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telecomunicazioni di offrire in modo più semplice, efficiente ed economico
servizi iTV sulle reti broadband esistenti (cap. 1).
L’uso di Internet per la distribuzione di contenuti multimediali in forma
digitale genera però, la necessità di proteggere tali contenuti dall’uso non
autorizzato, dalla tendenza attuale, sempre più diffusa ad appropriarsi in
modo illegale dei dati trasmessi su Internet. Questo ha di conseguenza
aumentato l’interesse dei content owners ad escogitare una soluzione
migliore dei classici meccanismi di protezione, come la crittografia ormai
non più sufficienti.
La tecnologia in grado offrire un elevato grado di sicurezza e nello stesso
tempo i metodi necessari per gestire le modalità di utilizzo dei contenuti è la
tecnologia Digital Rights Management (DRM), o “gestione digitale dei
diritti” (cap. 2).
Il binomio tra nuove tecnologie per la diffusione di contenuti video
televisivi e la possibilità di trasmettere contenuti in modo sicuro sfruttando
le infrastrutture di trasmissione già esistenti, ha dato il via a nuovi business
models e di conseguenza nuovi profitti per tutti i providers pronti a fornire
tali servizi televisivi di nuova generazione (cap. 3).
La rapidità d’evoluzione delle tecnologie ha portato anche ad un
inevitabile aggiornamento della legislazione, sprovvista di forza sufficiente
a garantire un’efficace protezione del copyright a livello nazionale e
internazionale. Aggiornamento che ha prodotto cambiamenti in ambito
mondiale con la Digital Millennium Copyright Act ed europeo con la
European Union Copyright Directive (cap. 4).
Un esempio pratico della tecnologia DRM applicata ad una piattaforma
IPTV, è offerto da Alcatel, uno dei maggiori produttori mondiali di
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infrastrutture di telecomunicazioni pubbliche e private, leader nei sistemi di
trasmissione ottica e su ponte radio, nelle tecnologie delle reti d’accesso a
banda larga.
Attualmente Alcatel si sta imponendo sul mercato, offrendo soluzioni
end-to-end per una piattaforma IPTV, servizi video interattivi come
broadcast TV e Video on Demand (VoD) su Digital Subscriber Line (DSL).
Alcatel inoltre, espande il concetto di broadband entertainment offrendo
nuovi servizi fruibili su televisore, come on-line gaming, personal video
recording (PVR) e altre applicazioni che sfruttano voice, video e data.
Servizi allettanti e innovativi in grado di attrarre da i più tradizionali
telespettatori ai più assidui Internet habitué (cap. 5).
Nella presente tesi viene esposta una piattaforma modello per la TV
digitale su rete IP (IPTV - Internet Protocol Television), in cui i contenuti
trasmessi e i servizi erogati, utilizzano la stessa rete di trasporto per
l’accesso ad Internet.
La descrizione verterà con particolare attenzione sulla protezione e
sicurezza dei contenuti offerta dalla nuova tecnologia DRM (Digital Rights
Management), con un ampia analisi sul funzionamento, architettura, cosa
offre il mercato e come si pone la legislazione italiana nei suoi confronti.
La tesi proseguirà con la descrizione della piattaforma Alice Wonderland
di Telecom. Gli operatori Telecom Italia, infatti, attratti dall’intrattenimento
sicuro ed economico di IPTV permesso dalla possibilità di sfruttare
l’esistente infrastruttura di trasporto, dalla sicurezza offerta dall’emergente
tecnologia DRM e dalla possibilità di fruizione dei servizi IPTV sia su PC
che su TV, ha deciso, in collaborazione con Accenture ed Alcatel, di
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ampliare la preesistente Alice Wonderland da una piattaforma per la
fornitura di servizi ADSL, ad una piattaforma per la trasmissione di servizi
IPTV.
Attualmente in fase di sviluppo, anche la piattaforma IPTV Telecom
Italia, dovrà affrontare il problema della protezione dei contenuti ed il mio
lavoro documentato in questa tesi, è stato, in particolare, quello di
descrivere, analizzare e valutare alcuni dei maggiori sistemi DRM presenti
sul mercato, evidenziando pregi e difetti delle diverse metodologie
implementative, al fine di aiutare gli operatori Telecom nella scelta della
migliore soluzione DRM per il progetto IPTV di Telecom Italia, denominato
IVoA (Interactive Video over ADSL).
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1 - Capitolo : I P T V-Internet Protocol TeleVision.
1.1 - Introduzione
1
1.1.1 - Transazione da TV analogica a digitale
La trasmissione digitale costituisce una tappa di capitale importanza nello
sviluppo tecnologico dei sistemi televisivi. Essa rappresenta il passaggio
essenziale verso la convergenza di informatica e telecomunicazioni e
consente di trasformare l’apparecchio televisivo in una piattaforma per lo
sviluppo dei servizi interattivi. Milioni di fruitori in tutto il mondo potranno
presto interagire con i programmi di intrattenimento, personalizzare il
palinsesto, le modalità e i tempi di fruizione, e parallelamente scambiarsi e-
mail o fare acquisti via Internet. La fruizione passiva sta tramontando per
fare posto a un modello televisivo più evoluto, interattivo e bidirezionale.
1.1.2 - Vantaggi dell’era digitale
I vantaggi della trasmissione digitale si riassumono in tre principali
ordini di fattori:
1. Il potenziamento del servizio televisivo in termini di qualità. La
trasmissione digitale offre una migliore qualità delle immagini e dei
suoni e permette di utilizzare schermi televisivi di grande formato
(dagli schermi 16:9 a quelli piatti a grandi dimensioni).
2. L’offerta di una serie di servizi aggiuntivi di tipo interattivo accessibili
tramite il televisore. L'adattatore digitale (detto in seguito: set-top-box)
da applicare al normale televisore, o il televisore digitale integrato
nelle versioni più evolute, hanno capacità di memoria e di elaborazione
tali da trattare e immagazzinare le informazioni, permettendo all’utente
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di acquisirle in forma interattiva tramite lo schermo del televisore. Ciò
significa che anche nelle case prive di personal computer sarà possibile
accedere all'insieme dei servizi associati a Internet.
3. La progressiva sostituzione degli attuali mezzi analogici di produzione,
trasmissione e ricezione televisiva con una nuova generazione di mezzi
digitali. Sul fronte della produzione dei contenuti televisivi il processo
di sostituzione è in corso già da qualche tempo. Gli apparati e le reti di
trasmissione si sono aggiornate con grande rapidità per diventare oggi
il supporto più usato per la televisione digitale. È lecito supporre che
nell'arco dei prossimi 10-15 anni, nella maggior parte dei paesi
europei, le reti di trasmissione televisiva saranno completamente
digitali.
I consumatori non solo disporranno, sul televisore domestico e senza
significativi aggravi di spesa, di una assai più ampia gamma di programmi
fra i quali scegliere, ma potranno anche compiere da casa operazioni che
oggi richiedono l’utilizzo del computer o implicano spostamenti in luoghi
specifici (e-commerce, home banking, persino adempimenti amministrativi).
Per le attività svolte attraverso i servizi interattivi che passano per il
televisore, vi sarà dunque una drastica riduzione dei costi di transazione
(home banking, e-finance) e di informazione (e-commerce).
Per l’industria elettronica di largo consumo si apriranno ottime
prospettive, determinate dal necessario rinnovo degli apparecchi televisivi e
dalla maggiore produzione di IP set-top-box.
In una fase transitoria, i consumatori che non vorranno sostituire il
proprio apparecchio dovranno aggiungere al televisore tradizionale una
"scatola" esterna, il set-top box e in futuro, le componenti elettroniche
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necessarie a ricevere le trasmissioni digitali saranno incorporate nel
televisore che diventerà in tal modo un apparato integrato per la ricezione di
servizi digitali domestici. Già oggi si registra un aumento nella produzione
di televisori digitali con funzioni interattive e una netta diminuzione dei
prezzi.
I nuovi servizi resi disponibili possono essere suddivisi in tre classi:
1. L’enhanced broadcasting si caratterizza per:
• Il formato delle immagini in 16:9 (HDTV High Definition
Television), particolarmente adatto alla visione di film ed eventi
sportivi;
• Una qualità video ad alta definizione simile alla qualità digitale
dei DVD ottenuta tramite differenti tecniche di compressione
come MPEG-2, MPEG-4 o WM9.
• Una qualità audio CD (Compact Disk) con la possibilità di avere
più canali audio per un programma multilingue e un sistema che
prevede la codifica “Dolby surround”.
• L’EPG (Electronic Programme Guide), in grado di fornire
informazioni sulla programmazione aggiornate in tempo reale.
2. La televisione interattiva consente di promuovere lo sviluppo di nuovi
servizi di specifico interesse per il singolo utente. Ne sono un esempio
la pay-tv e la pay per view, l’acquisto di prodotti e di servizi tramite
televisore e così via.
3. L’accesso ad Internet tramite televisore offre all’utente tutte le
potenzialità offerte da un personal computer.
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1.2 - I P T V
1.2.1 - Definizione
2
IPTV è una piattaforma digitale che offre un insieme di tecnologie e di
sistemi di gestione che rendono possibile l’offerta di una tv digitale
interattiva su rete IP. Tale piattaforma tecnologica prevede inoltre, il
controllo dell’accesso ai contenuti e la fornitura dei servizi tecnici per la
trasmissione di programmi digitali. In un eccezione più ampia possono
essere considerarti parte della piattaforma digitale anche gli aspetti
prettamente commerciali e quelli relativi alla produzione dei programmi.
1.2.2 - Come funziona
3
La piattaforma digitale IPTV utilizza, per la trasmissione del segnale
televisivo, la stessa infrastruttura di strasporto utilizzata da internet.
Basandosi sulla compressione e trasmissione digitale dei segnali audiovisivi,
caratteristica che permette un incremento notevole della qualità delle
immagini e del numero di canali che possono essere contemporaneamente
diffusi, eroga servizi Pay TV, Pay per View e Near Video on Demand,
elabora i contributi audiovisivi ricevuti dalle varie sorgenti (contents
provider) in modo che questi possano viaggiare sull'infrastruttura di rete,
fino a raggiungere i clienti IPTV.
I contributi audiovisivi provengono da sorgenti differenti: possono essere
ricevuti da satellite (sia in analogico che in digitale), generati da un
videoregistratore locale, oppure memorizzati internamente su opportuni
video server. In base al palinsesto giornaliero di ciascun canale televisivo, il
sistema indirizza in modo completamente automatico le varie sorgenti di
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materiale verso i dispositivi di uscita, dove i vari canali sono trattati in modo
opportuno prima di essere distribuiti in rete. I contenuti viaggiano
inizialmente su reti ad alta velocità (Backbone) per poi essere smistati su
reti sempre più capillari sino alle reti domestiche degli utenti IPTV con
connessione ADSL. All’interno delle case i contenuti arrivano, tramite
modem ADSL, ad un STB IP (Set-Top-Box Internet Protocol), un
particolare decoder che decodifica i segnali in un formato comprensibile ai
televisori standard.
Figura 1: architettura base IPTV.
I principali elementi di una piattaforma IPTV sono:
• Content Provider: distributori di contenuti audio/video,
forniscono i prodotti da trasmettere tramite satellite, off-air, video
server esterni;
• Centro Servizi (headend): acquisisce i flussi audio/video (sia in
modalità broadcast che VoD) e le informazioni di
programmazione e li ridistribuisce opportunamente attraverso la
rete di distribuzione per la distribuzione agli utenti.
• Rete Distribuzione: rete ad alta velocità collega altre reti su
brevi o ambi distanze. Realizzata in fibra ottica permette la
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distribuzione ad alta velocità dei contenuti, dalla centro servizi
verso reti locali.
• Rete di Accesso: La rete d’accesso è realizzata con DSLAM che
convoglia opportunamente il traffico verso le case degli utenti
IPTV.
• Rete domestica: impianto domestico a casa del cliente costituito
da dispositivi che permettono la ricezione dei servizi forniti dalla
piattaforma IPTV. Alcuni dei principali dispositivi sono :
o Modem ADSL: dispositivo per la trasmissione dati su
linea ADSL.
o Set Top Box: decoder per la codifica dei segnali digitali
MPEG che viaggiano sulla rete in segnali visualizzabili su
un apparecchio televisivo tradizionale (PAL o SECAM).
o Televisione: La televisione, nata con una geometria
dell’immagine nel formato (4:3), sperimenta, ormai da
alcuni anni, l’utilizzo del formato (16:9), più vicino a
quelli normalmente adottati in cinematografia. I set-top-
box digitali consentono di riprodurre correttamente
immagini riprese in (4:3) o (16:9) o su schermi di
entrambi i formati, grazie a un’opportuna segnalazione del
formato inserita durante la programmazione.
La piattaforma digitale IPTV, inoltre, svolge altre funzioni quali: la
gestione del Conditional Access (necessaria per l'erogazione di servizi a
pagamento in quanto permette di controllare l'accesso del cliente ai vari
canali e/o programmi), la gestione del cliente (aggiornamento del profilo
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utente per il controllo delle abilitazioni, per la fatturazione, per il supporto al
Customer Service, etc.), la gestione del palinsesto, la supervisione, il
controllo degli apparati e tanti altri servizi interattivi.
1.3 - Servizi
4
Gli utenti IPTV hanno la possibilità di accedere a diverse tipologie di
servizi televisivi come broadcast TV, video-on-demand (VoD), near video-
on-demand (NVoD), EPG, PVR, Pause Live TV, T-Mail, T-Web, Games e
Targeted Advertising. Tali servizi hanno la funzione di integrare ed
affiancare il nomale utilizzo del televisore, permettendo all’utente di
interagire in diretta con le trasmissioni televisive e di personalizzare il
palinsesto televisivo. I servizi IPTV permettono di trasformare il televisore
in uno strumento di comunicazione interattivo.
Inoltre i servizi interattivi come Targeted Advertising, Sondaggi On-Line
e share dinamico permettono agli operatori IPTV di effettuare ricerche di
mercato, sondare le tendenze degli utenti, presentare le loro offerte
commerciali in modo più diretto e mirato.
1.3.1 - Servizi per l’utente
Electronic Program Guide (EPG)
L’EPG (Electronic Programme Guide) è un servizio che conferisce reale
valore aggiunto al servizio di televisione digitale rispetto all’analogico.
L’EPG offre, infatti, all’utente una guida aggiornata in tempo reale dei
palinsesti dei vari servizi disponibili. Esso permette di avviare la ricezione
del programma scelto, navigando all’interno del “bouquet” e di ottenere
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informazioni aggiuntive sull’evento (nome del regista, attori, trama, ecc.)
direttamente sullo schermo. Tramite l’EPG, l’utente può anche conoscere e
selezionare eventi a pagamento (pay-per-view), o soggetti in genere a
controllo d’accesso.
L’EPG si presenta all’utente come un’interfaccia grafica con la funzione
di facilitare l’accesso alla programmazione televisiva consentendo all'utente
di personalizzare le modalità di fruizione dei servizi secondo i propri gusti.
Broadcast TV
La programmazione per il servizio di broadcast TV è la stessa disponibile
su CATV, reti satellitari, stazioni off-air e reti nazionali (canali RAI,
Mediaset, LA7, MTV, CNN, Fox News, E!, ESPN, ecc.) e fornisce la
possibilità di fruire secondo palinsesti predefiniti, della visione d’eventi di
tipo live (concerti, partite, etc...) o diffusi in esclusiva (Pay Per View).
L’utente, utilizzando un telecomando e in opzione una tastiera wireless,
può interagire con la programmazione TV (visualizzando informazioni
aggiuntive, votando per un sondaggio, partecipando ad un quiz, richiedendo
un coupon o un campione di un prodotto reclamizzato o acquistandolo...) o
accedere a servizi on-line (informativi, transazionali, messaggistica, ...).
Video on Demand
Il servizio prevede la possibilità per l’utente, equipaggiato di STB, di
selezionare un contenuto audiovisivo (tipicamente un film) di proprio
interesse da un catalogo in continuo aggiornamento e di poter procedere alla
visione, non appena completata la procedura d’autorizzazione tramite
pagamento. Il contenuto è erogato in real-time streaming ed in modo tale
che possa essere visionato solo dall’utente che né ha fatto richiesta. Il
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contenuto VoD può essere visionato dall’utente nel momento da lui
prescelto, per un periodo di tempo dipendente dal tipo di pagamento
effettuato.
Near-Video On Demand
Il servizio permette ad un cliente di scegliere un contenuto audiovisivo
(tipicamente un film) di proprio interesse e una volta completata la
procedura di autorizzazione al pagamento, di poter procedere alla visione di
una delle tante “repliche” programmate su più canali a distanza di un certo
numero di minuti (da un minimo di 5 ad un massimo di 15). Al
completamento della procedura di selezione ed eventualmente,
autorizzazione al pagamento, il cliente viene “agganciato” al primo canale
su cui il contenuto partirà dall’inizio. Il contenuto viene erogato in modalità
analoghe a quelle dei contenuti broadcast.
La differenza principale tra il VoD e il “near VoD” sta nel fatto che nel
VoD l’utente decidere quale contenuto video vedere, scegliendolo da un
catalogo on-line, mentre nel NVoD l’utente sceglie tra i contenuti trasmessi
ripetutamente ad intervalli regolari.
Il servizio NVoD non dispone di tutte le funzioni VCR disponibili per il
VoD (es: se il contentuo è distribuito ogni 15 minuti, la selezione
dell’opzione “forward” porterà il cliente ad agganciarsi alla visione del
medesimo contenuto 15 minuti più avanti rispetto al punto in cui si trova).
Personal Video Recorder
Il servizio offre all’utente la disponibilità di un videoregistratore digitale
“virtuale” (senza l’uso di una videocassetta), programmabile, eventualmente
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anche da remoto (da PC o cellulare), attraverso una Electronic Programmer
Guide (EPG) aggiornata, che permette di scegliere contenuti televisivi da
fruire a discrezione dell’utente.
Il PVR implementa inoltre una serie di funzioni accessorie (e.g. Pause,
Play...). Il contenuto è memorizzato su server in rete e pertanto, al momento
della decisione d’utilizzo da parte del cliente, si origina un flusso in
streaming.
Ogni cliente che sottoscrive il servizio PVR ha in media uno spazio su
server pari a 5-7 ore di registrazione che possono aumentare con l’acquisto
di slot di memoria addizionali e i files dei contenuti video sono
automaticamente cancellati dopo un predefinito intervallo di tempo. La
registrazione può avvenire contemporaneamente alla visione di un altro
contenuto.
Pause Live TV (Time-shifted TV)
Questa funzionalità consiste nella possibilità per il cliente di interrompere
una trasmissione in diretta, per un tempo massimo predefinito dal Service
Provider (es: 2 ore) e di poterne riprendere la visione con funzioni tipiche di
un videoregistratore.
Il servizio Pause Live TV memorizza i dati ancora codificati ricevuti in
multicast broadcast nell’hard drive del STB e in seguito, gli trasmette al
decoder per il real-time playback. Quando l’utente seleziona la sospensione
di una trasmissione, il video continua ad essere memorizzato nel hard drive
del STB, ma non è inoltrato al decoder. Quando l’utente riavvia il video, il
buffer alimenta il decoder cancellando la parte di video trasmessa e
continuando a registrare il video in entrata, secondo una tipica procedura
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First In First Out (FIFO). In assenza di un buffer FIFO un hard drive da 20
Gbyte può comunque memorizzare oltre 20 ore di contenuti con una
codifica video di 2.5 Mbit/s.
Channel-Chatting.
Attraverso questo servizio, il cliente è in grado di accedere a chat-rooms,
associate ad una trasmissione televisive, ad eventi sportivi o musicali,
ecc…, per scambiare messaggi o opinioni sul programma in corso,
rispettando il consueto modo di comunicazione, ormai estremamente
diffuso, utilizzato nelle chat su Internet. Il servizio permette di “chattare”,
all’interno di una chat-room incentrata sul programma attualmente in onda e
permette d’interagire non solo con altri telespettatori/utenti, ma anche con i
protagonisti del programma live che si sta vedendo (ad es. Grande Fratello,
Domenica in, …).
T-Mail and T-Web
L’acceso ad Internet tramite televisore è reso possibile da una
infrastruttura di accesso simile a quella utilizzata su un PC, ma con
limitazioni causate da una mancanza di una memoria locale per l’utilizzo di
bookmarks, dalla mancanza della cronologia, home pages o cartella per mail
e address books oltre ad una bassa risoluzione. L’accesso ad Internet quindi
consiste in :
• T-Web (Television-Web): Permette una navigazione base del
web, con limitazioni sulle funzionalità e sulla accesso ai contenuti
(e.g. Flash).