Middleware and EPG for IPTVC0%AF%C1%D... · 2012-03-20 · Proprietary and Confidential 2 KRnet 2006 Table of Contents ÎIPTV Middleware and Standards ÎDVB-IPTV and EPG ÎIPTV Middleware

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Middleware and EPG for IPTVKRnet 2006 Conference

2006-06-28

유 주 현

[email protected]

㈜ 알티캐스트

Proprietary and Confidential

2KRnet 2006

Table of Contents

IPTV Middleware and StandardsDVB-IPTV and EPGIPTV Middleware SolutionsKorea IPTV Status

Interact with the FutureThe Next Level in Digital Broadcasting

IPTV Middleware and Standards


4KRnet 2006

Typical Services in IPTV

다음과 같은 서비스들이 IPTV에서 요구되는 전형적인 서비스들임– 실시간 방송 서비스

– 컨텐츠 on Demand (CoD)– 포털 컨텐츠 가이드

– 멀티미디어 서비스 및 응용 서비스• 연동형/독립형 Interactive TV 서비스

• 멀티미디어 매거진 (개인화된)• 온라인 정보 및 교육 서비스

• PVR 서비스

• 웹캠• 커뮤니티 서비스

• E-mail과 비디오 메시징

• 개인 디지털 사진 및 비디오 열람

• 게임• 웹 사이트 브라우징

• IP 전화 서비스

IPTV 서비스 플랫폼 = IPTV 인프라 + IPTV 미들웨어


5KRnet 2006

IPTV 미들웨어 표준

표준화 필요성:– 공개성 : Open API로 누구든 구현 가능

– 호환성 : Open API 기반 응용 서비스 호환성 확보 가능

– 다양성 : 다양한 개발사 확보, 컨텐츠 재사용에 의한 효율

– 경제성 : 응용서비스, STB, 솔루션 등 개발 경쟁 유발

– 확장성 : 신규 서비스 요구상에 대한 Roadmap과 API 추가를통한 확장 가능성

IPTV 미들웨어 표준 후보들:– 브라우저 기반:

• HTML + JavaScript: currently used in proprietary solutions for IPTV

– GEM (Globally-Executable MHP) 기반• MHP: specified by DVB for interactive TV


6KRnet 2006

GEM기반 미들웨어 표준 계통도 (MHP, GEM, OCAP, ACAP)

GEM

DVB

GEM

MHP 1.0.x

GEM 1.0(Globally Executable MHP)

PA(Java)

ATSC

DASE-1

DA(xHTML)

GEM DA(xHTML)

ACAP-J & ACAP-X

DVB-J

DVB

DVB-HTML

MHP 1.1.x

GEM

OpenCable

OCAP 1.0

DVB-J

OpenCable

DVB-HTML

OCAP 2.0

ACAP-J

필수요소

선택요소

GEM

ATSC ATSC


7KRnet 2006

IPTV 미들웨어 기술 동향

Non-HTML 미들웨어– 몇몇 IPTV 사업자들은 이미 Java 기술을 (Alcatel, Myrio) 선택함– HTML을 지지했었지만 쓰지 않는 사업자들 (e.g. Nokia,

Microsoft, Thomson)새로이 GEM을 도입한 곳들

– T-Online (Germany)• Browser-based(WinCE) MHP

– ARIB (Japan)• BML(XML) BML+MHP (GEM)

– BDA (Blu-ray Disc Association)• 차세대 DVD표준인 Advanced Interactivity를 위해 GEM 도입

GEM 기반 미들웨어 Roadmap– All-IP 기반 광대역방송망 NGNA에서 OCAP을 미들웨어로 채택– PVR 서비스 표준 Open API – GEM-PVR, OCAP-DVR, MHP-PDR– Homenetworking 표준 Open API – OCAP-HN, MHP-HN


8KRnet 2006

IPTV 미들웨어의 역할

다양한 IPTV 응용서비스들이 다른 제조사 수신기들에서동일하게 동작함을 보장

– EPG와 같은 동일 데이터방송 서비스가 IPTV 미들웨어를탑재한 수신기들에서 동일한 수행 및 동작이 보장됨.

– Java 기술 기반 – ‘write once, run everywhere’IPTV 응용 서비스 세부 규격 정의

– 응용 서비스 시그널링, 사용 컨텐츠 포맷, API 등을 정의함

호환성 있는 네트워크간의 서비스 재전송 허용– 지상파 재전송 등의 문제나 복합 단말기 개발이 용이함.

다양한 수신기 개발 지원– 다양한 운영체제(OS) 지원

– 다양한 하드웨어 환경 지원 (칩셋, 주변장치, 등.)– 고급 사양과 가격면에서 경쟁 유발


9KRnet 2006

IPTV 미들웨어 역할 – API의 지원 기능

Core API - Execution API– 기본적인 연산 및 프로그램 수행 환경 제공

JavaTV - Service Information and Channel Selection– EPG 정보 처리 및 채널 변경 기능 등 제공

Java Media Framework – Media control– TV의 오디오/비디오 콘트롤 기능 제공

MHP DSMCC – Broadcast data– 방송을 통해 전달된 데이터 처리 기능 제공


10KRnet 2006

IPTV 미들웨어 역할 – 응용 서비스의 라이프사이클

채널 연동형 (Bound Application)– 특정 채널에 가면 응용 서비스가 시작되고 다른 채널로 가면 종료됨

채널 비연동형 (Unbound Application)– 다중 tuner를 이용하여 확장한 기능

– 수신기 부팅시 다운로드하여 수신기에 저장되며 시청 채널에 상관없이시작되고 종료됨

특수한 Unbound App: 모니터 응용(Monitor Application)– 방송 사업자의 목적에 따라서 만든 채널 비연동형 응용

– 모니터 응용만이 쓸 수 있는 API가 제공됨• Privileged API (수신기 리부팅, 오류보고 등)

– 다른 응용의 시작/종료를 조정할 수 있음

– 메모리 등의 수신기 자원에 대해서 여러 응용의 충돌이 생겼을 때 이를조정할 수 있음.

– 거의 모든 수신기의 기능에 대해서 우선 제어권을 행사할 수 있음.


DVB-IPTV and EPG


Broadcast

Fixed Telecom

WirelessTelecom

DVB phases – The Complete Picture

IP in DVB DVB →GSM/UMTS...

Proprietary and ConfidentialDVB‘s Video over IP initiatives

Broadcast (C,S, T)

Broadband IP

Mobile

CPCM

IP Datacasting (particularly mobile over DVB-H)

IP Television (DVB services over broadband netw

orks)

Content Protection Copy Management

Multimedia Home Platform / Globally Executable

MHP (e.g. PVR, etc.)

Maintenance of the existing standards base

..

DVB

SB

TAM

TM

..Technical Specifications

CM

HNIPTV

Commercial requirements

.. ..

IPI CPTCPCM MHP

SW

Proprietary and ConfidentialDVB-IP first release: Available now !

Technical specification structure

Proprietary and ConfidentialPhilosophy for Phase 1

Keep as much as possible from existing DTV standards

Reuse existing IP specifications where possible

Focus on data & protocols

– Infrastructure layer is independent of UIMS and high level Applications

Well known technologies:

– XML

– IP protocols(IETF, …) SD&S

Physical & data link layers; HNS Ethernet, HNS 1394, ...

IP

RTP

MPEG-2 TSEtc.

RTSP

SI AV/Data

Service offering

IGMPRTCP

DVBSTP

TCPUDPTCP

HTTP

DNS

Network Provisioning

NTP

SNTP HTTPs

ID agent

DHCP

DSCP

DVB

IETF

MPEG

Proprietary and ConfidentialService Discovery and Selection (SD&S)

The SD&S specification covers:– Service (and Provider) discovery

– Service selection

– Transport of the Discovery information (push and pull modes)

Service discovery results in: – A list of available providers and services, with sufficient

information to make a choice/select (user) and to enable access (system)

Two types of Live Media Broadcast– TS full SI: DVB-SI embedded in the transport stream

– TS optional SI: Only PSI must be embedded in the transport stream

Service discovery information represented with and carried as XML records

XML schemas specified in a normative file

Proprietary and ConfidentialService Selection

Live Media Broadcast services:

– Data sent to a multicast group is only forwarded to receivers which explicitly joined the multicast group using the Internet Group Management Protocol (IGMP, RFC 3376)

– DVB-IP supports IGMPv3

• introduces source specific multicast (SSM) to optimise IP multicast network load

• enables routers to filter on specific source addresses of senders of multicast groups.

– Optionally RTSP may be used

Content on Demand services:

– Delivered over IP unicast

– Accessed via RTSP, DVB-IP profile specified

Proprietary and ConfidentialDelivery of DVB-MPEG-2 based services

Based on IETF protocols

MPEG2 TS encapsulated in RTP/UDP/IP according to RFC 1889 and RFC2250

Delivery Control Protocol: RTCP – associated with RTP – for sending information on transmission statistics

– No reports to be sent by receivers, in view of scalability

– Sender reports used to accurately synchronize independent TSs

Proprietary and ConfidentialBCG Generic

BCG Definition– The term Broadband Content Guide (BCG) refers to a Content Gui

de that is delivered over an always-on bi-directional IP network – However, it can be used to describe content that is delivered over

any network (e.g. IP, DVB-S, DVB-T…)

BCG data model:– Based on TV-Anytime XML Schema (ETSI TS 102 822)

BCG encapsulation:– All BCG data is segmented and carried inside Data Delivery Units– A Data Delivery Unit is composed of a compression wrapper and

a BCG data structure

BCG transport:– Uses existing DVB-IP transport for SD&S, i.e.

• DVBSTP for push mode• HTTP for pull mode

– Defines an optional query mechanism for BCG metadata acquisition, based on TV Anytime part 6-1, i.e. SOAP over HTTP

Proprietary and ConfidentialBCG Metadata

Describes content, including:

– Programme Information (title, synopsis, genre, keywords, cast…)

– Service Information (name, genre, description, URL…)

– Schedules (time, date, channel, reruns, free/encrypted…)

– Purchase Information (price, currency, link to a price server…)

– Segmentation Information (chapters of a movie, highlights of a sports event…)

– Program Reviews, Credits Information…Compliant with the TV-Anytime XML schema

Indexes may be transmitted to accelerate access to metadata

BiM-encoded

Proprietary and ConfidentialEPG: How does the data get there?

TV Broadcaster(s) orPay-TV Operators

Broadcaster EPG data

iTV carousel

Digital Broadcast

Broadband/Narrowband

EPG Provider data

Internet

Broadband orDial-up link

Actual over-air transmissions in one frequency slot

BroadcasterWeb site

Third-partyEPG

Web site

Data push

Data pull

Proprietary and ConfidentialWhat can we do with it?

A nice EPG with enough information to be usefulAutomatic RecordingVirtual ChannelsRecord a show, a series, “the latest news”Content Searching

– List or record all “science” shows, “football” or shows starring “Patrick Stewart”

– Get me more like this show

More advanced features– Segmenting

• “Record the news except the sports reports”• “Just show me the goals”

– trickle-cast – store content at slower-than real-time– slam-cast – store content at faster than real-time– Broadband

• Get the 1st episode of this series from the internet

Personalises TV, makes it more emotional

Visual Table of Contents

Proprietary and ConfidentialMHP-IPTV

Commercial Module-MHP

– Released commercial requirements for extending the MHP to IPTV

– These requirements include

• Hybrid devices supporting both DVB broadcast and DVB-IP devices

• DVB-IP only devices

Technical Module –TAM/MUG

– Defining how to add IPTV to the MHP specification

– Includes notably the connection from the MHP APIs to SD&S and BCG

– defining a subset of the MHP-IPTV specification to be used by applications for markets which are using IPTV protocols defined by organizations other than DVB or which are not using standardized protocols at all

Proprietary and ConfidentialApplications in IPTV

Middleware

w/ Video client

STB

RTSPRTSP DVB -x / TSDVB -x / TSVideo

HeadEnd

VideoHead End

CoDServer

DTV modulesDrivers

Operating System

MHP

JVM

MHP

Application

Xlet

HTTP / HTTPS

DVB -x / TSDVB -x / TS

MHPMHP

ApplicationServer (IP)

MHPCarrousel

MHPXlet

MHPstack

NSPAppl

NSP(lite)

NSPServer

(processing)HTTP/HTTPS

Proprietary and ConfidentialCM-IPTV / TM-IPI roadmapPh

ase 1

Base

d on

TS

layer

Phas

e 2Ba

sed

on n

ew T

echn

olog

ies

2005

DVB IP Phases

Probably runs longer

t2006

CR doneCR work in progress

AVC over TSOver IP

BCG

Al-FEC

HomeNetwork

Channel numRegional service

ContentDownload

RemoteManagement

NSPApplication

SD&SHybrid

Profiling

Security

…CM-IPTV

DVB-IP 1.1TS 102 034

DVB-IP 1.2 DVB-IP 1.X

TM-IPI

CM-IPTV

TS 102 005

TM-IPI


IPTV Middleware Solutions


27KRnet 2006

IPTV 시스템 개요도


28KRnet 2006

IPTV 미들웨어 솔루션 (1)

IPTV 미들웨어 서버 솔루션– IP Multicast기반 데이터 서비스 (altiSynchro™-IPTV)

• 가입자 수에 상관없이 고정 대역폭을 이용한 데이터 서비스

• AV방송이나 VOD 컨텐츠에 연동형 데이터 서비스

• 모니터 채널로서 모니터 응용서비스

– IP Unicast기반 데이터 서비스 (altiInteractive™-IPTV)• HTTP 기반 on-demand 양방향 데이터 서비스 제공

• 방송용 미들웨어의 보안 프레임웍 공유

• 방송용 미들웨어의 응용서비스 lifecycle 관리 적용

EPG 데이터 서버(altiNetcaster™-IPTV)• 일부는 Multicasting, 일부는 Unicasting 으로

• PSI/SI Generator를 통해 OOB SI로 멀티캐스팅으로 송출

• EPGNetCaster를 통해 사용자 요청에 따른 EPG 정보는유니캐스팅으로 통신


29KRnet 2006

IPTV 미들웨어 솔루션 (2)

IPTV 수신기 미들웨어 (altiCaptor™-IPTV)– 방송 기반 데이터 방송 수신

• 디지털 데이터 방송 표준인 GEM 수용• 연동형 데이터 방송 수용• 모니터 응용 서비스 수용

– IP 기반 데이터 서비스 수신• HTTP 기반 on-demand 데이터 서비스 수용• 인터넷 브라우저 및 플래쉬 등 플러그인 통합 제공

Java VMGraphics

&WindowSystemJNI

Java Platform Global Executable MHP(GEM) Core

Real-time OS, Hardware-specific Device drivers

Primitive STB Hardware (Board, CPU, Flash, RAM …)Devices (MPEG2 Demux. MPEG Decoder, OSD, Remote Controller)

Portability APIs

APIs: Java TV, HAVi UI, JMF, DAVIC …Java Applications (EPG, Browser, Navigator…)

PVR extensionMHP-PDR or OCAP-DVR

Porting Glue Extended glue for PVR

Application Manager

RC/PS/Util

MPEG2 Service selection

Object Carousel Decoder PSI/Section filter

Media Controller

Security

Native A

pplication Interface

Native A

pplication (EPG, B

rowser, Flash

Player…)

MHP or OCAPSpecificNetwork Specific

SI engine

Extended AM + others

IP Tunerextension

Applicationover HTTP

JMF add-on forAVC(WMV9, H.264)

IPTV extension

Extended glue for IPTV


30KRnet 2006

AltiCaptor Products

MHP Specific

-DVB-SI engine

-DVB-CA

-etc.

OCAP Specific

-OOB-S

I/PSIP

engin

e

-POD

-Cop

y Prot

ectio

n

-Mon

itor A

pp

Java Platform + CoreJava VM / JNI

Graphics / WindowApp Manager

MPEG2 Service SelectionOC Decoder

PSI / Section FilterMedia ControllerReturn Channel

PS / Util

IPTV exten

sion

-App

over

HTTP

-JM

F add-o

n for

AVC

(WMV9,

H.264)

-Brow

ser /

Flash

PVR extension

-MHP-PDR or OCAP-DVR

-GEM-PVR

-Network Specific SI engine

-Extended AM, etc.


31KRnet 2006

Proven robust middleware

MHP 1.0.3– SkyLife (Korea Satellite, May 2003~)

• Samsung Electronics, LG Electronics• Humax, Hyundai Digital Tech

– Mediaset (Italy Terrestrial, 2003~)• Nokia, Samsung Electronix• Humax, AccessMedia

– Premiere (England Satellite, 2003~)• Humax

– Shenzhen (China Cable)• Coship, Maiwei

OCAP 1.0 based– CJ cableNet (Korea Cable, Feb.

2005~)– BSI (Korea Cable, May 2005~)– KCTV (Korea Cable, Aug. 2005~)

• Samsung Electronics, Humax

MHP 1.0.3– SkyLife (Korea Satellite0

• Kaon Media, Digital Multimedia Tech• Global Tech

– Mediaset (Italy Terrestrial)• Zinwell, Hyundai Digital Tech, Arion• DMT, Kaon Media

– CNS (Taiwan Cable)– EMC (Taiwan Cable)

OCAP 1.0 based– KDMC, Qrix, CNM (Korea Cable)

• Samsung Electronics, Humax, Open Tech

– Cable MSO (U.S.A.)• Pace, Samsung Electronics

IPTV– Humax, Handan, Telsey, Pirelli

Commercial Deployed STB Upcoming Deployments


32KRnet 2006

Highlights

Chipset platform independent– ST Microelectronics, Conexant,

Broadcom, NEC, LSI Logic, Philips, IBM, Zoran

OS platform independent– ST OS20, pSOS, VxWorks, Linux,

Nucleus+, WinCESecurity

– Embedded CAS integration (NDS, NagraVision, Irdeto Access,

Conax)– DVB Common Interface Support– CableCard support– Macrovision copy protection

integrationGraphics

– PBP (Personal Based Profile)– HW acceleration

JVM– Customized SUN CVM– Just-in-time(JIT) Complier (optional)

World’s first commercialized MHP & OCAP middleware solutionHighly flexibility to easily adopt extensions: IPTV, PVR, MHEG-5, etc.Well defined Portability Layer: Platform independentDVB-MHP 1.0.3 compliant and OCAP 1.0 supportedHigh portability, interoperability, stability and performanceSupports DVB-MHP 1.1 for applications over HTTP and AIT files Fast application downloading and launching mechanismSI caching mechanism for high performanceThread forced termination for stabilitySupports Unicode font engine for international languagesProvides a total set-top box solution for iTV services


33KRnet 2006

More extensions

GEM-PVR, MHP-PDR, and OCAP-DVR supportedSupports multiple platforms with unified PVR applications :PVR EPG, Push VODInstant / scheduled recording

– supports recording of interactive applications

Stored content search and selectInteractive PVR

– Synchronization of stored application with associated AV

Supports trick mode control (FF, RW, Pause)

Application and EPG data over HTTPSupports unicast and multicastPre-integrated with third party HTML-based browser and flash playerSupports Advanced Video Codec (WMV9, H.264, etc.)Supports VOD clientProvides easy way to monitor and update Telco’s applications (i.e. Broadband Contents Guide, monitor app.)

IPTV ExtensionPVR Extension


Korea IPTV Status

Proprietary and Confidential국내 IPTV의 GEM기반 미들웨어 도입 배경

IPTV가 IP multicasting을 지향하며, 지상파의 재전송이 중요 사항이므로ACAP등 GEM기반 표준 미들웨어 장착이 필수

방송용 표준 미들웨어인 ACAP이 데이터 방송 뿐 아니라 VOD, EPG등의 어플리케이션 동작 환경을 제공하므로 비표준 IP STB용 미들웨어의 도입은중복 투자로 필요치 않음

Browser는 GEM기반 미들웨어의 Plug-in 기능으로 제공하므로, 기존 비표준 IP STB의 대부분의 기능이 방송용 미들웨어로 커버 가능

기존의 데이터 방송 전문 업체의 기 개발된 어플리케이션은 IPTV향으로 재활용이 용이하여 풍부한 데이터 방송 서비스 제공 가능

외국의 IP TV 서비스 사례를 분석해 보면 Browser 기반의 서비스는 표현의한계 등으로 인하여 점차 Java 기반의 어플리케이션으로 전환 중


36KRnet 2006

국내 K사 IPTV 서비스 준비 현황

K사는 GEM기반 개방형 표준을기반으로 방송 및 iTV 서비스준비중

기술 세부– 전송 : multicast 기반 MPEG-2

Transport Stream 사용

– AV: H.264 SD급 시험중, HD급예정

– iTV: GEM기반 다양한 형태의EPG외에 5개 카테고리의 다양한iTV 서비스 준비중

– 주요 장비 참여업체• AV Head-end: Tandberg• iTV 미들웨어: Alticast• VOD: CastIS• CAS: NDS• IPTV STB: Humax

IPTV 미들웨어 세부

– Embedded Linux 기반 GEM IPTV 미들웨어

– 추가 통합된 software components:

• Extended API for USB memory stick

• SNMP AGENT for remote STB management

• NDS Embedded CAS• KT SSO(Single Sign-On) module• Korean IME (input method editor)

– via HAVi UI components• PKI security module


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