatz von 12 Milliarden US-Dollar im Jahr 2009 auf 83 Millionen Abonnenten und 38 Milliarden US-Dollar im Jahr 2013 wachsen. Europa und Asien sind hinsichtlich der Gesamtzahl der Abonnenten führend. Bezüglich der Serviceumsätze generieren Europa und Nordamerika jedoch einen größeren Anteil des globalen Umsatzes, da der durchschnittliche Umsatz pro Nutzer (ARPU) in China und Indien sehr niedrig ist. Asien ist der am schnellsten wachsende (und letztendlich größte) Markt. [ 33 ]

Dienste wurden auch in Bosnien und Herzegowina , Bulgarien , Pakistan , Kanada , Kroatien , Litauen , Moldawien , Montenegro , Marokko , [ 34 ] Nordmazedonien , Polen , der Mongolei , Rumänien , Serbien , Slowenien , [ 35 ] den Niederlanden , [ 36 ] Georgien , Griechenland , Dänemark , Finnland , Estland , Tschechien , der Slowakei , Ungarn , [ 37 ] [ 38 ] Norwegen , Schweden , Island , Lettland , der Türkei , Kolumbien , Chile und Usbekistan eingeführt . [ 39 ] Großbritannien führte IPTV früh ein , und nach einem langsamen anfänglichen Wachstum gab BT im Februar 2009 bekannt, 398.000 Abonnenten für seinen Dienst BT Vision erreicht zu haben. [ 40 ] Ein kostenloser IPTV-Dienst der öffentlich-rechtlichen Sender wurde 2024 unter dem Namen Freely gestartet . Claro hat einen eigenen IPTV-Dienst namens Claro TV eingeführt. Dieser Dienst ist in mehreren Ländern verfügbar, in denen das Unternehmen tätig ist, darunter die Dominikanische Republik , El Salvador , Guatemala , Honduras und Nicaragua . IPTV gewinnt in Mittel- und Osteuropa sowie Lateinamerika gerade erst an Bedeutung und ist nun auch in südasiatischen Ländern wie Sri Lanka , Nepal , Pakistan und Indien auf dem Vormarsch . [ 41 ] In Ländern wie Russland gibt es bereits umfangreiche Pläne . Kasachstan führte [ 42 ] eigene IPTV-Dienste durch den nationalen Anbieter Kazakhtelecom JSC ein. [ 43 ]Der Content-Integrator Alacast startete 2009 unter der Marke iD TV in den beiden Großstädten Astana und Almaty und plant ab 2010 eine landesweite Expansion. Der australische Internetanbieter iiNet brachte mit Fetch TV Australiens ersten IPTV-Anbieter auf den Markt. [ 44 ]
In Indien wurde IPTV von MTNL , BSNL und Jio in Neu-Delhi, Mumbai und Punjab eingeführt . APSFL ist ein weiterer IPTV-Anbieter im Bundesstaat Andhra Pradesh .
In Nepal wurde IPTV erstmals von der NEW IT VENTURE CORPORATION unter dem Namen Net TV Nepal eingeführt . Der Dienst ist über die zugehörige App, die Web-App und Set-Top-Boxen lokaler Internetanbieter zugänglich. Ein weiterer IPTV-Dienst namens WOW Time wurde 2016 von Nepal Telecom gestartet und ist über die zugehörige App erreichbar.
In Sri Lanka wurde IPTV 2008 von Sri Lanka Telecom (betrieben von SLT VisionCom ) unter dem Markennamen PEO TV eingeführt . Dieser Dienst ist landesweit verfügbar. Dialog TV ist seit 2018 über diesen Dienst empfangbar.
In Pakistan wurde IPTV 2008 von PTCL unter dem Markennamen PTCL Smart TV eingeführt . Dieser Dienst ist in 150 Großstädten des Landes verfügbar.
Auf den Philippinen bietet PLDT Cignal IPTV-Dienste als Zusatzoption in bestimmten ADSL- und Glasfaser-Tarifen an . [ 45 ] [ 46 ]
In Malaysia haben seit 2005 verschiedene Unternehmen versucht, IPTV-Dienste einzuführen. Der gescheiterte Pay-TV-Anbieter MiTV versuchte es mit einem IPTV-über-UHF-Dienst, der sich jedoch nicht durchsetzen konnte. HyppTV sollte zwar ein IPTV-basiertes System nutzen, bot aber kein echtes IPTV, da keine Set-Top-Box bereitgestellt wurde und die Nutzer die Kanäle über einen Computer ansehen mussten. Die derzeit in Malaysia verfügbaren echten IPTV-Anbieter sind Fine TV und DETV . Im zweiten Quartal 2010 führte Telekom Malaysia in ausgewählten Gebieten IPTV-Dienste über ihr Glasfaserprodukt Unifi ein . Im April 2010 begann Astro mit Tests von IPTV - Diensten im Hochgeschwindigkeits- Glasfasernetz von TIME dotCom Berhad . Im Dezember 2010 startete Astro Testläufe mit Kunden in Hochhauswohnanlagen im Viertel Mont Kiara. Im April 2011 startete Astro seine IPTV-Dienste unter dem Slogan „Der einzige Anschluss, den Sie jemals brauchen werden“. Das Triple-Play-Angebot in Zusammenarbeit mit TIME dotCom Berhad umfasste alle Astro-Programme via IPTV sowie Telefonie und Breitband-Internetzugang – alles über denselben Glasfaseranschluss im Kundenhaus. 2020 führte Astro Plug-and-Play ein, das die Unicast-Technologie für TV-Streaming nutzt.
In der Türkei startete TTNET 2010 IPTV-Dienste unter dem Namen IPtivibu . Diese waren zunächst in Pilotgebieten in den Städten Istanbul, Izmir und Ankara verfügbar. Seit 2011 wird IPTV als großflächiger kommerzieller Dienst landesweit unter der Marke Tivibu EV angeboten. [ 47 ] [ 48 ] Superonline plant, IPTV 2011 unter dem Namen „WebTV“ anzubieten. Türk Telekom begann Ende 2007 mit dem Aufbau der Glasfaserinfrastruktur für IPTV.
Handels- und Unternehmens
IPTV wird seit etwa 2002 weit verbreitet zur Verbreitung von Fernseh- und audiovisuellen Medien in Unternehmen und Gewerbebetrieben eingesetzt, sei es als Live-TV-Kanal oder als Video-on-Demand (VOD). Zu den gewerblichen Nutzern zählen unter anderem Flughäfen, Schulen, Büros, Hotels und Sportstadien.
Hotelfernsehsysteme sind die in Hotelzimmern, anderen Hotelbereichen und der gesamten Hotelbranche verfügbaren Fernsehprogramme zur Unterhaltung der Gäste. Sie werden aber auch in Krankenhäusern, Einrichtungen für betreutes Wohnen, Seniorenheimen und Pflegeheimen eingesetzt. Die Nutzung dieser Dienste kann für Gäste kostenlos oder kostenpflichtig sein, abhängig vom jeweiligen Angebot und den Richtlinien des Hotels oder der Hotelkette. In der Regel werden diese Systeme per Fernbedienung gesteuert.
Architektur

Elemente
Ein IPTV-Headend ist der Ort, an dem Live -TV-Kanäle und AV-Quellen kodiert, verschlüsselt und als IP- Multicast-Streams übertragen werden . Eine Video-on-Demand -Plattform (VOD) speichert On-Demand-Videoinhalte und stellt diese als IP-Unicast-Streams bereit, sobald ein Nutzer sie anfordert. Manchmal befindet sich die VOD-Plattform innerhalb des IPTV-Headends. Über ein interaktives Portal können Nutzer zwischen den verschiedenen IPTV-Diensten, wie beispielsweise dem VOD-Katalog, navigieren. Ein Übertragungsnetzwerk ist ein paketvermitteltes Netzwerk, das IP-Pakete, einschließlich Unicast- und Multicast-Streams, transportiert. Endgeräte sind Benutzergeräte, die IPTV-Streams anfordern, dekodieren und zur Anzeige an den Nutzer bereitstellen können. Dazu gehören Computer, Mobilgeräte und Set-Top-Boxen . Im Haushalt eines IPTV-Nutzers ist das Heim-TV-Gateway das Gerät, das die Zugangsverbindung zum Übertragungsnetzwerk abschließt. Die Set-Top-Box ist schließlich das Endgerät, das TV- und VOD-Streams dekodiert und entschlüsselt, um sie auf dem Fernsehbildschirm anzuzeigen.
Architektur eines Videoservernetzwerks
Je nach Netzwerkarchitektur des Dienstanbieters gibt es zwei Haupttypen von Videoserverarchitekturen, die für den IPTV-Einsatz in Betracht gezogen werden können: zentralisierte und verteilte Architekturen.
Das zentralisierte Architekturmodell ist eine relativ einfache und leicht zu verwaltende Lösung. Da alle Medieninhalte auf zentralen Servern gespeichert werden, ist kein umfassendes Content-Distribution-System erforderlich. Die zentralisierte Architektur eignet sich im Allgemeinen gut für Netzwerke mit einem relativ kleinen VOD-Dienstangebot, ausreichender Bandbreite im Kern- und Randbereich oder einem effizienten Content Delivery Network (CDN).
Eine verteilte Architektur bietet Vorteile hinsichtlich der Bandbreitennutzung und inhärente Systemverwaltungsfunktionen, die für die Verwaltung eines größeren Servernetzwerks unerlässlich sind. Verteilte Architekturen erfordern intelligente und ausgefeilte Technologien zur Inhaltsverteilung, um die effektive Bereitstellung von Multimedia-Inhalten über das Netzwerk des Dienstanbieters zu optimieren. [ 49 ]
IPTV-Heimnetzwerke
In vielen Fällen befindet sich der Router , der die Verbindung zum Internetnetzwerk herstellt , nicht in der Nähe der IPTV-Set-Top-Box. Dieses Szenario tritt immer häufiger auf, da Dienstanbieter vermehrt Servicepakete mit mehreren Set-Top-Boxen pro Abonnent anbieten.
Netzwerktechnologien, die die vorhandene Hausverkabelung (wie Stromleitungen, Telefonleitungen oder Koaxialkabel) oder drahtlose Hardware nutzen, haben sich als gängige Lösungen für dieses Problem etabliert, obwohl die Fragmentierung des Marktes für kabelgebundene Heimnetzwerke das Wachstum dieses Marktes etwas eingeschränkt hat. [ 50 ] [ 51 ]
Im Dezember 2008 verabschiedete die ITU-T die Empfehlung G.hn (auch bekannt als G.9960 ). Dabei handelt es sich um einen Heimnetzwerkstandard der nächsten Generation, der eine gemeinsame PHY/MAC-Schicht spezifiziert, die über jede beliebige Hausverkabelung (Stromleitungen, Telefonleitungen oder Koaxialkabel) funktionieren kann. [ 52 ]
Gruppen wie die Multimedia over Coax Alliance , die HomePlug Powerline Alliance , die Home Phoneline Networking Alliance und die Quasar Alliance ( Plastic Optical Fibre ) [ 53 ] propagieren jeweils ihre eigenen Technologien.
IMS-Architektur für Telekommunikation
Es gibt zunehmende Bemühungen um die Standardisierung des 3GPP IP Multimedia Subsystems (IMS) als Architektur zur Unterstützung von IPTV-Diensten in Telekommunikationsnetzen. Sowohl die ITU-T als auch das ETSI arbeiten an sogenannten „IMS-basierten IPTV“-Standards (siehe z. B. ETSI TS 182 027 [ 54 ] ). Netzbetreiber können dadurch Sprach- und IPTV-Dienste über dieselbe Kerninfrastruktur anbieten, und die Implementierung von Diensten, die herkömmliche Fernsehdienste mit Telefoniefunktionen kombinieren (z. B. Anruferkennung auf dem Fernsehbildschirm), wird deutlich vereinfacht. [ 55 ]
Protokolle
IPTV unterstützt sowohl Live-TV als auch gespeicherte Video-on-Demand-Inhalte. Zur Wiedergabe wird ein Gerät benötigt, das mit einem festen oder drahtlosen IP-Netzwerk verbunden ist, beispielsweise ein PC , Smartphone , Tablet , eine Spielekonsole , ein Smart -TV oder eine Set-Top-Box . Die Inhalte werden mit Video- und Audio-Codecs komprimiert und anschließend in MPEG-Transportdaten , das Real-Time Transport Protocol (RTP) oder andere Datenpakete verpackt . IP-Multicasting ermöglicht das Senden von Live-Daten an mehrere Empfänger über eine einzige Multicast-Gruppenadresse.
Bei standardbasierten IPTV-Systemen sind die primären zugrunde liegenden Protokolle:
- Streaming über Dienstanbieter:
- IGMP wird zum Abonnieren eines Live-Multicast-Streams (Fernsehkanal) und zum Wechseln zwischen verschiedenen Live-Multicast-Streams (Fernsehkanalwechsel) verwendet. IP-Multicast funktioniert sowohl in LANs (einschließlich VLANs) als auch über WANs. Im Netzwerkkern wird IP-Multicast üblicherweise über Protocol Independent Multicast (PIM) geroutet. PIM stellt die korrekte Verteilung der Multicast-Streams (Fernsehkanäle) von der Quelle bis zum Empfänger sicher und dupliziert empfangene Pakete bei Bedarf. On-Demand-Inhalte nutzen eine ausgehandelte Unicast-Verbindung. Das Real-Time Transport Protocol (RTP) über das User Datagram Protocol (UDP) oder der ressourcenschonendere H.222 -Transportstrom über das Transmission Control Protocol (TCP) sind im Allgemeinen die bevorzugten Kapselungsmethoden.
- Webbasierter Unicast-Live- und VOD-Streaming-Service:
- Adobe Flash Player bevorzugt RTMP gegenüber TCP; Einrichtung und Steuerung erfolgen entweder über AMF- , XML- oder JSON- Transaktionen.
- Apple iOS verwendet HLS adaptive Bitraten-Streaming über HTTP mit Einrichtung und Steuerung über eine eingebettete M3U -Playlist-Datei.
- Microsoft Silverlight nutzt Smooth Streaming ( adaptives Bitraten-Streaming ) über HTTP.
- Webbasierte Multicast-Live- und Unicast-VOD-Streaming-Funktionen:
- Die Internet Engineering Task Force (IETF) empfiehlt RTP über UDP- oder TCP- Transporte mit Einrichtung und Steuerung über RTSP über TCP.
- Vernetzte Fernseher , Spielekonsolen , Set-Top-Boxen und netzwerkfähige persönliche Videorekorder :
- Inhalte im lokalen Netzwerk nutzen UPnP AV für Unicast über HTTP über TCP oder für Multicast Live RTP über UDP.
- Webbasierte Inhalte werden entweder über Inline-Web-Plug-ins oder über eine fernsehbasierte Anwendung bereitgestellt, die eine Middleware- Sprache wie MHEG-5 verwendet , welche ein Ereignis auslöst, wie beispielsweise das Laden eines Inline-Webbrowsers mithilfe eines Adobe Flash Player- Plug-ins.
Lokales IPTV, wie es von Unternehmen zur audiovisuellen AV-Verteilung in ihren Firmennetzwerken genutzt wird, basiert typischerweise auf einer Mischung aus:
- Konventionelle TV-Empfangsgeräte und IPTV-Encoder
- TV-Gateways , die Live -Digital-Video-Broadcasting (DVB)-MPEG-Transportströme (Kanäle) von terrestrischen Antennen, Satellitenschüsseln oder Kabelanschlüssen empfangen und in IP-Streams umwandeln.
Per Satellit
Obwohl IPTV und die herkömmliche Satellitenfernsehverbreitung als komplementäre Technologien galten, ist zu erwarten, dass sie zunehmend gemeinsam in hybriden IPTV-Netzwerken eingesetzt werden. IPTV ist weitgehend übertragungsmediumneutral, und IP-Datenverkehr wird bereits routinemäßig über Satellit für Internet-Backbone -Trunking und VSAT- Unternehmensnetzwerke übertragen. [ 56 ]
Die in vielen Ländern die letzte Meile des Telefon- und Breitbandnetzes bildenden Kupfer-Twisted-Pair-Kabel können einem erheblichen Teil der Bevölkerung keinen IPTV-Dienst bieten, der auch nur annähernd mit der Qualität bestehender terrestrischer oder Satelliten-Digitalfernsehübertragungen mithalten kann. Für einen wettbewerbsfähigen Mehrkanal-TV-Dienst ist wahrscheinlich eine Verbindungsgeschwindigkeit von 20 Mbit/s erforderlich, die jedoch für die meisten potenziellen Kunden nicht verfügbar ist. [ 57 ] Die zunehmende Beliebtheit von hochauflösendem Fernsehen erhöht die Anforderungen an die Verbindungsgeschwindigkeit oder schränkt die Qualität von IPTV-Diensten und die Anschlussmöglichkeiten zusätzlich ein.
Satelliten können jedoch dank Multi-Spot-Beam-Technologie Übertragungsraten von über 100 Gbit/s erreichen und sind damit eine vielversprechende Zukunftstechnologie für IPTV-Netzwerke. Die Satellitenverteilung lässt sich auf verschiedene Weise in eine IPTV-Netzwerkarchitektur integrieren. Am einfachsten ist die Implementierung über eine IPTV- Direktempfangsarchitektur (DTH), bei der hybride DVB-Breitband -Set-Top-Boxen in den Haushalten der Abonnenten Satelliten- und IP-Empfang kombinieren, um zusätzliche Bandbreite und Rückkanalfunktionen bereitzustellen. In einem solchen System können viele Live-TV-Kanäle per Satellit übertragen und durch gespeicherte Video-on-Demand-Inhalte über die Breitbandverbindung ergänzt werden. Die Satellite Media Solutions Division von Arqiva schlägt vor: „IPTV funktioniert am besten in einem Hybridformat. Beispielsweise könnte man Breitband für den Empfang bestimmter Inhalte und Satellit für den Empfang anderer Inhalte, wie etwa Live-Kanäle, nutzen.“ [ 58 ]
Hybrid-IPTV
Hybrid-IPTV bezeichnet die Kombination aus traditionellen Fernsehprogrammen und Videoübertragung über verwaltete IP-Netzwerke oder das öffentliche Internet. Es handelt sich um einen zunehmenden Trend sowohl im Endkunden- als auch im Pay-TV-Markt. [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]
Das Wachstum von Hybrid-IPTV wird von zwei Hauptfaktoren angetrieben. Seit dem Aufkommen von Online-Videoaggregatoren wie YouTube und Vimeo Mitte der 2000er-Jahre stehen traditionelle Pay-TV -Anbieter zunehmend unter Druck, ihren Abonnenten die Möglichkeit zu bieten, internetbasierte Videos auf ihren Fernsehern anzusehen . Gleichzeitig suchen spezialisierte IP-basierte Anbieter nach Wegen, analoge und digitale terrestrische Dienste in ihr Angebot zu integrieren, ohne dabei zusätzliche Kosten oder Komplexität in ihre Übertragungsinfrastruktur zu investieren. Bandbreite ist für Anbieter ein wertvolles Gut, daher suchen viele nach alternativen Wegen, diese neuen Dienste bereitzustellen, ohne in zusätzliche Netzwerkinfrastrukturen investieren zu müssen.
Eine Hybrid-Set-Top-Box ermöglicht die Zusammenführung von Inhalten verschiedener Quellen, darunter terrestrisches Fernsehen, Satellit und Kabel, mit Videos, die über eine Ethernet-Verbindung des Geräts aus dem Internet übertragen werden. Dadurch erhalten Fernsehzuschauer Zugriff auf eine größere Vielfalt an Inhalten auf ihren Fernsehgeräten, ohne für jeden Dienst eine separate Box zu benötigen. Hybrid-IPTV-Set-Top-Boxen ermöglichen Nutzern zudem den Zugriff auf eine Reihe fortschrittlicher interaktiver Dienste wie Video-on-Demand, Mediatheken und Internetanwendungen, darunter Videotelefonie , Überwachung, Spiele, Shopping und E-Government-Dienste – alles bequem über den Fernseher .
Aus Sicht eines Pay-TV- Anbieters bietet eine hybride IPTV-Set-Top-Box mehr langfristige Flexibilität bei der Bereitstellung neuer Dienste und Anwendungen, wann immer die Kunden diese benötigen. Dies geschieht meist ohne Hardware-Upgrades oder Technikerbesuche zur Neukonfiguration oder zum Geräteaustausch. Dadurch werden die Kosten für die Einführung neuer Dienste gesenkt, die Markteinführungszeit verkürzt und die Beeinträchtigungen für die Kunden minimiert. [ 62 ]
Das Konsortium Hybrid Broadcast Broadband TV (HbbTV) von Industrieunternehmen setzte sich für die Etablierung eines offenen europäischen Standards für hybride Set-Top-Boxen zum Empfang von digitalem Rundfunk- und Breitbandfernsehen sowie Multimedia-Anwendungen mit einer einheitlichen Benutzeroberfläche ein. [ 63 ] Diese Entwicklungen führten zur Entwicklung von Hybrid Broadcast Broadband TV -Set-Top-Boxen, die sowohl einen Rundfunktuner als auch eine Internetverbindung – üblicherweise über einen Ethernet- Anschluss – umfassten. Die erste kommerziell erhältliche hybride IPTV-Set-Top-Box wurde 2005 von Advanced Digital Broadcast , einem Entwickler von Hardware und Software für digitales Fernsehen, entwickelt. Die Plattform wurde für den spanischen Pay-TV-Anbieter Telefónica entwickelt [ 64 ] und als Teil seines Movistar-TV-Dienstes eingesetzt, der Ende 2005 für Abonnenten eingeführt wurde.
Ein alternativer Ansatz ist die IPTV-Variante der Kopfstelle in der Sky- Kabelfernsehlösung. Hierbei werden mehrere Fernsehkanäle per Satellit an den Point of Presence (POP) des Internetdienstanbieters (ISP) oder IPTV-Anbieters verteilt und von dort per IP-Kapselung an die einzelnen Abonnenten weitergeleitet. Dies ermöglicht eine große Kanalauswahl für die Abonnenten, ohne die Internetverbindung zum POP zu überlasten, und erlaubt es auch kleinen oder abgelegenen Betreibern ohne terrestrische Hochgeschwindigkeits-WAN-Verbindung, IPTV-Dienste anzubieten. Ein Beispiel hierfür ist ein Netzwerk, das Glasfaser- und Satellitenverteilung über einen SES-New-Skies -Satelliten mit 95 Kanälen für Lateinamerika und die Karibik kombiniert und von IPTV Americas betrieben wird. [ 65 ]
Vorteile
Die auf dem Internetprotokoll basierende Plattform bietet erhebliche Vorteile, darunter die Möglichkeit, Fernsehen mit anderen IP-basierten Diensten wie Hochgeschwindigkeits-Internetzugang und VoIP zu integrieren .
Ein IP-Netzwerk mit Vermittlungsfunktion ermöglicht die Bereitstellung deutlich mehr Inhalte und Funktionen. In einem herkömmlichen Fernseh- oder Satellitennetzwerk, das auf Broadcast-Videotechnologie basiert, werden alle Inhalte permanent an die einzelnen Kunden übertragen, die dann an ihrer Set-Top-Box die Inhalte auswählen. Der Kunde kann aus einer Vielzahl von Programmen wählen, die vom Telekommunikations-, Kabel- oder Satellitenanbieter über die Leitung zum Haus bereitgestellt werden können . Ein IP-Netzwerk mit Vermittlungsfunktion funktioniert anders. Die Inhalte verbleiben im Netzwerk, und nur die vom Kunden ausgewählten Inhalte werden an sein Haus gesendet. Dadurch wird Bandbreite freigesetzt, und die Auswahlmöglichkeiten des Kunden sind weniger durch die Kapazität der Leitung zum Haus eingeschränkt.
Interaktivität
Eine IP-basierte Plattform bietet zudem erhebliche Möglichkeiten, das Fernseherlebnis interaktiver und personalisierter zu gestalten. Der Anbieter kann beispielsweise einen interaktiven Programmführer integrieren, mit dem Zuschauer nach Inhalten anhand des Titels oder des Namens eines Schauspielers suchen können, oder eine Bild-in-Bild -Funktion, die es ihnen ermöglicht, durch die Kanäle zu zappen , ohne die laufende Sendung zu verlassen. Zuschauer können während eines Sportspiels die Statistiken eines Spielers abrufen oder den Kamerawinkel steuern. Sie können außerdem Fotos oder Musik von ihrem PC auf ihren Fernseher streamen, per Mobiltelefon die Aufnahme ihrer Lieblingssendung programmieren oder sogar die Kindersicherung anpassen, damit ihr Kind unterwegs eine Dokumentation für ein Schulreferat ansehen kann.
Für diese Interaktivität ist ein Rückkopplungskanal vom Zuschauer zum Anbieter erforderlich. Terrestrische, Satelliten- und einige Kabelfernsehnetze verfügen nicht über einen solchen Rückkopplungskanal und ermöglichen daher keine Interaktivität. Interaktivität mit diesen Netzen kann jedoch durch die Kombination von Fernsehnetzen mit Datennetzen wie dem Internet oder einem Mobilfunknetz realisiert werden.
Video auf Abruf
Die IPTV-Technologie wird für Video-on-Demand (VOD) genutzt [ 66 ] und ermöglicht es dem Kunden, in einem Online-Programm- oder Filmkatalog zu stöbern, Trailer anzusehen und anschließend ein Programm auszuwählen. Die Wiedergabe des ausgewählten Titels startet nahezu sofort auf dem Fernseher oder PC des Kunden.
Technisch gesehen wird beim Auswählen eines Programms durch den Kunden eine Punkt-zu-Punkt-Unicast-Verbindung zwischen dem Decoder des Kunden (Set-Top-Box oder PC) und dem Streaming-Server hergestellt. Die Signalisierung für die Zusatzfunktionen (Pause, Zeitlupe, Vor- und Zurückspulen usw.) kann beispielsweise über RTSP erfolgen.
Um Content-Piraterie zu verhindern, werden Video-on-Demand-Inhalte in der Regel verschlüsselt und mit einem digitalen Rechtemanagement (DRM) versehen. Ein ausgewählter Film kann beispielsweise nach der Bezahlung 24 Stunden lang abgespielt werden und ist danach nicht mehr verfügbar.
IPTV-basierte konvergente Dienste
Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit zur Integration und Konvergenz. Diese Möglichkeit wird durch IMS-basierte Lösungen noch verstärkt. [ 67 ] Konvergierte Dienste ermöglichen die nahtlose Interaktion bestehender Dienste zur Schaffung neuer Mehrwertdienste. Ein Beispiel hierfür ist die Anzeige der Anrufer-ID auf dem Bildschirm, beispielsweise auf einem Fernseher, sowie die Möglichkeit, den Anruf zu bearbeiten (z. B. an die Voicemail weiterzuleiten). IP-basierte Dienste ermöglichen es Nutzern, jederzeit und überall auf Inhalte über Fernseher, PCs und Mobilgeräte zuzugreifen und Dienste und Inhalte zu integrieren. In Unternehmen und Institutionen entfällt durch IPTV die Notwendigkeit, eine separate Infrastruktur für Live- und gespeicherte Videodienste zu betreiben.
Einschränkungen
IPTV reagiert empfindlich auf Paketverluste und Verzögerungen. Ein IPTV-Kanal benötigt eine Mindestbandbreite. Einige Systeme können sich an eine geringere verfügbare Bandbreite anpassen, indem sie die Bildqualität reduzieren.
Obwohl einige Länder über eine Bevölkerung mit sehr schnellem Breitbandzugang verfügen, [ a ] erreichen die bestehenden Netze in anderen Ländern kaum Geschwindigkeiten von 3–5 Mbit/s [ 68 ] , sodass die gleichzeitige Nutzung von IPTV, VoIP und Internetzugang möglicherweise nicht realisierbar ist. Die Übertragung von IPTV auf der letzten Meile ist üblicherweise durch eine Bandbreitenbeschränkung eingeschränkt, die nur die gleichzeitige Übertragung einer geringen Anzahl von Fernsehkanälen – typischerweise ein bis drei – ermöglicht. [ 69 ]
Latenz
Die bei Satelliteninternet übliche Netzwerkverzögerung wird oft als Grund dafür angeführt, warum Satelliten nicht erfolgreich für IPTV eingesetzt werden können. In der Praxis spielt die Verzögerung jedoch keine entscheidende Rolle, da IPTV keine Echtzeitübertragung erfordert, wie beispielsweise Telefonie oder Videokonferenzen. Vielmehr ist es die Verzögerung bei der Reaktion auf Anfragen zum Kanalwechsel, zur Anzeige des EPGs usw., die die von den Kunden wahrgenommene Servicequalität am stärksten beeinträchtigt.
Bestehende Videoübertragungssysteme, sowohl analog als auch digital, weisen bereits bekannte, messbare Verzögerungen auf. Auch die bestehenden DVB -TV-Kanäle, die gleichzeitig terrestrisch und per Satellit ausstrahlen , weisen dieselbe Verzögerung von 0,25 Sekunden zwischen den beiden Übertragungswegen auf, ohne dass dies negative Auswirkungen hat oder von den Zuschauern wahrgenommen wird.
Bandbreitenanforderungen

Digitales Video ist eine Abfolge digitaler Bilder, sogenannter Frames, die jeweils aus Pixeln oder Bildelementen bestehen . Typischerweise werden drei Bytes verwendet, um die Farbe des hochauflösenden Bildes darzustellen.
Filme werden mit 24 Bildern pro Sekunde aufgenommen, das nordamerikanische Fernsehen mit etwa 30 Bildern pro Sekunde, während das europäische Fernsehen mit 25 Bildern pro Sekunde arbeitet. Jedes digitale Video hat bestimmte Abmessungen (Breite und Höhe); SDTV hat eine Auflösung von 720 × 480 Pixeln, HDTV bis zu 1920 × 1080 Pixel.
Um den Bandbreitenbedarf zu ermitteln, müssen Sie Ihren IPTV-Dienst dimensionieren, z. B. die Anzahl der SD- und HD-TV-Kanäle, die Anzahl der geplanten Abonnenten sowie die gleichzeitige Nutzung von Video-on-Demand (VOD) und nPVR festlegen. Auf dieser Grundlage können Sie die benötigte Bandbreite für jede DSL-Leitung im Zugangsnetz und im IP-Kernnetz berechnen.
Auswirkungen auf den Datenschutz
Aufgrund von Bandbreitenbeschränkungen wird ein IPTV-Kanal dem Nutzer einzeln zugestellt. Ein Kanalwechsel erfordert die Anforderung eines anderen Übertragungsstreams vom Head-End-Server, ähnlich wie bei Video-on-Demand (VOD). [ b ] Dies könnte es dem Dienstanbieter ermöglichen, jedes angesehene Programm und dessen Dauer für jeden Zuschauer genau zu erfassen. In Verbindung mit den regulatorischen Unterschieden zwischen IPTV und Kabelfernsehen könnte diese Nachverfolgung laut Kritikern ein Risiko für die Privatsphäre darstellen. [ 70 ] Da bei IP-Multicast-Szenarien eine bestimmte Multicast-Gruppe (Fernsehkanal) vor dem Empfang angefordert werden muss, gelten dieselben Datenschutzbedenken.
Anbieter
Einige große Telekommunikationsanbieter sind in diesem Bereich aktiv, insbesondere Accenture (Accenture Video Solution), Alcatel-Lucent (teilweise in Zusammenarbeit mit Movistar TV), Ericsson (vor allem seit der Übernahme von Tandberg Television ), Huawei , NEC , PTCL Smart TV , Sri Lanka Telecom , Thomson und ZTE , ebenso wie einige IT-Unternehmen, allen voran Microsoft . AlphaOTT (Miami), The New Media Group (Tokio), Select-TV ( Malaysia), SnapTV (Oslo/Norwegen) und UTStarcom , Inc. (Kalifornien ) bieten zudem umfassende Netzwerkinfrastrukturen für IPTV-Dienste an, und BNS Ltd. (Hongkong) stellt schlüsselfertige IPTV-Technologielösungen auf offener Plattform bereit. Weitere Anbieter sind Movistar TV und PCCW .
Google Fiber bietet in verschiedenen US-Städten einen IPTV-Dienst an, der je nach Paket Internet mit bis zu 1 Gigabit-Geschwindigkeit und über 290 Kanäle über das Glasfasernetz umfasst, das derzeit in Kansas City, Kansas, und Kansas City, Missouri, aufgebaut wird.
Viele dieser IPTV-Lösungsanbieter nahmen an der alle zwei Jahre stattfindenden Veranstaltung „Multiservice Switching Forum Interoperability 2008“ (GMI) teil, die vom MultiService Forum (MSF) an fünf Standorten weltweit vom 20. bis 31. Oktober 2008 koordiniert wurde. Anbieter von Testgeräten wie Netrounds, Codenomicon , Empirix , Ixia, Mu Dynamics und Spirent schlossen sich Lösungsanbietern wie den oben genannten Unternehmen auf einem der größten jemals eingerichteten IPTV-Testgelände an.
Servicebündelung
Für Privatkunden wird IPTV häufig in Verbindung mit Video-on-Demand (VOD) angeboten und kann mit Internetdiensten wie Internetzugang und VoIP-Telefonie ( Voice over Internet Protocol ) gebündelt werden. Die kommerzielle Kombination von IPTV, VoIP und Internetzugang wird im Marketing manchmal als Triple-Play- Angebot bezeichnet . Werden diese drei Dienste mit Mobilfunk kombiniert, spricht man von Quadruple-Play .
Verordnung
Historisch gesehen wurden Kabelfernsehbetreiber anders reguliert als Telekommunikationsunternehmen. Da IPTV die Übertragung von Fernsehen und Video-on-Demand über das Internet ermöglicht , ergeben sich neue regulatorische Fragen. [ 71 ] Professor Eli M. Noam hebt in seinem Bericht „TV or Not TV: Three Screens, One Regulation?“ einige der zentralen Herausforderungen der branchenspezifischen Regulierung hervor, die aufgrund der Konvergenz in diesem Bereich zunehmend überholt ist. [ 72 ]
Siehe auch
- Content Delivery Network
- DVB-IPTV
- Hybrides Broadcast-Breitbandfernsehen
- Over-the-Top-Mediendienst
- P2PTV
- SAT>IP
- Software als Dienstleistung
- Streaming-Fernsehen
Anmerkungen
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