Download pdf - Nghien cuu cong_nghe_truyen_hinh_qua_giao_thuc_internet_iptv

Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV)

Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 I

MỤC LỤCMỤC LỤC.............................................................................................................................ITHUẬT NGỮ VIẾT TẮT.................................................................................................IVDANH MỤC HÌNH VẼ...................................................................................................VIIDANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................IXLỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................................1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV Ở VIỆTNAM...................................................................................................................................... 31.1. Giới thiệu IPTV.......................................................................................................................... 31.1.1. Khái niệm IPTV.......................................................................................................................31.1.2. Một số đặc điểm IPTV............................................................................................................ 31.1.3. Sự khác biệt giữa IPTV và Internet TV................................................................................ 41.2. Mô hình cấu trúc IPTV..............................................................................................................61.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam................................................................................... 71.3.1. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT..................................................................... 71.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT...................................................................... 111.3.3. Tình hình phát triển IPTV của VTC.................................................................................. 121.4. Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV.............................................................................................. 131.4.1. Dịch vụ video IPTV............................................................................................................... 141.4.1.1. Dịch vụ video quảng bá...........................................................................................151.4.1.2. Dịch vụ Video theo yêu cầu.................................................................................... 151.4.2. Dịch vụ âm thanh IPTV........................................................................................................ 171.4.2.1. Dịch vụ phát thanh quảng bá...................................................................................171.4.2.2. Dịch vụ âm nhạc quảng bá...................................................................................... 171.4.2.3. Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu................................................................................ 171.4.2.4. Dịch vụ âm nhạc trả tiền......................................................................................... 171.4.3. Dịch vụ trò chơi..................................................................................................................... 171.4.4. Dịch vụ thông tin tích hợp.................................................................................................... 171.4.4.1. Dịch vụ thoại tích hợp.............................................................................................181.4.4.2. Dịch vụ Internet tích hợp........................................................................................ 181.4.5. Dịch vụ quảng cáo................................................................................................................. 181.4.6. Dịch vụ tương tác...................................................................................................................191.4.6.1. Ghi hình riêng tư (PVR)..........................................................................................191.4.6.2. Ghi hình riêng tư trên mạng (nPVR).......................................................................191.4.6.3. Bình chọn và dự đoán..............................................................................................191.4.6.4. Giáo dục trên ti vi....................................................................................................201.4.6.5. Thương mại trên ti vi...............................................................................................201.4.6.6. Tương tác qua di động.............................................................................................201.4.6.7. Tin nhắn trên ti vi....................................................................................................201.4.7. Dịch vụ truyền hình hội nghị................................................................................................211.4.8. Dịch vụ gia tăng khác............................................................................................................ 211.4.8.1. Tin nhắin SMS/MMS..............................................................................................211.4.8.2. Thư điện tử trên ti vi............................................................................................... 211.4.8.3. Chia sẻ truyền thông (an bum ảnh)......................................................................... 211.4.8.4. Ghi nhật ký hình ảnh............................................................................................... 221.4.8.5. Quan sát toàn cầu.................................................................................................... 22

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP...............................................23


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 II

2.1. Kiến trúc hệ thống IPTV......................................................................................................... 232.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV............................................................................................ 242.3. Mạng cung cấp dịch vụ Triple Play....................................................................................... 252.4. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV.......................................................................... 262.4.1. Chuẩn nén MJPEG và Wavelet........................................................................................... 272.4.2. Chuẩn nén MPEG-x và H.26x..............................................................................................282.4.3. Chuẩn nén MPEG-2.............................................................................................................. 292.4.4. Chuẩn nén MPEG-4:.............................................................................................................302.4.4.1. Phân phối các luồng dữ liệu.................................................................................... 312.4.4.2. Hệ thống.................................................................................................................. 322.4.4.3. MPEG-4 Audio....................................................................................................... 332.4.4.4. MPEG-4 Visual.......................................................................................................332.4.5. Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVC.......................................................................... 342.5. Giao thức mạng........................................................................................................................ 382.6. Mạng truyền tải dịch vụ IPTV................................................................................................ 422.6.1. Video Sites.............................................................................................................................. 422.6.1.1. Thiết bị đầu cuối đặc biệt........................................................................................ 422.6.1.2. Trung tâm nguồn hình ảnh...................................................................................... 432.6.1.3. Trung tâm chuyển mạch hình ảnh...........................................................................432.6.2. Các yêu cầu về dịch vụ Video............................................................................................... 432.6.2.1. Băng tần cao............................................................................................................432.6.2.2. Băng tần không đối xứng........................................................................................ 442.6.2.3. Chất lượng dịch vụ.................................................................................................. 442.6.2.4. Thời gian đổi kênh video quảng bá.........................................................................442.6.3. Hướng phát hình ảnh............................................................................................................ 452.6.3.1. Dịch vụ Video ở lớp 3.............................................................................................452.6.3.2. Kiến trúc chuyển tiếp video.................................................................................... 462.6.4. Chuyển tiếp truy nhập Internet........................................................................................... 482.6.4.1. Chuyển tiếp thoại.................................................................................................... 492.6.4.2. Kiến trúc truyền tải biên..........................................................................................492.6.5. Các chức năng DSLAM........................................................................................................ 502.6.6. Các chức năng cổng truy nhập gia đình (HAG)................................................................. 512.6.6.1. Sự phân chia lưu lượng dựa trên các cổng vật lý.................................................... 522.6.6.2. Sự phân chia lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC....................................................... 52

CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG IPTV VÀ ỨNGDỤNG TRIỂN KHAI TẠI VNPT BẮC NINH............................................................... 543.1. Khái niệm QoE và QoS........................................................................................................... 543.2. Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ Video...................................................................... 563.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV..............................................................573.3.1. Yếu tố chất lượng nguồn tín hiệu video...............................................................................573.3.2. Yếu tố mã hóa tín hiệu.......................................................................................................... 583.3.3. Yếu tố độ dài nhóm ảnh (GOP)............................................................................................593.3.4. Yếu tố gói tin.......................................................................................................................... 603.3.5. Yếu tố thứ tự gói tin.............................................................................................................. 603.3.6. Yếu tố mất gói........................................................................................................................ 603.3.7. Yếu tố trễ................................................................................................................................ 623.3.8. Yếu tố rung pha..................................................................................................................... 623.3.9. Yếu tố tranh chấp với các dịch vụ triple-play khác........................................................... 623.3.10. Yêu tố tham số cấu hình......................................................................................................633.3.11. Yếu tố máy chủ.................................................................................................................... 633.4. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 633.4.1. Phương pháp đo chất lượng video định tính.......................................................................63


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 III

3.4.2. Phương pháp đo chất lượng video định lượng....................................................................643.4.2.1. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ...................... 653.4.2.2. Hệ thống đo chất lượng videodựa trên mô hình không tham chiếu........................ 673.4.2.3. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn......................683.4.3. Phương pháp đo gián tiếp chất lượng video........................................................................683.4.3.1. Hệ số trễ.................................................................................................................. 693.4.3.2. Tỉ lệ mất gói............................................................................................................ 703.4.4. Phương pháp đo thời gian chuyển kênh..............................................................................723.4.5. Phương pháp đánh giá độ tin cậy........................................................................................ 733.4.6. Phương pháp kiểm tra độ bảo mật...................................................................................... 743.4.7. Các điểm đo giám sát chất lượng......................................................................................... 763.5. Các yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV.................................................... 773.5.1. Chỉ tiêu chất lượng tín hiệu video........................................................................................ 773.5.1.1. Các tham số lớp truyền dẫn.....................................................................................773.5.2. Chỉ tiêu thời gian tương tác..................................................................................................783.5.3. Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng....................................................................... 793.6. Ứng dụng triển khai IPTV tại Viễn Thông Bắc Ninh........................................................... 793.6.1. Vị trí địa lý............................................................................................................................. 793.6.2. Tình hình triển khai IPTV tại VNPT Bắc Ninh..................................................................813.6.3. Khai thác, quản lý thuê bao MyTV..................................................................................... 843.6.3.1. Khai báo mới tài khoản cho khách hàng................................................................. 853.6.3.2. Quản lý thuê bao MyTV......................................................................................... 89

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

ACM Admission Control Mechanism Cơ chế kiểm soát truy cập


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 IV

ATISAliance for TelecommunictionIndustry Standard

Tổ chức công nghiệp viễn thông

BRAS Broadband Remote Access Server Máy chủ băng rộng truy cập từ xa

CA Conditional Access Truy cập có điều kiện

CDP Content Delivery Protocols Giao thức phân phát nội dung

CPE Customer Premises Equipment Thiết bị nhà thuê bao

DF Delay Factor Hệ số trễ

DHCPDynamic Host ConfigurationProtocol

Giao thức cấu hình host động

DNS Domain Name System Hệ thống tên miền

DRM Digital Right Management Quản lý quyền sử dụng số

DSLAMDigital Subscriber Line AccessMultiplexer

Thiết bị ghép kênh đường dây thuêbao số

DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số

DVB-HDigital Video Broadcasting -Handheld

Thiết bị cầm tay hỗ trợ quảng bátruyền hình số

DVR Digital Video Recorder Bộ ghi video số

EPG Electronic Program Guide Hướng dẫn chương trình điện tử

ESG Electronic Service Guide Hướng dẫn dịch vụ điện tử

ETSIEuropean TelecommunicationsSdandards Institute

Viện tiêu chuẩn viễn thông châuÂu

FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi hướng đi

FTTx Fiber To The (Home, Building...) Họ công nghệ FTTx

GOP Group of Pictures Nhóm ảnh

HAG Home Access Gateway Cổng truy nhập gia đình

HDTV High Definition TeleVision Truyền hình độ phân giải cao

HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản

ICMP Internet Control Message ProtocolGiao thức bản tin điều khiểninternet

IGMP Internet Group Management Giao thức quản lý nhóm Internet


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 V

Protocol

IP Internet Protocol Giao thức internet

IPTV Internet Protocol TeleVision Truyền hình dựa trên IP

IPTVCD IPTV Consumer Device Thiết bị IPTV của người sử dụng

IPTVCM IPTV Communications Model Mô hình thông tin IPTV

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

ITU-TInternational TelecommunicatinUnion

Tổ chức viễn thông thế giới

KoD Karaoke on Demand Karaoke theo yêu cầu

MoCA Media over Coax AllianceKết hợp truyền thông trên cápđồng trục

MOS Mean Opinion Score Điểm ý kiến trung bình

MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh động

MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo

PIM Protocol Independent Multicast Giao thức đa hướng độc lập

PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm

PPPoEPoint-to-Point Protocol overEthernet

Giao thức điểm-điểm trên Ethernet

PVR Personal Video RecorderDịch vụ ghi lại nội dung video theonhu cầu cá nhân

PSNR Peak Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu

RGRouting Gateway / ResidentialGateway

Cổng định tuyến/Cổng thường trú

RTCP Real-Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực

RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức luồng thời gian thực

QoS Quality of Setvice Chất lượng dịch vụ

RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực

RTSP Real Time Streaming ProtocolGiao thức điều khiển luồng thờigian thực


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VI

SD Standard Definition Độ nét tiêu chuẩn

SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên

SM Sparse Mode Chế độ thưa

SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu

STB Set-Top-Box Thiết bị truyền hình đầu cuối

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn

TS Transport Stream Luồng truyền tải

UDP User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu sử dụng

VHE Video Head End Nguồn Video

VHO Video Headend Office Trung tâm nguồn video

VoD Video on Demand Dịch vụ xem video theo yêu cầu

VoIP Voice over IP Thoại trên giao thức Internet

VSAQ Video Service Audio QualityChất lượng âm thanh dịch vụVideo

VSCQ Video Service Control QualityChất lượng điều khiển dịch vụVideo

VSMQ Video Service Multimedia QualityChất lượng đa phương tiện dịch vụVideo

VSPQ Video Service Picture Quality Chất lượng ảnh dịch vụ Video

VSTQ Video Service Transmission Quality Chất lượng truyền dịch vụ Video

WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng quang


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VII

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1: IPTV là công nghệ của tương lai.................................................................... 4Hình 2: Mô hình chuẩn IPTV.......................................................................................6Hình 3: Mô hình IPTV thực tế..................................................................................... 7Hình 4: Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của VASC................................................. 8Hình 5: Dịch vụ iTV của FPT.................................................................................... 11Hình 6: Kiến trúc chung của một hệ thống IPTV......................................................23Hình 7: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV.................................... 24Hình 8: Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ Triple Play.............................................. 26Hình 9: Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén.......................................27Hình 10: Mô hình các lớp hệ thống MPEG-4............................................................31Hình 11: So sánh hoạt động của các chuẩn nén.........................................................38Hình 12: So sánh về yêu cầu băng thông, lưu trữ và thời gian tải của các chuẩn nén.....................................................................................................................................38Hình 13: So sánh các phương thức truyền dẫn.......................................................... 39Hình 14: So sánh lưu lượng sử dụng giữa Unicast và Multicast...............................41Hình 15: Kiến trúc mạng truyền tải dịch vụ IPTV.................................................... 42Hình 16: Kiến trúc Lớp 3 của mạng truyền tải dịch vụ Video.................................. 45Hình 17: Kiến trúc chuyển tiếp video........................................................................ 47Hình 18: Cấu hình chuyển tiếp truy nhập Internet.....................................................48Hình 19: Cấu hình chuyển tiếp thoại......................................................................... 49Hình 20: Mạng truyền tải biên................................................................................... 50Hình 21: DSLAM Bridge-Group............................................................................... 51Hình 22: Phân chia lưu lượng trên các cổng vật lý....................................................52Hình 23: Mố tương quan giữt QoE và QoS.............................................................. 55Hình 24: Các yếu tố tác động tới QoE....................................................................... 55Hình 25: Hệ thống phân phối dịch vụ video đầu cuối-tới-đầu cuối.......................... 58Hình 26: Các loại lỗi lớp vật lý và giao thức............................................................. 58Hình 27: Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ......... 67Hình 28: Giám sát chất lượng video sử dụng mô hình rút gọn................................. 68Hình 29: Mạng IPTV với rung pha bằng 0................................................................ 69Hình 30: Mạng IPTV có rung pha..............................................................................70Hình 31: Tính các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV................71Hình 32: Cấu hình đo trễ chuyển kênh...................................................................... 73


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VIII

Hình 33: Kiểm tra bảo mật theo dựa trên DHCP Option 82..................................... 75Hình 34: Kiểm tra ứng dụng firewall.........................................................................75Hình 35: Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTV................................. 76Hình 36: Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh...............................................................81Hình 37: Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh.......................................82Hình 38: Giao diện thêm một khách hàng mới..........................................................85Hình 39: Thêm người sử dụng từ một danh sách dưới dạng file...............................86Hình 40: Danh sách khách hàng đang chờ kiểm tra lắp đặt dịch vụ IPTV............... 87Hình 41: Giao diện kiểm tra và cập nhật tình trạng lắp đặt.......................................87Hình 42: Gửi mail thông báo cho khách hàng về khả năng lắp đặt...........................88Hình 43: Giao diện thực hiện đồng bộ dữ liệu...........................................................89Hình 44: Giao diện thay đổi gói cước sử dụng.......................................................... 89Hình 45: Giao diện thay đổi trạng thái sử dụng dịch vụ............................................90Hình 46: Giao diện thay đổi bộ giải mã.....................................................................91


Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 IX

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Mức cước thuê bao tháng cho dịch vụ MyTV........................................................10Bảng 2: Mức cước dịch vụ theo yêu cầu (PayTV) của MyTV............................................ 10Bảng 3: Các dịch vụ IPTV................................................................................................... 14Bảng 4: Yêu cầu về băng thông đối với các chuẩn nén....................................................... 37Bảng 5: Các nguyên nhân chính gây mấá gói...................................................................... 61Bảng 6: Các thang điểác thang đicác phép kiểm tra chất l IPTV.........................................64Bảng 7: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-2...................... 77Bảng 8: Chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-4 AVC/VC-1.......... 78Bảng 9: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-2................................ 78Bảng 10: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-4 AVC/VC-1........... 78Bảng 11: Chỉ tiêu thời gian tương tác.................................................................................. 79Bảng 12: Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng........................................................ 79Bảng 13: Mô tả kết nối mạng MAN-E Bắc Ninh.................................................................83


Nguyễn Văn DiệnLớp: H09VT3 1

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay trước sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật với những phátminh quan trọng trong mọi lĩnh vực đã làm cho đời sống con người có những thay đổito lớn. Trong lĩnh vực giải trí phải kể đến các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăngtrưởng của dịch vụ truyền hình cáp số và đặc biệt là sự ra đời của truyền hình độ nétcao (HDTV) đã để lại dấu ấn trong truyền hình. Bên cạnh đó là sự phát triển bùng nổcủa Internet, đặc biệt mạng Internet băng thông rộng đã làm thay đổi cả nội dung và kỹthuật truyền hình. Truyền hình giao thức Internet (IPTV) đang là công nghệ truyềnhình của tương lai. Với sự hậu thuẫn của viễn thông, IPTV dễ dàng cung cấp nhiềuhoạt động tương tác hơn, cung cấp sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn cho các doanh nghiệpkinh doanh dịch vụ truyền hình. IPTV có cơ hội lớn để phát triển nhanh chóng khi màmạng băng rộng đã có mặt ở khắp mọi nơi. Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thônglớn trên thế giới đang triển khai dịch vụ IPTV và xem đây như một cơ hội mới để thulợi nhuận từ thị trường hiện có của họ và coi đó như một giải pháp tự bảo vệ trước sựlấn sân của các dịch vụ truyền hình cáp. Ở Việt Nam hiện nay một số nhà cung cấpđang triển khai dịch vụ IPTV trên mạng băng rộng xDSL. Trong tương lai gần, truyềnhình HDTV sẽ được ứng dụng triển khai rộng rãi trong nước để cung cấp dịch vụtruyền hình chất lượng cao cho người sử dụng.

Tại Việt Nam, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đangcạnh tranh nhằm cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ băng thông rộng với chấtlượng cao và giá rẻ. Họ cũng đã nhận ra xu hướng phát triển của truyền hình trựctuyến và video theo yêu cầu, và đang có những bước đi mạnh mẽ. Đó là các dịch vụMyTV của VNPT, iTV của FPT và các dịch vụ IPTV tại các địa phương của VTC vớicác thương hiệu khác nhau. Nhằm mục đích nâng cao chất lượng dịch vụ IPTV, đồ ánnày sẽ nghiên cứu về vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV trên mạng viễn thôngcố định. Đồ án được xây dựng với bố cục như sau:

Chương 1: Tổng quan IPTVvà tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam.Chương 2: Công nghệ tuyền hình trên IP.Chương 3: Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng IPTV và ứng dụng triểnkhai tại IPTV Bắc Ninh.Do đặc điểm công nghệ, thời gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài chỉ dừng

lại ở mức nghiên cứu lí thuyết. Trong thời gian thực hiện đồ án, tác giả đã cố gắng tìmhiểu tài liệu, và tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn. Tuy nhiên do kiến thức cònhạn chế nên không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự góp ý chân thànhcủa các thầy cô giáo và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.



Một lần nữa xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tạo điều kiện trong quátrình thực hiện đồ án. Đặc biệt, xin cảm ơn sự quan tâm của thầy giáo TS. Trần ThiệnChính đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành đồ án này.

Hà Nội, ngày 10 tháng 08 năm 2011Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Diện

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hìnhtriển khai IPTV ở Việt Nam


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTVỞ VIỆT NAM

1.1. Giới thiệu IPTV

1.1.1. Khái niệm IPTVIPTV là tên viết tắt của cụm từ Internet Protocol Television - truyền hìnhqua

giao thức Internet, Telco Televison hay truyền hình băng rộng, với nghĩa truyền tảitruyền hình quảng bá hoặc video theo yêu cầu, chương trình phát thanh có chấtlượng cao trên mạng băng rộng. Theo quan điểm của đối tượng sử dụng, việc khaithác và xem IPTV cũng giống như dịch vụ Ti vi trả tiền. ITU-T (ITU-T FG IPTV)đã chính thức chấp thuận định nghĩa IPTV như sau:

IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình, video,audio, văn bản, số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm soát nhằmcung cấp mức chất lượng dịch vụ, tính tư ơng tác, độ bảo mật và tin cậy theo yêucầu.

Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao hàm quá trình thu thập, xửlý, và truyền tải một cách an toàn nội dung video trên hạ tầng mạng dựa trên côngnghệ IP. Tham gia vào quá trình cung cấp dịch vụ IPTV gồm nhiều nhà cung cấpdịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh đến cáccông ty Viễn thông lớn và các nhà khai thác mạng riêng ở nhiều nơi trên thế giới.

1.1.2. Một số đặc điểm IPTVHỗ trợ truyền hình tương tác - Các khả năng hoạt động hai chiều của hệ thống

IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra một số lượng lớn các ứng dụng truyềnhình tương tác. Các loại hình dịch vụ được phân phối qua dịch vụ IPTV có thể baogồm truyền hình trực tiếp tiêu chuẩn, truyền hình độ trung thực cao (HDTV), cáctrò chơi trực tuyến, và kết nối Internet tốc độ cao.

Không phụ thuộc thời gian - IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho phéptạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi và lưu lại nộidung IPTV và sau đó có thể xem lại.

Tăng tính cá nhân - Hệ thống IPTV từ đầu cuối-đến-đầu cuối hỗ trợ thông tinhai chiều và cho phép các đối tượng sử dụng lựa chọn và thiết lập việc xem TV theosở thích riêng như chương trình và thời gian xem ưa thích.

Yêu cầu về băng thông thấp - Thay vì phải truyền tải tất cả các kênh cho mọiđối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải



phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu. Tính năng hấp dẫn này cho phép nhàkhai thác mạng tiết kiệm băng thông.

Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị - Việc xem nội dung IPTV khôngbị giới hạn là dùng cho các máy thu hình. Các khác hàng thường sử dụng máy tínhcá nhân và các thiết bị di động để truy cập tới các dịch vụ IPTV.

IPTV thường được xem là công nghệ TriplePlay (dữ liệu, âm thanh và hìnhảnh). Nhưng trong một môi trường mà thách thức nhân lên theo cấp số mũ và côngnghệ phải liên tục được cập nhật, bộ ba dịch vụ nói trên đã chuyển thành bộ tứ khicó thêm xem truyền hình Internet qua điện thoại di động (MobileTV).

Hình 1: IPTV là công nghệ của tương laiKhả năng của IPTV hứa hẹn mang đến những nội dung kỹ thuật số chất lượng

cao như video theo yêu cầu (Video-on-Demand- VoD), hội thảo, truyền hình tươngtác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, tin nhắn nhanh qua TV, v.v...

1.1.3. Sự khác biệt giữa IPTV và Internet TVDo đều dược truyền tải trên mạng dựa trên giao thức IP nên đôi khi chúng ta

hay hiểu nhầm giữa IPTV và Internet TV. Thực tế hai loại hình này có nhiều điểmkhác nhau.

Hạ tầng mạng khác nhau: đúng như tên gọi, Internet TV dựa trên mạngInternet để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng. Ngược lại, IPTV sửdụng các mạng riêng bảo mật để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng.

Giới hạn địa lý: đối tượng sử dụng Internet không truy cập được các mạng do



các nhà khai thác viễn thông ở hữu và vận hành và bản thân các mạng này được giớihạn trong vùng địa lý xác định. Ngược lại, Internet không bị giới hạn về mặt địa lý,qua mạng Internet, đối tượng sử dụng có thể truy cập tới dịch vụ Internet TV từ bấtcứ vị trí nào trên thế giới.

Quyền sở hữu của hạ tầng mạng: khi nội dung video được truyền tải trênInetrnet, các gói giao thức IP mang nội dung video được truyền tải có thể bị mấthoặc trễ, khi truyền qua các mạng khác nhau. Kết quả là, nhà cung cấp dịch vụvideo trên internet không thể đảm bảo mức độ hài lòng của khác hàng khi xem TVqua internet so với TV truyền thóng, TV cáp hay TV qua vệ tinh. Trên thực tế, tínhiệu video qua internet đôi khi bị giật trên màn hình và độ phân giải hình ảnh hoàntoàn thấp. Nội dung TV cung cấp đến đối tượng sử dụng theo kiểu “best effort”.IPTV được truyền tải trên hạ tầng mạng mà nhà cung cấp dịch vụ sở hữu. Việc sởhữu hạ tầng mạng cho phép các nhà khai thác viễn thông thiết lập hệ thống củamình để hỗ trợ quá trình truyền tải video chất lượng cao từ đầu cuối-tới-đầu cuối.

Cơ cấu truy cập: thông thường set-top box được sử dụng để truy cập và giảimã nội dung video qua hệ thống IPTV trong khi đó, truy cập tới dịch vụ internet TVhầu hết đều sử dụng máy tính cá nhân. Loại phần mềm sử dụng trên PC phụ thuộcvào nội dung internet TV. Ví dụ, đoạn file nội dung video được tải về từ internetTV có khi yêu cầu phải cài đặt chương trình chạy file dành riêng để xem. Hệ thốngquản lý bản quyền (DRM) cũng yêu cầu hỗ trợ cơ cấu truy nhập này.

Giá thành: một phần đáng kể nội dung video được truyền tải trên mạnginternet là miễn phí cho mọi người. Tuy nhiên, điều này sẽ thany đổi khi số lượngngày càng tăng các công ty truyền thông đa phương tiện bắt đầu đưa vào các dịchvụ miễn phí dựa trên internet TV. Cấu trúc giá thành áp dụng cho IPTV tương tựnhư mô hình thuê bao hàng tháng được chấp nhận bởi các nhà cung cấp dịch vụ TVtrả tiền. Nhiều chuyên gia phân tích cho rằng sự hội tụ của internet TV và IPTV sẽthành dịch vụ giải trí chủ yếu sau này.

Các phương pháp tạo nội dung: các nhà cung cấp internet TV tạo ra phần nộidung video có kích thước xác định và truyền vào các kênh, trong khi đó, các nhàcung cấp dịch vụ IPTV truyền trên các kênh các phim và các chương trình truyềnhình thông thường do các hãng phim và hãng truyền hình lớn cung cấp.

Với dung lượng băng thông ngày càng cao và các kỹ thuật nén tiên tiến cùngvới như cầu của các nhà khai thác viễn thống muốn cung cấp các dịch vụ video tớingười sử dụng của mình là những yếu tố thúc đẩy thị trường IPTV toàn cầu ngàycàng phát triển. Việt Nam cũng là một trong những thị trường IPTV đầy tiềm năng



và hứa hẹn mang lại nhiều lợi nhuận trong những năm sắp tới.

1.2. Mô hình cấu trúc IPTVITU-T mô tả mô hình chuẩn dịch vụ IPTV như trong hình 1.2. Trong đó, vai

trò của bốn thành phần chính là:* Nhà cung cấp nội dung: sở hữu hoặc được cấp phép để bán nội dung hay

quyền sở hữu nội dung* Nhà cung cấp dịch vụ: cung cấp dịch vụ IPTV tới người sử dụng. Nhà cung

cấp dịch vụ dựa trên QoS trong các mạng của nhà cung cấp mạng để đảm bảo QoEcác dịch vụ IPTV.

* Nhà cung cấp mạng: cung cấp các dịch vụ mạng cho cả người sử dụng vànhà cung cấp dịch vụ. Nhà cung cấp mạng cần cam kết không chỉ với nhà cung cấpdịch vụ còn với cả người sử dụng về các tham số mạng.

* Người sử dụng: sử dụng và trả tiền cho các dịch vụ IPTV.

Hình 2: Mô hình chuẩn IPTVMô hình hoàn toàn đơn giản nhưng định nghĩa đơn giản này giúp chúng ta

phân biệt hơn nữa các dịch vụ IPTV khi xem xét từng vai trò.Trên thực tế, các mạng video IP là những hệ thống khá phức tạp được cấu

thành từ rất nhiều phần tử, đó là một trong những lý do mà chúng khó thiết kế vàphát triển. Về bản chất các mạng video IP của các nhà khai thác viễn thông là kháphân bố hơn so với các nhà cung cấp mạng video cáp, thường tập trung nhiều chứcnăng tại trung tâm chính. Hình 1.3 minh họa một cấu trúc mạng IPTV tiêu biểu trênthực tế. Có thể thấy, trên mạng mạng thực tế, để truyền tải dịch vụ IPTV từ đầucuối-tới-đầu cuối cần có sự tham gia của nhiều phần tử mạng hàng loạt công nghệ.Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ tập trung vào các công nghệ sử dụng trong lớphạ tầng dịch vụ IPTV, bao gồm các hệ thống nguồn video IP, các máy chủ VoD, các



phần mềm trung gian (middlleware), các set-top box và phần mềm bảo mật/quản lýbản quyền là đặc trưng đối với dịch vụ IPTV và một số giao thức mạng liên quanđến quá trình truyền tải nội dung IPTV.

Hình 3: Mô hình IPTV thực tế

1.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt NamXu hướng số hóa và hội tụ trong lĩnh vực viễn thông, công nghệ thông tin và

truyền hình đã trở thành một làn sóng lan tỏa ở nhiều quốc gia trên toàn thế giới.Việc IPTV phát triển ở Việt Nam chính là một hệ quả tất yếu của sự lan tỏa này.Đây cũng là hướng đi được Chính phủ chú trọng trong lộ trình đưa Việt Nam trởthành quốc gia mạnh về Truyền thông và Công nghệ thông tin trong thời gian tới.Trong sự phát triển ấy.

1.3.1. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPTTập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT) hiện là nhà cung cấp các

dịch vụ viễn thông và Internet lớn nhất với thị phần rộng nhất tại Việt Nam, chiếm48% thị phần thuê bao băng rộng tại Việt Nam. Mạng NGN của VNPT cho phéptriển khai các dịch vụ đa dạng với giá thành thấp, giảm thiểu thời gian đưa dịch vụmới ra thị trường, giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ đồng thời nâng cao hiệuquả đầu tư và tạo nguồn doanh thu mới ngoài doanh thu từ các dịch vụ truyền thốngnhư: thoại, truyền dữ liệu tốc độ cao, dịch vụ đa phương tiện, hiệu suất sử dụngtruyền dẫn rất cao. NGN cho phép VNPT tăng cường khả năng kiểm soát, bảo mật



thông tin và độ tin cậy trong khi giảm thiểu được chi phí vận hành. Được xây dựngtrên tiêu chí mở, các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện, NGN đáp ứng đượchầu hết các nhu cầu của nhiều đối tượng sử dụng: doanh nghiệp, văn phòng, kết nốigiữa các mạng máy tính, v.v... NGN thống nhất mạng hữu tuyến truyền thống vàchuẩn truyền tải âm thanh, hình ảnh, dữ liệu không dây.

Ngày 28/9/2009 Công ty VASC thuộc tập đoàn VNPT đã chính thức cung cấpdịch vụ IPTV với thương hiệu MyTV và “Những gì bạn muốn”. Chỉ sau 4 tháng rara mắt tính đến ngày 10/ 3/2010, MyTV đã được cung cấp tới 36 tỉnh/thành với hơn15.000 thuê bao. Đến nay MyTV đã triển khai 64/64 tỉnh thành của Việt Nam chỉsau hơn 1 năm. Đây là một thành công lớn của VNPT. Dịch vụ MyTV đã nhậnđược sự chào đón nồng nhiệt từ người sử dụng đặc biệt là ở khu vực miền Bắc.

Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của VASC như trong Hình 4.

Hình 4: Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của VASCCác chương trình và dịch vụ đang cung cấp trên MyTV khá phong phú và



nhiều tính năng nổi trội. Mục tiêu của MyTV là mang lại cho người sử dụng cáchthưởng thức khác biệt: “Truyền hình theo yêu cầu”. Các chương trình và dịch vụđó là:

Truyền hình (Live TV): Live TV tương tự như dịch vụ truyền hình truyềnthống. Dịch vụ này cung cấp cho người sử dụng những chương trình truyền hìnhđược thu lại từ hệ thống truyền hình mặt đát, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh vàkênh truyền hình riêng. Hiện nay hệ thống của MyTV đã cung cấp 71 kênh truyềnhình. Các nội dung truyền hình được phát theo lịch trình và thời gian cố định nhưtruyền hình truyền thống. Nhưng với công nghệ IPTV, người sử dụng không chỉxem một cách thụ động mà có thể sử dụng những tính năng ưu việt: tạm dừng, lưutrữ, hướng dẫn chương trình điện tử, khóa chương trình không dành cho trẻ em.

Phim theo yêu cầu (VOD): Dịch vụ này cho phép người sử dụng lựa chọn vàxem phim lưu lại trên server.

Karaoke (KoD): mang đến cho người sử dụng danh sách những bài hát đượcưa chuộng trong nước và quốc tế. Lời bài hát xuất hiện dưới dạng text trên mànhình TV, Karaoke là một dịch vụ đặc biệt hấp dẫn.

Truyền hình theo yêu cầu (TVoD): Dịch vụ này cho phép bạn lựa chọn và xemlại các chương trình đã phát trước đó. Với dịch vụ Truyền hình theo yêu cầu, bạnkhông phải phụ thuộc vào thời gian phát sóng của các đài truyền hình và không baogiờ bỏ lỡ bất cứ một chương trình truyền hình yêu thích nào.

Âm nhạc (MoD): Dịch vụ này cho phép người sử dụng lựa chọn và nghe, xemcác clip, video clip ca nhạc từ thư viện của nhà cung cấp.

Game theo yêu cầu (GoD): Dịch vụ cho phép chơi các game từ danh sách đãđược định sẵn đến STB. Người dùng trả phí cho việc chơi game.

Tiếp thị truyền hình (Tele – Marketing): Mang đến cho người sử dụng sử dụngMyTV các thông tin về sản phẩm, dịch vụ để lựa chọn và mua sắm. Với mục đíchgiới thiệu sản phẩm, dịch vụ này giúp người sử dụng có thể đưa ra quyết định muasắm chính xác hơn cho mình.

Thông tin cần biết (T - Intormation): Người sử dụng có thể sử dụng tính năngnày để tra cứu các thông tin cần thiết. Những thông tin trên hệ thống MyTV rất đadạng và phong phú.

Tạm dừng (Time Shift TV): Dịch vụ tạm dừng là dịch vụ kết hợp giữa dịch vụtruyền hình trực tuyến Live TV và dịch vụ theo yêu cầu. Với chức năng dịch thờigian, có thể tạm dừng hoặc tua đi tua lại kênh truyền hình đang phát để xem lại sau.

Lưu trữ (nPVR): Chức năng nPVR (Personal Video Recorder) cho phép người



sử dụng ghi chương trình và lưu trữ chúng trong hệ thống lưu trữ của nhà vận hànhvà xem lại sau đó với đầy đủ chức năng điều khiển VCR.

Trả tiền theo từng chuyên mục (iPPV): Là dịch vụ trả tiền theo từng lần xem.iPPV là một giải pháp hiệu quả bởi vì đôi khi bạn chỉ quan tâm đến một số chuyênmục nhất định chứ không muốn xem tất cả các kênh.

Quảng cáo (Live channel & Advertising): Quảng cáo trên kênh trực tuyến làdịch vụ cho phép người sử dụng doanh nghiệp có nhu cầu đặt quảng cáo trên MyTVqua nhiều hình thức: TVC, Panel, Logo, Text...

Sóng phát thanh (Broadcast audio channel): Là dịch vụ nghe sóng phát thanhtheo yêu cầu. Với một danh sách định sẵn có trong hệ thống các chương trình phátthanh được phát trực tiếp theo chuyên đề cụ thể như âm nhạc, chính trị, kinh tế, xãhội... Bạn có thể lựa chọn và nghe các chương trình phát thanh trong nước, quốc tếqua hệ thống MyTV.

Chia sẻ ảnh và clip (Media sharing): Tính năng này cho phép người sử dụngMyTV có thể tạo, lưu trữ và quản lý các album ảnh, clip của mình.

Ngoài ra, các giai đoạn tiếp theo sẽ có các dịch vụ tương tự nhưng với chấtlượng cao (High Definition) và thêm một số dịch vụ gia tăng giá trị khác.

Sau đây là bảng giá cước dịch vụ MyTV:

Bảng 1: Mức cước thuê bao tháng cho dịch vụ MyTV

Bảng 2: Mức cước dịch vụ theo yêu cầu (PayTV) của MyTV



1.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPTDịch vụ IPTV của FPT cung cấp ra thị trường với thương hiệu iTV với slogan:

“Muốn gì xem nấy”. Dịch vụ iTV khá đa dạng với nhiều tiện ích giải trí:

Hình 5: Dịch vụ iTV của FPT Truyền hình: Các kênh truyền hình trong và ngoài nước đặc sắc, chọn lọc.

Đặc biệt, tính năng Truyền hình xem lại: cho phép xem lại chương trình đãphát trong vòng 48 giờ của 10 kênh kênh VTV1, VTV2, VTV3, HTV2,HTV3, HTV7, HTV9, VTC3, HTVC – Thuần Việt, HTVC – Movie bất cứlúc nào, mà không cần lệ thuộc Lịch phát sóng của đài.

Phim truyện: Kho phim mới, phong phú, đủ thể loại, được cập nhật hàngtuần

Thiếu nhi: Thế giới muôn màu của các thiên thần nhỏ tuổi từ phim, hoạthình đến ca nhạc…

Tiếng Anh Cho Bé: Những bài học tiếng Anh vui nhộn, bổ ích dành cho cácbé từ 3 đến 10 tuổi.



Ca nhạc: Sân khấu sôi động với các album nhạc của các ca sĩ nổi tiếng, cácsự kiện âm nhạc

Hài – Cải lương: Với các vở tấu hài ăn khách, hấp dẫn của các ngôi sao hàiHoài Linh, Kiều Oanh, Thành Lộc, Bảo Quốc, Thuý Nga… và các vở cảilương nổi tiếng của Vũ Linh, Tài Linh, Thoại Mỹ, Minh Vương…

Văn hóa - Thể thao: Nơi tổng hợp các sự kiện nổi bật bằng các đoạn videoclip sống động, chân thực

Thư giãn: Gồm những clip ngắn với mục đích mang lại những giây phútgiải trí thú vị, giúp khán giả quên đi những mệt mỏi hàng ngày.

Đọc báo: Tin tức nóng hổi được cập nhật hàng giờ Địa chỉ cần biết: Trang vàng cho những người bận rộn để nhanh chóng tìm

thấy thông tin địa điểm cần biết như ăn ở đâu ? Mua gì ? Nhà hàng nào gầnnhất ?

1.3.3. Tình hình phát triển IPTV của VTCTháng 04 năm 2009, VTC Digicom phối hợp với một số Viễn thông các tỉnh,

thành phố đã chính thức bắt đầu triển khai dịch vụ IPTV. Cho đến nay dịch vụIPTV của VTC Digicom cung cấp gần 100 kênh truyền hình trong đó có 30 kênhtruyền hình độ phân giải cao theo chuẩn HD (High Definition), VTC còn xây dựngthành công kho dữ liệu khổng lồ với hơn 3000 bộ phim đặc sắc có thuyết minh phụđề tiếng Việt, gần 2000 video ca nhạc cùng một hệ thống các phim tài liệu hấp dẫnkhác phục vụ cho VoD. Đặc biệt IPTV của VTC Digicom sẽ song hành cùng giảingoại hạng Anh, với tính năng xem lại các trận bóng đá, các chương trình tổng hợpgiải ngoại hạng Anh.

Lựa chọn công nghệ nén hiệu quả (MPEG-4) VTC Digicom hiện đã làm chủhệ thống có thể đáp ứng về năng lực cho 100.000 thuê bao cùng với nền truy nhậpbăng rộng ADSL 2+ có tốc độ download 25 Mb/s trong khoảng cách 1.5 km, băngthông rộng tới 2.2 MHz. Ngoài ra với xu thế “Quang hóa” trên mạng lưới Viễnthông hiện nay thì các nhà cung cấp dịch vụ đã có một hạ tầng tốt hơn hẳn để cungcấp dịch vụ IPTV so với trước đây.

So với các nhà cung cấp dịch vụ IPTV khác như FPT và VNPT, VTC có thếmạnh vượt trội về mặt nội dung. Nội dung của dịch vụ IPTV sẽ được lấy chủ yếu từĐài truyền hình KTS VTC – Đây là Đài truyền hình cấp quốc gia, lớn thứ 2 tại ViệtNam. Đây là lợi thế rất lớn của VTC trong thời điểm mà vấn đề nội dung cácchương trình đang làm đau đầu các nhà cung cấp dịch vụ và chi phí bản quyền



truyền hình ngày càng đắt đỏ.Cho đến nay VTC là đơn vị đang là đơn vị đi đầu trong việc nghiên cứu, phát

triển và cung cấp dịch vụ truyền hình số bao gồm Truyền hình kỹ thuật số, Truyềnhình độ phân giải cao (VTCHD) và IPTV. Định hướng của VTC là tập trung pháttriển hệ thống cung cấp nội dung truyền hình số và dịch vụ giá trị gia tăng trên nềnviễn thông vốn là thế mạnh của VTC.

Do đặc điểm thị trường của từng vùng miền khác nhau (về phong tục, cáchhưởng thụ cuộc sống…) nên để đáp ứng nhu cầu đó tại từng địa phương VTCDigicom sẽ hợp tác với các đơn vị Viễn thông của VNPT cung cấp các chương trìnhtruyền hình. Tại mỗi địa phương IPTV của VTC sẽ có một thương hiệu riêng để tạora sự gần gũi, gắn bó của người dân ở địa phương, giúp họ dễ tiếp cận dịch vụ(IPTV) hơn. Bên cạnh đó việc phát triển IPTV ở từng tỉnh thành cũng là đáp án tốtcho bàn toán về sự hạn chế cự ly truyền dẫn của mạng cáp đồng ở Việt Nam hiệnnay. Việc cung cấp tín hiệu trong phạm vi gần hạn chế đáng kể nhưng hiện tượnggián đoạn khi sử dụng dịch vụ.

Hiện VTC đang cung cấp dịch vụ IPTV hợp tác với VNPT:

VNPT Hải Phòng tên thương hiệu VipTV VNPT Ninh Bình với thương hiệu HoaLuTV VNPT Thanh Hóa với thương hiệu LamSonTV VNPT Nghệ An với thương hiệu SongLamTV VNPT Đà Nẵng với thương hiệu SongHan TV VNPT Huế với thương hiệu HueTV VNPT Bình Định Với thương hiệu TaySonTV VNPT Khánh Hòa với thương hiệu FamilyTV VNPT Vũng Tàu với thương hiệu MegaVNN VNPT Bình Dương với thương hiệu LifeTV VNPT Lâm Đồng với thương hiệu MimosaTV VNPT TpHCM với thương hiệu SaigonTV VNPT Đắk Lắk với thương hiệu BazanTV

1.4. Các dịch vụ cung cấp bởi IPTVIPTV không chỉ đơn thuần là IP video. Trên thực tế, các nhà khai thác viễn

thông đang tập trung vào dịch vụ này để tạo ra sự khác biệt của dịch vụ họ cung cấpvới các dịch vụ mà các nhà khai thác mạng truyền hình cáp hay vệ tinh cung cấp.Tất cả các lựa chọn cấu trúc và công nghệ cơ sở tập trung vào việc phân phối nhiều



loại dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, nhưng với kinh nghiệm về cácdịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ cao cho phép các nhà khai thác viễn thôngcung cấp cho người sử dụng các dịch vụ tích hợp bổ sung là một phần của gói dịchvụ IPTV lớn.

Các dịch vụ chính thường được triển khai trước là dịch vụ video theo yêu cầuvà video quảng bá, tuy nhiên các nhà khai thác viễn thông đều có kế hoạch bổ xungcác dịch vụ này với các dịch vụ trò chơi, quảng cáo, âm thanh, thông tin…Điều cầnbiết là định nghĩa và phạm vi của các dịch vụ này sẽ liên tục được tiến triển theothời gian. Bảng 3 mô tả tổng quan các loại dịch vụ IPTV khác nhau hiện đang đượcdự kiến và triển khai.

Bảng 3: Các dịch vụ IPTV

Live TV Digital TV Premium TV Pay-per-view Near video-on-demand Program guide

Entertainment Gaming Gambling Karaoke Internet TV

Stored TV Video on demand Subscription VoD Time-dhifting PRV Network PVR

Commerce Telecomerce Targeted/interactive advesting

Communictaion Residental VoIP portal SMS/MMS mesaging Instant messaging Mobile services portal Video conferencing Emergency alert system

ASP Distance learning Home automation portal Converged services Hospitality

1.4.1. Dịch vụ video IPTVCác dịch vụ IPTV video có thể phân thành hai nhóm: phát quảng bá và phát

theo yêu cầu.



1.4.1.1. Dịch vụ video quảng báVề cơ bản, các dịch vụ video quảng bá không khác gì so với các dịch vụ video

mà các nhà khai thác truyền hình cáp, vệ tinh, mặt đất cung cấp ngày nay. Điều nàygóp phần tạo thành tiêu chuẩn đối với dịch vụ TV, không kể đến các cơ chế truyềntải: lai cáp đồng/quang, DSL hay FTTx… Các kênh video quảng bá bao gồm cáckênh truyền hình quốc gia, địa phương và các kênh trả tiền (như HBO).

Số các kênh quảng bá khu vực có thể thay đổi theo thị trường, các kênh nàythường hỗ trợ các phiên bản theo khu vực của các mạng gốc (ABC, CBS, NBC vàFox..). Một số trong các kênh quảng bá có định dạng độ trung thực cao (HD), điềuđó có nghĩa các nhà khai thác viễn thông có thể cung cấp cho người sử dụng cả hailoại kênh quảng bá tiêu chuẩn (SD) và độ trung thực cao (HD). Một phần nội dungquảng bá có thể được lưu lại trong mạng và sử dụng sau đó.

Tính năng TVoD (TV on Demand) cho phép các chương trình LiveTV đượclưu lại trên server trong một khoảng thời gian nào đó. Người sử dụng sau đó có thểlựa chọn để xem lại các chương trình mà mình bỏ lỡ.

Thời gian lưu trữ các chương trình có thể đặt thay đổi linh động theo nhu cầuthực tế. Hệ thống sẽ hỗ trợ cả 2 cách thức là lưu trữ theo thời gian và lưu trữ theochương trình được chọn nào đó.

Thông tin về cước (nếu có) đối với dịch vụ được hiển thị đúng đắn để ngườisử dụng đưa ra quyết định lựa chọn.

Hỗ trợ các tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình VCR, đó là tạm dừng, chạytiếp, chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau. Tính năng chuyểnnhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X, 8X,16X, 32X và 64X.

Mobile TV là hướng phát triển tương lai đảm bảo cung cấp kênh truyền hình,VoD và các dịch vụ của hệ thống IPTV đến các người sử dụng của mạng di động.

Giải pháp hoàn chỉnh hệ thống IPTV có thể kết nối, triển khai để cung cấpdịch vụ Mobile-TV. Việc tính cước có thể tích hợp với hệ thống Billing độc lập đểcó các phương thức tính cước linh động và hiệu quả.1.4.1.2. Dịch vụ Video theo yêu cầu

Các dịch vụ video lưu trữ có nhiều dạng và là nền tảng để phân biệt với cácnội dung video khác được truyền tải qua các mạng IP. Nội dung video lưu trữ đápứng được nhiều các sở thích khác nhau của người xem. Tùy theo vị trí lưu trữ,người sử dụng có thể tận dụng được các ưu điểm của nội dung video lưu tại thiết bịngười sử dụng hoặc mạng để điều khiển một các linh hoạt khi sử dụng dịch vụ như:



tua nhanh, tua ngược, tạm dừng... như khi họ sử dụng VCDs/DVDs. Nội dung videolưu trữ là động lực chính thúc đẩy sự phát triển phần mềm lớp dịch vụ trong cácmạng IPTV cũng như các tùy chọn của set-top box. Các tùy chọn nội dung videolưu trữ bao gồm:

VoD lưu trữ cục bộ: Nội dung được xem là phổ biến rộng rãi sẽ được phátquảng bá tới CPE qua mạng IP và lưu cục bộ để người sử dụng có thể xemtheo yêu cầu. Các nội dung này thường gắn với quá trình xác thực quyền sửdụng khi xem đối với từng thuê bao.

VoD lưu trên mạng: VoD lưu trên mạng dành cho các nội dung được coi làkhông phổ biến cho nhiều thuê bao tại cùng thời điểm. Người sử dụng cóthể yêu cầu xem nội dung ngay lập tức và/hoặc sau khi yêu cầu. Nội dungcó thể xem ngay được truyền tải dưới dạng unicast trên mạng IP, trong khinội sung xem sau yêu cầu được tập hợp theo nhóm các thuê bao và có thểtruyền tải dạng broadcast hay narrowcast dựa trên thứ tự tương đương đốivới các thuê bao khác. Điều này sẽ cho phép nhà cung cấp dịch vụ sử dụngtối ưu các tài nguyên mạng một cách linh hoạt.

VoD thuê bao: VoD thuê bao là biến thể của hai dịch vụ trên, cho phépkhác hàng quyền xem một số nội dung được đã được cho phép trước đótrong một hoảng thời gian xác định, tận dụng ưu điểm của cả hai nội dungvdeo lưu trên mạng và cục bộ.

Ghi lại nội dung video theo yêu cầu cá nhân (PVR): cho phép người dùngquyền ghi lại các chương trình quảng bá/theo yêu cầu để xem lại sau đó.Các quyền xem nội dung thay đổi tùy theo việc sử dụng một lần, nhiều lầnhay không giới hạn nội dung và phần mềm quản lý bản quyền (DRM) làyếu tố quan trọng trong các trường hợp này để kiểm soát quá trình chia sẻnội dung giữa các thiết bị trong nhà thuê bao.

Ghi lại nội dung video và lưu trên mạng (PVR): tương tự như dịch vụ PVR,sự khác nhau chủ yếu là vị trí lưu nội dung, trong trường hợp này là trênmạng, thay vì sử dụng thiết bị của người sử dụng. Dịch vụ này cho phép cácthuê bao với set-top box đơn giản tận dụng được các ưu điểm của các dịchvụ video lưu trữ và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tập hợp các nội dunglưu trữ trong mạng một cách tối ưu nhờ đó giảm chi phí so với việc thuêbao phải sử dụng set-top box phức tạp. Dịch vụ này cũng cung cấp mộtcách tốt nhất cho thuê bao khả năng linh hoạt trong việc lựa chọn chươngtrình vì mạng có khả năng lưu nhiều nội dung hơn soa với set-top box của



người sử dụng.

1.4.2. Dịch vụ âm thanh IPTV

Nếu chỉ có dịch vụ IPTV audio thì chắc chắn không đủ kích thích các thuê baochuyển nhà cung cấp dịch vụ và cũng không đủ để nhà cung cấp dịch vụ đầu tư mộtlượng lớn tiền vào hạ tầng mạng để phân phối dịch vụ IPTV. Tuy nhiên, khi kết hợpvới các tùy chọn khác nó sẽ nâng cao tính hấp dẫn của gói dịch vụ tổng thể.1.4.2.1. Dịch vụ phát thanh quảng bá

Dịch vụ này cho phép người sử dụng dò tìm bất kỳ đài phát nào trên thế giớivà nghe qua lối ra âm thanh của TV hay hệ thống loa kèm theo.1.4.2.2. Dịch vụ âm nhạc quảng bá

Theo quan điểm dịch vụ âm thanh, dịch vụ này rất giống quảng bá video cơbản, nghĩa là người dùng có thể sử dụng nhiều kênh âm nhạc khác nhau. Dịch vụnày đã khá phổ biến và được cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp dịch vụ cáp/MSO.Dịch vụ âm nhạc này thường đi kèm với thông tin đồ họa về nội dung nhạc hiển thịtrên TV của người sử dụng. Hướng dẫn chương trình chọn kênh cũng tương tự nhưđối với các kênh video.1.4.2.3. Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu

Tương tự như VoD, quyền yêu cầu và nghe tương tự như đối với các dịch vụVoD. Mối quan hệ giữa các nhà cung cấp nội dung và phương tiện là yếu tố quantrọng như đối với dịch vụ VoD để đảm bảo có được thư viện lớn các file nhạc.1.4.2.4. Dịch vụ âm nhạc trả tiền

Cho phép thuê bao lưu trữ và sắp xếp theo sở thích của mình.Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu sẽ được truyền tải qua mạng IP theo cách

tương tự như các dịch vụ VoD sử dụng các cơ cấu quảng bá hay đơn hướng, theothời gian và mức độ tương đương với các thuê bao khác.

1.4.3. Dịch vụ trò chơiChơi game (một người hay nhiều người cùng lúc) trên truyền hình là dịch vụ

riêng biệt mà các nhà khai thác viễn thông đang xúc tiến tích hợp vào các gói dịchvụ IPTV. Sẽ có nhiều loại chò trơi cho nhiều loại đối tượng khác nhau cũng nhưcũng như các trò chơi cho 1 người và nhiều người chơi cùng lúc. Người sử dụng cóthể lựa chọn người chơi cùng cũng như lên kế hoạch thời gian chơi với người khác.

1.4.4. Dịch vụ thông tin tích hợpDịch vụ thông tin IPTV tích hợp là lĩnh vực trong đó các nhà khai thác viễn

thông có ưu thế hơn so với các nhà cung cấp đa dịch vụ/truyền hình cáp. Các dịch



vụ thông tin tích hợp sẽ tận dụng các lợi thế về tài nguyên của các nhà nhà cung cấpdịch vụ viễn thông khi cung cấp các dịch vụ thoại và truy cập Internet tốc độ cao.Các ví dụ về dịch vụ thoại và Internet tích hợp được mô tả như sau:1.4.4.1. Dịch vụ thoại tích hợp

Dịch vụ thoại tích hợp cho phép các thuê bao sử dụng TV của họ mở rộng cácchức năng dịch vụ thoại di động và cố định. Ví dụ:

Dịch vụ thông báo cuộc gọi đến (Incoming Call Notification Service): Hiểnthị biểu tượng trên TV, thông báo cho thuê bao có cuộc gọi thọai/vdieo đến.Ngoài ra còn hỗ trợ các chức năng hiển thị số thuê bao và ghi lại cuộc gọi.

Dịch vụ thông báo bản tin (Message Notification Service): Hiển thị biểutượng trên TV, thông báo cho thuê bao có lời nhắn (voice mail) trong hộpthư kèm theo dịch vụ thoại cố định và/hoặc di động.

Dịch vụ thiết lập kết nối (Connection Establishment Service): cho phépthuê bao gọi thoại/video từ TV của họ.

Dịch vụ hội nghị thoại/video (Voice/Video Conferencing Service): chophép thuê bao tham gia và/hoặc khởi tạo hội nghị thoại/video.

Dịch vụ danh bạ (Directory Service): Cung cấp cho thuê bao danh bạ điệnthoại điện tử có thể truy cập qua TV.

1.4.4.2. Dịch vụ Internet tích hợpCác dịch vụ Internet tích hợp sẽ cho phép sử dụng TV để sử dụng các ứng

dụng Internet trước đây phải sử dụng bằng máy tính cá nhân. Các dịch vụ nàykhông nhằm để thay thế các ứng dụng Internet dựa trên PC mà chúng cung cấp cácbiện pháp thuận tiện hơn để truy cập thông tin trong những khu vực khác nhau trongnhà thuê bao hay ở các thời điểm khác nhau.

Duyệt web bằng TV (TV web browsing): cho phép thuê bao xem các trangweb trên TV của họ.

Nhắn tin bằng TV (TV Instant Messaging): cho phép thuê bao thông tin quaIM trong khi đồng thời sử dụng các dịch vụ video/audio hay gaming khác.

TV Email: cho phép thuê bao sử dụng các ứng dụng người sử dụng trên TVđể đọc, gửi và nhận thư điện tử.

Telecommerce Service: tương tự như các dịch vụ e-commerce, các dịch vụnày được thiết kế để cho phép thuê bao sử dụng TV của mình để tìm kiếmvà đặt mua hàng.

1.4.5. Dịch vụ quảng cáo



Hỗ trợ các quảng cáo quảng bá truyền thống và xen vào cùng với quảng bá cụcbộ tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV. Khả năng tương quan giữa các set-topbox và các mức ưu tiên dịch vụ cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra các dịch vụquảng cáo có hướng đối tượng.

Việc tích hợp các dịch vụ quảng cáo hướng vào đối tượng sử dụng với cácdịch vụ mua bán từ xa cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể giúp người sử dụngcủa mình thực hiện được những thỏa thuận mua bán theo yêu cầu. Với bản chất haichiều của mạng thông tin và các dịch vụ kết hợp, các thuê bao có thể cung cấp ýkiến đánh giá của mình đối với quảng cáo trên IPTV để làm cho dịch vụ quảng cáonày sát với đối tượng hơn, phù hợp hơn.

1.4.6. Dịch vụ tương tác1.4.6.1. Ghi hình riêng tư (PVR)

Trong trường hợp này, thuê bao có thể thu lại các chương trình vào thư mụccủa mình, các thuê bao sẽ trả tiền thông qua tài khoản. Đối với nội dung đã được mãhoá, khoá giải mã sẽ được download từ trên hệ thống tại thời điểm xem nội dung.Chức năng này để thuê bao có thể chia sẻ những hình ảnh của họ cho bạn bè vànhững người thân của họ.1.4.6.2. Ghi hình riêng tư trên mạng (nPVR)

nPVR là một thành phần mạng để ghi và phát lại nội dung của các kênh truyềnhình. Có thể không nhất thiết ghi lại tất cả các kênh truyền hình, nPVR sẽ giới hạntrước chỉ những chương trình được chọn, những chương trình này có thể được ghilại với mục đích điều khiển lưu trữ dữ liệu.

EPG sẽ có nhiệm vụ xác định xem kênh nào mà nPVR có thể cung cấp. Dựatrên “list” này, các thuê bao có thể lưu lại các chương trình mà họ chọn trong thưviện nPVR hoặc thông qua EPG chẳng hạn như một biểu tượng hay một icon.Trong lúc xem những chương trình do nPVR cung cấp, thuê bao có thể tuỳ thích sửdụng những các chức năng điều khiển như Play, Pause, FF, RW. Nhà cung cấp dịchvụ sẽ thiết lập các quy tắc ghi cho mỗi kênh TV riêng, chẳng hạn thời gian lưu trữcho kênh được ghi.1.4.6.3. Bình chọn và dự đoán

Cung cấp tính năng bình chọn trực tiếp và dịch vụ trò chơi dự đoán cho ngườixem qua TV. Việc dự đoán, bình chọn được kết hợp thể hiện trực tiếp trên cácchương trình truyền hình.

Cho phép tạo các kịch bản bình chọn hoặc dự đoán dễ dàng và linh động theonhiều tiêu chí khác nhau. Chức năng bình chọn có thể thực hiện đồng thời trong khi



vẫn đang xem chương trình TV.Hỗ trợ âm thanh, hình ảnh minh họa cho các đề mục đưa ra. Thao tác bình

chọn, dự đoán cần được hỗ trợ thuận tiện thông qua Remote Control.1.4.6.4. Giáo dục trên ti vi

Cung cấp tất cả các dịch vụ học tập, đào tạo theo các nội dung và theo từnglứa tuổi. Hệ thống hỗ trợ khả năng quản lý nội dung các chương trình học tập, đàotạo. Giao diện hệ thống đảm bảo thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện chongười sử dụng.

Hệ thống cho phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ learning mới vào hệthống IPTV hiện tại theo yêu cầu. Có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấpthird-party tích hợp vào hệ thống để cung cấp dịch vụ.1.4.6.5. Thương mại trên ti vi

Thương mại qua TV là các dịch vụ tương tác cho phép người sử dụng trao đổi,mua bán và đấu giá những sản phẩm được giới thiệu trên TV hoặc những chươngtrình quảng cáo. Để thuê bao có thể đăng kí, thực hiện các dịch vụ này hệ thống cầnhỗ trợ các phương thức đặt hàng, thanh toán, giao hàng đến tận tay người dùng.

Hệ thống có sự đồng bộ, nhất quán từ server, middleware, EPG đến STB đểcung cấp dịch vụ đến người sử dụng. Hỗ trợ giới thiệu, quảng bá các thông tin sảnphẩm trên các kênh Live TV, VoD... một cách linh động và hiệu quả. Có giải pháptích hợp với hệ thống thanh toán qua ngân hàng, giải pháp đảm bảo an toàn trả tiềntrực tuyến.1.4.6.6. Tương tác qua di động

Dịch vụ này cho phép thuê bao có thể xem và tương tác hình ảnh thông quacác thiết bị cầm tay như trên màn hình TV. Ngoài ra còn có thể cho phép thuê baotừ thiết bị cầm tay của mình điều khiển mọi quá trình tương tác của STB đối với hệthống qua thiết bị cầm tay của mình.

Ví dụ, khi thuê bao đang bận đi công tác nhưng muốn thu một chương trìnhmà họ thích xem tại một thời điểm nào đó vào bộ nhớ trên STB của mình tại nhà.Họ có thể điều khiển từ thiết bị cầm tay của họ trên thiết bị cầm tay.1.4.6.7. Tin nhắn trên ti vi

Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực với nhau thông quahệ thống IPTV. Ngoài chat trực tiếp với nhau, người sử dụng có thể chat với cácngười dùng của hệ thống khác như Yahoo, MSN, các tin nhắn SMS...

Hệ thống có thể quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile). Quảnlý danh sách bạn bè như thêm, xóa, sửa thông tin, có chế độ thông báo tới người



dùng khi có message mới đến. Quản lý thông tin Offline Message.Ngoài ra các tính năng khác sẽ phát triển như hỗ trợ voice chat và video

(webcam), STB hỗ trợ bàn phím không dây, font chữ Unicode và tích hợp bộ gõtiếng Việt.

1.4.7. Dịch vụ truyền hình hội nghịHội thảo truyền hình cho phép nhiều thuê bao tham gia đối thoại trực tuyến

thông qua truyền hình. Giải pháp này cho phép tổ chức các cuộc họp, các buổi hộithảo, đào tạo trực tuyến từ xa, người dùng có thể tham gia từ bất cứ vị trí địa lý nàomiễn là có kết nối hệ thống IPTV.

Hệ thống hỗ trợ việc thay đổi các thông số về chất lượng hình ảnh, chuẩnnén, … cho phù hợp với băng thông của mạng lưới.

1.4.8. Dịch vụ gia tăng khác1.4.8.1. Tin nhắin SMS/MMS

Chức năng này cho phép người dùng TV có thể gửi nhận tin nhắn SMS, MMSđến các mạng di động. Cho phép gửi nhận tin nhắn trực tiếp giữa người sử dụng củahệ thống IPTV và người sử dụng của mạng mobile.

Hệ thống có giao diện nhập tin nhắn dễ dàng, STB sẽ hỗ trợ bàn phím khôngdây trong tương lai. Có chế độ cảnh báo người dùng khi có SMS mới đến.1.4.8.2. Thư điện tử trên ti vi

Chức năng này giống như một trình email-client. Người dùng có thể gửi, nhận,đọc trực tiếp email thông qua màn hình giao diện trên màn hình TV. Tuy nhiên hiệntại các STB cấu hình thấp có hạn chế là không thể gửi được file đính kèm, cần pháttriển khả năng tích hợp thiết bị đầu vào (USB chẳng hạn..) để upload nội dung.

Chức năng này hỗ trợ đầy đủ chuẩn SMTP, POP3 thông dụng. Hỗ trợ các tínhnăng email-client cơ bản như: CC, BCC, HTML mail, chèn chữ ký (signature), sắpxếp message theo các tiêu chí khác nhau... Cho phép cấu hình, tạo nhiều tài khoảnemail kết nối gửi nhận email đến các mail-server khác nhau. Quản lý thông tinAddress Book.1.4.8.3. Chia sẻ truyền thông (an bum ảnh)

Chức năng này cho phép người sử dụng thông qua hệ thống IPTV có thể tạo,lưu trữ và quản lý các album ảnh của mình.

Hệ thống album cho phép quản lý theo các category khác nhau. Hỗ trợ giaodiện thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện. Chức năng tìm kiếm thông tin ảnh,tạo các thư mục cá nhân (Private).



1.4.8.4. Ghi nhật ký hình ảnhDịch vụ này cho phép người sử dụng IPTV có thể tạo riêng cho mình một blog

có khả năng lưu trữ các clip video. Người dùng có thể soạn thảo, thêm mới các đềmục, bài viết dễ dàng.

Hệ thống hỗ trợ quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile), chophép phân quyền các thành viên khác nhau. Người sử dụng có thể quản lý danhsách bạn bè như thêm, xóa, sửa thông tin.1.4.8.5. Quan sát toàn cầu

Dịch vụ này ứng dụng cho theo dõi giao thông, giám sát an ninh và giám sáthộ gia đình từ xa. Với loại hình dịch vụ này, hệ thống IPTV có thể ứng dụng chotập người sử dụng nhóm lớn như các công ty, doanh nghiệp.

Hệ thống hỗ trợ giải pháp hoàn chỉnh cho phép tích hợp cung cấp dịch vụ trênhệ thống IPTV đã triển khai. Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (camera,remote,..) phía người sử dụng hỗ trợ cho việc monitoring.Kết luận chương 1

Công nghệ truyền hình số tạo ra những cải tiến về cơ bản so với các dịch vụtruyền hình tương tự. Sự xuất hiện truyền hình số mang lại những lợi ích rõ rệt vềchất lượng hình ảnh, âm thanh và khả năng truy cập tới nhiều dịch vụ giải trí mới.

IPTV là phương pháp mới để truyền tải nội dung truyền hình số trên mạng vàđược xem là một phần của dịch vụ triple-play thường được các nhà khai thác Viễnthông trên thế giới cung cấp. Thuật ngữ IPTV mô tả hệ thống có thể truyền tải cácchương trình truyền hình trực tiếp, phim và các loại nội dung video tương tác kháctrên mạng dựa trên IP. Các thành phần cấu tạo nên mạng IPTV này gồm các hệthống nhỏ như các quá xử lý video, bảo mật mạng truyền tải. Cấu trúc hạ tầng mạngIPTV từ đầu cuối-tới-đầu cuối có thể bao gồm tất cả hay một số các thành phần sau:

Trung tâm số liệu IPTV chịu trách nhiệm xử lý và chuẩn bị nội dung đểtruyền tải qua mạng băng rộng.

Mạng phân phối IPTV bao gồm nhiều phần tử và công nghệ truyền tải nộidung IPTV từ trung tâm số liệu tới các đối tượng sử dụng.

Thiết bị set-top box được lắp đặt tại nhà các thuê bao cung cấp kết nối giữaTV và mạng truy nhập dựa trên IP.

Mạng trong nhà của người sử dụng cho phép phân phối số liệu, thoại vàvideo giữa các thiết bị khác nhau.

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 2: Công nghệ truyền hình trên IP


CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP

2.1. Kiến trúc hệ thống IPTV

Hình 6: Kiến trúc chung của một hệ thống IPTVKiến trúc IPTV gồm các khối chức năng sau:* Nguồn nội dung: Nguồn dữ liệu, có chức năng thu nhận các nội dung dữ liệu

như phim ảnh từ các nhà sản xuất và các nguồn khác. Sau đó, các nội dung nàyđược mã hóa và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu để phục vụ cho dịch vụ video theo yêucầu (VoD).

* Nút dịch vụ IPTV: Các node dịch vụ IPTV, có chức năng nhận các luồng dữliệu hình ảnh dưới các định dạng khác nhau. Các luồng dữ liệu này sẽ được địnhdạng và đóng gói lại để truyền đi với chất lượng dịch vụ (QoS) đảm bảo. Đối vớiviệc quản lý dịch vụ, các node dịch vụ này sẽ trao đổi trực tiếp với thiết bị đầu cuốingười sử dụng (CPE), còn đối với các thuê bao các node dịch vụ này trao đổi vớidịch vụ IPTV.

* Mạng phân phối diện rộng: Mạng phân bố vùng rộng hình thành nên việcphân bổ khả năng, dung lượng và chất lượng của dịch vụ. Mạng này cũng gồm cácchức năng khác như truyền đa hướng, việc này rất cần thiết cho việc phân bổ cácluồng dữ liệu IPTV từ các node dịch vụ đến người sử dụng một cách tin cậy vàđúng thời gian. Ngoài ra, mạng lõi và mạng truy nhập gồm cả mạng đường trụcquang và bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAMs).

* Kết nối người sử dụng: Kết nối truy nhập người sử dụng, đòi hỏi sử dụngcác công nghệ DSL tốc độ cao như ADSL2+ và VDSL, thông tin được truyền đếnngười sử dụng qua đường điện thoại.

* Thiết bị đầu cuối người sử dụng (CPE): Thiết bị đầu cuối người sử dụng



cung cấp chức năng kết cuối mạng băng rộng (B-NT). Thiết bị này có thể cung cấpcác chức năng như cổng định hướng, set-top box, internet.

* Khách thể IPTV: Là khối chức năng có nhiệm vụ kết cuối lưu lượng IPTVtại đầu cuối người sử dụng. Thiết bị này, ví dụ như set-top box, thực hiện chức năngxử lý như thiết lập kết nối và QoS đối với các node dịch vụ, giải mã các luồng tínhiệu hình ảnh, chuyển đổi kênh, hiển thị điều khiển và các kết nối đến các ứng dụngngười sử dụng như truyền hình số tiêu chuẩn (SDTV) hoặc truyền hình số độ nétcao (HDTV).

2.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTVHệ thống cung cấp dịch vụ IPTV sẽ bao gồm các thành phần và thể hiện như

trong hình 7.

Hình 7: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTVHệ thống cung cấp nguồn dữ liệu: Thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương trình

từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất và các nguồn khác đểchuyển sang hệ thống Headen.

Hệ thống đầu cuối (Headend): Thu, điều chế và giải mã nội dung hình ảnh vàâm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa để chuyển đổi nộidung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn.

Hệ thống trung gian (Middleware): có vai trò gắn kết một số thành phần logícthành một hệ thống phần mềm IPTV/video hoàn chỉnh hơn. Hệ thống Middlewarecung cấp giao diện người sử dụng cho cả dịch vụ băng rộng và theo yêu cầu. Hệthống này cũng được sử dụng như phần mềm liên kết để tích hợp các sản phẩm từ



các nhà cung cấp khác nhau thành một mức ứng dụng.Middleware cung cấp khảnăng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năngquản lý chương trình điện tử (EPG) và thiết bị đầu cuối người sử dụng (STB), đồngthời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai.

Hệ thống phân phối nội dung: Bao gồm các cụm máy chủ truyền hình theo yêucầu (VoD) và các hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dungđã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo.Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp vớitải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao.

Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM): Giúp nhà khai thác bảo vệ nội dungcủa mình, như trộn các tín hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đitrên mạng Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại STB phía thuê bao.

Mạng truy nhập: Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà cungcấp đến khách hàng

Thiết bị đầu cuối người sử dụng (STB): Thiết bị đầu cuối phía người sử dụngcho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV. STB cũng có thể hỗtrợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truynhập web ...

Hệ thống quản lý mạng và tính cước.

2.3. Mạng cung cấp dịch vụ Triple PlayHiện nay, với việc sử dụng các công nghệ mạng truy nhập và chuyển mạch gói

dựa trên giao thức IP, các công ty viễn thông có thể giảm chi phí đầu tư đồng thờiđưa ra được nhiều loại dịch vụ mới. Các nhà cung cấp đường truyền đang nỗ lực đểchuyển đổi từ “kênh sang gói” theo định hướng công nghệ chiến lược của họ đểtăng khả năng tạo ra dịch vụ và cung cấp với giá thành thấp và tạo ra được một cấutrúc mạng IP linh hoạt. Sự phát triển của các sản phẩm mới là chìa khóa cho sựchuyển đổi này, cụ thể như các chuyển mạch mềm dùng cho các dịch vụ thoại, cáchệ thống Headend số để cung cấp truyền hình IP, các hệ thống mạch vòng băngrộng cho phép hợp nhất thoại, số liệu và truyền hình trên một hạ tầng mạng truynhập duy nhất. Với sự tác động của các công nghệ gói, các nhà cung cấp dịch vụ cóthể duy trì khả năng cạnh tranh bằng cách cung cấp các dịch vụ "Triple-Play" vớithoại - số liệu - truyền hình trên các đường truyền DSL.



Hình 8: Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ Triple PlayTrong kiến trúc mạch vòng nội hạt cung cấp dịch vụ Triple Play, một hệ thống

mạch vòng mang các lưu lượng thoại, số liệu và truyền hình từ các RT (RemoteTerminal) sử dụng các đường dây điện thoại tiêu chuẩn với giao diện DSL. Các RTđược kết nối đến đầu cuối trạm trung tâm (COT) thông qua mạng truy nhập. Kháchhàng được kết nối trực tiếp trên các đôi cáp đồng đến trạm trung tâm (CO) có thểnhận được tất cả các dịch vụ như nhau trực tiếp từ COT. COT cung cấp các truynhập đến mạng chuyển mạch công cộng (PSTN) thông qua hệ thống chuyển mạchtruyền thống hoặc chuyển mạch mềm (dùng cho VoIP), cung cấp truy nhập Internetthông qua thiết bị định tuyến và cung cấp truy nhập đến các dịch vụ truyền hìnhthông qua kết nối đến Video Headend.

Giải pháp này sử dụng công nghệ IP tiêu chuẩn. Về mặt kỹ thuật, cách tiếp cậnnày loại bỏ sự phức tạp của mạng. Về mặt kinh tế, giải pháp này giảm đáng kể chiphí xây dựng và vận hành mạng.

Xét về khía cạnh lưu lượng, khách hàng kết nối vào mạng tại đầu xa (RT) haytrung tâm (CO) qua các giao tiếp truyền thống như các đường analog/POTS, E1 hayDSL. Mọi lưu lượng không phải là IP sẽ được chuyển đổi thành các gói tại RT, vídụ thoại analog được chuyển thành VoIP. RT được kết nối đến CO qua các liên kếtEthernet hoặc POTS theo mọi cấu hình mạng như ring, string, star, v.v... phù hợpvới cấu hình mạng của nhà cung cấp. Lưu lượng IP đi từ RT đến COT tại CO. COTkết nối với các thiết bị chuyển mạch Class 5 và kết nối đến thiết bị định tuyến truynhập Internet, chuyển mạch mềm và đến các Video Headends.

2.4. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTVCùng với sự phát triển mạnh mẽ của máy tính và sự ra đời của internet, thì

việc tìm ra một phương pháp nén ảnh nhằm giảm bớt không gian lưu trữ thông tinvà truyền thông trên mạng là yêu cầu cấp thiết. Các kỹ thuật nén Video đều cố gắng



giảm lượng thông tin cần thiết cho một chuỗi các bức ảnh, mà không làm giảm chấtlượng ảnh. Mục đích của nén video là giảm bớt số bít khi lưu trữ và truyền bằngcách loại bỏ lượng thông tin dư thừa trong từng frame và dùng kỹ thuật mã hoá đểtối thiểu hoá lượng thông tin quan trọng cần lưu giữ. Với một thiết bị lưu hình kỹthuật số thông thường, ảnh sau khi được số hoá sẽ được nén lại. Quá trình nén sẽ xửlý các dữ liệu trong ảnh để đưa hình ảnh vào một không gian hẹp hơn như trongthiết bị nhớ kỹ thuật số hoặc qua đường dây điện thoại, ... Với thị trường lưu hìnhkỹ thuật số hiện nay, các chuẩn nén phổ biến là Motion JPEG (MJPEG), Wavelet,H.261/ H.263/ H.263+/ H.263++ và MPGE-1/ MPGE-2/ MPGE-4. Nhìn chung, cóhai nhóm tiêu chuẩn chủ yếu: nhóm một gồm định dạng nén MJPEG và Wavelet; vànhóm hai gồm các định dạng chuẩn còn lại. Các thuật toán mã hóa của hai nhóm làtương tự nhau nhưng mục đích của chúng lại khác nhau. H.26x series được pháttriển cho điện thoại truyền hình trong khi MPEG series được phát triển chính choviệc quảng bá hình ảnh chất lượng cao.

Hình 9: Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén

2.4.1. Chuẩn nén MJPEG và WaveletTính chất chung của các ảnh số là tương quan giữa các pixel ở cạnh nhau lớn,

điều này dẫn tới dư thừa thông tin để biểu diễn ảnh. Việc dư thừa thông tin dẫn tớiviệc mã hoá không tối ưu. Do vậy, ta cần tìm phương án biểu diễn ảnh với tươngquan nhỏ nhất, để giảm thiểu độ dư thừa thông tin của ảnh. Có 2 kiểu dư thừa thôngtin như sau:

* Dư thừa trong miền không gian: là tương quan giữa không gian pixel của



ảnh (các pixel lân cận của ảnh có giá trị gần giống nhau, trừ những pixel ở giápđường biên ảnh).

* Dư thừa trong miền tần số: là tương quan giữa những dải màu hoặc các dảiphổ khác nhau.

* Trọng tâm của các nghiên cứu về nén ảnh là giảm bớt một số bit để biểu diễnảnh bằng việc loại bỏ dư thừa trong miền không gian và miền tần số càng nhiềucàng tốt. Các chuẩn nén MJPEG và Wavelet đều tuân theo nguyên tắc tìm ra cácphần tử dư thừa miền không gian (mỗi Frame nén tự động). Trong khi đó, đặc trưngcủa các chuẩn nén thuộc nhóm 2 là loại bỏ dư thừa ở cả miền không gian và miềntần số của ảnh.

* MJPEG là định dạng nén ảnh lâu đời nhất và đã được dùng phổ biến. Khidùng chuẩn nén MJPEG, ảnh được phân chia thành các khối vuông ảnh, mỗi khốivuông có kích thước 8 x 8 pixel và biểu diễn mức xám của 64 điểm ảnh. Mã hoábiến đổi cosin rời rạc DCT (Discrete Cosin Tranform) trong chuẩn nén này khaithác sự tương đồng giữa các pixel trong mỗi khối, để lấy ra các biểu diễn ảnh vớitương quan nhỏ. Chuỗi biểu diễn sẽ bị rút ngắn, tuỳ theo mức nén của hệ thống hiệnhành với qui trình rút ngắn chuỗi biểu diễn. Vì vậy, hình ảnh sau khi giải nénthường có nhiều sai lệch so với ảnh gốc.

Ở chuẩn nén Wavelet, thay vì mã hoá theo từng khối 8 x 8, việc thực hiện trêntoàn bộ bề mặt ảnh, một loạt các bộ phận lọc ở khâu chuyển đổi sẽ phân tích các dữkiện về từng điểm ảnh và cho ra một tập các hệ số. Do chuẩn Wavelet có tác dụngvới toàn bộ bề mặt ảnh, nên các sai lệch ở ảnh giải nén sẽ khác với MJPEG. Hiệuứng ghép mảnh không xảy đến với ảnh được quan sát, nhưng độ phân giải hình ảnhgiảm cũng như một vài vết mờ sẽ xuất hiện.

Các định dạng Wavelet và MJPEG đều gây ra hiện tượng mất thông tin ở ảnhgiải nén. Sự dư thừa khả năng lưu ảnh ở mắt người cảm thụ khi dùng chuẩn nénWavelet ít hơn MJPEG 30%.

2.4.2. Chuẩn nén MPEG-x và H.26xMPEG không phải là một công cụ nén đơn lẻ, ưu điểm của ảnh nén dùng

MPEG là ở chỗ MPEG có một tập hợp các công cụ mã hóa chuẩn, chúng có thể kếthợp với nhau một cách linh động để phục vụ cho một loạt các ứng dụng khác nhau.Nguyên lý chung của nén tín hiệu video là loại bỏ sự dư thừa về không gian và sựdư thừa về thời gian, được thực hiện trước hết nhờ sử dụng tính chất giữa các ảnhliên tiếp. Chúng ta dùng tính chất này để tạo ra các bức ảnh mới nhờ vào thông tintừ những bức ảnh gửi trước đó. Do vậy ở phía bộ mã hóa ta chỉ cần giữ lại những



ảnh có sự thay đổi so với ảnh trước, sau đó ta dùng phương pháp nén về không giantrong những bức ảnh sai khác này. Nói một cách cụ thể, nguyên lý chung của cácchuẩn nén là phỏng đoán trước chuyển động của các frame ở bộ mã hóa. Mỗi frameở tại một thời điểm nhất định sẽ có nhiều khả năng giống với các frame đứng ngaytrước và sau đó. Các bộ mã hóa sẽ tiến hành quét lần lượt những phần nhỏ trongmỗi frame (marco blocks) và phát hiện ra marco block nào không thay đổi từ framenày tới frame khác. Phía bên thu, tức bộ giải mã đã lưu trữ sẵn những thông tinkhông thay đổi từ frame này tới frame khác, chúng được dùng để điền thêm vào vịtrí trống trong ảnh được khôi phục.

Tuy nhiên, do sự tương đồng giữa các frame là rất lớn, nên sự phát hiện ra cácsai lệch là rất khó. Do vậy ảnh khôi phục khó đạt được như ảnh gốc. Điều này đồngnghĩa với việc chất lượng ảnh cũng tương tự như khi dùng chuẩn Wavelet vàMJPEG, nhưng dung lượng kênh truyền và không gian lưu trữ của các chuẩn nénH.26x và MPEG-x là nhỏ hơn (ví dụ như không gian lưu trữ của chuẩn H.263 nhỏhơn Motion JPEG từ 3 tới 5 lần). Sự khác biệt giữa các chuẩn nén này (như ở H.26xvà MPEG-x) chủ yếu nằm ở khâu tiên đoán các frame mới và cách thức tính toánsai lệch giữa các frame hiện tại và frame phỏng đoán. Chuẩn nén H.26x (gồm cácthế hệ H.261, H.262 và H.263, ...), thường có tốc độ mã hoá tín hiệu thấp hơnMPEG-x (khoảng 1,5 Mbps với độ phân giải hình 352 x 288) do dùng chủ yếu trongviễn thông. Trong khi đó, chuẩn MPEG-2 dùng cho thị trường giải trí có độ phângiải hình cao hơn, và mang lại chất lượng hình ảnh tốt (cao hơn 1,5 Mbps với độphân giải 352x288 hoặc 6 Mbps cho phân giải hoàn chỉnh).

2.4.3. Chuẩn nén MPEG-2MPEG-2, ra đời năm 1994, là tên của một nhóm các tiêu chuẩn mã hóa cho tín

hiệu âm thanh và hình ảnh số, được chấp thuận bởi MPEG (Moving Picture ExpertGroup) và được công bố trong tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 13818. MPEG-2 thườngđược sử dụng để mã hóa âm thanh và hình ảnh cho các tín hiệu broadcast bao gồmtruyền hình vệ tinh quảng bá trực tiếp và truyền hình cáp. MPEG-2 với một số sửađổi cũng là khuôn dạng được sử dụng bởi các phim DVD thương mại tiêu chuẩn.MPEG-2 bao gồm các phần chính sau:

* MPEG-2 Systems part (part 1) xác định hai khuôn dạng riêng biệt. Luồngtruyền tải (Transport Stream) được thiết kế để mang âm và hình ảnh số qua cácphương tiện không được tin cậy lắm. MPEG-2 Transport Stream thường được sửdụng trong các ứng dụng băng rộng, như ATSC và DVB. MPEG-2 Systems cũngxác định các luồng chương trình (Program Stream), một khuôn dạng được thiết kế



cho các phương tiện có độ tin cậy chấp nhận được như đĩa. MPEG-2 ProgramStream được sử dụng trong các tiêu chuẩn DVD và SVCD. MPEG-2 System đượcbiết đến chính thức là ISO/IEC 13818-1 và ITU-T Rec.H222.0

* MPEG-2 Video part (part 2) tương tự như MPEG-1, nhưng cũng hỗ trợ chovideo xen kẽ (interlaced video, khuôn dạng được sử dụng cho các hệ thống truyềnhình quảng bá tương tự). MPEG-2 video không tối ưu cho các tốc độ bít thấp (<1Mbit/s), nhưng lại thực hiện tốt hơn MPEG-1 tại tốc độ 3 Mbit/s và cao hơn. Toànbộ các bộ giải mã Video tuân theo chuẩn MPEG-2 hoàn toàn có khả năng phát lạicác luồng video MPEG-1. MPEG-2 Video được biết đến chính thức là ISO/IEC13818-2 và ITU-T REc. H.262.

* MPEG-2 Audio part (part 3) cải tiến chức năng âm thanh của MPEG-1 bằngcách cho phép mã hóa các chương trình âm thanh với nhiều hơn hai kênh. Part 3cũng tương thích với chuẩn, cho phép các bộ giải mã âm thanh MPEG-1 giải mã cácthành phần âm thanh nổi (stereo).

MPEG-2 được dùng để mã hóa hình ảnh động và âm thanh và để tạo ra bakiểu khung số liệu (intra frame, forward predictive frame và bidirectional pridictedframe) có thể được sắp xếp theo một trật tự cụ thể gọi là cấu trúc nhóm các hình ảnh(group of picture, GOP).

Một luồng video MPEG-2 được tạo nên bởi một chuỗi các khung số liệu mãhóa hình ảnh. Có ba cách để mã hóa một hình ảnh là: intra-coded (I picture),forward predictive (P picture) và bidirectional predictive (B picture). Các hình ảnhcủa luồng video được phân ra thành một kênh chứa thông tin về độ sáng (luminance,còn gọi là kênh Y) và hai kênh thành phần màu (chrominance, còn gọi là tín hiệumàu phân biệt Cb và Cr).

MPEG-2 sử dụng các chuẩn mã hóa âm thanh mới, đó là:* Mã hóa tốc độ bít thấp với tần số lấy mẫu giảm đi một nửa (MPEG-1 Layer

1/2/3 LSF).* Mã hóa đa kênh, lên đến 5.1 kênh* MPEG-2 AAC

2.4.4. Chuẩn nén MPEG-4:MPEG-4 là một chuẩn nén chính được sử dụng để nén dữ liệu về âm thanh và

hình ảnh (audio and visual, AV). Được đưa ra vào năm 1998, MPEG-4 được lựachọn cho nhóm các tiêu chuẩn hình ảnh và âm thanh. MPEG-4 được ứng dụng choweb, CD, videophone và truyền hình quảng bá.

MPEG-4 tiếp thu các đặc điểm của MPEG-1 và MPEG-2 và các chuẩn khác



liên quan và bổ sung thêm các tính năng mới như hỗ trợ VRML cho 3D, các file baogồm các vật thể được định hướng (gồm audio, video và VRML).

MPEG-4 thực sự là một dạng nén ảnh mang tính đột phá của công nghệ nénhình đương đại, thể hiện rõ nét ở những tiêu chuẩn sau:

* Áp dụng những tiêu chuẩn có tính mở cao với sự hỗ trợ đắc lực từ ngànhcông nghiệp an ninh và công nghiệp máy tính.

* Khả năng truyền theo dòng và mạng lưới.* Tối thiểu hóa dung lượng kênh truyền và không gian lưu trữ trong khi vẫn

giữ được tính trung thực của ảnh.Những chuẩn nén MPEG-4 có profile dạng đơn giản chiếm lĩnh đa phần thị

trường. MPEG-4 đã được phát triển và hoàn thiện trở thành định dạng nén hình tiêntiến, hoàn hảo, với tiêu chí tập trung phát triển những nhân tố giúp tăng cường chấtlượng hình ảnh, cũng như phục vụ đắc lực cho các thiết bị giám sát có các framedạng chữ nhật. Mỗi bit stream hiển thị trong định dạng nén MPEG-4 cung cấp mộtmô tả mang tính phân tầng về hình ảnh hiển thị. Từng lớp dữ liệu được đưa vàoluồng bit bởi những mật mã đặc biệt gọi là mật mã khởi nguồn.2.4.4.1. Phân phối các luồng dữ liệu

Hình 10: Mô hình các lớp hệ thống MPEG-4Việc phân phối một cách đồng bộ các luồng thông tin từ nguồn đến đích được

xác định dưới dạng lớp đồng bộ (Sync Layer) và một lớp phân phối (Delivery Layer)gồm hai lớp được ghép lại là DMIF Layer và TransMux Layer.

DMIF Layer được điểu khiển bởi giao diện DMIF (Delivery MultimediaIntergration Framework), là giao diện giữa ứng dụng và truyền tải. Một ứng dụngđơn lẻ có thể chạy trên các lớp truyền tải khác nhau khi được hỗ trợ DMIF.

MPEG-4 DMIF hỗ trợ các chức năng sau:



* Là một giao diện ứng dụng trong suốt* Điều khiển việc thiết lập các kênh FlexMux* Sử dụng các mạng đồng nhất giữa các peer tương tác với nhau: IP, ATM, di

động, PSTN, ISDN băng hẹp* Hỗ trợ mạng di động, được phát triển cùng với ITU-T* UserCommands với bản tin xác nhận* Quản lý thông tin MPEG-4 Sync LayerLớp “TransMux” cung cấp các dịch vụ truyền tải phù hợp với các yêu cầu về

QoS. Chỉ giao diện đối với lớp này được xác định bởi MPEG-4 trong khi các sắpxếp cụ thể của các gói dữ liệu và điều khiển báo hiệu cần được tiến hành cùng vớicác phần chính có tác dụng qua các giao thức truyền tải tương ứng. Bất kì giao thứctruyền tải tồn tại thích hợp nào như (RTP)/UDP/IP, (AAL5)/ATM hoặc luồngtruyền tải của MPEG-2 qua một lớp kết nối thích hợp nào có thể trở thành một ví dụTransMux đặc trưng. Sự lựa chọn này chuyển tới người sử dụng cuối/nhà cung cấpdịch vụ và cho phép MPEG-4 được sử dụng trong một dải của môi trường vận hành.

Sử dụng công cụ ghép kênh FlexMux là lựa chọn, lớp này có thể bỏ trống nếulớp TransMux ở dưới cung cấp toàn bộ các chức năng yêu cầu. Tuy nhiên, lớp đồngbộ (Sync Layer) thì luôn phải tồn tại. Chức năng của lớp này như sau:

* Nhận dạng các khối truy nhập, truyền tải timestamps và thông tin tham chiếunhịp và nhận dạng dữ liệu mất

* Lựa chọn dữ liệu chèn vào từ các luồng sơ cấp khác thành luồng FlexMux.* Truyền thông tin điều khiển* Chỉ rõ QoS yêu cầu đối với mỗi luồng sơ cấp và luồng FlexMux* Chuyển các yêu cầu QoS thành các tài nguyên mạng thực tế* Kết hợp các luồng sơ cấp với các đối tượng trung gian* Truyền đi các sắp xếp của các luồng sơ cấp tới kênh FlexMux và TransMux

2.4.4.2. Hệ thốngMPEG-4 được xác định là công cụ của các thuật toán nén tiên tiến đối với các

dữ liệu hình ảnh và âm thanh. Các luồng dữ liệu (Elementary Streams, ES) là kếtquả từ quá trình mã hóa được truyền đi và lưu trữ riêng biệt.

Mối quan hệ giữa các thành phần hình ảnh và âm thanh được mô tả thành haimức chính:

* BIFS (Binary Format for Scenes) mô tả sự sắp xếp về không gian và thờigian của các đối tượng. Người xem có thể có khả năng tương tác với các đối tượng,ví dụ sắp xếp lại chúng trên màn ảnh hoặc thay đổi quan điểm về cách xem trongmôi trường 3D.



* Tại lớp thấp hơn, Object Descriptors (ODs) xác định quan hệ giữaElementary Streams thích hợp với từng đối tượng (ví dụ luồng âm thanh và hìnhảnh của một người trong một cuộc hội nghị truyền hình). ODs cũng cung cấp thêmcác thông tin như nhu cầu URL để truy nhập Elementary Stream, các đặc tính củabộ giải mã, vật sở hữu trí tuệ, ...2.4.4.3. MPEG-4 Audio

MPEG-4 Audio tạo điều kiện thuận lợi cho một lượng lớn các ứng dụng từ cácbài diễn thuyết đơn giản đến các hình ảnh đa kênh chất lượng cao, và từ các âmthanh tự nhiên đến các âm thanh tổng hợp. Đặc biệt, MPEG-4 hỗ trợ các biểu diễnhiệu suất cao của các đối tượng hình ảnh bao gồm:

* Các tín hiệu hình ảnh thông thường: Hỗ trợ cho việc mã hóa hình ảnh thôngthường từ chất lượng thấp đến cao được cung cấp bởi kĩ thuật mã hóa biến đổi. Vớichức năng này, một dải rộng các bít và băng tần được bao phủ. Bắt đầu tại tốc độ bít6 kbit/s và băng tần dưới 4kHz và mở rộng tới hình ảnh chất lượng quảng bá từ đơntới đa kênh. Chất lượng cao có thể đạt được với độ trễ thấp. Mã hóa hình ảnh thamsố (Parametric Audio Coding) cho phép âm thanh với tốc độ thấp.

* Các tín hiệu thoại: Mã hóa thoại được tiến hành sử dụng tốc độ từ 2kbit/s tới24 kbit/s sử dụng công cụ mã hóa thoại. Tốc độ bít thấp hơn, ví dụ 1,2 kbit/s, cũngcó thể khi mã hóa tốc độ thay đổi được cho phép. Khi sử dụng công cụ HVXC, tốcđộ và cường độ có thể được thay đổi dưới sự điều khiển của người sử dụng trongkhi phát lại. Nếu công cụ CELP được sử dụng, việc thay đổi tốc độ phát lại có thểđạt được bằng cách sử dụng và thêm vào các công cụ để việc xử lí được hiệu quả.2.4.4.4. MPEG-4 Visual

MPEG-4 Visual tiêu chuẩn cho phép mã hóa lai ghép các hình ảnh tự nhiên(căn cứ vào pixel) và các cảnh nhân tạo (lấy ra từ máy tính). Dưới đây là tổng quanvề các công cụ và thuật toán của chuẩn hình ảnh MPEG-4.

* Các định dạng được hỗ trợ bởi MPEG-4 Visual:+ Tốc độ bít: từ 5 kbit/s đến lớn hơn 1 Gbit/s+ Các định dạng: phát triển không ngừng cũng như các hình ảnh kết hợp

chặt chẽ với nhau+ Giải pháp: điển hình từ sub-QCIF tới giải pháp ‘Studio’ (4k x 4k pixels)

* Hiệu quả nén:+ Đối với toàn bộ các tốc độ bít được đánh địa chỉ, thuật toán này rất hiệu

quả. Thuật toán này bao gồm việc kết hợp mã hóa với chất lượng được điều chỉnhgiữa “khả năng chấp nhận” đối với tốc độ nén cao với “near lossless’

+ Nén hiệu quả đối với mạng lưới 2-D và 3-D



+ Truyền hình truy nhập ngẫu nhiên cho phép các chức năng như tạm dừng,chuyển đổi nhanh của các chương trình truyền hình được lưu trữ

* Các chức năng Content-Based+ Mã hóa nội dung hình ảnh và video cho phép tách biệt việc giải mã và tái

thiết lại các đối tượng video được định dạng riêng.+ Truy nhập ngẫu nhiên các nội dung các video cho phép các chức năng

như tạm dừng, chyển đổi nhanh các chương trình truyền hình được lưu trữ.+ Nhân mở rộng nội dung các chương trình truyền hình cho phép các chức

năng như làm thay đổi các text nhân tạo hay tự nhiên, bố cục, hình ảnh và chươngtrình truyền hình bao phủ nội dung truyền hình được thay đổi.

* Tính linh động cao về text, hình ảnh và video+ Tính linh động và đa dạng của bộ mã hóa cho phép mã hóa các luồng bít

phức tạp khác nhau đối với một tex, hình ảnh hoặc video.+ Tính linh động và đa dạng của bộ giải mã các luồng bít văn bản, hình ảnh

hoặc video được giải mã bởi bộ giải mã tại các mức độ phức tạp khác nhau. Nhìnchung chất lượng khôi phục lại liên quan đến độ phức tạp của bộ giải mã được sửdụng.

+ Tính linh động về không gian cho phép bộ giải mã giải mã một tập hợpcủa toàn bộ luồng bít được phát ra bởi bộ mã hóa để khôi phục lại và hiển thị cáctex, hình ảnh và video.

+ Tính linh động về thời gian cho phép bộ giải mã giải mã một tập hợp củatoàn bộ luồng bít được phát ra bởi bộ mã hóa để khôi phục lại và hiển thị video.

+ Tính linh động về chất lượng cho phép một luồng bít được phân tíchthành một số các lớp luồng bít có tốc độ bít khác nhau ví dụ như sự kết hợp của mộttập hợp các lớp vẫn có thể được giải mã thành một tín hiệu có nghĩa. Phân tíchluồng bít có thể xảy ra trong quá trình truyền hoặc giải mã. Nhìn chung chất lượngkhôi phục lại liên quan đến số lượng lớp được sử dụng để giải mã và khôi phục.

2.4.5. Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVCH.264 là tiêu chuẩn nén hình ảnh, được biết đến như MPEG-4 Part 10 hoặc

AVC (Advanced Video Coding). Phiên bản đầu tiên của H.264/AVC được hoànthiện vào tháng 5/2003. H.264/AVC tạo ra một tiêu chuẩn có khả năng cung cấpchất lượng hình ảnh tốt tại tốc độ bít thấp hơn các tiêu chuẩn trước đó như MPEG-2,H.263, hoặc MPEG-4 mà không cần tăng độ phức tạp về cấu trúc. Hơn nữa tiêuchuẩn này được áp dụng cho các ứng dụng trên các hệ thống và mạng đa chủng loại,gồm tốc độ bít cao và thấp, lưu trữ DVD, quảng bá, hình ảnh với độ phân giải thấp



và cao, các mạng gói RTP/IP, và các hệ thống điện thoại đa phương tiện ITU-T.H.264 được đặt tên theo dòng tiêu chuẩn H.26x của ITU-T, trong khi AVC

theo phía ISO/IEC MPEG. Mục đích của H.264 là tạo ra một chuẩn có khả năngcung cấp chất lượng video cao ở tốc độ bit thấp hơn hẳn (bằng một nửa hoặc thấphơn nữa) so với yêu cầu của các chuẩn trước đó (MPEG-2, H.263 hay MPEG-2 Part2) mà không làm tăng nhiều sự phức tạp trong thiết triển khai. Một mục tiêu khácđó là cho phép tiêu chuẩn được áp dụng cho nhiều kiểu ứng dụng (cho cả tốc độ bitthấp và cao, và cả độ phân giải video thấp và cao) và có thể làm việc tốt trên nhiềukiểu mạng và hệ thống (quảng bá, lưu trữ DVD, mạng gói RTP/IP, các hệ thốngđiện thoại đa phương tiện của ITU-T).

JVT gần đây đã hoàn thiện việc phát triển một số mở rộng so với chuẩn banđầu, được biết đến với tên gọi Mở rộng phạm vi độ trung thực (Fidelity RangeExtensions, FRExt). Các mở rộng này hỗ trợ mã hóa video trung thực cao bằng cáchtăng độ chính xác lấy mẫu (bao gồm mã hóa 10 bit và 12 bit) và thông tin mầu sắcđộ phân giải cao (bao gồm các cấu trúc lấy mẫu YUV 4:2:2 và YUV 4:4:4). Nhiềuđặc điểm khác cũng được thêm vào trong các mở rộng FRExt như chuyển đổi thíchứng giữa các khối 4x4 và 8x8, các ma trận trọng số lượng tử hóa dựa trên cảm biếncủa các bộ mã hóa cụ thể, hỗ trợ thêm nhiều không gian mầu sắc, ...

Một số tính năng mới của H.264/MPEG-4 Part 10 cho phép chuẩn này nén cáctín hiệu video hiệu quả hơn so với các chuẩn cũ và và linh hoạt hơn cho các ứngdụng trong các môi trường mạng. Một số các tính năng quan trọng đó là:

* Bù chuyển động đa hình sử dụng các hình ảnh đã được mã hóa trước đó làmtham chiếu theo cách linh hoạt hơn các chuẩn cũ, cho phép lên tới 32 hình ảnh thamchiếu được sử dụng (các chuẩn cũ chỉ sử dụng 1, hoặc 2 với trường hợp B picture).Tính năng đặc biệt này cho phép cải thiện tốc độ bit và chất lượng trong hầu hết cáctrường hợp.

* Bù chuyển động block có kích thước biến đổi với kích thước block rộng đến16x16 và nhỏ đến 4x4, cho phép phân mảnh chính xác các vùng chuyển động.

* Cấu trúc cặp macroblock, cho phép các macroblock kích thước 16x16 (sovới 16x8 ở MPEG-2).

* Độ chính xác bù chuyển động lên đến 1/4 pixel, cho phép thể hiện chính xáccác dịch chuyển của vùng chuyển động.

* Đánh số khung, cho phép tạo ra các chuỗi con (điều chỉnh về thời gian bằngcách gộp một ảnh giữa các ảnh khác), phát hiện và giấu các hình bị mất (xảy ra domất gói trên mạng hoặc lỗi kênh).

* Đếm thứ tự hình, cho phép giữ các hình và các giá trị mẫu theo trật tự trong



các hình được giải mã tách biệt với thông tin định thời (cho phép thông tin định thờiđược chuyển đi và điều khiển độc lập bởi hệ thống mà không ảnh hưởng đến nộidung hình ảnh được giải mã).

Các kỹ thuật này, cùng với nhiều kỹ thuật khác, làm cho H.264 hoạt động tốthơn so với các tiêu chuẩn trước, trong nhiều trường hợp và môi trường ứng dụngkhác nhau. H.264 thường làm việc tốt hơn rất nhiều so với MPEG-2, cho chất lượngtốt hơn ở tốc độ bít chỉ bằng một nửa hoặc thấp hơn so với yêu cầu của MPEG-2.H.264 cung cấp các profile sau:

* Baseline profile (BP): Dùng cho các ứng dụng chi phí thấp đòi hỏi ít tàinguyên hơn, chủ yếu dùng cho các ứng dung hội nghị truyền hình và di động.

* Main Profile (MP): Dùng cho các ứng dụng quảng bá và lưu trữ.Extended profile (XP): Có khả năng nén khá cao, giảm thiểu khả năng mất dữ liệu.

* High Profile (HiP): Dùng cho các ứng dụng quảng bá và lưu trữ đĩa, đặc biệtcho các ứng dụng truyền hình yêu cầu độ nét cao (HD-DVD, Bluray disc).

* High 10 Profile (Hi10P): Được xây dựng bên trên của HiP, hỗ trợ độ 10 bittrên một mẫu của độ chính xác của hình ảnh được giải mã.

* High 4:2:2 Profile (Hi422P): dùng cho các ứng dụng chuyên nghiệp sử dụngvideo quét xen kẽ, được xây dựng bên trên của Hi10P, hỗ trợ khuôn dạng lấy mẫusắc độ 4:2:2 trong khi sử dụng 10 bit trên một mẫu của độ chính xác của hình ảnhđược giải mã.

* High 4:4:4 Profile (Hi444P): được xây dựng bên trên của Hi422P, hỗ trợ lấymẫu sắc độ 4:4:4, lên đến 12 bit trên một mẫu.

MPEG đã tích hợp đầy đủ các hỗ trợ của H.264/AVC vào các hệ thống tiêuchuẩn của mình (MPEG-2 và MPEG-4) và các tập tin đa phương tiện theo tiêuchuẩn ISO.

ITU-T đã đưa H.264/AVC vào bộ tiêu chuẩn H.32x cho hệ thống điện thoại đaphương tiện. Dựa trên các tiêu chuẩn ITU-T, H.264/AVC được sử dụng rộng rãicho ứng dụng hội nghị truyền hình, và đã được ứng dụng trong các sản phẩm củacác công ty chiếm ưu thế trên thị trường (như Polycom và Tendberg). Điều quantrọng hơn cả là tất cả các sản phẩm hội nghị truyền hình mới đều hỗ trợ H.264/AVC.

H.264 cũng được sử dụng trong nhiều loại dịch vụ Video-on-Demand trênInternet để cung cấp phim và các show diễn truyền hình trực tiếp đến máy tính vàmáy thu hình và có khả năng sẽ thay thế chuẩn mã hóa H.262/MPEG-2 hiện tạiđang sử dụng trong các hệ thống truyền hình số quảng bá mặt đất và vệ tinh.

Yêu cầu về băng thông của các chuẩn nén:* So sánh hoạt động của chuẩn nén khác nhau như trong đồ thị dưới đây:



* Có thể thấy được từ đồ thị so sánh ở trên, kỹ thuật mã hóa H.264 rất hiệuquả ở dải băng thông thấp. Chất lượng video của chuẩn H.264 tại băng thông 1,5Mbps tốt hơn so với chuẩn MPEG-2 ở băng thông 3 Mbps. Sử dụng chuẩn nénH.264 có thể tiết kiệm được hơn một nửa băng thông.

Các lợi ích của H.264/AVC:* Hiệu quả nén gấp đôi, tốc độ nén bằng một nửa so với chuẩn MPEG-2 yêu

cầu đối với hình ảnh chất lượng cao và giảm được được dung lượng lưu trữ cầnthiết.

* Cho phép nhiều nội dung hơn được truyền đi trên hệ thống có sẵn với tốc độbít thấp hơn.

* Chi phí truyền dẫn thấp hơn do thời gian truyền giảm một nửa.* Chi phí triển khai thấp hơn với công nghệ H.264/AVC xây dựng trên nền

tảng tiêu chuẩn, phần cứng xử lí không độc quyền.* Kết hợp hợp với một lớp thích ứng mạng (Network Adaptation Layer) để

cung cấp một cách linh hoạt khả năng truyền tải qua mạng chuyển mạch gói vàluồng bít, cho phép nâng cấp một cách dễ dàng các giải pháp phân phối dựa trênMPEG-2.

* Sử dụng một thiết lập chung về công nghệ giữa mobile và IPTV: luồngTCP/UDP + H.264/AVC.

Bảng 4: Yêu cầu về băng thông đối với các chuẩn nén

Độ nét tiêu chuẩn Độ nét cao Ứng dụngMPEG-1 Lên đến 1,5 Mbps - Video on Internet, MP3MPEG-2 4 - 5 Mbps 18 - 20 Mbps Digital TV, DVDMPEG-4 Part10; H.264

2 - 4 Mbps 8 - 10 Mbps Multi video



Hình 11: So sánh hoạt động của các chuẩn nén

Hình 12: So sánh về yêu cầu băng thông, lưu trữ và thời gian tải của các chuẩnnén

2.5. Giao thức mạngDịch vụ IPTV bao gồm cả truyền hình trực tiếp (live TV) và truyền hình được

lưu trữ sẵn (Video on Demand). Việc xem truyền hình qua IPTV cần một máy tínhhoặc thiết bị “set-top-box” được kết nối tới TV. Các nội dung truyền hình được nénsử dụng chuẩn MPEG-2 hoặc MPEG-4 và được gửi đi dưới dạng luồng truyền tảiMPEG qua IP Multicast trong trường hợp truyền hình trực tiếp hoặc qua IP Unicasttrong trường hợp truyền hình theo yêu cầu. IP Multicast là phương pháp mà thông



tin được truyền đến các máy tính trong cùng thời điểm.

Hình 13: So sánh các phương thức truyền dẫnMột hệ thống IPTV tiêu chuẩn thường sử dụng các giao thức cơ bản sau:* Truyền hình trực tiếp sử dụng giao thức IGMP version 2 để kết nối tới một

luồng multicast (TV channel) hoặc dùng để chuyển các kênh truyền hình.* VoD sử dụng giao thức luồng thời gian thực (RTSP)* Ghi hình ảnh cá nhân trên mạng (NPRV)Multicast, còn được gọi là multiplex broadcast, là cách truyền thông tin tới

một nhóm các đích đến một cách đồng thời sử dụng một phương pháp hiệu quả đểtruyền các bản tin trên mỗi kết nối của mạng chỉ một lần và chỉ tạo ra các bản saokhi các kết nối đến các đích đến rẽ nhánh.

Thuật ngữ đa hướng (Multicast) thường được sử dụng để ám chỉ đến IPMulticast, vốn là một giao thức được sử dụng để truyền một cách hiệu quả số liệuđến nhiều người nhận cùng một lúc trên các mạng sử dụng giao thức TCP/IP bằngcách sử dụng một địa chỉ đa hướng. IP Multicast thường có liên quan đến các giaothức audio/video như RTP.

Có nhiều kỹ thuật đa hướng được sử dụng trên Internet. Trong khi IPMulticast sử dụng lớp địa chỉ đa hướng (lớp D) thì đa hướng rõ ràng (còn gọi làXcast) lại sử dụng các địa chỉ đơn hướng của tất cả các đích đến thay vì các địa chỉđa hướng được ấn định. Do kích thước gói IP nhìn chung bị giới hạn, Ecast khôngthể được sử dụng cho các nhóm với số lượng lớn các địa chỉ đa hướng.

Mô hình IP Multicast đòi hỏi phải giải quyết nhiều trạng thái bên trong mạnghơn so với mô hình IP unicast. Và cũng chưa có một cơ chế nào chứng tỏ được sẽcho phép mô hình IP multicast có thể mở rộng với hàng triệu người gửi và hàngtriệu nhóm multicast, do đó không thể tạo ra các ứng dụng multicast hoàn toàn dụngthực tế thương mại trên Internet. Kể từ 2003, những nỗ lực mở rộng multicast đếncác mạng lớn đã tập trung vào một trường hợp multicast một nguồn đơn giản hơn



và dễ kiểm soát hơn.Ưu điểm của đa hướng:* Sử dụng băng thông của mạng hiệu quả so với unicast - với unicast, tổng

dung lượng băng thông tăng tuyến tính với số thuê bao.* Yêu cầu sử dụng máy chủ là tối thiểu so với unicast - với unicast, kết nối của

mỗi khách hàng yêu cầu một luồng riêng; với IP Multicast, chỉ có một luồng đượcgửi ra từ máy chủ.

* Yêu cầu sử dụng mạng là tối thiểu - đây là hiệu quả của việc sử dụng IPMulticast.

Nhược điểm của đa hướng:* Phân phát gói thiếu độ tin cậy - do IP Multicast sử dụng UDP làm giao thức

truyền tải nên nó kế thừa sự thiếu tin cậy của UDP.* Khả năng lặp gói trên mạng: trong khi một giao thức định tuyến IP Multicast

hội tụ, có khả năng nhiều bản sao của một gói multicast sẽ đến khách hàng.* Không có khả năng tránh tắc nghẽn: do IP Multicast sử dụng UDP làm giao

thức truyền tải nên nó không có các cơ chế quay lui (backoff) và cửa sổ (window)của TCP.

So với đơn hướng thì đa hướng là phương thức truyền sử dụng ít băng thôngcủa mạng hơn. Một ứng dụng unicast sẽ gửi một bản copy của mọi gói dữ liệu đếnmọi người nhận. Ngược lại, multicast chỉ gửi một bản copy tới những người dùngmuốn nhận. Đây là phương thức thường được sử dụng nhất cho hội nghị video vàVideo-on-Demand hiện nay. Đồ thị dưới đây so sánh lưu lượng sử dụng giữamulticast và unicast dùng cho audio streaming và mọi người dùng đều nghe nhạc ởcùng tốc độ 8 Kbps.

Một số cộng đồng trong mạng Internet công cộng vẫn thường sử dụng IPMulticast và IP Multicast được sử dụng cho nhiều ứng dụng đặc biệt bên trongmạng IP dùng riêng (private IP network). Các giao thức IP Multicast:

* Giao thức quản lý nhóm Internet (IGMP).* Giao thức đa hướng độc lập (PIM).* Giao thức định tuyến đa hướng điều khiển khoảng cách (DVMRP).* Multicast OSPF (MOSPF).* Multicast BGP (MBGP).* Giao thức khôi phục nguồn đa hướng (MSDP).* Multicast Listener Discovery (MLD).* Giao thức ghi nhận đa hướng (GMRP).

http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Multicast_OSPF&action=edit

http://en.wikipedia.org/wiki/Multicast_BGP

http://en.wikipedia.org/wiki/Multicast_Listener_Discovery



Hình 14: So sánh lưu lượng sử dụng giữa Unicast và MulticastIGMP là giao thức truyền thông để thông báo cho các bộ định tuyến hướng lên

rằng một host muốn nhận một luồng multicast. Một host trở thành một thành viêncủa một nhóm multicast (được định nghĩa bởi một địa chỉ IP Class D 224.0.0.0 đến239.255.255.255) cùng với các thiết bị thu khác. Đây là một cơ chế khác của các cơchế MPR (Multicast Routing Protocol) chỉ chạy trên các thiết bị định tuyến. Nóicách khác khi một host chỉ ra rằng nó muốn nhận một luồng multicast, tùy vàomạng các thiết bị định tuyến để quyết dịnh xử lý như thế nào và kết quả luôn là hostsẽ nhận được một luồng.

IGMP sử dụng hai bản tin cơ sở cho các hoạt động tiêu chuẩn: các Report vàQuery, các host gửi các Report để gia nhập hoặc rời khỏi một nhóm. Một host nhậnQuery từ một thiết bị định tuyến nếu thiết bị đó muốn, cho dù host có muốn là thànhviên của một nhóm multicast hay không.

Các giao thức định tuyến Multicast: Có hai kiểu giao thức định tuyến IPMulticast cơ bản là Dense Mode, Spare Mode.

* Phương thức dày đặc: sử dụng phương thức ”flood and prune”, nghĩa là khimột luồng multicast đi vào mạng, nó ngay lập tức được đẩy đến tất cả các điểm trênmạng cho đến khi các thiết bị định tuyến không có các mạng con, các thiết bị thu cắtbớt các nhánh của cây phân phối. Quá trình được lặp lại cứ sau mỗi khoảng thờigian 2 - 3 phút, dẫn đến sự không hiệu quả do các mạng con không cần phải liên tụcnhận luồng đó. Mode này chỉ tốt cho các triển khai trên phạm vi nhỏ, với số chặngtối thiểu để hạn chế sự không hiệu quả của giao thức.

* Phương thức dự phòng: sử dụng cơ chế kéo (pull), nghĩa là mỗi thiết bị địnhtuyến mong muốn phải gia nhập một cây phân phối multicast (ngược lại so với cácgiao thức Dense Mode). Spare Mode cũng sử dụng cơ chế cây dùng chung, ở đónhiều nguồn multicast có thể sử dụng cùng một cây phân phối. Điều này được thựchiện bằng cách ấn định một thiết bị định tuyến như một điểm gốc (RP) phục vụ ở



đỉnh của cây phân phối. Các nguồn có thể gửi lưu lượng đến cây dùng chung, do đótăng được hiệu quả tổng thể và yêu cầu duy trì ít trạng thái hơn trên thiết bị địnhtuyến. Mode này tốt cho việc triển khai nhiều nguồn vì nó sử dụng các cây dùngchung. Mode này cũng tốt cho việc triển khai trên phạm vi rộng hơn với các cây cótới hai hay nhiều mức sâu hơn.

2.6. Mạng truyền tải dịch vụ IPTVHình 15 mô tả chi tiết các lớp truyền tải, tập trung và phân bố của kiến trúc

truyền tải dịch vụ IPTV:

Hình 15: Kiến trúc mạng truyền tải dịch vụ IPTVKiến trúc mạng truyền tải dịch vụ IPTV cung cấp các yêu cầu chức năng và

các khuyến nghị về cấu hình đối với mỗi nút chuyển mạch trên đường truyền từ cácserver VoD tới các Set Top Box.

2.6.1. Video Sites2.6.1.1. Thiết bị đầu cuối đặc biệt

Thiết bị đầu cuối đặc biệt (SHE) là nơi đặt các đường truyền trực tiếp đối vớidịch vụ video băng rộng. SHE gồm các bộ mã hóa thời gian thực được sử dụng chodịch vụ video băng rộng, cùng với các hệ thống phân phối đối với các dịch vụ theoyêu cầu. Tại SHE cũng có thể bao gồm các hệ thống phía sau văn phòng như cơ sởdữ liệu thuê bao. Hầu hết các hệ thống IPTV chỉ gồm một hệ thống SHE, đây lànguồn dữ liệu của hầu hết các luồng truyền đa hướng đối với dịch vụ video băngrộng. SHE thường nằm ở lõi của mạng truyền tải.



2.6.1.2. Trung tâm nguồn hình ảnhTrung tâm nguồn hình ảnh (VHO) là nơi đặt các máy chủ hình ảnh phức tạp.

VHO là nơi đặt phần lớn các bơm video được sử dụng cho các dịch vụ theo yêu cầu.Đây cũng là nơi đặt các bộ mã hóa thời gian thực cho các trạm truyền hình nội vùng.Một hệ thống VHO thông thường phục vụ cho một vùng dân cư từ 100.000 đến1.000.000 hộ. Việc truyền tải lưu lượng video giữa VHO và mạng lõi IP/MPLSđược hỗ trợ bởi một bộ định tuyến biên phân phối (DER). DER liên kết mạng lõi vàcác nguồn video nội vùng tới mạng phân bố băng thông cao, mạng này truyền cảvideo băng rộng và video theo yêu cầu tới các VSO.2.6.1.3. Trung tâm chuyển mạch hình ảnh

Trung tâm chuyển mạch hình ảnh (VSO) gồm các thiết bị định tuyến tập trungđể tập trung các GE DSLAM nội vùng hoặc ở xa. VSO thường được đặt tại trạmchuyển mạch trung tâm. Trạm chuyển mạch trung tâm này là điểm kết cuối vật lýcho hầu hết các mạch vòng cáp đồng thuộc vùng quản lý của nó. Vì ADSl và ADSL2+ dựa vào độ dài vòng ngắn để thu được tốc độ huấn luyện tối đa, các mạch vòngcáp đồng được sử dụng cho dịch vụ DSL thường được kết cuối tại nơi gần thuê baohơn so với VSO. Các thiết bị chuyển mạch tại VSO liên kết lại các mạng tập trungvà phân phối. Lưu lượng tới và đi từ DSLAM được tập trung bởi bộ định tuyến tậptrung (AR). AR được đặt tại giữa và cuối của VSO.

Để tối thiếu hóa các yêu cầu về băng tần giữa VSO và VHO, một VSO có thểbao gồm các video pump nội vùng được sử dụng để lưu trữ nội dung theo yêu cầu.

2.6.2. Các yêu cầu về dịch vụ Video2.6.2.1. Băng tần cao

Khối lượng băng thông mà một mạng có khả năng truyền tải để cung cấp cácdịch vụ video được yêu cầu cao hơn so với các dịch vụ thoại và truy nhập Internet.Một luồng video IP tiêu chuẩn được mang như một luồng MPEG-2 SPTS qua RTPdùng khoảng 3,75 Mbps của băng tần. Một luồng video IP tốc độ cao dùng cùngchuẩn nén và truyền tải sử dụng từ 16 đến 18 Mbps của băng tần.

Vì các luồng video kết hợp với các dịch vụ theo yêu cầu là truyền đơn hướngtrong khi các luồng video kết hợp với các dịch vụ băng rộng là truyền đa hướngnên khối lượng băng tần yêu cầu trong các mạng phân tán và tập trung để mang cácluồng theo yêu cầu là lớn hơn nhiều so với yêu cầu so với các dịch vụ băng rộng.Cũng bởi vì các dịch vụ video băng rộng sử dụng việc truyền đa hướng nên khốilượng băng tần yêu cầu trong các mạng phân bố và truy nhập tỉ lệ với số kênh đượccung cấp.



2.6.2.2. Băng tần không đối xứngLưu lượng video là không đối xứng, khi các luồng video quảng bá và video

theo yêu cầu là theo hướng duy nhất. Lưu lượng này được gửi đi theo hướng lên(upstream) theo hướng của dịch vụ khác là lưu lượng điều khiển, lưu lượng nàyđược sử dụng cho các luồng video. Đối với các dịch vụ theo yêu cầu, lưu lượng điềukhiển là các tài nguyên báo hiệu. Đối với các dịch vụ băng rộng, lưu lượng điềukhiển là tín hiệu IGMP và PIM được sử dụng cho luồng đa hướng đối với các kênhquảng bá.2.6.2.3. Chất lượng dịch vụ

Khi video quảng bá và theo yêu cầu được truyền qua mạng IP thì sẽ có sự sosánh giữa chất lượng dịch vụ này và chất lượng dịch vụ video qua mạng cáp và vệtinh. Hai nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ video là:

* Video yêu cầu nén cao hơn nên việc mất gói tin có thể xảy ra trong quá trìnhmã hóa thông tin. Nếu mạng bị mất một gói video thì chất lượng video sẽ giảm, phụthuộc vào loại thông tin mã hóa bị mất.

* Bộ giải mã nhận, ví dụ như STB, không có các thuật toán che giấu việc mấttín hiệu.

Các công nghệ lớp kết nối được sử dụng trong mạng video sử dụng các thuậttoán kiểm tra độ dư thừa chu trình (CRC) để đảm báo các gói tin bị lỗi không đượctruyền đi. Điều này có nghĩa là một gói video lỗi sẽ bị loại bỏ khi tiến hành thuậttoán CRC. Video qua mạng IP thường được mang bởi các gói tin xấp xỉ 1400 bytes,các bít lỗi xuất hiện một cách ngẫu nhiên và yêu cầu đối với các tuyến truyền tải làtỉ lệ lỗi bít (BER) phải nhỏ hơn 10-10.

Tuy nhiên việc loại bỏ các gói tin theo bít lỗi trên các đường DSL có ảnhhưởng quan trọng tới chất lượng video. Tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm (SNR) thay đổiphụ thuộc vào các hệ số như độ dài vòng lặp, gần nguồn tạp âm,...SNR còn thay đổitheo thời gian bởi sự suy giảm tại các điểm kết nối, do độ ẩm,...Thông thường rấtkhó khăn trong khi thiết lập các đường dây DSL để đảm bảo BER của dịch vụ videonhỏ hơn 10-10. Một số công nghệ để giải quyết vấn đề lỗi bít trên đường dây DSLnhư sửa lỗi hướng phát (FEC) và truyền lại thời gian thực (RTR).2.6.2.4. Thời gian đổi kênh video quảng bá

Một yếu tố quan trọng của dịch vụ video quảng bá là khoảng thời gian của hệthống khi có yêu cầu chuyển kênh từ phía thuê bao. Trong khi thời gian chuyểnkênh đối với các hệ thống tương tự là ngay lập tức thì thời gian này đối với các hệthống số là từ 1 đến 1,5 giây. Thời gian này là do phương pháp mã hóa và giải mãkhác nhau được sử dụng để nén các luồng video số.



Để giảm lượng băng tần yêu cầu đối với truyền dẫn video số, các phương phápnén như MPEG nén các khung video của một luồng video số thành ba loại khung I-frames, B-frames, và P-frames. Một I-frame là một dạng nén toàn bộ thông tin trongmột khung của một luồng video. Một bộ giải nén MPEG có thể tái tạo lại khung gốcmà chỉ sử dụng thông tin trong I-frame. Một P-frame là một khung video được mãhóa thêm có thể được giải mã với thông tin trong các khung có trước (I-frame hoặcP-frame). Một B-frame là một khung video được mã hóa có thể được giải mã vớithông tin trong các khung có trước và sau (I-frame hoặc P-frame).

Một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến thời gian chuyển kênh là khoảng trốngcủa I-frame. Khoảng trống này xác định mức độ của I-frame trong luồng MPEG.Khoảng trống I-frame ngắn thì thời gian đổi kênh ngắn, khoảng trống I-frame dàithì thời gian đổi kênh dài hơn.

Khi dịch vụ băng rộng số được triển khai trên hạ tầng của mạng truy nhậpDSL thì các nhân tố sau cũng gây ra khoảng trống I-frame.

Chất lượng STB trong quá trình xử lí yêu cầu chuyển kênh.

2.6.3. Hướng phát hình ảnh2.6.3.1. Dịch vụ Video ở lớp 3

Các dịch vụ video được thực hiện ở lớp 3 của mạng truyền tải. Mạng truyềntải này gồm ba phần chính: DSLAM, AR hoặc DER.

Hình 16: Kiến trúc Lớp 3 của mạng truyền tải dịch vụ VideoCác DSLAM: Được đặt tại phần biên của mạng, thực hiện chức năng chuyển

mạch tại lớp 2. Ngoài ra các DSLAM hỗ trợ chức năng lớp 3 này có một số khảnăng khác như chức năng DHCP relay. Chức năng này đòi hỏi địa chỉ IP của mộtserver DHCP cũng như subnet IP được gán cho DSLAM cần được cấu hình trênDSLAM đó. Các DSLAM này cần hỗ trợ và được cấu hình đối với các giao thức



định tuyến IP để có khả năng định tuyến động từ AR. Một IP DSLAM cần có mộtIP subnet để cho phép các gói IP được định tuyến tới.

Định tuyến phân tán (DER): Khi DER được cấu hình tại lớp 3 cho các dịch vụvideo thì toàn bộ các STB được kết nối qua router này sẽ có cùng IP subnet. Nếucác subnet này được kết hợp lại như một giao thức lớp 2 thì mỗi AR được kết hợpbởi DER cần hỗ trợ bảng MAC để truyền tới toàn bộ các STB ở subnet này. DERcần duy trì một bảng ARP riêng biệt truyền bảng đó tới mỗi STB kết nối tới nó.

Định tuyến tập trung (AR): Khi AR được cấu hình tại lớp 3 cho các dịch vụvideo sẽ có một số thuận lợi sau:

* Source-Specific Multicast: Mạng phân phối sẽ có những thuận lợi về IPmulticast như Source Specific Multicast (SSM). SSM là công nghệ làm cho mạngcó khả năng xây dựng một cây phân phối riêng biệt cho mỗi nguồn multicast. Vì cácSTB hiện tại không hỗ trợ báo hiệu IGMPv3, nên AR được cấu hình để sắp xếp cácyêu cầu IGMPv2 nhận được từ mạng tập trung tới các bản tin PIM SSM (S,G) tạimạng phân phối.

* Anycast Support: Mạng phân phối có thuận lợi về hỗ trợ “anycast” cho việccân bằng tải hoặc bỏ lỗi nhanh của các bộ mã hóa video. Công nghệ IP multicast hỗtrợ cho “anycasting” của các nguồn IP multicast.

* Bỏ lỗi nhanh của các bộ mã hóa Video: Khi công nghệ anycasting được kếthợp với khả năng của mạng để phát hiện lỗi của bộ mã hóa thì các giao thức địnhtuyến được hội tụ lại. Kết quả hội tụ lại này tại các đường ngược lại từ AR tới DERđược tính toán lại để đưa vào account mà vị trí của nguồn multicast bị thay đổi.

* Mạng không đối xứng: Mạng phân phối có thể được cấu hình để hỗ trợ cácbăng tần không đối xứng cho các dịch vụ video. Lưu lượng giữa hướng lên vàhướng xuống của các dịch vụ video và VoD quảng bá là không đối xứng. Mỗi kênhvideo yêu cầu băng tần hướng xuống lên đến nhiều megabit trong khi lưu lượnghướng lên được giới hạn để điều khiển tín hiệu cho dịch vụ.2.6.3.2. Kiến trúc chuyển tiếp video



Hình 17: Kiến trúc chuyển tiếp videoCấu hình AR: AR gồm một tập hợp các giao diện kết nối tới mạng phân phối

và một tập hợp các giao diện được kết hợp lại kết nối tới các DSLAM. AR được cấuhình để chuyển các gói tin giữa các giao diện phân phối và tập trung tại lớp 3. CácVLAN riêng biệt được cấu hình cho từng loại dịch vụ trên từng giao diện. Mỗi cổngupstream kết nối tới mạng phân phối gồm 3 VLAN lớp 2 riêng biệt cho dịch vụ truynhập Internet, thoại và video. Có hai loại cấu hình cho các cổng tập trung hướngxuống: SVI (Switched Virtual Interface) đơn và SVI kép.

* Cấu hình SVI đơn: Cấu hình SVI đơn đơn giản hơn cấu hình SVI kép về cấuhình và bảo trì. Với cấu hình này thì VLAN ID đối với mỗi dịch vụ có thể được chiasẻ cho toàn bộ các DSLAM kết nối tới AR. Với cấu hình SVI đơn, AR được cấuhình để kết cuối các video LAN từ các cổng GE của các DSLAM để qui tụ lại thànhmột SVI đơn lẻ.

* Cấu hình SVI kép: Cấu hình SVI phức tạp hơn cấu hình SVI đơn vì nó đòihỏi một địa chỉ DHCP riêng biệt cho từng DSLAM kết nối tới AR. Tuy nhiên, cấuhình SVI kép được xem là an toàn hơn cấu hình SVI đơn, vì không bị quá tải tại các



cổng GE hướng xuống. Với cấu hình SVI kép, một SVI video riêng rẽ được kết hợpvới video VLAN của mỗi cổng GE hướng xuống. Mỗi SVI được cấu hình với mộtIP subnet riêng biệt, do đó mỗi SVI được kết hợp với một địa chỉ DHCP riêng biệt.

* Cấu hình DER: Các cổng hướng xuống của DER được cấu hình tương tựnhư các cổng hướng lên của AR. Luồng video được kết cuối thành một SVI. Một sựkhác biệt giữa AR và DER là các dịch vụ khác nhau được tập hợp bởi các DERkhác nhau. Điều này cho phép các dịch vụ khác nhau được tập hợp tại các vùngkhác nhau nếu cần thiết.

2.6.4. Chuyển tiếp truy nhập Internet

Hình 18: Cấu hình chuyển tiếp truy nhập InternetVì các dịch vụ khác nhau trong mạng truyền tải sử dụng các VLAN riêng biệt

nên kiến trúc chuyển tiếp đối với truy nhập Internet có thể khác so với các dịch vụvideo.Việc truy nhập Internet sử dụng việc chuyển tiếp lớp 2 trong mạng phân bổ vàtập trung. Dịch vụ truy nhập Internet có thể được thực hiện bởi cấu trúc tập trungPPPoE tới một BRAS được kết nối tới DER. Để duy trì việc chuyển tiếp MAC ở cảAR và DER, mỗi VLAN riêng rẽ được sử dụng cho một AR đối với truy nhậpInternet. Cấu hình này tạo ra cấu trúc VLAN giống như cấu trúc hub-and-spoke vớimột mạng logic riêng biệt giữa một AR và hai DER. Spanning tree được cấu hìnhđể phá vỡ kết nối giữa các DER để tránh lặp chuyển tiếp. Sau khi spanning tree hộitụ, cấu trúc VLAN giống như kết nối điểm - điểm riêng biệt giữa một AR và các



DER. Cấu trúc logíc này hội tụ địa chỉ MAC trên cả AR và DER, bởi vì mỗi VLANbây giờ kết nối chỉ với hai cổng vật lý. Thuật toán MAC learning là không cần thiếtkhi một cấu trúc logic bao gồm chỉ hai cổng vật lý, bởi vì mỗi khung MAC tới mộtcổng luôn luôn được gửi trên một cổng khác.2.6.4.1. Chuyển tiếp thoại

Hình 19: Cấu hình chuyển tiếp thoạiVì kiến trúc truyền tải sử dụng các VLAN riêng rẽ đối với mỗi dịch vụ nên

kiến trúc chuyển tiếp đối với các dịch vụ thoại có thể khác so với dịch vụ video vàtruy nhập Internet.

Kiến trúc truyền tải cho dịch vụ thoại sử dụng một kiến trúc truyền tải tươngtự như video. AR thuộc biên lớp 3 đối với các dịch vụ thoại. Các gói thoại đượcchuyển tiếp qua mạng phân phối trên một VLAN riêng rẽ được kết cuối trên mỗiAR và các DER. Nguồn lưu lượng thoại và đồng bộ được gắn với các DER thôngqua các giao diện vật lý và logíc riêng biệt. Một quá trình định tuyến riêng biệt đượccấu hình cho thoại và bao gồm toàn bộ các giao diện thoại trên AR và DER.2.6.4.2. Kiến trúc truyền tải biên

Kiến trúc truyền tải biên xác định cách mà lưu lượng từ các dịch vụ thoại, truynhập Internet và video được tập trung thành các cấu trúc logíc riêng biệt trong mạngtập trung và truy nhập. Mạng biên bao gồm các kết nối tập trung GE giữa các AR,DSLAM, DSL links và HAG.



Hình 20: Mạng truyền tải biên

2.6.5. Các chức năng DSLAMDSLAM Ethernet thực hiện chức năng chuyển mạch lớp MAC giữa ATM

VCs trên các tuyến DSL và GE hướng lên. DSLAM này duy trì một nhóm cầu nốiEthernet riêng rẽ cho mỗi dịch vụ. Từng trường hợp riêng rẽ của chức năng chuyểntiếp và tự học lớp MAC được duy trì cho mỗi nhóm cầu nối. Các gói tin đến từtuyến GE được sắp xếp tới một nhóm cầu nối theo chuẩn 802.1q VLAN gắn thẻ vàogói tin. Các gói tin đến từ mỗi tuyến DSL được sắp xếp tới một nhóm cầu nối bởicác phương tiện của một hoặc hai phương pháp.

Phương pháp thứ nhất sử dụng giá trị ATM VPI/VCI kết hợp với mỗi khungAAL-5. Phương pháp thứ hai là để DSLAM và HAG hỗ trợ sử dụng 802.1q VLANgắn thẻ qua tuyến DSL. Với dạng đóng gói này, DSLAM có thể sử dụng 802.1qVLAN để gắn thẻ vào gói tin từ tuyến DSL để xác định nhóm cầu nối mà mỗi góitin được ánh xạ tới. Hai phương pháp trên được mô tả như Hình 21.

Bởi vì việc đóng gói ATM được sử dụng chỉ trên tuyến DSL giữa DSLAM vàHAG nên không có chuyển mạch lớp ATM nào được thực hiện ở mạng biên. Cũngbởi vì giá trị ATM VPI/VCI đối với mỗi mạch ảo có nghĩa chỉ với nội dung củatuyến DSL nên DSLAM có thể gán cùng một giá trị ATM VPI/VCI để sử dụng trênmọi tuyến DSL đối với mỗi dịch vụ. Điều này làm đơn giản hóa cấu hình củaDSLAM bởi vì các tuyến DSL được cấu hình tương tự nhau.



Hình 21: DSLAM Bridge-GroupĐể đảm bảo các thuê bao kết nối vào các tuyến DSL không thể lẫn các gói tin

với nhau, các khung Ethernet (bao gồm các khung quảng bá) đến một nhóm cầu nốitừ một ATM VC luôn luôn được truyền đi trên tuyến GE hướng lên, độc lập vớitrạng thái của bảng chuyển tiếp MAC. Các khung Ethernet đến từ GE hướng lênđược chuyển tiếp tới một tuyến DSL bằng các thuật toán chuyển tiếp và tự học lớpMAC tiêu chuẩn.

Khi chuyển tiếp lớp MAC được sử dụng cho các ứng dụng video unicast nhưdịch vụ VoD, thì đầu vào bảng MAC hướng xuống cho một luồng video có thể bịvào trạng thái thời gian chờ nếu không gói tin nào được gửi từ STB trong suốt kỳhạn MAC của DSLAM. Để giải quyết vấn đề này thì DSLAM phải được hỗ trợ khảnăng ngăn chặn tràn trên các nhóm cầu nối video. Việc này giúp DSLAM không bịtràn lưu lượng khi không có đầu vào bảng cầu nối.

2.6.6. Các chức năng cổng truy nhập gia đình (HAG)HAG thực hiện các đáp ứng vật lý như cầu nối lớp 2 giữa một hoặc nhiều

phương tiện vật lý tại các thuê bao và tuyến DSL hướng lên sử dụng đóng gói cầunối RFC 2684. Kiến trúc truyền tải không tạo ra giả định về phương tiện vật lý sửdụng cho các dịch vụ triple-play.

Kiến trúc truyền tải cũng giả định rằng các thiết bị tại nhà kết cuối các luồngIP cho dịch vụ video và truy nhập Internet là không được tích hợp vào HAG. Vì vậy,kiến trúc này giả định rằng phương tiện vật lý trong nhà có khả năng về truyền tải



các gói tin IP và sử dụng phương thức đóng gói lớp 2 có thể được chuyển thành mộtheader truyền tải theo hướng thẳng.

Đối với dịch vụ thoại, HAG gồm một gateway thoại tích hợp để chuyển VoIPthành một hoặc nhiều cổng FXS kết nối đường điện thoại tại nhà qua một hoặcnhiều cổng RJ-11.2.6.6.1. Sự phân chia lưu lượng dựa trên các cổng vật lý

Phương thức các cổng vật lý của việc phân chia lưu lượng mang lại thuận lợicho thuê bao kết nối có dây sử dụng các phương tiện vật lý riêng rẽ cho mỗi dịch vụtriple-play. Hệ thống đường dây vật lý của các thuê bao ngày nay gồm các đườngdây điện thoại đối với các dịch vụ điện thoại, cáp đồng trục của truyền hình hoặcSTB đối với các dịch vụ video, và cáp Category 5 đối với các dịch vụ truy nhậpInternet.

Một HAG có thể có thuận lợi đối với các hệ thống có dây để cung cấp các dịchvụ riêng rẽ gồm một gateway VoIP tích hợp cho dịch vụ thoại, kết cuối bằng sự kếthợp truyền thông trên cáp đồng trục (MoCA) có dây đối với dịch vụ video, và kếtcuối bằng chuẩn 802.11 hoặc 802.3 đối với dịch vụ truy nhập Internet. Bởi vì mỗiloại dịch vụ được kết cuối tại HAG bằng các phương tiện vật lý khác nhau nênHAG có khả năng xác định với VLAN hướng lên hoặc ATM VC để kết hợp vớimỗi gói tin bằng việc xác định cổng vật lý mà gói tin đến. Hình 11 mô tả sự phânchia lưu lượng trên các cổng vật lý tại HAG.

Hình 22: Phân chia lưu lượng trên các cổng vật lý2.6.6.2. Sự phân chia lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC

Một HAG có thể sử dụng địa chỉ MAC nguồn của gói tin đến từ mạng của cáchộ thuê bao để xác định dịch vụ mà mỗi gói tin nên được kết hợp với. Trong trườnghợp này, HAG duy trì một ánh xạ của địa chi MAC để phục vụ cho một hoặc nhiều



dịch vụ. Ánh xạ của địa chỉ MAC tới dịch vụ có thể được cung cấp tĩnh tại HAGhoặc có thể học động.

Các bảng địa chỉ MAC thường được dùng cho cả lưu lượng hướng lên vàhướng xuống. Bảng này duy trì một ánh xạ trong số địa chỉ MAC, cổng mạng tạiphía thuê bao và dịch vụ VC và VLAN trên tuyến DSL. Các đầu vào trong bảngđược tìm kiếm theo địa chỉ MAC nguồn cho toàn bộ các gói tin nhận được trên mộtcổng kết nối tới mạng, và theo địa chỉ MAC đích cho các gói tin nhận được trêntuyến DSL. Các gói tin quảng bá hoặc multicast nhận được từ tuyến DSL đượcquảng bá tới toàn bộ các cổng kết nối tới mạng. Nếu bảng không còn chỗ cho gói tinnhân được trên tuyến DSL thì gói tin sẽ bị tràn tới toàn bộ các cổng kết nối tớimạng. Nếu bảng không còn chỗ cho gói tin nhận được trên cổng mạng thì gói tin sẽtràn tới toàn bộ VC và VLAN trên tuyến DSL.Kết luận

Công nghệ truyền hình qua giao thức internet ra đời dựa trên sự ra đời và pháttriển của hàng loạt những công nghệ trong truyền hình cũng như truyền thông.

Trong việc xử lý hình ảnh thì chuẩn nén có vai trò va ý nghĩa quan trọng ảnhhưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV. Chuẩn nén MPEG-4 AVC đánh dấu bước ngoặttrong lĩnh vực nén video xử dụng kỹ thuật tiên tiến nhằm xử dụng băng thông hiệuquả và đem lại chất lượng ảnh tốt hơn và nó được lựa chon ứng dụng trong IPTV.

Bên cạnh đó sự phát triển của công nghệ địên tử đã đem lại cho IPTV ngàycàng có cơ hội phát triển. Sự phát triển mạnh mẽ của mạng băng rộng làm choIPTV có cơ hội được phổ biến rộng rãi hơn. Các thiết bị đâu cuối hỗ trợ tích cực đểđem lại thành công cho IPTV.

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 3: Các yếu tố ảnh hưởng đên chất lượng IPTVvà ứng dụng tri ển khai t ại VNPT Bắc Ninh


CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG IPTVVÀ ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI TẠI VNPT BẮC NINH

3.1. Khái niệm QoE và QoSThuật ngữ QoE (Quality of Experience) và QoS (Quality of Service) thường

có thể sử dụng thay thế cho nhau nhưng thực tế là hai khái niệm khác nhau.QoE ở đây được hiểu là chất lượng tổng thể của hệ thống theo quan điểm

của người sử dụng. QoE là số đo chất lượng đầu cuối-tới-đầu cuối tại mức các dịchvụ từ phương diện đối tượng sử dụng và chỉ thị hệ thống đáp ứng các yêu cầu củangười sử dụng tốt như thế nào. MOS là giá trị đo QoE, thường được sử dụng trongcác phép đo đánh giá định tính để phân loại các tác động của nhiều loại suy giảmchất lượng dịch vụ đến cảm nhận của đối tượng sử dụng. Các giá trị đo chất lượngdịch vụ định lượng khác như các khoảng thời gian dịch vụ bị giảm chất lượng (ví dụcác giây giảm chất lượng, các giây bị lỗi, các giây không khả dụng..) cung cấp ítthông tin hơn nhưng dễ để tiến hành đo kiểm. QoE cũng đã được nghiên cứu và quyđịnh chính thức trong ATIS IPTV Interoperability Forum (IFF), QoS Metric TaskForce (QoSM).

QoS là số đo chất lượng tại mức gói xét từ khía cạnh mạng. QoS còn liênquan đến tập hợp các công nghệ (các cơ chế QoS) cho phép nhà quản lý mạng kiểmsoát các tác động của tắc nghẽ đối với chất lượng ứng dụng cũng như xắp xếp cácdịch vụ phân biệt thành các luồng lưu lượng mạng xác định hoặc cho đối tượng sửdụng đã được lựa chọn. Các số đo QoS có thể bao gồm các số đo lớp mạng như tỉ lệmất gói, trễ hay rung pha.

Quá trình truyền tải tín hiệu video có chất lượng tương đương hoặc cao hơn sovới tín hiệu video được truyền tải bởi các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiềnhiện có là điều kiện tiên quyết đối với việc cung cấp các dịch vụ IPTV. Các nhàquản lý mạng IPTV cần phải đảm bảo rằng mạng của họ hỗ trợ hệ thống QoS. QoSđối với mạng IPTV định rõ các nguồn tài nguyên và các tham số mạng cần thiết đểđảm bảo chất lượng các luồng tín hiệu đa phương tiện không bị suy giảm khi quamạng từ nguồn tới IPTVCD.

Nói chung, có mối liên hệ phi tuyến giữa QoE khi được đo theo MOS và nhiềutham số định tính lượng của chất lượng dịch vụ (ví dụ tốc độ bit. Tỉ lệ mất gói, trễ,độ khả dụng, vv…) như minh họa trong Hình 23.



Hình 23: Mố tương quan giữt QoE và QoS

Hình 24: Các yếu tố tác động tới QoEThông thường có nhiều số đo chất lượng mức dịch vụ (QoS) ảnh hưởng tới

QoE tổng thể. Hình 2.2 minh họa các yếu tố tác động tới QoE. Mối quan hệ giữaQoE và các tham số chất lượng dịch vụ có được dựa trên kinh nghiệm. Khi xác địnhđược mối quan hệ QoE/QoS, chúng ta có thể sử dụng tương quan này theo hai cách:

* Với một giá trị QoS cho trước, dự đoán QoE người sử dụng có thể có được* Với mức QoE mục tiêu, suy ra chất lượng lớp dịch vụ cần đạtĐể đảm bảo có được chất lượng dịch vụ thích hợp, cần đặt ra các mục tiêu

QoE cho từng dịch vụ và bao hàm trong những giai đoạn ban đầu thiết kế mạng vàcác quá trình kỹ thuật mà ở đó các mục tiêu QoE này sẽ được chuyển thành các sốđo định lượng chất lượng mức dịch vụ.

QoE là yếu tố quan trọng trong sự thành công trên thị trường của các dịch vụtriple-play, bao gồm cả IPTV. Người sử dụng không quan tâm đến việc nhà khaithác viễn thông làm cách nào để đạt được chất lượng dịch vụ. Vấn đề đối với họ làmột dịch vụ có thể đáp ứng đến mức nào mong đợi của họ về tính hoạt động hiệuquả, độ khả dụng và dễ dàng sử dụng.

Trong các tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ của Bộ Thông tin và Tryền thông,chất lượng dịch vụ được định nghĩa “là kết quả tổng hợp của các chỉ tiêu thể hiệnmức độ hài lòng của người sử dụng dịch vụ đối với dịch vụ đó”. Định nghĩa này



tương đương với khái niệm QoE.

3.2. Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ VideoTrong IPTV, dịch vụ video quảng bá và VoD đóng vai trò chủ yếu. Do vậy,

hầu hết các tổ chức tiêu chuẩn hóa, các nhà cung cấp dịch vụ và các hãng chế tạothiết bị đo tập trung nghiên cứu về các yếu tố dùng để đánh giá chất lượng dịch vụvideo và phát triển các phương pháp đo video IPTV.

Thông thường, để nhận định các yếu tố để đánh giá chất lượng của một dịchvụ mới, cần quan tâm tới ba yếu tố:

* Quá trình thiết lập phiên, còn có thể gọi là khởi tạo dịch vụ (ví dụ như quaysố đối với dịch vụ thoại, thiết lặp phiên VoD, logging on...)

* Dịch vụ hoạt động như thế nào sau khi đã được khởi tạo* Quá trình kết thúc dịch vụTrong các yếu tố khi sử dụng dịch vụ hay ứng dụng, có rất nhiều khía cạnh

ảnh hưởng tới chất lượng tổng thể của dịch vụ bao gồm:* Đối tượng sử dụng* Đáp ứng của ứng dụng/dịch vụ (Control Plane & Data Plane)* Độ trung thực của thông tin/nội dung được chuyển tải (Data Plane)* Tính bảo mật* Độ tin cậy/Độ khả dụngKhi khảo sát một môi trường dịch vụ đầy đủ theo bất kỳ khía cạnh nào nêu

trên, cần quan tâm tới ba lớp:* Lớp dịch vụ: QoE được đo kiểm tại đây* Lớp ứng dụng: tại đay nhiều tham số ứng dụng được thiết lập, ví dụ loại

codec, tốc độ bit, cơ chế sửa lỗi lớp ứng dụng..* Lớp truyền tải: tại lớp này, rất nhiều yếu tố gây suy giảm chất lượng (suy

hao, trễ, rung pha) có thể xuất hiện và tại đây các cơ chế sửa lỗi và QoS được sửdụng.

* Tại lớp dịch vụ video, các phương diện đánh giá QoE bao gồm đáp ứngtương tác (trễ chuyển kênh, đáp ứng điều khiển VoD và PVR/nPVR)

* Mặt phẳng dữ liệu:+ Chất lượng “ảnh”: nhiều điểm có khả năng tác động tới chất lượng hình

ảnh. Các yếu tố giảm chất lượng: mờ hình, méo cạnh, giật hình, số liệu ảnh khôngchính xác do mất gói...

+ Chất lượng âm thanh: tương tác âm thanh và hình ảnh tới chất lượng tổngthể của tín hiệu đa phương tiện. Đồng bộ các tín hiệu đa phương tiện (giữa hình và



tiếng)* Khả năng sử dụng: tương tác đối tượng sử dụng-dịch vụ (thiết lập, tìm kiếm

nội dung-EGP, PVR, điều khiển từ xa...)* Độ tin cậy/Độ khả dung: tỉ lệ nghẽn phiên* Bảo mật/Tính riêng tư: đọ bảo mật tác động lên các khía cạnh khác (ví dụ trễ

mã hóa/giải mã)* Nội dung: nội dung phổ biến, chất lượng cao, theo xu thế là yếu tố chính

quyết định sự thành công của TVoDSL, đặc biệt với các dịch vụ VoD.

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTVCó thể thấy trên mạng truyền tải dịch vụ IPTV có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng

đến chất lượng dịch vụ IPTV. Hình 2.3 minh họa hệ thống phân phối dịch vụ videođầu cuối-tới-đầu cuối. Tại lớp ứng dụng video, bao gồm quá trình thu thập và mãhóa (nguồn video, các tham số bộ mã hóa), quá trình giải mã và hiển thị (bộ giả mãcủa set-top box, thiết bị hiển thị) và bất kỳ cơ cấu sửa lỗi nào đó ở lớp ứng dụng.Các phần tử lớp truyền tải bao gồm quá trình tạo gói và các mạng vùng, truy nhậpvà gia đình.

Trên thực tế, có một số nguyên nhân chính gây ảnh hưởng tới chất lượng dịchvụ IPTV, đó là: nội dung nguồn chất lượng kém, quá trình mã hóa sử dụng tạitrung tâm số liệu IPTV, độ dài nhóm ảnh (GOP), gói tin , thứ tự gói tin, mấtgói, trễ, rung pha tín hiệu video, tranh chấp với các dịch vụ triple-play khác,các tham số cấu hình không chính xác, và nghẽn máy chủ. Hình 2.4 minh họacác loại lỗi xuất hiện trong lớp vật lý và giao thức cũng như phạm vi ảnh hưởng củachúng tới chất lượng dịch vụ.

3.3.1. Yếu tố chất lượng nguồn tín hiệu videoNguồn video có thể là phim, băng từ tương tự, nội dung số (như máy chủ

video), hay chương trình truyền hình trục tiếp (tương tự hoặc số). Chất lượng củacác nguồn ban đầu ảnh hưởng rất lớn tới hiệu quả mã hóa và chất lượng tổng thể.Nhiễu trong nội dung nguồn làm lãng phí các bit mã hóa. Điều quan trọng là nộidung nguồn chất lượng kém sẽ ảnh hưởng tiêu cực tới chất lượng của nội dung đượctruyền tải qua toàn mạng từ nguồn tới đối tượng sử dụng.



Hình 25: Hệ thống phân phối dịch vụ video đầu cuối-tới-đầu cuối

Hình 26: Các loại lỗi lớp vật lý và giao thức

3.3.2. Yếu tố mã hóa tín hiệuCơ chế được sử dụng để mã hóa nguồn nội dung video có ảnh hưởng lớn đến

chất lượng hình ảnh khi xem của tín hiệu video cung cấp tới người sử dụng. Các



nhà cung cấp dịch vụ IPTV thường sử dụng các hệ thống mã hóa MPEG-2.H.264/AVC, hay VC-1 để nén nội dung trước khi truyền qua hạ tầng mạng IP. Tấtcả các hệ thống này có thể nén file với các tỉ lệ khác nhau. Các tín hiệu video với tỉlệ nén cao sẽ giảm băng thông cần thiết để truyền tải nó qua mạng, tuy nhiên chấtlượng hình ảnh cảm nhận được có thể là không cao. Các loại méo ảnh do quá trìnhmã hóa gây ra bao gồm:

* Nghiêng hình (tiling) - nghiêng hình tín hiệu video IPTV liên quan tới quátrình làm cho hình ảnh video có những phần sai lệch so với vị trí ban đầu trong ảnhvideo gốc.

* Méo các khối - (Distortion of video blocks) - Một khối là một phần ảnhvideo gồm ma trận các điểm ảnh. Trong quá trình mã hóa, thuật toán áp dụng choma trận này có thể làm sai lệch ma trận hiện thị tín hiệu, khi điều này xảy ra, khốicác điểm ảnh này sẽ không hiện thị chính xác nội dung của nguồn. do cần nhiềukhối để tạo nên một hình ảnh hoàn chỉnh, tác động về mặt hình ảnh sẽ được hạn chếnếu chỉ cần số lượng các khối cần thiết để tạo nên một hình là ít.

* Méo lượng tử (quantization noise) - trong quá trình số hóa tín hiệu video,một số sai số nhiễu có thể đưa vào như một phần của quá trình. Lượng lớn nhiễulượng tử có thể thấy được dưới dạng “tuyết” trong chuỗi ảnh khi xem lại bằngIPTVCD.

* Giật hình (Image jerkiness) - hình ảnh video bao gồm chuỗi các ảnh đượchiển thị liên tiếp trên màn hình TV với tốc độ không đổi. Đối với người sử dụng, sựthay đổi nhanh trong các ảnh hiển thị không phát hiện được và hình ảnh được xemlà “chuyển động”. Tuy nhiên, nếu chậm tới một tốc độ nào đó, hình ảnh được cảmnhận là đứng yên hoặc nhảy so với chuyển động trôi chảy của nội dung video gốc.Thông thường, hiện tượng giật hình do các bộ mã hóa gây ra khi không nén đầy đủnội dung vào các khung với tỉ lệ đủ cao. Điều này có thể là cần thiết trong một sốtrường hợp mà độ khả dặng băng thông là một vấn đề và nội dung cần mã hóa tại tỉlệ khung rất thấp.

* Sự lưu giữ những phần hình ảnh trên màn hình (retention of screen objects) -Méo này xuất hiện khi một phần nào đó của màn hình không thay đổi khi chuỗihình ảnh đã thay đổi và dịch chuyển.

Sau khi đã chỉ ra một số loại méo có thể xuất hiện tại quá trình mã hóa, điềuhiển nhiên là trong một số tình huống, các nhà quản lý IPTV cần pjhair dung hòagiữa các mức nén và độ khả dụng của các nguồn.

3.3.3. Yếu tố độ dài nhóm ảnh (GOP)



Cùng với các vấn đề liên quan tới quá trình nén, cấu trúc các GOP được sửdụng trong luồng tín hiệu IPTV cũng liên quan đến chất lượng video. Lấy ví dụ, cácGOP ngắn hơn sẽ cho các mức chất lượng cao hơn nhưng sẽ mất chất lượng bởi khitỉ lệ nén giảm. trách nhiệm của các phòng kỹ thuật IPTV là tối ưu độ dài GOP đểcung cấp chất lượng hình ảnh cao nhất cho đối tượng sử dụng IPTV.

3.3.4. Yếu tố gói tinSự sai hỏng của các gói tin là yếu tố khác góp phần gây méo các tín hiệu

IPTV. Thông thường, sự sai hỏng các gói tin xuất hiện trong quá trình truyền dẫn vàbao gồm sự thay đổi số liệu mào đầu hay tải tin IPTV chứa trong một gói. Xungnhiễu điện từ là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra hỏng gói. Các kỹthuật sửa lỗi tại các lớp dưới của IPTVCM thường được sử dụng để xử lý các góiIPTV hỏng. Vì xác suất các gói hỏng như vậy tới được bộ giải mã IPTVCD thườnglà hoàn toàn thấp.

3.3.5. Yếu tố thứ tự gói tinCác gói tin bị định tuyến sai hoặc đến đích nhưng sai thứ tự có nguyên nhân từ

những suy giảm chất lượng mạng. Quá trình đệm gói là một trong những kỹ thuậtthường được sử dụng để xử lý vấn đề các gói đến sai thứ tự. Quá trình đệm bao gồmviệc phân bổ một lượng bộ nhớ nào đó của IPTVCD, thường là các DRAM, để lưutạm thời các gói tin IP đến. Dung lượng lưu trữ của bộ đệm có thể từ vài µs đếnhàng chục giây. Điều đáng lưu ý là các thiết bị set-top box trong truyền hình cáp, vệtinh cũng sử dụng các bộ đệm, tuy nhiên, kích thước bộ đệm của các thiết bị nàynhỏ hơn đôi chút vì quá trình tới của các gói MPEG dễ đoán hơn so với các gói sốliệu IP. Khi các gói IP bị định tuyến sai hay mấy đồng bộ tới bộ đệm, chúng đượcchèn lại vào luồng bit theo đúng thứ tự. Một điều cũng đáng lưu ý là các bộ đệmcũng được cấu hình tại các máy chủ đặt tại trung tâm số liệu IPTV để hỗ trợ quátrình phát lại các gói IP. Toàn bộ quá trình được thực hiện một cách nhanh chóng đểgiảm khả năng có thể xảy ra các vấn đề nghẽn tín hiệu video hay lệch giữa hình vàtiếng. Các giao thức mạng như UDP cũng có thể làm tăng thêm vấn đề gói đến saithứ tự vì UDP không hỗ trợ cơ cấu để phát hiện các gói tin sai thứ tự. Tuy nhiên, cõthể sử dụng các giao thức điều khiển như RTP và RTCP để phát hiện các sự cố liênquan đến các gói tin video IP đến sai thứ tự.

3.3.6. Yếu tố mất góiĐối với một số ứng dụng như duyệt web và thư điện tử thì việc mất một số gói

không gây ảnh hưởng và người sử dụng không phát hiện ra. Tuy nhiên, mất một số



gói tin trên mạng IPTV có thể làm giảm mức độ hài lòng của đối tượng sử dụng khixem do bản chất được nén với tỉ lệ cao của các gói tim mang tín hiệu hình ảnh. Cáckỹ thuật nén như VC-1 và H.264/AVC cực kỳ nhạy cảm với các gói tin bị mất. Vídụ, mất một gói tin trong quá trình truyền hình ảnh trên kênh IP có thể dẫn đến hiệntượng xuất hiện những chấm trên màn hình hoặc dừng các khung hình, trong một sốtrường hợp người xem có thể thấy trống hình trong một hoặc vài giây. Tỉ lệ ảnh bịtác động bởi mất gói phụ thuộc rất lớn vào số các điểm ảnh và loại thông tin chứatrong gói tin.

Trong những trường hợp rất nghiêm trọng, kết nối giữa máy chủ video vàIPTVCD sẽ bị dừng. Điều này thực sự có thể xảy ra trên thực tế đối với nội dungIPTV được truyền tải bởi UDP, vì gói tin không bao giờ được gửi lại và nội dung sẽbị mất. TCP cũng không mang lại lợi ích đáng kể nào cả vì hoặc thời gian cần thiếtđể yêu cầu gửi lại gói tin sẽ dẫn đến tràn bộ đệm và cùng với nó là làm dừng hìnhảnh. Các nguyên nhân gây ra mất gói trên mạng có thể từ bộ đệm IPTVCD bị trànbởi lưu lượng tới đến các ván đề về tín hiệu trên mạng. Bảng 2.1 tóm tắt một số yếutố có thể gây ra mất gói tin trên mạng

Bảng 5: Các nguyên nhân chính gây mấá gói

Nguyên nhângây mất gói

Giải thích

Nhiễu điện

Các gói có thể mất do nhiễu điện từ xuất hiện tại các điểm khácnhau trong đường truyền mạng IPTV từ đầu cuối-tới-đầu cuối. Vídụ các IPTVCD nới vào mạng điện gia đình. Các nguồn điện nàycó thể xuất hiện quá áp hoặc, gây ra các vấn đề lỗi bit khi thiết bịđang hoạt động.

Tỉ lệ tín hiệutrên nhiễu(SNR)

SNR là yếu tố khác có tác động đến số các gói tin IPTV bị mấytrong quá trình truyền dẫn. Trong các mạng FTTH, tỉ lệ này rấtcao. Đây chính là lý do các kỹ thuật truyền dẫn quang được ưutiên sử dụng. Ngược lại, đối với các mạng DSL, SNR hoàn toànthấp, do các nguyên nhân từ quá trình ăn mòn điện hóa tới cự lycáp quá lớn.

Tắc nghẽntrên mạng

Tắc nghẽn là một trong những yếu tố dễ thấy nhất của mất gói.Điều này là bình thường đối với mọi hạ tầng kết nối mạng IPTV,vì trong những chu kỳ nào đó, một vài phần tử trên mạng chịu tắcnghẽn miễn là khoảng thời gian nghẽn là ngắn và không nghễn



Nguyên nhângây mất gói

Giải thích

trên diện rộng. Mất gói là hoàn toàn thấp với các mạng được thiếtkế tốt.

Các nhà cung cấp dịch vụ thường sử dụng một hoặc tổ hợp các kỹ thuật quảnlý mạng để giảm các tác động của mất gói đối với dịch vụ IPTV. Cụ thể là:

* Sử dụng cơ chế phát lại* Các phương pháp đánh dấu trễ* Kỹ thuật sửa lỗi trước (FEC) và xen bit* Kỹ thuật ACM

3.3.7. Yếu tố trễTrễ là tham số dùng để đánh giá thời gian các gói IP truyền từ máy chủ IPTV

đến IPTVCD. Giá trj trễ thay đổi tùy thuộc vào mạng. Các mức trễ thấp là điều kiệnquyết định đối với quá trình truyền tải tốt nội dung video tới đối tượng sử dụng. nếutrễ quá cao, người dùng sẽ thấy sự suy giảm chất lượng hình ảnh như hình bị hỏng,các khung hình bị dừng. Nguyên nhân gây ra trễ có thể từ việc không đủ băngthông để truyền tải các kênh cho tới các dịch vụ IP băng thông cao tăng mứcsử dụng của chúng ngoài các giới hạn riêng. Phân bố các băng thông bổ xung cholưu lượng video là một trong những giải pháp hiệu quả nhất để giải quyết các vấn đềnhư trễ và mất gói.

3.3.8. Yếu tố rung phaCác dịch vụ IPTV đặc biệt nhạy cảm với các trễ gây ra do các máy chủ quá tải,

quá trình định tuyến, nghẽn mạng và quá trình xếp hàng khi các gói tín hiệu videotruyền trên mạng. Chất lượng tín hiệu video phụ thuộc rất nhiều vào việc truyền tảiluồng các gói tin không với tốc độ không đổi. Bộ giải mã trong IPTVCD đòi hỏiluồng các gói tin IP đến ổn định và tin cậy. Điều này đạt được qua quá trình tạoxung nhịp và đồng bộ phức tạp giữa bộ giải mã trong IPTVCD và bộ mã hóa tạitrung tâm dữ liệu IPTV. Mọi sự biến động về thời gian tới của các gói quá sớmhay quá muộn dẫn đến hiện tượng gọi là rung pha.

3.3.9. Yếu tố tranh chấp với các dịch vụ triple-play khácVideo là một phần trong dịch vụ triple-play mà các nhà cung cấp dịch vụ đưa

ra. Yêu cầu đồng thời thoại, video và các ứng dụng tốc độ cao để kết nối các nguồncó thể gây ra các vấn đề về chất lượng đối với dịch vụ IPTV. Để giải quyết vấn đềnày, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể ưu tiên truyền tải lưu lượng video nhằm



ngăn ngừa trễ và méo luồn tín hiệu IPTV.

3.3.10. Yêu tố tham số cấu hìnhCó rất nhiều cấu hình cần được thực thi khi thiết kế mạng để hỗ trợ truyền tải

các dịch vụ IPTV. Tỉ lệ khung chung và khung I là hai đặc trưng cần đặc biệt quantâm do tác động tiềm tàng của chúng tới QoS.

3.3.11. Yếu tố máy chủCác máy chủ có thể gây ảnh hưởng tiêu cực tới QoS nếu phần cứng của chúng

không được định cỡ chính xác để đáp ứng yêu cầu của các đối tượng sử dụng tại cácgiờ cao điểm. Dấu hiệu chính của nghẽn máy chủ là các khung hình bị dừng khixem nội dung VoD hay các các kênh quảng bá.

3.4. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ VideoChất lượng ảnh video tác động trực tiếp tới chất lượng dịch vụ IPTV nó có thể

được đo theo ba phương pháp sau:* Phương pháp đo định tính: Sử dụng thực nghiệm quan sát và những

người tham gia đánh giá chất lượng theo các thang điểm như MOS.* Phương pháp đo định lượng: Tại lớp dịch vụ, sử dụng các thiết bị đo để

đo các tham số khác nhau chất lượng tổng thể của tín hiệu video (ví dụ PSNR)* Phương pháp đo gián tiếp: Sử dụng các phép đo các yếu tố suy giảm chất

lượng mạng (mất gói, trễ, rung pha, thời gian xảy ra sự cố..) để ước lượng tácđộng tới chất lượng video khi có mối liên hệ đã được xác định giữa QoE vàQoS.

3.4.1. Phương pháp đo chất lượng video định tínhPhương pháp này sử dụng một nhóm người tham gia xếp loại và đánh giá

chất lượng hình ảnh. Môi trường và người được dùng để kiểm tra định tínhthay đổi tùy theo nhà cung cấp dịch vụ. Ví dụ, một số nhà cung cấp dịch vụ cóthể chỉ sử dụng một số kỹ sư có kinh nghiệm để đánh giá chất lượng ảnh tại trungtâm dữ liệu IPTV, trong khi các nhà cung cấp khác có thể tiến hành các bài kiểm travới phương tiện và chuyên gia hình ảnh có chứng nhận. Các bước tiến hành để xácđịnh số đo định tính đối với dịch vụ IPTV như sau:

* Xác định một loạt các mẫu video để tiến hành kiểm tra.* Lựa chọn một số tham số cấu hình.* Thiết lập môi trường kiểm tra tuân thủ với các tham số cấu hình mong

muốn.* Tập hợp người tham gia vào kiểm tra.



* Tiến hành kiểm tra và phân tích các kết quả.Các môi trường kiểm tra chính thức thường tuân theo hệ thống dựa trên ý kiến

đánh giá được ITU quy định là kết quả đánh giá trung bình (MOS). Một hệ thốngQoE khi đánh giá dịch vụ IPTV cũng cần tính đến các yếu tố có người. Hệ thốngMOS cho phép số mẫu người gán giá trị số giữa 1 và 5 về cảm nhận chất lượng thuđược. Phân loại MOS được tính toán bằng cách lấy trung bình các kết quả. Bảng 2.2là các thang điểm MOS dùng để đo các mức chất lượng IPTV.

Nói chung, các phép kiểm tra chất lượng hình ảnh video định tính được thựchiện tuân theo các hướng dẫn quy định trong khuyến nghị ITU-R BT.500-11. Hơnnữa, khuyến nghị ITU-T P.910 cung cấp các chỉ tiêu kỹ thuật hướng dẫn phươngpháp thực hiện phép thử đối với video. Khi thực hiện một cách chính quy, các phépkiểm tra định tính đưa ra đánh giá chính xác và hợp lý về phương diện sinh học chấtlượng hình ảnh video. Tuy nhiên, tiến hành kiểm tra một cách chính quy sẽ tiêu tốnthời gian và đòi hỏi cá phương tiện đặc biệt.

Bảng 6: Các thang điểác thang đicác phép kiểm tra chất l IPTV

Cảm nhận về kênh IPTV Điểm MOS

Xuất sắc 5

Tốt 4

Khá 3

Kém 2

Xấu 1

Có bốn biến thể MOS khác nhau:* MOS-V - Số đo này đánh giá chất lượng hình ảnh khi xem của tín hiệu video* MOS-A - dùng để đánh giá phần âm thanh của dịch vụ IPTV.* MOS-AV - được sử dụng để đánh giá tổng thể chất lượng âm thanh/hình ảnh

dịch vụ IPTV* MOS-C - số đo này dùng để đánh giá cảm nhận của khác hàng khi tương tác

với dịch vụ IPTV. Chuyển kênh và việc sử dụng EGP là các ví dụ về sự tương tácdịch vụ, được đo bằng số đo này.

Các tổ chức tham gia tiêu chuẩn hóa IPTV và các chỉ tiêu kỹ thuật như TR-126 của DSL Forrum khuyến nghị sử dụng MOS là cơ chế để xác định QoE đối vớicác dịch vụ video.



3.4.2. Phương pháp đo chất lượng video định lượngĐể đánh giá chất lượng video trong môi trường IPTV, điều quan trọng là

cần thực hiện các phép đo chất lượng video một cách hiệu quả theo thời gian.Các kỹ thuật đo chất lượng video định lượng dù không chính xác như phép đo chấtlượng video định tính, nhưng tạo ra được sự hài hòa khi thực hiện các phép đo đánhgiá chất lượng video. Các phép đo chất lượng video định lượng có ưu điểm là thựchiện nhanh chóng để hỗ trợ cho việc điều chỉnh tối ưu các tham số mạng.

Trong những năm gần đây, đã có nhiều tiến bộ trong các kỹ thuật giám sátchất lượng video định tính. Các phép đo định lượng có tương quan tốt với đánh giáđịnh tính được mong đợi để đạt được QoE tối ưu trong các hệ thống mạng băngrộng. Tuy nhiên, cần phải nhận thấy rằng các phép đo định lượng không phải là sựthay thế trực tiếp đánh giá định tính. Các phép đo định lượng và các đánh giá địnhtính bù cho nhau hơn là thay thế nhau.

Có thể phân loại các kỹ thuật đo chất lượng video định lượng thành bốnnhóm chính:

* Các kỹ thuật dựa trên các ô hình cảm nhận video của con người* Các kỹ thuật dựa trên các tham số tín hiệu video* Các kỹ thuật dựa trên các tham số suy giảm chất lượng mạng* Các kỹ thuật dựa trên khoảng thời gian suy giảm chất lượng tín hiệu videoCác kỹ thuật đo chất lượng video sử dụng mô hình cảm nhận video của con

người thường cố gắng phỏng tạo các đặc trưng của hệ thống thị giác con người đểđạt được các thang điểm chất lượng video mà có tương quan tốt với những mứcđánh giá mà người xem thực tế sẽ đưa ra. Các phương pháp mô hình hệ thống thịgiác của con người có thể sử dụng một trong các giải pháp:

* Mô hình tham chiếu đầy đủ (Full-reference - FF): Mô hình FF cung cấp giảithuật cho phép so sánh trực tiếp video nguồn và video thu được tại đích.

* Mô hình không tham chiếu (Non-reference/Zero-reference - ZF): Giải thuậtmô hình này chỉ phân tích chất lượng video thu được tại đích.

* Mô hình tham chiếu rút gọn (Reduced-Reference/Partial-reference – RR/PR):Giải thuật mô hình này cho phép trích một vài tham số từ đầu vào đem so sánh vớicác tham số tương đương tại đầu ra.3.4.2.1. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ

Những giải thuật trong mô hình tham chiếu đầy đủ thực hiện so sánh chi tiếtgiữa hình ảnh đầu vào và đầu ra của hệ thống. Việc so sánh này là một quá trìnhtính toán phức tạp không chỉ bao gồm quá trình xử lý theo điểm ảnh mà còn theo



thời gian và không gian giữa dòng dữ liệu video đầu vào và đầu ra. Kết quả của cácgiải thuật tham chiếu đầy đủ khá phù hợp với các kết quả đánh giá chủ quan (MOS),tuy nhiên các giải thuật này chỉ được sử dụng trong một số ứng dụng nhất định, vídụ như: các ứng dụng trong phòng thí nghiệm hay các thử nghiệm trước khi triểnkhai.

Một trong những giải thuật ra đời sớm nhất của mô hình tham chiếu đầy đủ làPSNR (Peak Signal to Noise Ratio), theo đúng nghĩa của thuật ngữ sử dụng, giảithuật này đánh giá tỷ số giữa giá trị lớn nhất của tín hiệu trên tạp âm, giá trị này tínhtheo dB. Thông thường giá trị PSNR được coi là “tốt” ở vào khoảng 35dB và nhỏhơn 20 dB là không chấp nhận được. Hiện nay PSNR được dùng rộng rãi trong kỹthuật đánh giá chất lượng hình ảnh và video.

Bên cạnh giải thuật PSNR hiện tại có khá nhiều các giải thuật cho mô hìnhtham chiếu đầy đủ đã được phát triển ví dụ như: MPQM (Moving Pictures QualityMetric -1996) của EPFL Thụy Sỹ, VQM (Video Quality Metric -1999) của Việnnghiên cứu Viễn thông Mỹ (NTIA ITS) và CVQE (Continuous Video QualityEvaluation -2004). Các giải thuật này phù hợp cho các ứng dụng video có tốc độ bitthấp. Trong ba giải thuật trên chỉ có giải thuật VQM được tiêu chuẩn và được tíchhợp trong tiêu chuẩn ITU-T J.144.

Cùng với ITU tổ chức VQEG (Video quality Experts Group -1997) cũng thamgia nghiên cứu, đánh giá chất lượng video. VQEG thiết lập hai giai đoạn thửnghiệm, giai đoạn I kiểm tra mười giải thuật tham chiếu đầy đủ (bao gồm cả PSNR),kết quả cho thất các giải thuật là tương đương. Giai đoạn II của thử nghiệm sẽ tiếnhành thử nghiệm với số lượng giải thuật ít hơn, nhằm đánh giá và đưa ra khuyếnnghị sử dụng giải thuật nào sẽ cho kết quả tốt hơn.

Trên thực tế, hệ thống đo dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ tạo ra bản copytại IPTVCD và so sánh nó với tín hiệu chuẩn có tại nguồn nội dung video. Điều cầnchú ý là kích thước file thay đổi tùy theo máy đo nhưng thường là không nén và rấtlớn. Hệ thống đo sẽ xác định mức độ méo và sự suy giảm chất lượng xuất hiệntrong quá trình mã hóa và truyền tải nội dung video gốc qua mạng. Hình 2.6 minhhọa cấu trúc topo cơ bản được sử dụng để so sánh tín hiệu gốc với bản sao sau khiđã truyền tải qua mạng.

Hệ thống đo sau đó sử dụng thuật toán để so sánh các cả hai tín hiệu videotheo nhiều tham số méo:

* Các khác nhau về trễ khung* Mờ hình do suy giảm chất lượng quá trình mã hóa



* Mức màu và độ sáng* Giật hình* Hình bị che (image blocking)

Hình 27: Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủGiải pháp dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ tạo ra đánh giá rất chính xác

chất lượng tín hiệu video thư được ở IPTVCD vì nó so sánh cả hai tín hiệu ở mứcrất chi tiết tới từng điểm ảnh riêng biệt.3.4.2.2. Hệ thống đo chất lượng videodựa trên mô hình không tham chiếu

Các giải thuật cho mô hình không tham chiếu nói chung phù hợp cho việcgiám sát, phân tích trực tuyến chất lượng video tại đầu cuối (in-service). Kiểuthuật toán này có thể xem xét các yếu tố ảnh hưởng ít hơn thuật toán trong mô hìnhtham chiếu toàn phần, chính vì thế mà mô hình này có thể triển khai trong nhiềungữ cảnh hơn. Thiết kế các giải thuật cho mô hình không tham chiếu là một côngviệc khó khăn, chính vì thể mà hiện tại chỉ có một vài phương pháp được đề xuất,một vài công ty đưa vào trong sản phẩm thương mại của họ và được coi là bí mậtcông nghệ.

Hiện nay giải thuật và các tham số đánh giá trong mô hình không tham chiếuvẫn đang được tiêu chuẩn hóa. Một số tham số đánh giá trong mô hình không thamchiếu đã được định nghĩa như sau:

* Chất lượng truyền dịch vụ Video (VSTQ): Tham số không phụ thộc vào hệthống mã hóa/giải mã, chỉ phụ thuộc vào mạng truyền tải video

* Chất lượng ảnh dịch vụ Video (VSPQ): Tham số phụ thuộc hệ thống mãhóa/giải mã

* Chất lượng âm thanh dịch vụ Video (VSAQ): Tham số đánh giá chất lượngâm thanh

* Chất lượng đa phương tiện dịch vụ Video (VSMQ): Tham số tổng hợp đánhgiá chất lượng âm thanh và hình ảnh kết hợp



* Chất lượng điều khiển dịch vụ Video (VSCQ): Tham số đánh giá chất lượngđiều khiển video (ví dụ như: thời gian đáp ứng)

Các hệ thống đo QoE dựa trên mô hình tham chiếu zero không đòi hỏi tín hiệuvideo chuẩn để đánh giá chất lượng của luồng tín hiệu video IPTV. Thay vì tín hiệuvideo chuẩn, hệ thống này sử dụng chính tín hiệu mẫu bị nén có được từ tín hiệuIPTV thời gian thực. Các hệ thống ZR đặc biệt thích hợp để đo các luồng PITV thờigian thực vì chúng phân tích số yếu tố ít hơn so với các hệ thống FR. Hệ thống đoZR tập trung vào phân tích các mào đầu khung video và giám sát nhiều tham sốchính bao gồm các lỗi PRC và các khung I bị hỏng trong luồng tín hiệu IPTV.3.4.2.3. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn

Giải thuật trong hình tham chiếu rút gọn không sử dụng toàn bộ tín hiệuvideo tham chiếu, chỉ một phần thông tin tham chiếu được truyền đến bộ sosánh thông qua một kênh dữ liệu riêng. Môi trường truyền video có thể xảy ramất gói, nhưng kênh gửi thành phần tham chiếu được giả sử là không bị mất gói.Băng thông dành cho kênh dữ liệu này tùy thuộc vào điều kiện ràng buộc của từngứng dụng. Hiện tại có những giải thuật cho phép băng thông dùng cho thông tintham chiếu chỉ yêu cầu nhỏ hơn 10 Kbps.

Hình 28: Giám sát chất lượng video sử dụng mô hình rút gọnTương tự như giải pháp được sử dụng bởi các hệ thống FR thiết bị đo dựa trên

mô hình rút gọn (RR/PR) được thiết kế để lấy mẫu tại nguồn và tại IPTVCD đích,so sánh các tín hiệu và đưa ra số đo. Các hệ thống PR yêu cầu độ phức tạp tính toánthấp hơn so với các hệ thống FR và sử dụng mẫu luồng IPTV tham chiếu nhỏ hơnkhi so sánh hai tín hiệu.

Trong ba loại mô hình nêu trên, các hệ thống dựa trêm FR được coi là chínhxác nhất khi đo chất lượng video IP.

3.4.3. Phương pháp đo gián tiếp chất lượng videoTrên thực tế, không thể dễ dàng sử dụng các mô hình tham chiếu đầy đủ hat



rút gọi trong tất cả các vị trí trên mạng vì có thể không có được tín hiệu tham chiếu.hơn nữa, phương pháp không tham chiếu sẽ rất tốn kém để triển khai rộng rãi choviệc giám sát chất lượng mạng mà trên đó có rất nhiều luồng video cần giám sát độclập, mỗi luồng đòi hỏi bộ giải mã riêng.

Phương pháp gián tiếp, sử dụng các tham số suy giảm chất lượng mạng góinhư thời gian gói đến, trễ, rung pha, tỉ lệ mất gói, khoảng thời gian suy giảm chấtlượng và số thứ tự của gói để ngoại suy chất lượng video. Trên thực tế, giải phápnày được thể hiện bằng phép đo chỉ số truyền tải tín hiệu đa phương tiện.Chỉ số truyền tải tín hiệu đa phương tiện (Media Delivery Index) là tiêu chuẩncông nghiệp quy định trong RFC 4445. Chỉ số này được sử dụng để đo chất lượngdịch vụ tại các điểm khác nhau trên mạng như trung tâm số liệu, các phần tử chuyểnmạch và định tuyến và ngay tại IPTVCD. MDI là cơ cấu đánh giá chỉ thị các mứcchất lượng tín hiệu video và cũng nhận dạng các thành phần mạng đang ảnh hưởngtới QoE của đối tượng sử dụng. Điều này đạt được bằng cách đo các mức rung phatức thời và các gói mất tại các điểm khác nhau của mạng IPTV. Ví dụ, giá trị MDItại lối vào của bộ định tuyến là thấp và giá trị tại lối ra là cao thì có biểu thị rõ ràngbộ định tuyến đó có một số vấn đề gây nảh hưởng nghiêm trọng tới chất lượngluồng tín hiệu. MDI cũng được sử dụng để chẩn đoán các vấn đề mạng. MDI đượcbiểu thị với hai giá trị, hệ số trễ và tỉ lệ mất gói truyền phân cách bởi dấu “:”.3.4.3.1. Hệ số trễ

Giá trị này đo lượng thời gian cần thiết đối với bộ đệm để xử lý rung pha domạng gây ra. Các giá trị rung pha có được bằng cách đo trễ gói so với tốc độcủa luồng. Nói cách khác, nếu tốc độ lối ra của máy chủ là 2.4 Mbps và luồng lốivào IPTVDC là 2.4 Mbps thì giá trị rung pha ở điều kiện lý tưởng bằng 0. khi rungpha bằng 0, bộ giải mã xử lý các gói đến với tốc độ không đổi. Hình 13 minh họacác gói tin IPTV được xử lý với tốc độ không đổi khi rung pha trong mạng bằng 0.



Hình 29: Mạng IPTV với rung pha bằng 0Giá trị rung pha bằng 0 là rất hiếm và khó xảy ra trên thực tế do mỗi phần tử

mạng trên luồng truyền sẽ góp phần tạo ra rung pha. Do đó, các bộ đệm được sửdụng để xử lý các trường hợp lưu lượng quá cao và quá thấp so với mức danh định.

Hình 30: Mạng IPTV có rung phaHình 30 minh họa sự xuất hiện của rung pha trong mạng IPTV. Có thể thấy

trong hình, các gói tới với tốc độ khác nhau làm tăng khả năng xuất hiện hiện tượngmất gói tại IPTVCD.

Điều cũng cần chú ý là rung pha thực tế không gây hại tới nội dung bên trongcác gói IPTV. Do đó, nếu tại nguồn, chất lượng video tốt thì nội dung được giải mãtại IPTVCD cũng sẽ có cùng mức chất lượng. Các thiết bị đo và bài đo QoSthường được sử dụng để tính giá trị DF đối với từng thiết bị mạng riêng biệt,bao gồm những bước sau:

* Khi gói tới, đo khoảng thời gian giữa thời điểm gói trong bộ đệm và tốc độgói ra khỏi bộ đệm.

* Trong một khoảng thời gian xác định tiến hành đo các khoảng cực tiểu vàcực đại hay hiệu giữa hai giá trị này.

* Chia kết quả cho tốc độ luồng IPTV.Khi đã tính được giá trị DF, nhà quản lý IPTV biết được lượng không gian bộ

nhớ hay trễ yêu cầu tại mỗi thành phần mạng để xử lý lượng rung pha trên mạng.Lấy ví dụ, nếu một luồng tín hiệu IPTV nào đó có giá trị DF cỡ 40 ms thì bất kỳthiết bị IPTVCD cần giải mã luồng tín hiệu này sẽ đòi hỏi bộ đệm có khả năng lưutrũ tối thiểu là 40 ms. Điều đáng chú ý là các giá trị DF cao cũng chỉ ra sự nghẽnmạng xuất hiện trong các phần của mạng.3.4.3.2. Tỉ lệ mất gói

Số đo MDI thứ hai này xác định số các gói IPTV mất trên giây. Cùng với chỉ



thị số các gói mât, MLR cũng cho nhà quản lý biết số các gói tới bộ giải mã củaIPTVCD không theo thứ tự. Bất kỳ giá trị MLR lớn hơn 0 nào đều có tác động đếnQoE của đối tượng sử dụng.

Hình 31: Tính các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTVMDI thực tế tổ hợp cả hai giá trị nêu trên và biểu thị số đo QoS dưới dạng

DF:MLR.Hình 31 minh họa các giá trị MDI được tính tại các điểm khác nhau trên mạng

với một kênh quảng bá. Như có thể thấy, MDI đối với kênh quảng bá 1 tại lối ramáy chủ là 5:0. do vậy, quá trình đệm của máy chủ cần tối thiểu 5 ms để xử lý trễrung pha. Tỉ lệ mất gói duy trì tại mức chấp nhận được là 0. Tiếp theo, MDI khôngthay đổi tại R1 và R2; tuy nhiên, tỉ lệ mất gói tăng tại chuyển mạch. Điều này chỉ rarằng chuyển mạch mạng có thể có vấn đề trong việc xửa lý với các mẫu lưu lượngvà tải thay đổi. Giải pháp đối với vấn đề này là nâng cấp chuyển mạch hay tăngdung lượng băng thông của các tuyến vào và ra. Vấn đề mất gói có tác động chuỗivà cũng xuất hiện trên tuyến giữa DSLAM và RG.

Tuy nhiên, giá trị DF hay sự “bùng phát” của luồng cũng tăng tới giá trị “6”trên chặng cuối cùng tới RG. Điều này chỉ thị DSLAM đã đưa vào một lượng rungpha nhỏ, cần phải tiến hành kiểm tra chi tiết hơn nữa. Nguyên nhân tăng giá trị DFcó khả năng nhất là các trễ trong quá trình xếp hàng tại DSLAM. Bởi vậy, sử dụngMDI không chỉ cung cấp cho nhà quản lý tham số đo QoS mà còn giúp họ cách lycác vấn đề gây ra phân đoạn mạng đối với nhiều luồng IPTV. Khi các vấn đề đượcxác định, có thể tiến hành hành động khắc phục và điều chỉnh để nâng cao QoS tổng



thể của mạng từ đầu cuối-tới-đầu cuối.

3.4.4. Phương pháp đo thời gian chuyển kênhCác thuê bao có thể chuyển nhanh và chính xác các kênh đang xem như thế

nào là một phần quan trọng trong chất lượng dịch vụ IPTV. Trễ chuyển kênh thôngthường có thể chấp nhận được khoảng 1 giây từ đầu cuối-tới-đầu cuối. thời gianchuyển kênh khoảng 100 đến 200 ms có thể coi là tức thời đối với người xem. Cácnguồn gây ra trễ chuyển kênh có trong các thiết bị mạng như BRAS, DSLAM, cácchuyển mạch, định tuyến… và ở nhà thuê bao là các set-top box và RG.

Thời gian chuyển kênh trong các set-top box gây ra do quá trình xử lý lệnh, trễbộ đệm lối vào, trễ bộ đệm video và trễ bộ giải mã MPEG. Tuy nhiên các chức năngchính của set-top box được thực hiện chủ yếu bằng phần cứng nên chất lượngthường ổn định. Do vậy, có thể thấy trễ chuyển kênh chủ yếu chịu tác động của chấtlượng mạng, nhất là khi lưu lượng tăng đột biến.

Trong mạng IPTV, các giao thức multicast được sử dụng làm giải phápchuyển kênh trong hạ tầng mạng. Các trễ nhập và tách IGMP và MLD là nguyênnhân chính gây ra trễ chuyển kênh. Để duy trì trễ chuyển kênh tổng thể trong phạmvi 1 giây, trễ nhập/tách multcast của từng phần tử mạng cần giới hạn trong phạm vi10 đến 200 ms.

Quá trình kiểm tra trễ chuyển kênh có những khó khăn sau:* Độ chính xác: các lệnh nhập/tách IGMP/MLD là các bản tin trong mặt điều

khiển và thường được xử lý bở các CPU, trong cả DUT và hầu hết các thiết bị đo.Tuy nhiên, các cấu hình các máy đo đo dựa trên CPU có độ chính xác cỡ 10 ms, dovậy phép đo trễ nhập/tách IGMP cần dựa trên phần cứng.

* Phỏng tạo môi trường thực tế: trong môi trường thực tế nhiều người sửdụng, nhiều giao thức tại nhiều lớp như PPPoE, DHCP và TCP cũng như lưu lượngunicast và multicast hoạt động đồng thời. giải pháp kiểm tra phải phỏng tạo mộtcách rất thực tế giải pháp kiểm tra này.

* Độ khả mở: Để kiểm tra trễ chuyển kênh IPTV, cần có khả năng mô phỏngđồng thời hàng nghìn thuê bao và hàng trăm kênh trong một bài đo.



Hình 32: Cấu hình đo trễ chuyển kênhHình 32 minh họa cấu hình kiểm tra trễ chuyển kênh đối với các hệ thống và

thiết bị hạ tầng mạng. thiết bị đo mô phỏng cả phía nhà cung cấp dịch vụ (với hàngtrăm kênh) và cả phía người sử dụng (với số lượng hàng nghì). Thiết bị đo gửi sốlượng lớn các lệnh nhập.tách IGMP qua các giao diện để kiểm tra khả năng đáp ứngcủa các thiết bị mạng. Dựa trên cấu hình này có thể kiểm tra:

* Trễ nhập/tách IGMP hay MLD đối với thuê bao* Chất lượng chuyển kênh liên tục* Chất lượng chuyển kênh trong điều kiện lưu lượng caoTheo phương diện kỹ thuật, có thể xuất hiện kết quả không mong đợi nhưng

hợp lý vì hiện tại DUT sử dụng các CPU để điều khiển các bản tin. Khi đồng thời1000 bản tin nhập/tách tới CPU, CPU quá tải và phải mất nhiều thời gian để xử lý.Tuy nhiên, đối với thuê bao thì khoảng thời gian dài như vậy không chấp nhận được

3.4.5. Phương pháp đánh giá độ tin cậyCác thuê bao mong muốn có các dịch vụ IPTV tin cậy mà nhà nhà cung cấp

dịch vụ phải đảm bảo. Các số liệu thống kê công nghiệp cho thấy thời gian ngừngdịch vụ trung bình của TV cáp là khoảng 3 đến 5% trong 1 năm. Đối với truyềnhình vệ tinh, con số này khoảng 1%. Độ khả dụng cao, khoảng 5 phút ngừng dịchvụ trong 1 năm, là một chỉ tiêu nhiều mà nhiều nhà nhà cung cấp dịch vụ IPTVphấn đấu. điều này đòi hỏi tất cả các thành phần mạng IPTV phải vượt qua giới hạnnày.

Thông thường, nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp thiết bị mạng sử dụngcác kỹ thuật sau để tăng cường độ tin cậy hạ tầng mạng IPTV:

* Dự phòng phần cứng* Sử dụng các giao thức tin cậy cao và các giao thức mở rộng như: OSPF,

BGP4 và MPLS Fast Reroute* Phần cứng hot-swap



* Các nguồn video tin cậy caoĐể đánh giá độ tin cậy, đối với nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác

mạng IPTV, cần tập trung vào kiểm tra:* Kiểm tra các giao thức định tuyến có độ tin cậy cao: các giao thức này là cốt

yếu và mới có thể tăng cường độ tin cậy cho IPTV. Điều cần thiết cho sự thànhcông của dịch vụ IPTV là đo kiểm tra chức năng, chất lượng và khả năng phối hợpcủa các giao thức đối với các dịch vụ IPTV.

* Kiểm tra phần cứng dự phòng và chuyển đổi nóng: các phép kiểm tra nàykhông mới đối với các nhà khai thác viễn thông.

* Kiểm tra các máy chủ VoD: kiểm tra các máy chủ VoD trong thời gian dàivà tăng lượng tải để đánh giá tác động lên độ tin cậy khi số lượng thuê bao là lớn.

3.4.6. Phương pháp kiểm tra độ bảo mậtĐối với các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, vấn đề bảo mật dễ dàng đạt

được vì họ sử dụng mạng riêng của mình. Tuy nhiên, đây là vấn đề lớn đối với cácứng dụng và dịch vụ truyền tải trên các mạng IP công cộng như IPTV.

Bảo mật của dịch vụ IPTV là lĩnh vực rộng, bao hàm bảo mật nội dung, mãhóa, các tấn công DoS, lưu lượng giả…Xét theo quan điểm của người sử dung, bảomật trong IPTV không quá phức tạp như theo cách nhìn của nhà cung cấp dịchvụ.Ví dụ, bảo vệ việc copy nội dung liên quan tới nhà cung cấp dịch vụ nhưngkhông liên quan tới người sử dụng. Còn người sử dụng chỉ mong muốn hệ thốngxác nhận họ chính xác và cho phép họ sử dụng dịch vụ, cung cấp nội dung mà họmong muốn.

Mạng DSL là truy nhập điểm-điểm sử dụng PPP hoặc DHCP để thiết lập cáckết nối cho người dùng. PPP sử dụng tên và mật khẩu để xác thực người sử dụng.Tuy nhiên, điều này không thuận tiện đối với người sử dụng. Do vậy DHCP đượcưa chuộng hơn. DHCP không có cơ chế chứng thực như PPP, tuy nhiên, DHCPOption 82 là đặc trưng tương đối mới của DHCP, cho phép xác nhận tính hợp lệ củacác thue ebao theo vị trí, thông thường bằng các sử dụng số cổng củ bộ định tuyếnhay VCI.

Kiểm tra bảo mật bao hàm rất nhiều tình huống. và trường hợp kiểm tra.Hai phép kiểm tra bảo mật sau đây hiện tại rất phù hợp với IPTV:

* Kiểm tra quá trình xác thực thuê bao theo DHCP Option 82: Hình 33 minhhọa cấu hình kiểm tra bảo mật dựa trên DHCP Option 82. trong cấu hình này,DSLAM đóng vai trò DHCP Relay Agent và thêm thông tin nhận dạng đường dâyDSL vào các yêu cầu DHCP tới từ các client. Thiết bị đo tạo ra hàng chục nghìn



DSL client để kiểm tra quá trình gán địa chỉ và xác thực quá DHCP với Option 82.Với cấu hình kiểm tra này, chúng ta có thể đo được dung lượng phiên DHCP lớnnhất, tốc độ thiết lập phiên, trễ thiết lập, thông lượng, trễ, và tỉ lệ mấy gói lưu lượngIP trên các phiên DHCP được thiết lập…

Hình 33: Kiểm tra bảo mật theo dựa trên DHCP Option 82* Kiểm tra ứng dụng tường lửa, ứng dụng bảo vệ các nguồn video: Hình 18

minh họa cấu hình kiểm tra tính bảo mật của các ứng dụng firewall và bảo mật nộidụng video. Trong cấu hình này, thiết bị đo mô phỏng cả các thuê bao video, máychủ VoD và tạo ra lưu lượng video hai chiều để kiểm tra firewall. Thiết bị đo đồngthời tạo ra lưu lượng DoS từ phía các thuê bao, từ đó có thể đánh giá được đặc tínhcủa firewall trong trường hợp bị tấn công.

Hình 34: Kiểm tra ứng dụng firewall



3.4.7. Các điểm đo giám sát chất lượngHình 35 quy định các điểm giám sát chất lượng trong mạng IPTV. Toàn thể

chuỗi phân phối nội dung được chia thành các miền từ A đến E.

Hình 35: Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTVCác điểm đo, giám sát được quy định như sau:* Điểm 1- PT1: điểm này phân định ranh giới miền giữa cung cấp nội dung và

điều khiển IPTV. Tại điểm này, cần tập trung vào giám sát chất lượng videonguồn, giám sát chất lượng âm thanh nguồn và siêu dữ liệu.

* Điểm 2-PT2: điểm này phân định ranh giới giữa nhà cung cấp dịch vụ vànhà khai thác mạng. Tại điểm này tập trung giám sát chất lượng luồng nội dung,như giám sát chất lượng luồng video-audio, giám sát thuộc tính dịch vụ IPTVvà chứng thực siêu dữ liệu.

* Điểm 3-PT3: điểm này phân định ranh giới giữa các mạng IP core và cácmạng truy nhập. Tại điểm này cần tập trung vào giám sát các tham số chấtlượng liên quan đến IP

* Điểm 4-PT 4: điểm này gần nhất với đối tượng sử dụng. Tại điểm này, cầntập trung vào giám sát chất lượng các luồng video-audio và giám các thuộctính dịch vụ IPTV.

* Điểm 5-PT 5: điểm cuối cùng, liên quan trực tiếp tới QoE của đối tượng sửdụng. Tại điểm này, cần phải giám sát thuộc tính dịch vụ IPTV và chất lượng luồngaudio-video.

Qua việc định nghĩa các điểm đo và miền trong mạng IPTV, có thể thấy đốivới các nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng, cần tập trung vào các điểm đo



từ PT-1 đến PT-3. Đối với người sử dụng và nhà quản lý viễn thông, cần quan tâmđến điểm đo PT-4 và PT-4 vì hai điểm đo này liên quan trực tiếp tới chất lượng dịchvụ IPTV mà nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng cam kết đảm bảo chấtlượng với người sử dụng và nhà quản lý viễn thông.

3.5. Các yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTVCác chỉ tiêu kỹ thuật dưới đây được tham khảo từ Dự thảo tiêu chuẩn Việt

Nam “Dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông công cộng cố định-Các yêu cầu”.

3.5.1. Chỉ tiêu chất lượng tín hiệu videoĐịnh nghĩa: Chất lượng tín hiệu video được là chỉ số tích hợp chất lượng

truyền video được xác định bằng cách tính điểm trung bình với thang điểm MOS từ1 đến 5 theo khuyến nghị ITU-R BT.500-11 của Liên minh Viễn thông quốc tế

Chỉ tiêu: Điểm chất lượng hình ảnh trung bình MOS ≥ 3,0Phương pháp xác định: Phương pháp mô phỏng. Sử dụng phương pháp đo

theo khuyến nghị ITU-T J.247 và quy đổi ra tháng điểm MOS.3.5.1.1. Các tham số lớp truyền dẫn

Định nghĩa: các tham số truyền dẫn tại lớp chuyển tải có giá trị được khuyếnnghị để đảm bảo chất lượng dịch vụ video trong IPTV.

Chỉ tiêu: Để đảm bảo chất lượng dịch vụ video, các tham số lớp truyền dẫnphải tuân theo các giá trị quy định trong các bảng từ 3-1 đến 3-4.

Phương pháp xác định: Phương pháp giám sát. Sử dụng các thiết bị đo giámsát tại thiết bị nhà thuê bao (set-top box). Điều kiện giả thiết set-top box có hoặckhông có khả năng bù lỗi. Các chỉ tiêu này chỉ áp dụng đối với các luồng IP truyềntải nội dung video.

Bảng 7: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-2

Tốc độluồng

(Mbps)

Trễ,(ms)

Rungpha(ms)

Thời gianlỗi cực

đại, (ms)

Chu kỳtổn thấtgói IP

Khoảng tổnthất gói, sựkiện lối/1 giờ

Tỉ lệ lỗi góiluồng IP

video

3,0 < 200 < 50 ≤ 16 <6 1 ≤ 5,85 E-06

3,75 < 200 < 50 ≤ 16 <7 1 ≤ 5,46 E-06

5,0 < 200 < 50 ≤ 16 <9 1 ≤ 5,26 E-06



Bảng 8: Chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-4 AVC/VC-1

Tốc độluồng

(Mbps)

Trễ,(ms)

Rungpha,(ms)

Thời gianlỗi cực

đại, (ms)

Chu kỳtổn thất

gói IP, góiIP

Khoảngtổn thất

gói, sự kiệnlối/1 giờ


video

1,75 < 200 < 50 ≤ 16 <4 1 ≤ 6,68 E-06

2,0 < 200 < 50 ≤ 16 <5 1 ≤ 7,31 E-06

2,5 < 200 < 50 ≤ 16 <5 1 ≤ 5,85 E-06

3,0 < 200 < 50 ≤ 16 <6 1 ≤ 5,85 E-06

Bảng 9: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-2

Tốc độluồng

(Mbps)

Trễ,(ms)

Rungpha(ms)

Thờigian lỗicực đại(ms)


gói IP, góiIP

Khoảng tổnthất gói, sựkiện lối/4

giờ


video

15,0 < 200 < 50 ≤ 16 <24 1 ≤ 1,17 E-06

17,0 < 200 < 50 ≤ 16 <27 1 ≤ 1,16 E-06

18,1 < 200 < 50 ≤ 16 <29 1 ≤ 1,17 E-06

Bảng 10: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-4 AVC/VC-1

Tốc độluồng

(Mbps)

Trễ,(ms)

Rungpha,(ms)

Thờigian lỗicực đại(ms)


gói IP, góiIP

Khoảng tổnthất gói, sựkiện lối/4

giờ


video

8 < 200 < 50 ≤ 16 14 1 ≤ 1,28 E-06

10,0 < 200 < 50 ≤ 16 17 1 ≤ 2,24 E-06

12 < 200 < 50 ≤ 16 20 1 ≤ 5,22 E-06

3.5.2. Chỉ tiêu thời gian tương tác



Bảng 11: Chỉ tiêu thời gian tương tác

Ví dụ Loại Trễ lớnnhất, ms

Các thao táctrên giao diệnngười sử dụng

Cuộn EGP. Bấm nút điều khiển từxa VoD cho tới khi chỉ thị trênmàn hình lệnh đã được nhận (vídụ ký hiệu tạm dừng được hiển thị

Tương tác 200

Chuyển kênh Thời gia từ khi bấm nút điềukhiển từ xa cho tới khi kênh đượchiển thị ổn định trên màn hình

Đáp ứng 2000

Thời gian khởiđộng hệ thống

Thời gian từ khi bật nguồn STBtới khi kênh được hiển thị

30.000

3.5.3. Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng

Bảng 12: Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng

Đồng bộ giữa tínhiệu hình và tiếng

Tiếng xuất hiện trước hình Tiếng xuất hiện sau hình

≤ 15,0 ms ≤ 45,0 ms

3.6. Ứng dụng triển khai IPTV tại Viễn Thông Bắc Ninh

3.6.1. Vị trí địa lýBắc Ninh là tỉnh thuộc khu vực phía bắc của vùng đồng bằng sông Hồng và

tiếp giáp với vùng trung du Bắc bộ tại tỉnh Bắc Giang. Bắc Ninh là cửa ngõ phíađông bắc của thủ đô, cách trung tâm Hà Nội 31 km về phía Đông Bắc. Phía Tây vàTây Nam giáp thủ đô Hà Nội, phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía Đông và ĐôngNam giáp tỉnh Hải Dương, phía Nam giáp tỉnh Hưng Yên.

Bắc Ninh có 01 thành phố, 01 thị xã và 06 huyện:* Thành phố Bắc Ninh: 13 phường và 6 xã* Thị xã Từ Sơn: 7 phường và 5 xã* Huyện Gia Bình: 1 thị trấn và 13 xã* Huyện Lương Tài: 1 thị trấn và 13 xã* Huyện Quế Võ: 1 thị trấn và 20 xã* Huyện Thuận Thành: 1 thị trấn và 17 xã* Huyện Tiên Du: 1 thị trấn và 13 xã* Huyện Yên Phong: 1 thị trấn và 13 xã

http://vi.wikipedia.org/wiki/T�

http://vi.wikipedia.org/wiki/Ä�á

http://vi.wikipedia.org/wiki/Bắc_Giang

http://vi.wikipedia.org/wiki/HÃ _Ná

http://vi.wikipedia.org/wiki/Km

http://vi.wikipedia.org/wiki/PhÃa_Ä�Ãńg_Báº¯c

http://vi.wikipedia.org/wiki/PhÃa_TÃ¢y

http://vi.wikipedia.org/wiki/PhÃa_TÃ¢y_Nam

http://vi.wikipedia.org/wiki/HÃ _Ná

http://vi.wikipedia.org/wiki/PhÃa_Báº¯c

http://vi.wikipedia.org/wiki/Bắc_Giang

http://vi.wikipedia.org/wiki/PhÃa_Ä�Ãńg

http://vi.wikipedia.org/wiki/PhÃa_Ä�Ãńg_Nam

http://vi.wikipedia.org/wiki/Hải_Dương

http://vi.wikipedia.org/wiki/PhÃa_Nam

http://vi.wikipedia.org/wiki/Hưng_Yên

http://vi.wikipedia.org/wiki/ThÃ nh_phá

http://vi.wikipedia.org/wiki/Th�

http://vi.wikipedia.org/wiki/Huy�

http://vi.wikipedia.org/wiki/ThÃ nh_phá

http://vi.wikipedia.org/wiki/Th�

http://vi.wikipedia.org/wiki/Gia_Bình

http://vi.wikipedia.org/wiki/LÆ°Æ¡ng_TÃ i

http://vi.wikipedia.org/wiki/Quế_Võ

http://vi.wikipedia.org/wiki/Thuáºn_ThÃ nh

http://vi.wikipedia.org/wiki/Tiên_Du

http://vi.wikipedia.org/wiki/Yên_Phong



Địa hình của tỉnh này tương đối phẳng, có hướng dốc chủ yếu từ Bắc xuốngNam và từ Tây sang Đông, được thể hiện qua các dòng chảy bề mặt đổ về sôngĐuống và sông Thái Bình. Vùng đồng bằng thường có độ cao phổ biến từ 3-7 m,địa hình trung du (hai huyện Quế Võ và Tiên Du) có một số dải núi độ cao phổ biến300-400 m. Diện tích đồi núi chiếm tỷ lệ nhỏ (0,53%) so với tổng diện tích, chủ yếuở hai huyện Quế Võ và Tiên Du.

Bắc Ninh hiện nay là một trong những tỉnh tăng trưởng nhanh nhất miền bắcnhất là tốc độ tăng trưởng công nghiệp. Năm 2010, BN tăng trưởng 17.86% caonhất từ trước đến nay và tính chung trong giai đoạn 2006-2010 Bắc Ninh tăngtrưởng 15.3%. Đến năm 2010,giá trị sản xuất công nghiệp trên địa bàn đạt trên 32ngàn tỷ, tăng 57,3% so với năm 2009 và trở thành tỉnh có qui mô công nghiệp đứngthứ 9 cả nước. Bắc Ninh năm 2010 thu ngân sách đạt mốc 5000 tỷ, GDP bình quânđạt 1800USD/1 năm, ngang với HP và chỉ kém HN. Năm 2010, BN cũng đạt kimngạch xuất khẩu là 3 tỷ USD, và là một tỉnh xuất siêu.

* Năm 2010, Bắc Ninh là tỉnh có chỉ số năng lực cạnh tranh cấp tỉnh đứng thứ6 ở Việt Nam

* Là một tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ.* Có nhiều làng nghề thủ công truyền thống phát triển và được ví là "vùng đất

trăm nghề".* Cơ cấu GDP CN&XD-DV-NN là 64.8%-24.2%-11%.Hiện tại Bắc Ninh đã và đang xây dựng 15KCN tập trung qui mô lớn và hàng

chục khu-cụm CN vừa và nhỏ. Số vốn FDI của BN đứng thứ 7 cả nước và thứ 2vùng KT trọng điểm phía bắc. BN có tiếng với việc thu hút các nhà đầu tư lớn nhưCanon,SamSung,Nokia,ABB

Phục vụ đắc lực cho sự phát triển đó có sự đóng góp to lớn của nghành ViễnThông tỉnh. Tính đến hết quý 1 năm 2011, toàn tỉnh này đã có tổng số thuê bao điệnthoại hiện có trên mạng đạt 1.247.822 thuê bao, trong đó thuê bao cố định (cố địnhcó dây và không dây) đạt: 258.579 thuê bao; thuê bao di động đạt: 990.242 thuê bao;mật độ điện thoại đạt 115 máy/100 dân. Internet băng rộng tiếp tục phát triển mạnhvới tổng số thuê bao Internet trên địa bàn tỉnh đạt 50.298 thuê bao (đạt mật độ 4,7thuê bao/100 dân). Tổng doanh thu của các doanh nghiệp viễn thông ở Bắc Ninhước đạt 654 tỷ đồng.

Trên đây là những đặc điểm kinh tế - xã hội của tỉnh Bắc Ninh mang tính tiềnđề và định hướng rất thuận lợi cho việc phát triển mạng Viễn thông tỉnh Bắc Ninh ,nó đòi hỏi sự phát triển mạnh mẽ về công nghệ và cả về chất lượng dịch vụ.

http://vi.wikipedia.org/wiki/SÃńg_Ä�uá

http://vi.wikipedia.org/wiki/Sông_Thái_Bình


http://vi.wikipedia.org/wiki/Mét

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Trung_du&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Quế_Võ

http://vi.wikipedia.org/wiki/Tiên_Du


http://vi.wikipedia.org/wiki/Núi

http://vi.wikipedia.org/wiki/%25

http://vi.wikipedia.org/wiki/Ch�



Hình 36: Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh

3.6.2. Tình hình triển khai IPTV tại VNPT Bắc NinhMạng lưới viễn thông Bắc Ninh đến nay đã phủ khắp từ thành phố đến vùng

sâu vùng xa phục vụ tốt nhu cầu của chính quyền và nhân dân địa phương, đến nay100% các xã đã có máy điện thoại, dịch vụ ADSL, IPTV(MyTV) đã có tại trungtâm tất cả các huyện, thị và đang vươn dần về các xã.

Chính thức cung cấp dich vụ MyTV từ cuối tháng 11 năm 2009 chỉ sau haitháng triển khai số thuê bao đăng ký tăng nhanh lên 500 thuê bao.



Hình 37: Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc NinhHiện tại mạng MAN-E Bắc Ninh bao gồm 2PE-AGG và 11 UPE tất cả đều

được đấu ring với băng thông là 1Gbps.Tổng số Ring của mạng là 5 trong đó 1 Ringcore kết nối 2 PE-AGG và 4 Ring Acceess kết nối với các UPE khác nhau, các UPEvà PE-AGG được trang bị các card quang 1Gbps, mỗi một card quang đáp ứng 12kết nối từ các thiết bị truy nhập như DSLAM, Switch L2, Node B, số lượng cáccard quang tại các UPE được trang bị 1 card 12 port. Trung kế kết nối lên BRAScung cấp dịch vụ Internet hiện tại là 1Gbps và lên PE cung cấp dịch vụ MyTV vàMegaWan là 1Gbps. Các DSLAM cung cấp dịch vụ Internet và MyTV một phần sẽđấu nối trực tiếp vào hệ thống UPE đặt tại các trung tâm, một phần sẽ được đấu nốivề Switch L2 thu gom sau đó sẽ được đẩy lên mạng MAN-E. 02 Core CES và 11trạm Access CES như sau :



Bảng 13: Mô tả kết nối mạng MAN-E Bắc Ninh

TT Địa điểm RingThuêbao

GEPort

10 GEPort

Kết nối đếnBRAS

(GE/10 GE)

Kết nối đếnPE (GE/10

GE)

1 Suối Hoa Core 6 7/1 1/0

2 Thị trấn Hồ Core 6 7/1 1/0

3 Thị trấn Hồ

1

10 2

4 Chợ Sơn 6 2

5 Tiên Du 25 6 2

6 Từ Sơn2

12 2

7 Yên Phong 20 8 2

8 Suối Hoa

3

50 17 2

9 Quế Võ 25 10 2

10 Gia Bình 4 2

11 Đông Du

4

5 5 2

12 Ngụ 4 2

13 Lương Tài 7 2

Tổng 125 88 34

Qua quá trình thừc tế triển khai dịch vụ MyTV đã được người sử dụng đónnhận, khen có và chê cũng có trên cơ sở đó đã rút ra một số ưu điểm và một số khókhăn như sau :

Ưu điểm:* Có khả năng tích hợp truyền hình với các dịch vụ IP khác như truy nhập

Internet tốc độ cao và VOIP . Mạng IP cũng cho phép truyền nhiều thông tin hơn vàvới nhiều chức năng hơn. Trong mạng vệ tinh hay truyền hình truyền thống, sửdụng công nghệ broadcast thì tất cả nội dung được truyền liên tục đến mỗi thuê bao,thuê bao chuyển kênh tại set top box. Thuê bao có thể lựa chọn từ nhiều lựa chọnnhư công ty vệ tinh, cáp, truyền thông để đưa luồng thông tin về nhà. Mạng IP làmviệc khác, nội dung được giữ ở trên mạng và chỉ những nội dung người sử dụng lựachọn là được gửi đến nhà thuê bao. Điều này sẽ tiết kiệm băng thông và sự lựa chọn



của người sử dụng ít bị giới hạn bởi “đường ống” dẫn đến nhà thuê bao, điều này cónghĩa là tính riêng tư của người sử dụng được đảm bảo hơn so với hệ thống vệ tinhvà truyền hình truyền thống.

* Hệ thống IPTV cho phép người xem có cơ hội để xem các chương trình TVcó tính tương tác hơn và cá nhân hơn. Ví dụ nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấpchức năng tương tác cho người xem lựa chọn nội dung xem theo tên phim hay têncủa diễn viên hay chức năng pícture in picture cho phép người xem có thể chuyểnkênh mà không phải rời bỏ chương trình họ đang xem. Người sử dụng còn có thểtruy nhập và album ảnh và kho nhạc trên PC của họ từ màn hình TV, sử dụng điệnthoại để đặt lịch ghi lại các chương trình TV yêu thích , ngoài ra họ còn có thể sửdụng chức năng giám sát điều khiển để cấm con cái xem một số chương trình khôngphù hợp.

* VoD cho phép người sử dụng duyệt một chương trình trực tuyến hoặc mộtdanh sách các bộ phim để xem qua và sau đó lựa chọ chúng.

Khó khăn:* Qua quá trình triển khai dịch vụ gặp phải khó khăn lớn nhất đó là chất lượng

tín hiệu, khả năng mất dữ liệu rất cao và sự chậm trễ truyền tín hiệu. Nếu nhưđường kết nối mạng của người sử dụng không thật sự tốt cũng như không đủ băngthông cần thiết thì khi xem chương trình sẽ rất bị giật hay việc chuyển kênh có thểtốn khá nhiều thời gian để tải về. Hệ thống cáp quang liên tỉnh(VTN) chạy ngầmdưới đất do đó thường xuyên bị đứt cáp quang dẫn đến mất tín hiệu cho các thuêbao MyTV do khả năng ring giữa các doanh nghiệp chưa tốt .Thêm vào nữa khimáy chủ của nhà cung cấp không đủ mạnh thì khi số lượng người xem truy cập vàođông thì chất lượng dịch vụ cũng bị giảm sút.

* Khó khăn về tài chính cũng như trong việc xử lý công nghệ phía người dùngthay vì mua một chiếc anten với giá trên dưới 50,000 đồng về lắp vào Tivi, IPTVcần trang bị nhiều thiết bị hơn, chưa kể chi phí dịch vụ và sử dụng cũng phức tạphơn so với thao tác tắt bật đơn thuần. Bên cạnh đó là yêu cầu đường truyền ADSLphải đạt trên 300b/s trong khi đó các hộ gia đình thường chọn gói dịch vụ giá rẻ vớitốc độ chỉ bằng 1/3.

3.6.3. Khai thác, quản lý thuê bao MyTVHệ thống MyTV Portal hỗ trợ quản lý thông tin người sử dụng tập trung phục

vụ công tác phát triển thuê bao và chăm sóc người sử dụng sử dụng dịch vụ MyTV.Các quản trị viên, giao dịch viên là các đối tượng sử dụng hỗ trợ này . Địa chỉ truycập portal như sau: http://portal.mytv.vn

http://portal.mytv.vn



3.6.3.1. Khai báo mới tài khoản cho khách hàngĐể thực hiện việc khai báo mới cho người sử dụng sử dụng dịch vụ MyTV thì

quản trị viên, giao dịch viên thực hiện như sau :Bước 1: Tạo mới người sử dụng* Thêm mới người sử dụng trực tiếp từ Portal: Chọn vùng người sử dụng ,

thêm người sử dụng, giao diện thêm mới một người sử dụng đăng ký dịch vụ hiểnthị như sau:

Hình 38: Giao diện thêm một khách hàng mới* Nhập các thông tin cá nhân của người sử dụng (Họ tên, ngày sinh, giới tính,

địa chỉ, CMT, số điện thoại,….).* Nhập các thông tin tài khoản IPTV :Tên tài khoản IPTV (tên đăng nhập trên

EPG), mật khẩu, ngày ký hợp đồng, mã hợp đồng, gói cước sử dụng….* Chọn tình trạng thuê bao.* Tùy chọn thông tin khuyến mãi.

* Chọn vào nút để hoàn tất thao tác hoặc kích vào nútnếu cần nhập lại thông tin.

* Ghi chú: các trường có dấu (*) là các trường yêu cầu phải nhập thông tin.* Thêm người sử dụng từ file:



+ Chức năng: thêm người sử dụng từ danh sách đã có (danh sách được lưutrữ dưới dạng file .csv)

+ Thao tác: chọn vùng Người sử dụng >> Thêm mới người sử dụng từ file.+ Giao diện:

Hình 39: Thêm người sử dụng từ một danh sách dưới dạng file

+ Kích chọn vào nút để chọn đường dẫn đến tập tin .csv.+ Chọn tên file đã có.

+ Kích chọn vào nút để hoàn tất việc thêm.* Lưu ý: Cách tạo file CSV.

+ Nhập danh sách người sử dụng dưới dạng file excel theo mẫu quy định(kích vào mục xem định dạng file để nhập thông tin cho người sử dụng mới).

+ Đánh dấu vùng dữ liệu+ Kích chọn vào ô đầu tiên (1,A) giữ phím Shift di chuột và kích vào ô thứ

(n,Y) (n là số người sử dụng).

+ Trên thanh Tool Bar chọn Format-CellsTab Border trong vùngPresets lần lượt kích chọn vào OutLine và Inside OK

+ Từ file excel chọn File Save As.+ Đặt tên cho file trong vùng File Name, chọn kiểu file: CSV (Comma

delimited)(*.csv) trong vùng Save as Type+ Kích nút Save để kết thúc việc tao file CSV.

* Thông tin cá nhân người sử dụng, thông tin tài khoản IPTV, thông tin góicước, tình trạng lắp đặt sử dụng dịch vụ IPTV của người sử dụng ( trạng thái chờkiểm tra hoặc đã xác nhận lắp đặt ) được lưu vào cơ sở dữ liệu

Bước 2:* Kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật đến địa chỉ người sử dụng kiểm tra và cập

nhật tình trạng lắp đặt dịch vụ* Thao tác: di chuyển chuột đến vùng Quản lý người sử dụng >> Người sử



dụng >> Kiểm tra lắp đặt khi đó hệ thống sẽ tự động tải tất cả các khách đang chờlắp đặt dịch vụ.

* Giao diện hiển thị như sau:

Hình 40: Danh sách khách hàng đang chờ kiểm tra lắp đặt dịch vụ IPTV* Nếu như số lượng tình trạng chờ kiểm tra lắp đặt dịch vụ nhiều thì người sử

dụng có thể thực hiện thao tác tìm kiếm theo tiêu chuẩn bất kỳ như tên thuê bao, tênđầy đủ, số di động, địa chỉ, ngày đăng ký,...

* Sau khi quá trình kiểm tra lắp đặt xong nếu xét khả năng có thể lắp đặt haykhông thể lắp đặt được dịch vụ IPTV cho người sử dụng thì giao dịch viên có thể

kích vào biểu tượng , để cập nhật và gửi thông báo cho người sửdụng có thể lắp đặt được hay không và hẹn ngày lắp đặt là ngày nào. Giao diệnkiểm tra tình trạng lắp đặt và giao diện gửi email như sau:

Hình 41: Giao diện kiểm tra và cập nhật tình trạng lắp đặt* Trạng thái lắp đặt là chờ kiểm tra. Nếu kiểm tra tình trạng lắp đặt được thì

thiết lập lại trạng thái sau kiểm tra là : Đã xác nhận lắp đặt . Nếu trong khi khai báođã kiểm tra địa chỉ của người sử dụng mà lắp đặt được rồi thì chọn tình trạng lắp đặt



sử dụng dịch vụ IPTV của người sử dụng là đã xác nhận lắp đặt và bỏ qua khâukiểm tra

Bước 3:* Thực hiện việc đồng bộ dữ liệu, mục đích là xác thực lên hệ thống thực, sau

bước này tài khoản người sử dụng có thể đăng nhập và sử dụng dịch vụ. Các trạngthái người sử dụng phải đạt trước đó là : Đã xác nhận lắp đặt

Hình 42: Gửi mail thông báo cho khách hàng về khả năng lắp đặt* Chức năng: tùy thuộc vào thời điểm thực hiện chức năng này thì nó có một

nhiệm vụ riêng đi kèm.+ Thực hiện sau khi thêm mới: thao tác này có nhiệm vụ là kích hoạt cho

người sử dụng mới này sử dụng dịch vụ, nếu không thực hiện thao tác này thìngười sử dụng đó không thể đăng nhập được vào hệ thống thông qua tên thuê baoIPTV để có thể sử dụng được dịch vụ.

+ Thực hiện sau khi thay đổi trạng thái sử dụng, thay đổi gói cước, thay đổibộ giải mã: thì thao tác này có nhiệm vụ là thực hiện việc thay đổi đó, nếu khôngthực hiện thao tác này thì việc thay đổi trạng thái, gói cước, bộ giãi mã không đượchoàn thành.

+ Thao tác: di chuột đến vùng Người sử dụng >> Đồng bộ dữ liệu+ Giao diện hiển thị.



Hình 43: Giao diện thực hiện đồng bộ dữ liệu* Các bước thực hiện:

+ Chọn các người sử dụng trong ô Checkbox hoặc kích vào nút “Chọn tấtcả” để thực hiện đồng bộ.

+ Kích chọn vào nút “Đồng bộ dữ liệu” để hoàn tất việc đồng bộ dữ liệu.Bước 4:* Bàn giao tài khoản cho người sử dụng , User/password và hướng dẫn sử

dụng cho người sử dụng để người sử dụng có thể sử dụng được các dịch vụ màIPTV cung cấp.3.6.3.2. Quản lý thuê bao MyTV

Chỉ những người sử dụng ở trạng thái đang sử dụng bình thường hoặc tạmngưng dịch vụ thì mới có thể thay đổi gói cước được.

Thao tác: di chuột đến vùng Chuyển đổi - Hủy bỏ >> Thay đổi gói cước.Giao diện: giao diện thực hiện như sau.

Hình 44: Giao diện thay đổi gói cước sử dụngNhập tên thuê bao (tên tài khoản IPTV).

Kích chọn vào nút để kiểm tra xác nhận thông tin tài khoản có tồntại hay không (nếu tồn tại thì hệ thống sẽ hiện thị gói cước đang sử dụng của ngườisử dụng).

Tùy chọn gói cước mớiLý do chuyển đổi gói cước.



Kích chọn vào nút để hoàn tất thao tác thực hiệnThực hiện đồng bộ dữ liệu để hoàn thành thao tác thay đổi gói cước (nếu

không thực hiện thao tác này thì việc thay đổi gói cước của người sử dụng chưađược hoàn tất).

Thay đổi trạng thái sử dụng:* Những người sử dụng bị huỷ sử dụng dịch vụ thì không thể thực hiện được

chức năng này.* Thao tác: di chuột đến vùng Chuyển đổi - Hủy bỏ >> Thay đổi trạng thái sử

dụng dịch vụ.Giao diện thực hiện như sau:

Hình 45: Giao diện thay đổi trạng thái sử dụng dịch vụ* Nhập tên thuê bao (tên tài khoản IPTV).

* Kích chọn vào nút để kiểm tra xác nhận thông tin tài khoản cótồn tại hay không (nếu tồn tại thì hệ thống sẽ hiện thị trạng thái đang sử dụng dịchvụ của người sử dụng là gì).

* Chọn trạng thái sử dụng muốn chuyển đổi.* Lý do chuyển đổi gói cước.

* Kích chọn vào nút để hoàn tất thao tác thực hiện* Thực hiện đồng bộ dữ liệu để hoàn thành thao tác thay đổi trạng thái sử dụng

dịch vụ của người sử dụngThay đổi bộ giải mã: Những người sử dụng bị huỷ sử dụng dịch vụ thì không

thể thực hiện được chức năng này* Thao tác: di chuột đến vùng Chuyển đổi - Hủy bỏ >> Thay đổi bộ giải mã.* Giao diện thực hiện như sau.



Hình 46: Giao diện thay đổi bộ giải mã+ Nhập tên thuê bao (tên tài khoản IPTV).

+ Kích chọn vào nút để kiểm tra xác nhận thông tin tài khoản cótồn tại hay không (nếu tồn tại thì hệ thống sẽ hiển thị số serial number cũ của ngườisử dụng).

+ Chọn ngày thay đổi bộ giải mã.+ Nhập lý do chuyển đổi bộ giải mã.

+ Kích chọn vào nút để hoàn tất thao tác thực hiện.+ Nhân viên kỹ thuật đi lắp bộ giải mã STB mới (giao dịch viên, quản trị

viên hay nhân viên kỹ thuật không phải nhập số serial number mới mà hệ thống sẽtự động cập nhật số serial của bộ giải mã mới vào hệ thống)

+ Bộ giải mã được VNPT tỉnh/Thành phố cung cấp thì các bộ giải mã đóchỉ có thể được sử dụng trong tỉnh, thành đó, nếu người sử dụng sử dụng bộ giải mãSTB mà không thuộc phạm vi của VNPT tỉnh/thành đó thì thuê bao khi đăng nhậpsẽ bị khoá lại .Kết luận:

Nội dung của chương đã phân tích các yếu tố tác động và các phương pháp đođánh giá chất lượng dịch vụ IPTV. Chất lượng dịch vụ IPTV chịu tác động bởinhiều yếu tố. Tuy nhiên, có thể phân các yếu tố này thành bốn nhóm sau:

* Chất lượng nội dung video: âm thanh và hình ảnh* Thời gian chuyển kênh* Độ khả dụng của dịch vụ* Khả năng bảo mậtChất lượng nội dung video có ảnh hưởng quyết định đối với chất lượng dịch

vụ IPTV tổng thể. Vấn đề này được nhà cung cấp dịch vụ, nhà khai thác viễn thôngngười sử dụng và nhà quản lý viễn thông quan tâm hàng đầu. Tiếp theo, thời gianchuyển kênh là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến cảm nhận của người sử dụng về chất



lượng dịch vụ, nhà khai thác viễn thông quan tâm tới yếu tố này để tối ưu mạng củamình và đảm bảo cam kết với người sử dụng và nhà quản lý. Đối với nhà cung cấpdịch vụ và nhà khai thác mạng, độ khả dụng và khả năng bảo mật có ý nghĩa nhiềuhơn so với người sử dụng.

Hiện nay, các tổ chức tiêu chuẩn hóa và các hãng chế tạo thiết bị đo đang nỗlực nghiên cứu và đề xuất tiêu chuẩn và giải pháp đo kiểm chất lượng dịch vụ IPTV.Hai vấn đề này hiện đang được ITU-T nghiên cứu thống nhất và hoàn thiện trongcác khuyến nghị của mình.

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hìnhqua giao thức Internet (IPTV)


KẾT LUẬN

IPTV là công nghệ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng dựa trêncơ sở giao thức Internet. Với sự vượt trội về tính tương tác giữa người xem và dịchvụ gia tăng, IPTV hoàn toàn có thể làm thay đổi thói quen xem truyền hình truyềnthống bởi nó không chỉ cho phép người sử dụng xem các chương trình, mà còn chophép khán giả chủ động chọn những nội dung muốn xem. Với IPTV, người sử dụngcó thể tiếp cận những dịch vụ tiên tiến nhất trên nền băng thông rộng như xem TVtrực tiếp qua Internet (Live TV), mua hàng qua TV, karaoke, game (trò chơi trựctuyến), tạp chí thông tin, điện thoại hình, đào tạo qua TV, TV Mail, TV Photo, bìnhchọn qua TV, dự đoán qua TV, tin nhắn nhanh (IM), quảng cáo... Hiện IPTV đãđược triển khai rộng rãi trên cả nước và được đánh giá là nguồn thu lớn của các nhàcung cấp dịch vụ trong tương lai gần. Với xu hướng hội tụ các dịch vụ trong nềncông nghiệp viễn thông với IPTV là đỉnh cao, ta có thể tin tưởng vào một tương laitươi sáng của dịch vụ IPTV.

Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu cùng với sự hướng dẫn của thầy giáoTS. Trần Thiện Chính, em đã hoàn thành đồ án “Nghiên cứu công nghệ truyền hìnhgiao thức Internet (IPTV)”.

Hướng tiếp theo của đồ án là tiếp tục tìm hiểu sâu hơn giải pháp triển khaicùng với các giải pháp kinh doanh, mô hình khai thác dịch vụ IPTV, các giải phápcung cấp nội dung đặc biệt đi sâu vào các công nghệ nén ảnh.

Mặc dù em đã cố gắng nhưng do thời gian và trình độ có hạn nên đồ án khôngtránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thày côgiáo và các bạn để có thể tiếp tục hoàn thiện và nghiên cứu đề tài sâu hơn.

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hìnhqua giao thức Internet (IPTV)


DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng việt:

[1]. Nhiệm vụ xây dựng bài đo và đo kiểm thử nghiệm hệ thống truyền hình trênmạng xDSL, tài liệu báo cáo tập đoàn của nhóm nghiên cứu Viện Khoa học Kĩ thuậtBưu điện, 2009.[2]. Nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chuẩn kĩ thuật và phương pháp đo đánh giá chấtlượng dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông công cộng, tập thể tác giả Viện Khoa họcKĩ thuật Bưu điện, 2008.[3]. Nghiên cứu công nghệ IPTV và khả năng triển khai trên mạng viễn thông ViệtNam, tập thể tác giả Viện Khoa Học Kỹ thuật Bưu điện, 2007

Tiếng Anh:[1] IPTV and internet video, Wes Simpson & Howard Greenfield, 2007.[2] IPTV security, David Ramirez, 2008.[3] Understanding IPTV, Gilbert Held, 2007[4] Why IPTV? Interactivity, technology, service, Johan Hjelm, 2008.[5] Next Generation IPTV Services And Technology, Gerard O’Driscoll, 2008[6] ITU-T Recommendation G.1080 (ex G.IPTV-QoE) “Quality of experiencesrequirements for IPTV services”. Dec, 2008[7] ITU-T J247[8] ITU-T G1081/2008

Danh mục các website tham khảo:1. www.vnpt.com.vn.2. www.vtc.com.vn3. www.vntelecom.org4. www.mytv.com.vn5. www.itv.vn

http://www.vnpt.com.vn

http://www.vtc.com.vn

http://www.vntelecom.org

http://www.mytv.com.vn

http://www.itv.vn