Как работает мобильное телевидение

Наверное, многие помнят маленький мобильный телевизор родом из Советского Союза, который можно было заметить в машинах и над которым дико прикалывались туристы. Небольшие переносные телевизоры практически гарантировали нечеткое изображение и помехи даже при медленном движении, но при этом пользовались успехом. С тех пор много что поменялось — и сейчас есть три варианта приёма телевизионных данных на телефон: Аналоговый приёмник

• Стандартная технология времён СССР. Выпускается ограниченный набор телефонов с выдвижной антенной и аналоговым TV-тюнером.
• Потребляет ресурс батареи довольно существенно.
• Сильные помехи и искажения, ухудшающиеся при движении.

DVB-H

• Специальная сеть для ТВ-вещания на мобильные устройства: у нас такую пришлось бы ещё построить и эксплуатировать. Крайне ограничен выбор моделей телефонов с поддержкой технологии.
• Ресурс батареи потребляется наиболее экономично.
• Приём хороший при движении со скоростью до 150 километров в час.
• Требует выделения собственных частот для вещания.

Streaming ТV

• Использует стандартную сеть оператора. Покрытие соответствует сети. Легко внедрить, поддерживается многими телефонами, доступно в эксплуатации по России.
• Очень сильно потребляет ресурс батареи: постоянный приём и сложная постобработка.
• Мобильность сильно ограничена: чем быстрее движение, тем хуже скорость (особенность сети).

Аналоговые приёмники

Со времён СССР пор много чего миниатюризировалось и появились телефоны со встроенными ТВ-тюнерами. Вытянув небольшую антенну можно получить картинку с постоянными помехами, нечеткой геометрией и невообразимыми цветами. И хотя модель со встроенным аналоговым TV-тюнером есть даже у Samsung, ключевые производители мобильных устройств не внедряют эту функцию массово. Для мобильный устройств есть свой стандарт цифрового вещания — DVB-T. Если нужно четкое изображение в движении, нужно не только работать с другим сигналом, но и иметь специальные софтверные обработчики «на борту» устройства.

DVB-T – стандарт цифрового вещания для мобильных устройств

Под мобильные был создано несколько специальных стандартов цифрового вещания. Такое многообразие связано с тем, что к моменту начала работ над мобильным ТВ в различных регионах мира те или иные частоты уже были заняты, а большинство стандартов разрабатывались как самостоятельные системы, которые требовали построения собственной сети и были привязаны к определенным частотным спектрам. В России, как и в Европе, выбран формат DVB-H (digital video broadcasting – Handheld), в США и Северной Америке MediaFLO, в Южной Америке и Японии используется 1seg (ISDB), а Китай и, Корея с многочисленными соседями сделали выбор в пользу T-DMB. В итоге множество телефонов с поддержкой цифрового мобильного ТВ понимают только национальные стандарты. Все это отражается как на стоимости чипов, так и на желании производителей телефонов повсеместно продвигать новую технологию. Форматы имеют много общего – они адаптированы под мобильные устройства. DVB-Н является логическим продолжением стандарта DVB-T (Digital Video Broadcasting — Terrestrial) с поддержкой дополнительных возможностей, адаптированный для переносных мобильных устройств с автономным питанием. В DVB-Н используется технология квантования времени time slicing, с помощью которой IP-датаграммы передаются небольшими наборами пакетов во временных интервалах. Каждый из таких наборов может достигать до 2 Мбит данных, включая корректирующий код, в котором на каждые 191 бит полезных данных приходится 64 бита корректирующего кода, защищенного кодом Рида-Соломона. Принимающее мобильное устройство включается только в те интервалы времени, в которые происходит передача наборов данных, соответствующих выбранному пользователем каналу. В течение этого короткого интервала данные, передающиеся с высокой скоростью, могут быть помещены в буфер принимающего устройства, который может содержать как загруженные данные, так и проигрываемое потоковое видео. Это позволяет значительно снизить энергопотребление и продляет длительность мобильной работы устройства. В зависимости от условий работы, такая экономия заряда батареи может составить до 90%.С декабря 2009 года жители Москвы смогли принимать сигнал DVB-Н сразу от двух вещателей. Тогда эти проекты не стали коммерческими и не вышли за приделы столицы. Возможно, это связанно с тем, что российские телеком-гиганты увидели другую возможность донесения телевизионной картинки до телефона абонента.

Потоковое видео через 3G

В отличии от разнообразия стандартов мобильного цифрового вещания, операторы сотовой связи по всему миру сошлись во мнении, что возможна организация мобильного ТВ на базе уже существующих развернутых сетей 2G/3G, т.к. в этом случае отпадает необходимость в использовании специального оборудования, большинство телефонов поддерживают потоковую передачу аудио и видео по пакетным сетям.Streaming ТV, используя технологии потокового видео, запустили большинство операторов связи в России и сотни операторов по всему миру. Услуга пользуются спросом в основном только в крупных городах. «Спрос на телевизионные услуги через мобильный телефон в России пока сдерживается необходимостью покупать дорогое мобильное оборудование, поддерживающее этот сервис», — считают аналитики PWC. Однако отдельные решения позволяют предоставлять услугу на устройствах стоимостью менее 3000 руб, а также на ставшими «классикой» телефонах Nokia 40ых и 60х серий. Территориально наибольшее количество пользователей Streaming ТV сосредоточенно в ЦФО, ПФО и СЗФО. По экспертной оценке, к началу 2012-го число пользователей услуги в России достигло примерно 2 млн. человек. Основной протокол, который используются для Streaming ТV, это RTSP. Он поддерживается встроенными медиа-плеерами большинства телефонов, в т.ч. смартфонов с Symbian и Android. RTSP является прикладным протоколом, предназначенным для использования в системах, работающих с мультимедиа данными, и позволяющий клиенту удалённо управлять потоком данных с сервера, предоставляя возможность выполнения команд, таких как «Старт», «Стоп», а также доступа по времени к файлам, расположенным на сетевом хранилище. Средний битрейт в сети 3G составляет около 170kbps, что позволяет смотреть программы в высоком качестве. А в сети EDGE битрейт достигает в среднем 80kbps, это позволяет смотреть с удовлетворительным качеством к примеру новостные каналы (без резкой смены картинок). Многие платформы Streaming ТV адаптируют битрейт под скорость передачи данных, доступную в момент обращения к услуге. Для пользователей устройств с iOS применяется протокол HLS (HTTP Live Streaming), а с недавнего времени поддерживается и Технология Smooth Streaming для устройств с новейшими операционными системами от Microsoft. Smooth Streaming использует простую, но мощную концепцию доставки небольших фрагментов контента (обычно за две секунды) и проверки того, что каждый из них имеет надлежащее время и воспроизводиться на ожидаемом уровень качества. Если фрагмент не отвечает этим требованиям, следующий фрагмент будет доставлен на более низком уровне качества. И наоборот, когда позволят условия, качество последующих фрагментов будет на более высоком уровне. Этот режим кодирования позволяет транслировать сразу несколько видео битрейтов, что дает возможность для клиента получить оптимизированный видеопоток в реальном времени до качества HD-1080p исходя из его скорости подключения, мощности процессора и разрешения экрана.

Сравнение DVB-H и Streaming TV

Главной проблемой технологии DVB-H является, то, что развертывание вещания по всей России потребовало бы колоссальных инвестиций. А для Streaming TV границей покрытия совпадает с зоной 3G/2G сетей. Конечно, смотреть видео в EDGE не всегда комфортно на большом экране, а вот на маленьком – вполне возможно.Еще один враг DVB-H — тот факт, что выбирать приходится среди 3х телефонов. Достаточно дорогих, но не являющиеся престижными. Разумеется, в случае повсеместного распространения DVB-H устройств стало бы больше, но сейчас у производителей нет никаких стимулов нести затраты на неподдерживаемые массово функции телефонов. Мобильность работы DVB-H, которое показало уверенный прием на скоростях до 150 км/ч в Москве. С мобильностью услуги Streaming TV на базе сетей 3G дела обстоят иначе. На практике скорость передачи/приема зависит от многих факторов и часто получается весьма далекой от теоретических пределов. Два основных фактора – качество покрытия местности сигналом 3G и скорость движения абонента. Теоретически в 3G в отдельно выделенных оператором местах должна быть доступна скорость до 2 Мбит/сек. Причем 2 Мбит/сек предназначены только для малоподвижных пользователей, скорость передвижения которых меньше 3 км/час. Скорость движения абонента всегда уменьшает скорость передачи информации, часто в несколько раз. Это связано с ограничениями в самом принципе работы системы доступа в 3G. Для подвижных объектов в сетях UMTS предусмотрены скорости передачи – до 144 кбит/сек (12-120 км/час) и до 384 кбит/сек (3-12 км/час), а на практике получается всего около 20 кбит/с. Электрички, метро, общественный транспорт, автомобиль – пока роскошь для Streaming TV, хотя на 2-3 минуты просмотра загруженных данных может хватить. DVB-Н является по-настоящему мобильной технологией, позволяющей обеспечить услугу наилучшего качества. Но только в случае, если абоненты готовы покупать ради нее особый телефон, а телекоммуникационные операторы инвестировать миллионы долларов в инфраструктуру. И те, и другие оказались не готовы к столь решительным шагам. В итоге доля вещательного мобильного ТВ по всему миру сокращается, а стримингового – увеличивается (по прогнозам, с 40% в 2011 до 53% в 2013).

Перспективы

В сегменте аналитиками регулярно прогнозируется ежегодный уверенный прирост абонентской базы, которая к 2016 году должна достигнуть почти 6 млн человек — или 4% от абонентов сотовой связи. Такие прогнозы основаны, прежде всего, на востребованности мобильной трансляции спортивных событий и опыте развития рынка Западной Европы. Сейчас российские абоненты смотрят «мобильный телевизор» в среднем три-пять раз в месяц по несколько минут, однако в дни значимых спортивных состязаний и национальных праздников случаются значительные всплески потребления. Практика показывает, что телевизор на телефоне смотрят либо в дороге, либо дома, например в постели, когда большой экран недоступен, либо если человек очень не хочет пропустить конкретную передачу, а доступа к телевизору у него нет. Поэтому можно простить сервису на базе 3G его прожорливость по отношению к заряду батареи. Возможности «Телевидения для мобильных» в качестве классической рекламной площадки также останутся незначительными, т.к. пользование услугой было и останется краткосрочным. В итоге вероятность того, что абонент увидит рекламный ролик и так низка, а если учесть, что абоненту очень легко и просто переключиться на другой канал, то и вовсе стремится к нулю. Пока несколько рано об этом говорить, но предполагается, что в будущем можно будет частично отказаться от сетки вещания, характерной для аналоговых времён. Она будет важна для срочных новостей и спортивных соревнований, а остальной контент будет предоставляться пользователю по выбору.