ITU-T J 282 SPANISH-2006 Architecture of multi-channel video signal distribution over IP-based networks《基于IP网络的多频道视频信号分配结构 9号研究组》.pdf

1、 Unin Internacional de TelecomunicacionesUIT-T J.282SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (11/2006) SERIE J: REDES DE CABLE Y TRANSMISIN DE PROGRAMAS RADIOFNICOS Y TELEVISIVOS, Y DE OTRAS SEALES MULTIMEDIA Transmisin digital de seales de televisin Arquitectura de la distribucin

2、de seales de vdeo multicanal por redes basadas en el IP Recomendacin UIT-T J.282 Rec. UIT-T J.282 (11/2006) i Recomendacin UIT-T J.282 Arquitectura de la distribucin de seales de vdeo multicanal por redes basadas en el IP Resumen En esta Recomendacin se define la arquitectura de sistemas de distribu

3、cin de vdeo basados en el IP. Dado que, debido a la naturaleza independiente de sus medios, las tecnologas de transmisin IP permiten utilizar varios medios fsicos, en esta Recomendacin se describen algunas tecnologas adicionales de red de acceso de banda ancha, como la red de acceso ptico, la xDSL y

4、 el mdem de cable. Orgenes La Recomendacin UIT-T J.282 fue aprobada el 29 de noviembre de 2006 por la Comisin de Estudio 9 (2005-2008) del UIT-T por el procedimiento de la Recomendacin UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T J.282 (11/2006) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo

5、 especializado de las Naciones Unidas en el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT) es un rgano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con mir

6、as a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (AMNT), que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones sobre dichos t

7、emas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la AMNT. En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en colaboracin con l

8、a ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones. La observancia de esta Recomendacin es voluntaria. Ahora bien, la Recome

9、ndacin puede contener ciertas disposiciones obligatorias (para asegurar, por ejemplo, la aplicabilidad o la interoperabilidad), por lo que la observancia se consigue con el cumplimiento exacto y puntual de todas las disposiciones obligatorias. La obligatoriedad de un elemento preceptivo o requisito

10、se expresa mediante las frases “tener que, haber de, hay que + infinitivo“ o el verbo principal en tiempo futuro simple de mandato, en modo afirmativo o negativo. El hecho de que se utilice esta formulacin no entraa que la observancia se imponga a ninguna de las partes. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT

11、seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no adopta ninguna posicin en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindi

12、cados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT no ha recibido notificacin de propiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin.

13、 Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la base de datos sobre patentes de la TSB en la direccin http:/www.itu.int/ITU-T/ipr/. UIT 2007 Reservados todos los derech

14、os. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T J.282 (11/2006) iii NDICE Pgina 1 Alcance . 1 2 Referencias . 1 3 Definiciones 2 4 Abreviaturas, siglas o acrnimos 2 5 Convenios . 3 6 Arquitectura 4 6.1 Mar

15、co arquitectural 4 6.2 La CDN 5 6.3 Protocolo Internet . 6 6.4 Modelo de prestacin de servicio. 8 6.5 Conmutacin de canales. 9 6.6 Servicios . 11 6.7 Informacin de servicio 11 6.8 CPE. 12 6.9 Configuracin. 12 6.10 Seguridad 13 Bibliografa 14 iv Rec. UIT-T J.282 (11/2006) Introduccin En esta Recomend

16、acin se define la arquitectura de los sistemas de distribucin de vdeo basados en el IP que satisfacen los requisitos definidos en b-UIT-T J.281. Esta arquitectura tiene como fin la distribucin primaria y secundaria de programas por difusin, es decir los servicios clave de la CATV. Por consiguiente,

17、se tienen en cuenta algunos aspectos importantes, que si bien no se derivan de los requisitos del servicio de transmisin de vdeo genrica, son importantes en trminos de la difusin, por ejemplo se consideran la restriccin de zona y la recepcin annima. Dado que, debido a su flexibilidad, las tecnologas

18、 de transmisin IP pueden utilizarse con varios medios fsicos, en esta Recomendacin tambin se describen algunas tecnologas adicionales de red de acceso de banda ancha, que no se tratan en b-UIT-T J.281, como la xDSL y el mdem de cable. Rec. UIT-T J.282 (11/2006) 1 Recomendacin UIT-T J.282 Arquitectur

19、a de la distribucin de seales de vdeo multicanal por redes basadas en el IP 1 Alcance En esta Recomendacin se describe la arquitectura de los sistemas de distribucin de vdeo basados en el IP que pueden proporcionar funcionalidades y servicios equivalentes a los de un sistema convencional de CATV, in

20、cluida la distribucin secundaria de difusin. La distribucin de vdeo de alta calidad por redes IP requiere tecnologas de red de acceso de banda ancha, como la red de acceso ptico, la xDSL y el mdem de cable. En este documento se describen las funcionalidades de la red de distribucin de contenidos (CD

21、N, content distribution network) y de la red de acceso, necesarias para la prestacin de servicios de vdeo multicanal. Obviamente, la CDN est bajo el control del operador o los operadores de red. La distribucin de programas en todo el mundo queda fuera del alcance de esta Recomendacin. La configuraci

22、n de servicio es, grosso modo, equivalente a la CATV convencional. Se dispone de la HDTV como una parte del servicio de vdeo. Los dos protocolos Internet, el IPv4 y el IPv6, son bsicamente iguales, con algunas diferencias, como la arquitectura de direcciones y el protocolo de gestin de multidifusin.

23、 En esta Recomendacin no se indica cul de los dos se debera o no utilizar, decisin que se deja a potestad del operador. Las tecnologas IP se pueden aplicar para la contribucin, la distribucin primaria y secundaria, y para la transmisin/distribucin dentro de los hogares. Esta Recomendacin se centra e

24、n la distribucin primaria y secundaria, pero es posible que se aadan posteriormente a esta arquitectura las otras utilizaciones, por ejemplo el vdeo a la carta. 2 Referencias Las siguientes Recomendaciones del UIT-T y otras referencias contienen disposiciones que, mediante su referencia en este text

25、o, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuar esta publicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. Todas las Recomendaciones y otras referencias son objeto de revisiones por lo que se preconiza que los usuarios de esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar

26、las ediciones ms recientes de las Recomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de las Recomendaciones UIT-T actualmente vigentes. En esta Recomendacin, la referencia a un documento, en tanto que autnomo, no le otorga el rango de una Recomendacin. UIT-

27、T H.222.0 Recomendacin UIT-T H.222.0 (2006) | ISO/CEI 13818-1 (2006), Tecnologa de la informacin Codificacin genrica de imgenes en movimiento e informacin de audio asociada: Sistemas. UIT-T J.94 Recomendacin UIT-T J.94 (1998), Informacin de servicio para difusin digital en sistemas de televisin por

28、cable. UIT-T J.183 Recomendacin UIT-T J.183 (2001), Multiplexacin por divisin en el tiempo de trenes de transporte MPEG-2 mltiples por sistemas de televisin por cable. UIT-T J.290 Recomendacin UIT-T J.290 (2006), Arquitectura fundamental del decodificador multimedia de la prxima generacin. UIT-T J.2

29、92 Recomendacin UIT-T J.292 (2006), Arquitectura independiente de los medios del decodificador multimedia de la prxima generacin. 2 Rec. UIT-T J.282 (11/2006) 3 Definiciones En esta Recomendacin se definen los trminos siguientes. 3.1 tren IP (IPS, IP stream): Flujo de paquetes IP que se identifica m

30、ediante la direccin IP de destino/origen y el nmero de puerto. 3.2 terminal de red (NT, network terminal): Trmino genrico que identifica los equipos que terminan una planta exterior de la red de acceso. El NT incluye la ONU, el mdem de cable y el mdem xDSL. 3.3 tren de transporte (TS, transport stre

31、am): Estructura de datos definida en UIT-T H.222.0. 4 Abreviaturas, siglas o acrnimos En esta Recomendacin se utilizan las siguientes abreviaturas, siglas o acrnimos. CAS Sistema de acceso condicional (conditional access system) CATV Televisin por cable (cable television) CDN Red de distribucin de c

32、ontenidos (content distribution network) CPE Equipos en las instalaciones del cliente (customer premise equipment) DHCP Protocolo dinmico de configuracin de anfitrin (dynamic host configuration protocol) ECM Mensaje de control de derecho a prestaciones (entitlement control message) EMM Mensaje de ge

33、stin de derecho a prestaciones (entitlement management message) EPG Gua electrnica de programas (electronic program guide) FEC Correccin de errores en recepcin (forward error correction) FTTB Fibra al edificio (fibre to the building) FTTH Fibra a la vivienda (fibre to the home) HDTV Televisin de alt

34、a definicin (high definition television) IGMP Protocolo de gestin del grupo Internet (Internet group management protocol) IP Protocolo Internet (Internet protocol) L2 Capa 2 (layer 2) MAC Control de acceso a medios (media access control) MLD Descubrimiento de oyente multidifusin (multicast listener

35、discovery) MPEG Grupo de expertos en imgenes en movimiento (moving picture experts group) NIT Tabla de informacin de red (network information table) NT Terminacin de red (network termination) ONU Unidad de red ptica (optical network unit) PC Computador personal (personal computer) PES Tren elemental

36、 paquetizado (packetized elementary stream) PSI Informacin especfica de programa (program specific information) QoS Calidad de servicio (quality of service) RA Anuncio de encaminador (router advertisement) Rec. UIT-T J.282 (11/2006) 3 RTP Protocolo de transporte en tiempo real (real-time transport p

37、rotocol) SI Informacin de servicio (service information) SLA Acuerdo de nivel de servicio (service level agreement) STB Decodificador multimedia (set-top box) ToS Tipo de servicio (type of service) TS Tren de transporte (transport stream) TSMF Trama de multiplexacin de trenes de transporte (transpor

38、t streams multiplexing frame) TTL Tiempo de vida (time to live) UDP Protocolo de datagrama de usuario (user datagram protocol) WWW World Wide Web xDSL Lnea de abonado digital x (x digital subscriber line) 5 Convenios En toda la Recomendacin, las expresiones que indican la importancia de un determina

39、do requisito se escriben en maysculas. Estas palabras son: “OBLIGACIN FIRME“ (“MUST“) La OBLIGACIN FIRME se expresa con el futuro simple del verbo principal (futuro de mandato), el verbo auxiliar “DEBER“ (DEBE,DEBER) o el adjetivo “OBLIGATORIO“. En algunos casos tambinpueden utilizarse otras expresi

40、ones con significado de OBLIGACIN. “PROHIBICIN FIRME“ (“MUST NOT“) La PROHIBICIN FIRME se expresa mediante la negacin de laOBLIGACIN FIRME e indica que el asunto en cuestin se prohbefirmemente en esta Recomendacin. “CONVENIENCIA“ (“SHOULD“) La CONVENIENCIA se expresa con el tiempo condicional del ve

41、rbomodal “DEBER“ (DEBERA) u otros verbos con significado deCONVENIENCIA (aconsejar, recomendar, ser conveniente) o medianteel adjetivo “RECOMENDADO“. Hay que entender plenamente y sopesarlas consecuencias que tendra la inobservancia de una determinadadisposicin, aunque en ciertas circunstancias pued

42、a haber razonesfundamentadas para ello. “INCONVENIENCIA“ (“SHOULD NOT“) La INCONVENIENCIA indica que si bien puede haber motivos vlidosen ciertas circunstancias que hagan aceptable el aspecto de que se trata,se deberan entender completamente sus implicaciones y sopesaradecuadamente los posibilidades

43、, antes de implementarlo. “OPCIN“ (“MAY“) La OPCIN se expresa mediante el verbo “PODER“ (PUEDE, PODR),u otras expresiones que indican posibilidad o probabilidad (“ser posible“), o los adjetivos “FACULTATIVO“ u “OPCIONAL“, que serefieren a la libertad de elegir. Un proveedor puede incluir un elemento

44、porque el mercado lo exige o porque mejora el producto, mientras queotro puede optar por no hacerlo. 4 Rec. UIT-T J.282 (11/2006) 6 Arquitectura 6.1 Marco arquitectural El servicio de CATV es una agrupacin de elementos de servicio, incluidos el programa de vdeo, el programa de sonido, la difusin de

45、datos, la EPG y el CAS, que se producen en un sistema MPEG-2. A fin de prestar servicios equivalentes a la CATV convencional, se aplica la pila de protocolos del sistema CATV por encima de la capa MPEG-2 TS, con ligeras modificaciones, como se muestra en la figura 6-1. Tambin se proporciona el CAS c

46、omo parte de las funcionalidades de servicio que estn por encima de la capa MPEG-2 TS. La funcionalidad de transmisin que se define en b-UIT-T J.83 para la CATV convencional se reemplaza por el protocolo Internet y funcionalidades relacionadas. Las funcionalidades FEC, las cuales mejoran la calidad

47、de la transmisin, se encuentran en la capa MPEG-2 TS y/o la capa IP. J.282(06)_F6-1RTPEnlace de datosMedios fsicosEthernet, DOCSIS etc.MPEG-2 TSFTTH, DSL, HFC, coax etc.AplicacinTransporteIPRedUDPPESSeccinECMEMMPSISIDatosCarruselAudiovdeoSealizacindeconmutacinde canalConfiguracinFigura 6-1 Pila de p

48、rotocolos El sistema est compuesto fsicamente por la cabecera, la CDN y los CPE, como se muestra en la figura 6-2. Figura 6-2 Configuracin del sistema La cabecera coordina los programas de vdeo y la informacin auxiliar, produce los trenes de transporte y transmite hacia la CDN, tal como lo hace la c

49、abecera de la CATV tradicional. Por lo menos una cabecera DEBE conectarse a la CDN. De ser necesario, se PUEDEN conectar dos o ms cabeceras a la misma CDN. De haber varias cabeceras, se PUEDE permitir a los CPE que reciban programas de cada una de ellas. La CDN entrega paquetes IP, mediante el encapsulado de paquetes MPEG-2 T