Le nuove pubblicazioni di HD Forum Italia HD Book, DTT 2.1 e SAT 2.0, sono rivolte alla televisione broadband, cosiddetta Over The Top. L’articolo descrive lo scenario, le dinamiche di mercato, la tecnologia, l’accesso condizionato e il DRM specifici per questi servizi.

Volume: SITV_01_12 – Pagine: da 42 a 47

Il processo di trasformazione digitale che ha interessato la televisione satellitare a partire da metà degli anni Novanta e quella terrestre a partire dal 2003-2004, ha scatenato uno stato di evoluzione permanente di tecnologie e contenuti. Innanzitutto, man mano che si abbandonava la tecnica analogica, il classico televisore CRT veniva relegato a funzionare come semplice monitor, mentre la ricezione del nuovo segnale (sia come sintonia, sia come decodifica) era affidata a un apparato, il set-top-box (STB). Nuovo oggetto indispensabile per la ricezione digitale, il STB sembrava un apparato di transizione, in attesa che arrivassero gli iDTV, televisori che integrano la funzione di sintonia e decodifica del segnale digitale. In realtà, il STB è destinato a restare tra noi, anche in presenza degli iDTV, sicuramente per il mercato della TV a pagamento, ma anche sotto mentite spoglie all’interno di dispositivi più evoluti.


iDTV o set-top-box?

Un vero e proprio elaboratore di segnali e di applicazioni. Un iDTV a schermo piatto, con una rispettabile dimensione (almeno 40 pollici) è un oggetto di costo tale che: (a) viene progettato e commercializzato per un mercato continentale; (b) raramente viene equipaggiato con tutti i sistemi di sintonia digitale (DVB-S, DVB-T e DVB-C), in genere ne ha uno o al massimo due; (c) a partire dal 2010 può essere dotato di interfaccia verso la rete a banda larga; (d) viene equipaggiato con il sistema di compressione più efficiente al momento del suo lancio sul mercato; (d) viene acquistato per durare nel tempo (almeno sei-sette anni, per la famiglia media).

D’altro canto, le tecnologie evolvono rapidamente. Tecnologie di diffusione: via etere o cavo e via rete IP. Tecnologie di modulazione: da DVB-S a DVB-S2, da DVB-T a DVB-T2. Tecnologie di compressione digitale: da MPEG-2 a MPEG-4 ad HEVC (High Efficiency Video Coding) in un futuro non troppo lontano. Televisione 3D, con le sue varianti tecnologiche tuttora in corso di standardizzazione e profilazione in varie specifiche nazionali. Sistemi di accesso condizionato: piattaforme verticali da sempre proprietarie; abbandono della Common Interface classica per la Common Interface Plus. Inoltre, gli standard internazionali lasciano spazio nelle specifiche a molte varianti parametriche, funzionali e implementative, che vanno profilate – a livello continentale o almeno di singolo paese – al fine di poter avere piena compatibilità tra i formati dei programmi trasmessi e gli apparati in grado di riceverli. Pertanto, un iDTV che inizialmente assolva egregiamente a tutte le prestazioni che interessano l’utente, andrà nel corso del suo ciclo di vita, affiancato da uno o più STB, che – essendo di costo notevolmente più basso di un grande schermo piatto – possono essere sostituiti con una certa frequenza e tenere quindi l’utente al passo con l’evoluzione tecnologica dell’audiovisivo e con i suoi desiderata. Magari, si tratterà di STB integrati dentro dispositivi con altre funzioni: BluRay Players, Media Center, Internet Browsers, Game consoles.

Questo precisato, nel seguito parleremo semplicemente di ricevitore, intendendo con questo termine sia un iDTV, sia un STB, detto anche “stand-alone decoder” (decoder a sé stante) o semplicemente decoder.

Oggi un ricevitore digitale è un vero e proprio sistema di elaborazione, non solo per il trattamento dei segnali digitali, ma anche per l’esecuzione di funzioni di interazione più o meno sofisticata con l’utente, da un lato, e con i servizi offerti dalla rete: al di là della grande varietà di modelli, è basato su poche piattaforme in competizione, a livello di hardware (chipset), a livello di sistema operativo e a livello di ambiente di supporto delle applicazioni (API, Application Programming Interface). E’ in grado di eseguire applicazioni, che possono essere ricevute dall’etere oppure dalla rete a banda larga.

IPTV, WebTV e OTT TV
Esempi di servizi OTT TV dei maggiori broadcaster nazionali

Le origini della OTT TV

La HD Book Collection fino a dicembre 2011

All’origine del concetto ‘Over the Top’ c’è lo sviluppo di Internet e l’impressionante offerta di contenuti audio e video – gratuiti, a pagamento o generati e caricati dagli utenti, poco importa in questo contesto – da parte di fornitori globali come Apple (con il suo iTunes store e il suo dispositivo AppleTV), Google (con il suo YouTube) e Netflix. Fino a un certo momento i fornitori di contenuti broadcast e i fornitori di contenuti via Internet si sono trovati a operare in due ecosistemi sostanzialmente indipendenti, ciascuno dei quali interessato a tenere gli utenti davanti al televisore o davanti al computer, rispettivamente.
Tuttavia, si sono verificati due fenomeni dirompenti: la possibilità di collegare il computer al televisore del salotto e, soprattutto, la possibilità di collegare il televisore direttamente alla LAN (Ethernet/WiFi) domestica e quindi a Internet. Un fenomeno di convergenza che ha elevato moltissimo la sfida per i broadcaster, che accanto al loro tradizionale business di fornitori di contenuti lineari, sono corsi a prevedere un modello di fornitura Over
the Top.

Associazioni come DGTVi e HD Forum Italia hanno lavorato insieme per offrire, nei più recenti volumi della HD Book Collection, che è stata oggetto di presentazione su Sistemi Integrati n. 2 – 2009, il supporto per la ricezione e il trattamento di contenuti Over The Top. Invitiamo il lettore a seguirci nell’esposizione di alcuni capisaldi della tecnologia Over The Top, specificati da DGTVI e HD Forum Italia. Il bollino Gold, definito nelle sue specifiche tecniche da un gruppo di lavoro congiunto HD Forum Italia e DGTVi e contrattualmente gestito da DGTVi, si applica a ricevitori, decoder o iDTV, ibridi, ossia in grado di ricevere contenuti sia dall’etere sia dalla rete. Si è iniziato con il broadband in chiaro, quindi non protetto, e il passo successivo è stato è il DRM (Digital Right Management) abbinato allo streaming adattativo. È importante notare che quanto esporremo vale per ricevitori DTT e SAT destinati al mercato orizzontale (ossia quello in cui il fornitore di contenuti non mette a disposizione degli utenti alcun ricevitore proprietario).


Contenuti Over the Top: la nuova prateria

Bollini DGTVi Blu e Gold e bollini Tivusat correlati.

Nell’era analogica e nei primi anni dell’era digitale il televisore rappresentava la periferia dell’ecosistema televisivo, pienamente controllato dai broadcaster. Oggi invece il televisore è il centro della multimedialità del salotto: vi si collegano varie sorgenti di segnale, tra le quali uno o più ingressi a radiofrequenza, il lettore Blu-ray, la console dei videogiochi, il mondo Internet. Quindi il televisore è al centro di questa nuova galassia di media di varia provenienza. Pertanto il broadcaster non vuole più essere soltanto un fornitore di contenuti via etere, ma vuole essere anche attore nel mondo IP e nel mondo Internet. Vuole poter fornire contenuti attraverso tutte le modalità disponibili: broadcast/live ad accesso diretto e broadband ad accesso non lineare. Con quest’ultima modalità, il telespettatore può fruire di un contenuto secondo il suo palinsesto personale, non necessariamente quando il contenuto viene radiodiffuso, ma on demand, scegliendolo da un catalogo. Del resto, questo è da sempre il principale paradigma di offerta dei player globali su Internet.

L’evoluzione tecnologica e di mercato ha reso di fatto obbligatorio per i costruttori offrire un televisore non solo connettibile con Internet, ma anche con la funzionalità per accedere a contenuti secondo il paradigma Internet (portale e navigazione web). Dallo zapping al portale: modelli differenti, con l’interattività garantita dalla rete.
Anche i broadcaster stanno cercando di cavalcare il modello internet, offrendo contenuti non lineari basati sul proprio portale walled garden, a complemento di un’offerta tradizionale, basata sul palinsesto. In questa nuova prateria dei contenuti digitali si è lanciato anche il produttore del televisore, con una robusta motivazione di business: considerato che entra in casa del telespettatore con un proprio prodotto, desidera avvantaggiarsi fornendo un accesso a contenuti broadband attraverso un suo portale direttamente accessibile dal televisore.
Per sviluppare la tecnologia servono importanti risorse, ma la competizione sul mercato globale ha eroso di molto i margini di profitto derivanti dalla vendita dell’hardware. Per l’industria dei televisori, dunque, il controllo di piattaforme proprietarie in grado di offrire contenuti potrebbe rappresentare una notevole fonte di finanziamento aggiuntivo.
Si tratta di un approccio antitetico rispetto a quello del broadcaster. Il costruttore cerca di piazzare sul mercato un portale che sia diverso da tutti quelli degli altri costruttori, in modo che il cliente faccia la scelta del prodotto più accattivante. Inevitabilmente, i portali dei costruttori finiscono per essere incompatibili tra loro, non solo per layout e contenuti, ma anche per caratteristiche tecniche.
Un broadcaster, invece, che ha sempre avuto come modello la distribuzione di contenuti fruibili con qualsiasi televisore, non può far altro che chiedere all’industria di rispettare un insieme di caratteristiche tecnologiche comuni, che garantisca la ricevibilità dei contenuti OTT su qualsiasi televisore.

Così nascono le più recenti specifiche HD Book (DTT 2.1, pubblicato a gennaio 2012 e SAT 2.0, in corso di pubblicazione proprio mentre questo numero va in stampa): come richiesta all’industria, affinché produca –per il nostro mercato nazionale – ricevitori in grado di fruire di contenuti provenienti dalla rete broadband. Le specifiche riguardano sia i set-top-box sia i televisori integrati.


La piattaforma interattiva

HD Book DTT 2.1

In Europa, in fatto di televisione digitale terrestre, c’è stata unanimità sull’adozione degli standard di trasmissione (DVB-T), sui formati della definizione standard (SD) e dell’alta definizione (HD) e sul principio di introdurre una piattaforma interattiva, in grado di “migliorare” la fruizione televisiva con la possibilità per l’utente di ottenere servizi audio-video aggiuntivi al flusso audio-video principale, servizi informativi associati ai canali televisivi e applicazioni di accesso alla Rete attraverso il cosiddetto canale di ritorno. In una prima fase, date le prestazioni narrow-band (modem a 56Kbps) del canale di ritorno, si pensava solo a servizi informativi; successivamente, con la disponibilità di un canale di ritorno a banda larga, si è pensato anche a servizi VoD. Il consorzio DVB ha espresso con la specifica MHP (Multimedia Home Platform), basata su Java, il suo standard di interattività.

L’Italia ha adottato MHP fin dall’avvio della piattaforma DTT, unanimemente con tutti i Paesi tranne il Regno Unito che ha preferito uno standard più vecchio, ma più semplice, MHEG. Tuttavia, mentre in Italia si è costituito nel giro di pochi anni un consistente parco ricevitori di tipo interattivo, in tutti gli altri paesi che avevano scelto MHP il parco ricevitori di fatto è risultato essere nella quasi totalità un parco di zapper. Negli ultimi anni si è aggiunta un’ulteriore differenza: mentre l’Italia ha proseguito il suo percorso verso l’interattività in modo coerente con l’MHP (a causa dell’elevatissimo numero di ricevitori interattivi già presenti nelle case degli italiani), i francesi e i tedeschi, non vincolati da nessuna “legacy” di installato, hanno cominciato a sviluppare un’altra soluzione tecnologica, la HbbTV, che invece di utilizzare Java come ambiente per l’esecuzione delle applicazioni interattive, utilizza un browser HTML.
Dal punto di vista informatico la differenza è notevole: mentre MHP, in quanto basato su Java, è un ambiente procedurale, HbbTV, fondato su HTML, è dichiarativo. Ad HbbTV si sono recentemente allineate anche l’Inghilterra (con buona pace per il suo MHEG), e la Spagna.


Dynamic Adaptive Streaming over HTTP

Elementi della piattaforma italiana di OTT TV:  Multimedia Home Platform, Dynamic Adaptive Streaming over http,  Broadband Application Security, Common Encryption

Per garantire il rispetto di una fruizione fluida dei contenuti, si è pensato di procedere alla scelta di un sistema di streaming adattativo. I sistemi più moderni di streaming, infatti, sono tutti adattativi. Questo significa che, ad esempio, i sistemi di Microsoft, Apple e Adobe, prevedono tutti di variare dinamicamente il flusso dei dati (ossia il bit-rate) a seconda della qualità della rete e delle sue condizioni di congestione. Ovviamente stiamo parlando di una connessione Internet aperta, nota anche come modalità best effort, e non di una connessione IP managed che, invece, viene controllata totalmente dal gestore ed è di tipo chiuso. Ricordando che un contenuto può essere codificato a diversi bit-rate, i ricevitori broadband monitorano di continuo la rete per rilevare la banda disponibile e, a fronte di quel parametro, adeguano al meglio il bit-rate del contenuto scaricato. Diversi broadcaster, ad esempio, utilizzano la tecnologia Smooth Streaming (soluzione proprietaria di Microsoft) per la gestione dei contenuti multimediali in Internet. Come? Distribuendo il contenuto come serie di frammenti video codificati a bit-rate differenti. Durante la riproduzione, se le condizioni di banda diminuiscono saranno chiamati in causa frammenti codificati con velocità in bit-rate inferiori, viceversa in presenza di maggiore disponibilità di banda il contenuto sarà garantito da frammenti con bit-rate superiori. Questo sistema consente di eliminare le interruzioni di flusso, ottenendo la qualità di riproduzione più alta disponibile. In altre parole, in base alla qualità della connessione l’utente riceve sì una qualità video differente, ma non percepisce interruzioni del flusso ricevuto e riprodotto.

Su questo fronte, HD Forum Italia ha adottato la recente tecnologia MPEG DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP), uno standard internazionale che consente di ricevere flussi adattativi senza discontinuità al pari delle altre soluzioni presenti sul mercato.


MPEG Common Encryption

Il profilo specifico Tivùon, come “plug-in” sulla piattaforma generica OTT TV

In ambiente radiodiffusione non si è mai normato uno specifico sistema di Conditional Access, perché la scelta tra le varie soluzioni possibili (Conax, Irdeto, Nagra, NDS, ecc.) competeva agli operatori di mercato , ma ci si è limitati ad un comune denominatore, il Common Scrambling Algorithm (CSA), stabilito dal consorzio DVB, che consente un certo livello di interoperabilità fra sistemi differenti nelle forme denominate simulcrypt e multicrypt. Anche nel campo del DRM, seppure con qualche ritardo, si è finiti a specificare un supporto generico, standardizzato, anch’esso proveniente dal mondo MPEG e denominato CENC (Common Encription), che permette la fruizione di un unico contenuto protetto da parte di più sistemi DRM, ossia una sorta di simulcrypt per il mondo on-demand. Per la protezione dei contenuti, HD Forum Italia ha appunto scelto il CENC, lasciando ai singoli fornitori di servizi la scelta del DRM da adottare, sulla base di questa infrastruttura comune. I broadcaster del consorzio Tivù, ad esempio, hanno al momento adottato la soluzione Marlin, un open DRM le cui specifiche vengono sviluppate dalla Marlin Developer Community (MDC). Sempre in ambiente radiodiffusione, il problema di limitare, da parte dei ricevitori, le funzionalità delle applicazioni ricevute non si pone perché il numero di soggetti fornitori di contenuti è comunque limitato, costituendo un insieme chiuso e quindi controllabile. Quando parliamo di applicazioni che provengono da Internet, possiamo attenderci qualsiasi cosa, con rischi e implicazioni, ad esempio, in fatto di tutela dei minori. Si pone allora il problema di controllare, ed eventualmente limitare, l’utilizzo delle risorse da parte delle applicazioni. A tale fine HD Forum ha adottato una soluzione basata su TLS (Trasport Layer Security) e HTTPS, una tecnologia internet standard che consente di accertare se tutti gli elementi del servizio: un determinato server, il ricevitore e l’applicazione sono sicuri. A tale soluzione si è dato il nome di BAS (Broadband Application Security). Quali risorse controllare e con quali certificati, sarà materia dei profili che implementeranno i vari operatori, tra cui Tivù.
Sulla base delle specifiche aperte redatte da HD Forum, Tivù ha ad esempio definito dei propri profili DRM e BAS, introducendo per la relativa conformità il nuovo bollino per ricevitori tivùon, che potrà essere abbinato al Bollino Gold DGTVi e/o a quello Broadband Ready Tivùsat.

Marco Pellegrinato, Mediaset
Sebastiano Trigila, Fondazione Ugo Bordoni
Giovanni Venuti, Telecom Italia