HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VIỄN THÔNG II
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG
HỆ ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC - VỪA LÀM VỪA HỌC
Đề tài:
IPTV
Mã số đề tài: 10404060092
Sinh viên thực hiện
Lớp
MSSV
Giảng viên hướng dẫn
: NGUYỄN ANH TUẤN
: Đ04VTC2
: 404060092
: Th.S. NGUYỄN ĐỨC CHÍ
TP. HCM, năm 2010
MỤC LỤC
Chương 1 GIỚI THIỆU IPTV
1.1 Khái niệm ............................................................................................... 3
1.2 Phân loại dịch vụ IPTV .......................................................................... 4
1.2.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá ......................................................................... 4
1.2.2 Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand)................................................................ 6
1.2.3 Dịch vụ tương tác (Interactive) ....................................................................... 7
1.2.4 Dịch vụ thông tin và truyền thông ................................................................... 9
1.2.5 Các dịch vụ gia tăng khác ............................................................................. 10
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH TRÊN
MẠNG xDSL
2.1 Kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV .......................................... 12
2.1.1 Mô hình tổng quát.......................................................................................... 12
2.1.2 Các thành phần cung cấp dịch vụ Broadcast Video ...................................... 12
2.1.3 Các thành phần cung cấp dịch vụ VoD ......................................................... 13
2.1.4 Các thành phần chung ................................................................................... 15
2.1.5 Kiến trúc sản phẩm ........................................................................................ 16
2.2 Những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video .............................................. 17
2.2.1 Băng thông rộng ............................................................................................ 17
2.2.2 Băng thông không đối xứng ........................................................................... 17
2.2.3 Chất lượng dịch vụ ........................................................................................ 18
2.2.4 Sự sẵn sàng của dịch vụ................................................................................. 18
2.2.5 Thời gian chuyển kênh đối với dịch vụ Broadcast......................................... 18
2.3 Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV ............................................... 19
2.4 Video site .............................................................................................. 19
2.5 Mạng truyền dẫn ................................................................................... 20
Chương 3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG
TRUYỀN HÌNH TRÊN MẠNG xDSL
3.1 Giải pháp lựa chọn chuẩn nén hình ảnh ............................................... 27
3.1.1 Chuẩn nén MJPEG và Wavelet ..................................................................... 27
3.1.2 Chuẩn nén MPEG-x và H.26x ....................................................................... 28
3.1.3 Chuẩn nén MPEG-2 ...................................................................................... 29
3.1.4 Chuẩn nén MPEG-4 ...................................................................................... 30
3.1.5 Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVC...................................................... 32
3.1.6 Yêu cầu về băng thông của các chuẩn nén .................................................... 35
3.2 Lựa chọn giao thức mạng ..................................................................... 36
3.2.1 Giao thức cho dịch vụ multicast .................................................................... 36
3.2.2
Giao thức IGMP ........................................................................................... 36
3.2.3 Giao thức PIM ............................................................................................... 37
3.3 Giao thức cho dịch vụ unicast .............................................................. 39
3.3.1
Giao thức RTSP ............................................................................................ 39
3.3.2 Mở rộng giao thức RTSP ............................................................................... 41
3.3.3 Bản tin RTSP.................................................................................................. 42
3.3.4 Ứng dụng của giao thức RTSP ...................................................................... 42
3.4 Giao thức cho dịch vụ VoIP ................................................................. 42
3.4.1
SIP................................................................................................................. 42
3.4.2 Ứng dụng của SIP .......................................................................................... 45
3.4.3 Ứng dụng của SIP trong mạng NGN ............................................................. 46
3.5 Lựa chọn công nghệ mạng truy nhập ................................................... 46
3.5.1 Công nghệ mạng truy nhập xDSL.................................................................. 47
3.5.2 Công nghệ mạng truy nhập F ........................................................................ 48
3.5.3 Khả năng của PON ........................................................................................ 48
3.5.4 Công nghệ mạng truy nhập Wimax ............................................................... 49
3.6 Phương thức phục vụ IPTV .................................................................. 51
Chương 4 TRIỂN KHAI CUNG CẤP IPTV TẠI CÀ MAU
4.1 Yêu cầu về hạ tầng truyền tải ............................................................... 54
4.1.1 Mạng lõi ......................................................................................................... 54
4.1.2 Mạng gom và mạng truy nhập ....................................................................... 55
4.1.3 Mạng khách hàng .......................................................................................... 56
4.2 Triển khai bước 1 ................................................................................. 56
4.2.1 Mô hình đấu nối ............................................................................................. 56
4.2.2 Mô hình hoạt động ......................................................................................... 57
4.2.3 Lưu lượng multicast (xem hình 4-6 ) ............................................................. 61
4.3 Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ ............................ 61
4.4 Triển khai ............................................................................................ 62
4.4.1 Mô hình đấu nối ............................................................................................. 62
4.4.2 Mô hình hoạt động ......................................................................................... 63
4.4.3 Mạng khách hàng (home network) ................................................................ 63
4.4.4 Mạng gom hay vòng core mạng MAN (distribution network) ....................... 64
4.4.5 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP .................................................................. 64
4.4.6 Lưu lượng multicast ....................................................................................... 65
4.5 Yêu cầu băng thông .............................................................................. 65
4.5.1 Các kí hiệu và tham số thống kê đầu vào ...................................................... 66
4.5.2 Dung lượng mạng dành cho dịch vụ BTV...................................................... 66
4.5.3 Dung lượng mạng dành cho dịch vụ VoD ..................................................... 66
4.6 Dung lượng mạng phục vụ đồng bộ
nội dung giữa các VoD server (theo bước 2): ..................................... 67
4.6.1
Phương án giảm tải mạng core và mạng gom .............................................. 67
4.6.2 Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ ..................................... 69
4.7 Sơ đồ kết nối ......................................................................................... 70
4.8 Cấu hình Set Top Box (STB) (ZTE) ..................................................... 71
Kết luận
Tài Liệu Tham Khảo
MỤC LỤC HÌNH
CHƯƠNG 1
Hình 1-1 Công nghệ của tương lai ....................................................................... 3
Hình 1-2 Các dịch vụ IPTV được cung cấp ......................................................... 4
CHƯƠNG 2
Hình 2-1
Hình 2-2
Hình 2-3
Hình 2-4
Hình 2-5
Hình 2-6
Mô hình tổng quát hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV .......................... 12
Kiến trúc sản phẩm hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV......................... 16
Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV .............................................. 19
Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo ........................................................... 22
Kiến trúc truy nhập EtherType ............................................................ 23
Kiến trúc truy nhập đa VLAN ............................................................. 23
CHƯƠNG 3
Hình 3-1 Quá trình nhận, thông báo tới các thuê bao
để join vào group G và sourse S .......................................................... 39
Hình 3-2 Sơ đồ triển khai ................................................................................... 48
Hình 3-3 Công nghệ truy cập FTTx ................................................................... 49
Hình 3-4 Công nghệ mạng truy cập Wimax ....................................................... 50
CHƯƠNG 4
Hình 4-1 Các LSP được thiết lập qua mạng lõi IP/MPLS
dành cho các lưu lượng unicast ........................................................... 54
Hình 4-2 Multicast VPN được thiết lập qua mạng IP/MPLS
dành cho các lưu lượng multicast ........................................................ 55
Hình 4-3 Mô hình đấu nối hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV ............................. 57
Hình 4-4 Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập giai đoạn 1 ......................... 59
Hình 4-5 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP......................................................... 59
Hình 4-6 Lưu lượng multicast bước 1 ................................................................ 60
Hình 4-7 Mô hình đấu nối .................................................................................. 63
Hình 4-8 Lưu lượng multicast bước 2 ................................................................ 65
Hình 4-9 Bố trí VoD server giảm tải mạng gom ................................................ 68
Hình 4-10 Sơ đồ đấu nối phương án cấu hình ...................................................... 70
LỜI MỞ ĐẦU
1.
Giới thiệu
Sự phát triển của mạng Internet toàn cầu nói riêng và công nghệ thông tin nói chung đã
đem lại tiến bộ và phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật. Internet không những đã rút
ngắn khoảng cách về không gian, thời gian mà còn mạng lại cho mọi người, mọi quốc gia
và cả thế giới những lợi ích to lớn. Tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin
là một trong những lợi ích to lớn, có vai trò quan trọng và tầm ảnh hưởng rộng khắp.
Với sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet băng rộng còn làm thay đổi cả về nội
dung và kĩ thuật truyền hình. Hiện nay truyền hình có nhiều dạng khác nhau: truyền hình
số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet và IPTV. IPTV đang là cấp độ
cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai. Sự vượt trội trong kĩ thuật truyền hình
của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thống với người xem, cho phép người xem chủ
động về thời gian và khả năng triển khai nhiều dịch vụ giá trị gia tăng tiện ích khác trên hệ
thống nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.
2.
Mục tiêu của đề tài
Mục đích chính của đề tài là giới thiệu về dịch vụ truyền hình IPTV và những công
nghệ, ứng dụng được sử dụng đến trong dịch vụ này.
Tham khảo những tài liệu, bài báo từ nhiều nguồn khác nhau, từ đó rút ra những nhận
xét, đánh giá về ưu, nhược điểm của từng mô hình và những yêu cầu tổng thể cho một mô
hình cung cấp dịch vụ IPTV.
3.
Bố cục của đề tài
Chương I : giới thiệu về IPTV và các dịch vụ ứng dụng, những ưu điểm của nó so với
truyền hình cáp hiện nay, những loại dịch vụ IPTV sẽ cung cấp và những chức năng chính
của các loại dịch vụ này.
Chương II : tổng quan về hệ thống truyền hình trên mạng xDSL, kiến trúc hệ thống của
một dịch vụ IPTV, các thành phần chính cung cấp dịch vụ Broadcast video, các thành phần
cung cấp dịch vụ VoD (Video on Demand), những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video và mô
hình tổng quát của kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV.
Chương III : các giải pháp kĩ thuật công nghệ phát triển hệ thống truyền hình trên mạng
xDSL, các chuẩn nén hình ảnh sử dụng trong dịch vụ truyền hình và giải pháp chọn chuẩn
-1-
nén hình ảnh tối ưu, một số yêu cầu về băng thông đối với chuẩn nén hình ảnh và các giao
thức mạng cho dịch vụ IPTV.
Chương IV : triển khai cung cấp dịch vụ IPTV mô hình mạng xDSL cụ thể tại Cà Mau.
Trong đó đề xuất ra các bước nhằm giải quyết về yêu cầu đường truyền cũng như độ ổn
định về băng thông cho một mô hình cung cấp dịch vụ IPTV với số lượng thuê bao ngày
càng tăng. Giải quyết các yêu cầu đề ra trong quá trình cung cấp dịch vụ IPTV từ nhà cung
cấp đến khách hàng nhằm đạt độ ổn định trong quá trình cung cấp dịch vụ.
-2-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
Chương 1 GIỚI THIỆU IPTV
1.1 Khái niệm
IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người
sử dụng qua giao thức IP trên mạng Internet với kết nối băng thông rộng. Nó thường được
cung cấp kết hợp với VoIP, video theo yêu cầu... nên còn được gọi là công nghệ TriplePlay
(dữ liệu, âm thanh và hình ảnh). Nhưng trong một môi trường mà thách thức nhân lên theo
cấp số mũ và công nghệ phải liên tục được cập nhật, bộ ba dịch vụ nói trên đã chuyển
thành bộ tứ khi có thêm xem truyền hình Internet qua điện thoại di động (MobileTV).
Hình 1-1 Công nghệ của tương lai
Khả năng của IPTV gần như là vô hạn và nó 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 tương tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, video blogging (vBlog), tin nhắn nhanh qua
TV...
Trước đây, công nghệ này gần như không thể hoạt động được do tốc độ kết nối quay số
quá chậm, nhưng trong vài năm tới, IPTV sẽ trở nên thịnh hành hơn. Các nhà cung cấp
dịch vụ viễn thông coi IPTV như một cơ hội để tăng doanh thu trên thị trường và là vũ khí
lợi hại chống lại sự bành trướng của truyền hình cáp.
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
-3-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
1.2 Phân loại dịch vụ IPTV
Hệ thống IPTV phát triển dựa trên hệ thống mạng băng thông rộng đang triển khai có
khả năng cung cấp được các dịch vụ như mô tả ở phần dưới đây.
Hình 1-2 Các dịch vụ IPTV được cung cấp
1.2.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá
Live TV
Đây được hiểu là dịch vụ truyền hình số trên nền mạng IP cung cấp dạng phát
(Broadcast) những chương trình truyền hình được thu lại từ hệ thống truyền hình mặt đất,
truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hoặc kênh truyền hình riêng tới khách hàng. Các kênh
truyền hình được thu từ những nguồn thu khác nhau, bao gồm:
- Các kênh truyền hình analog của quốc gia
- Các kênh truyền hình được thu miễn phí từ vệ tinh
- Các kênh truyền hình đã mã hoá từ vệ tinh
- Các kênh truyền hình riêng của nhà cung cấp TV.
Với giải pháp IPTV, nhà cung cấp dịch vụ có thể đóng nhiều loại kênh truyền hình
thành các gói nhằm cung cấp cho khách hàng với các gói cước linh hoạt khác nhau. Các
kênh truyền hình được hỗ trợ tính năng trả tiền theo từng kênh hoặc theo từng thời điểm
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
-4-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
người xem muốn xem (Pay-per-View – PPV), Set-top-box (STB) có giao diện hướng dẫn
xem chương trình và kế hoạch phát sóng chương trình TV cập nhật dễ dàng. Người xem có
thể chuyển kênh thuận tiện trên STB tại đầu cuối của khách hàng.
Time-shifted TV
Tạm dừng TV là tính năng giúp người xem có thể tạm dừng kênh truyền hình đang
phát và có thể xem tiếp sau đó. Ví dụ người xem tạm dừng khi cần nghe điện thoại, sau khi
cuộc gọi kết thúc người xem có thể xem chương trình TV tiếp tục từ thời điểm trước đó
hoặc xem tiếp như bình thường. Giao diện và chức năng của dịch vụ được thể hiện rõ ràng,
trực quan thông qua STB, thuận tiện cho người sử dụng. Người dùng có thể xem tiếp từ
thời điểm tạm dừng và hệ thống đáp ứng kênh LiveTV như bình thường. Hình thức này có
thể tính phí linh hoạt, thu cước theo gói dịch vụ.
Virtual Channel from VoDs
Chức năng này cho phép hệ thống ghép một số nội dung VoD tùy chọn thành một kênh
riêng và phát trên mạng. Sau khi đã kích hoạt, kênh ảo này hoạt động và có đầy đủ các tính
năng như một kênh TV bình thường. Dịch vụ cho phép biên tập các nội dung VoD cùng
thể loại (âm nhạc, thời trang, thể thao, ..) thành một kênh chuyên đề theo thị hiếu của
khách hàng. Người quản trị có khả năng quản lý và theo dõi các kênh ảo tạo ra.
NVoD (Near Video on Demand)
Chức năng này cho phép hệ thống phát một chương trình truyền hình hoặc VoD tùy
chọn lặp lại nhiều lần trên các kênh multicast khác nhau. Với cùng một nội dung phát cách
nhau một khoảng thời gian, do vậy khách hàng có thể trả tiền PPV (Pay-per-view) và xem
tại các thời điểm tùy ý. Hệ thống có khả khả năng thiết lập dịch vụ NVoD với các chương
trình truyền hình hoặc VoD. Hỗ trợ khả năng tính cước theo PPV hoặc theo gói dịch vụ.
Mobile TV
Dịch vụ này là hướng phát triển tương lai đảm bảo cung cấp kênh truyền hình, VoD và
các dịch vụ của hệ thống IPTV đến các khách hàng của mạng di động. Giải pháp hoàn
chỉnh hệ thống IPTV có thể kết nối, triển khai để cung cấp dịch vụ Mobile-TV. Việc tính
cước có thể tích hợp với hệ thống Billing độc lập để có các phương thức tính cước linh
động và hiệu quả.
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
-5-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
1.2.2
Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand)
VoD (Video on Demand)
Đối với dịch vụ VoD, người xem lựa chọn các video (phim, video clip) trực tiếp từ thư
viện của nhà cung cấp để xem qua trên TV của khách hàng. Thư viện hỗ trợ tính năng tìm
kiếm, hiển thị danh sách và miêu tả các video cùng với việc giới thiệu độ hấp dẫn của
video. Nhằm khuyến khích khán giả mua phim, người xem sẽ được xem qua các bản tóm
tắt phim, xem trước các đoạn phim demo rồi mới quyết định có mua hay không. Dịch vụ
VoD có những tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình VCR như là tạm dừng, chạy tiếp,
chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau. Tính năng chuyển nhanh về phía
trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X và 64X. Hệ
thống cho phép giới thiệu thông tin tóm tắt về các bộ phim và video trên giao diện của
EPG. Tùy vào mục đích kinh doanh của nhà cung cấp dịch vụ, người xem có thể xem
nhiều lần bất cứ lúc nào như ở chế độ phát sóng. Nhà cung cấp có thể gắn kèm trailer
quảng cáo và nội dung demo, hỗ trợ lưu các thông tin VoD ưa thích vào Favourite, sau đó
có thể chọn lại. Chức năng khoá chương trình, phim hoặc nội dung không dành cho trẻ em.
VoD có thể phân loại thành VoD miễn phí (Free on Demand - FoD) và VoD trả tiền.
TVoD (TV on Demand)
Tính năng này cho phép các chương trình LiveTV được lưu lại trên server trong một
khoảng thời gian nào đó. Khách hàng sau đó có thể lựa chọn để xem lại (như đối với VoD)
các chương trình mà mình bỏ lỡ. Thời gian lưu trữ các chương trình có thể đặt thay đổi linh
động theo nhu cầu thực tế. Hệ thống sẽ hỗ trợ cả 2 cách thức là lưu trữ theo thời gian và
lưu trữ theo chương trình được chọn nào đó. Thông tin về cước (nếu có) đối với dịch vụ
được hiển thị đúng đắn để khách hàng đưa ra quyết định lựa chọn. Hỗ trợ các tính năng cơ
bản của thiết bị ghi hình VCR, đó là tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trước,
chuyển nhanh về phía sau. Tính năng chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía
sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X và 64X.
Games on Demand (Chơi game theo yêu cầu)
Dịch vụ này cung cấp những trò chơi giải trí đơn giản cho khách hàng. Các trò chơi
này có thể chơi trực tuyến bằng cách truyền (streaming) từ hệ thống IPTV server đến STB.
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
-6-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
STB thường phải hỗ trợ Java (JVM) để chơi được các game. Hệ thống có chế độ tính điểm
và ghi thông tin người chơi.
Music on Demand
Các thuê bao có thể xem những clip ca nhạc theo yêu cầu giống như dịch vụ VoD.
Karaoke on Demand
Các thuê bao có thể chọn và xem các bài karaoke qua STB trên TV. Từ list các bài
karaoke đã được giới thiệu, thuê bao có thể mua một hoặc nhiều bài hát cùng lúc. Bằng
cách ghép nối thêm hệ thống âm thanh chuyên dụng, khách hàng có thể thoải mái hát
karaoke theo yêu cầu. Hệ thống có khả năng quản lý, tìm kiếm nội dung karaoke theo yêu
cầu. Tìm kiếm theo tên bài hát hoặc tên ca sỹ, cho phép cập nhật và bổ sung các nội dung
karaoke dễ dàng. Hỗ trợ playlist lưu danh sách các bài hát được chọn. Hệ thống có chế độ
tính điểm và ghi thông tin người hát. Hỗ trợ ghi thông tin bài hát vào thư mục Favorite.
1.2.3 Dịch vụ tương tác (Interactive)
Personal Video Recorder (PVR), Client Personal Video Recording (cPVR)
Trong trường hợp này, thuê bao có thể thu lại các chương trình vào thư mục của mình,
các thuê bao sẽ trả tiền thông qua tài khoản. Đối với nội dung đã được mã hoá, 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 và những người thân của họ.
Networked Personal Video Recorder (nPVR)
nPVR là một thành phần mạng để ghi và phát lại nội dung của các kênh truyền hình.
Có thể không nhất thiết ghi lại tất cả các kênh truyền hình, nPVR sẽ giới hạn trước chỉ
những chương trình được chọn, những chương trình này có thể được ghi lại 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. Dựa trên “list” này, các thuê bao có thể lưu lại các chương trình mà họ chọn
trong thư viện nPVR 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 sử dụng những các chức năng
điều khiển như Play, Pause, FF, RW. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ thiết lập các quy tắc ghi cho
mỗi kênh TV riêng, chẳng hạn thời gian lưu trữ cho kênh được ghi.
Guess và Voting
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
-7-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
Cung cấp tính năng bình chọn trực tiếp và dịch vụ trò chơi dự đoán cho người xem qua
TV. Việc dự đoán, bình chọn được kết hợp thể hiện trực tiếp trên các chương trình truyền
hình. Cho phép tạo các kịch bản bình chọn hoặc dự đoán dễ dàng và linh động theo nhiều
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.
TV – Education
Cung cấp tất cả các dịch vụ học tập, đào tạo theo các nội dung và theo từng lứa tuổi. Hệ
thống hỗ trợ khả năng quản lý nội dung các chương trình học tập, đào tạo. Giao diện hệ
thống đảm bảo thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện cho khách hàng. Hệ thống cho
phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ learning mới vào hệ thống IPTV hiện tại theo
yêu cầu. Có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấp third-party tích hợp vào hệ thống
để cung cấp dịch vụ.
TV – Commerce
Thương mại qua TV là các dịch vụ tương tác cho phép khách hàng trao đổi, mua bán và
đấu giá những sản phẩm được giới thiệu trên TV hoặc những chương trình quảng cáo. Để
thuê bao có thể đăng kí, thực hiện các dịch vụ này hệ thống cần hỗ 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 để cung cấp dịch vụ đến khách hàng. Hỗ trợ giới thiệu,
quảng bá các thông tin sản phẩm trên các kênh Live TV, VoD .. một cách linh động và
hiệu quả. Có giải pháp tích hợp với hệ thống thanh toán qua ngân hàng, giải pháp đảm bảo
an toàn cho Online-Payment.
Chức năng tương tác qua mobile
Dịch vụ này cho phép thuê bao có thể xem và tương tác hình ảnh thông qua các thiết bị
cầm tay như trên màn hình TV. Ngoài ra còn có thể cho phép thuê bao từ thiết bị cầm tay
của mình điều khiển mọi quá trình tương tác của STB ( Set Top Box ) đối với hệ thống qua
thiết bị cầm tay của mình. Ví dụ, khi thuê bao đang bận đi công tác nhưng muốn thu một
chương trình mà 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.
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
-8-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
1.2.4 Dịch vụ thông tin và truyền thông
Internet on TV (Web Browser)
Dịch vụ này cho phép người dùng truy cập vào những trang web trên Internet. Hệ chức
năng sẽ có các tính năng cơ bản của trình duyệt web như Back, Refresh, Stop, History và
Boookmark, .. Các thành phần hệ thống middleware, EPG, STB có cơ chế để duyệt các
trang web và hiển thị thông tin chính xác lên màn hình. Nội dung hiển thị có thể thay đổi
font chữ theo yêu cầu. Hỗ trợ font chữ Unicode.
TV – Information
Dịch vụ này cung cấp các thông tin đến khách hàng thông qua hệ thống IPTV. Các
thông tin có thể cung cấp rất đa dạng và phong phú, bao gồm tin tức, thông tin thị trường,
mua sắm, thông tin chứng khoán, đấu giá, dự báo thời tiết, thông tin giao thông, … Cho
phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ thông tin mới vào Hệ thống IPTV hiện tại. Các
nhà cung cấp nội dung thông tin third-party có thể tích hợp vào hệ thống để cung cấp dịch
vụ.
TV Messaging
Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực với nhau thông qua hệ thống
IPTV. Ngoài chat trực tiếp với nhau, khách hàng có thể chat với các người 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). Quản lý 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 gõ tiếng Việt.
Video Conference
Hội 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 hội thảo, đào tạo trực
tuyến từ xa, người dùng có thể tham gia từ bất cứ vị trí địa lý nào miễn là có kết nối hệ
thống IPTV. Hệ thống hỗ trợ việc thay đổi các thông số về chất lượng hình ảnh, chuẩn nén,
… cho phù hợp với băng thông của mạng lưới.
Video Phone (SIP Phone)
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
-9-
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
Điện thoại truyền hình thông qua giao thức VoIP thông dụng như SIP, H323. Dịch vụ
cho phép 2 thuê bao có thể liên lạc bằng hình ảnh và âm thanh với nhau dựa trên chuẩn
SIP/IP. Các dữ liệu âm thanh và hình ảnh sẽ được STB mã hoá và được gửi thông qua IP
tới từng thuê bao riêng biệt. Hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP-Phone cho phép thuê bao
IPTV có thể gọi điện cho nhau hoặc gọi ra các mạng điện thoại khác. Hệ thống cung cấp
giải pháp hoàn chỉnh cho việc tích hợp hệ thống VoIP-Phone. Cung cấp các thiết bị tích
hợp đi kèm (handset) hỗ trợ cho việc gọi điện thoại. Hỗ trợ khả năng mở rộng, tích hợp đến
các mạng điện thoại khác như fixed-phone, mobile phone,..
1.2.5
Các dịch vụ gia tăng khác
Tin nhắn SMS/MMS
Chức năng này cho phép người dùng TV có thể gửi nhận tin nhắn SMS, MMS đến các
mạng di động. Cho phép gửi nhận tin nhắn trực tiếp giữa khách hàng của hệ thống IPTV và
khách hàng của mạng mobile. Hệ thống có giao diện nhập tin nhắn dễ dàng, STB sẽ hỗ trợ
bàn phím không dây trong tương lai. Có chế độ cảnh báo người dùng khi có SMS mới đến.
TV Mail
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 hiện tại các STB
cấu hình thấp có hạn chế là không thể gửi được file đính kèm, cần phát triển 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 tính năng email-client cơ bản như CC, BCC,
HTML mail, chèn chữ ký (signature), sắp xếp message theo các tiêu chí khác nhau... Cho
phép cấu hình, tạo nhiều tài khoản email kết nối gửi nhận email đến các mail-server khác
nhau. Quản lý thông tin Address Book.
Media Sharing (Photo Album)
Chức năng này cho phép khách hàng 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 giao diện thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện. Chức năng tìm
kiếm thông tin ảnh, tạo các thư mục cá nhân (Private).
Video Blog
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
- 10 -
Chương 1: GIỚI THIỆU IPTV
Dịch vụ này cho phép khách hàng 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 đề mục, bài viết dễ
dàng. Hệ thống hỗ trợ quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile), cho phép
phân quyền các thành viên khác nhau. Khách hàng có thể quản lý danh sách bạn bè như
thêm, xóa, sửa thông tin.
Global Monitoring
Ứng dụng cho theo dõi giao thông, giám sát an ninh và giám sát hộ gia đình từ xa. Với
loại hình dịch vụ này, hệ thống IPTV có thể ứng dụng cho tập khách hàng nhóm lớn như
các công ty, doanh nghiệp. Hệ thống hỗ trợ giải pháp hoàn chỉnh cho phép tích hợp cung
cấp dịch vụ trên hệ thống IPTV đã triển khai. Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm
(camera, remote,…) phía khách hàng hỗ trợ cho việc monitoring.
Game Online (Multiplayer game)
Dịch vụ cung cấp những trò chơi quy mô lớn, chơi trực tuyến và có nhiều người chơi
tham gia đồng thời. Hệ thống có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấp game thirdparty tích hợp vào hệ thống IPTV triển khai để cung cấp dịch vụ. Hỗ trợ tính tiền một cách
linh động và hiệu quả (tính tiền theo thời gian chơi game, các chế độ khuyến mại theo yêu
cầu ...).
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
- 11 -
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH TRÊN MẠNG xDSL
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH TRÊN
MẠNG xDSL
2.1 Kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
2.1.1 Mô hình tổng quát
Hình 2-1 Mô hình tổng quát hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
Dịch vụ IPTV được chia làm 02 loại chính: Dịch vụ Video quảng bá (Broadcast Video)
và dịch vụ Video theo yêu cầu (Video on Demand – VoD).
2.1.2 Các thành phần cung cấp dịch vụ Broadcast Video
Bộ nén video thời gian thực
Bộ nén video thời gian thực tiếp nhận tín hiệu audio, video từ các nguồn phát broadcast
video (tín hiệu có thể ở dạng tương tự hoặc số), sau đó chuyển đổi tín hiệu này thành luồng
các gói IP mang dữ liệu audio/video ở dạng đã được nén số.
EPG
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
- 12 -
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH TRÊN MẠNG xDSL
EPG cung cấp thông tin về các kênh truyền hình đến broadcast client chạy trên các
STB. EPG thường được xây dựng dưới dạng một HTTP server và các kênh truyền hình
được hiển thị dưới dạng các trang web. Ứng dụng EPG sẽ đảm nhận việc xác thực và
chứng thực một thuê bao đối với các dịch vụ broadcast. EPG còn cung cấp địa chỉ IP
multicast được sử dụng để phát kênh truyền hình vào mạng IP. Broadcast client dùng địa
chỉ này để thực hiện giao thức IGMP trong quá trình chọn và chuyển kênh.
Broadcast Client
Broadcast Client là một tiến trình ứng dụng chạy trên STB đảm nhiệm việc cung cấp
giao diện người dùng và điều khiển cho các dịch vụ Broadcast video. Broadcast client cùng
với EPG tạo ra giao diện xác thực thuê bao cho các dịch vụ. Việc xác thực thường được
thực hiện bằng các giao thức xác thực của tầng ứng dụng (Application layer). Broadcast
client hiển thị thông tin về các kênh truyền hình sử dụng dữ liệu lấy được từ EPG và tạo ra
giao diện điều khiển phục vụ thay đổi kênh bằng IGMP.
2.1.3 Các thành phần cung cấp dịch vụ VoD
Hệ thống phân phối nội dung
Hệ thống phân phối nội dung (Asset Distribution System – ADS) lấy nội dung video từ
các nhà cung cấp nội dung và sử dụng các qui tắc kinh doanh để phân phối nội dung này
đến những khu vực khác nhau trong hệ thống mạng của nhà cung cấp dịch vụ. ADS có thể
được sử dụng để thay đổi các thông tin mô tả (metadata) của nội dung video nhằm bổ sung
các thông tin liên quan đến các quy tắc kinh doanh như giá của nội dung video, gói dịch vụ
của nội dung video, nội dung video có cần được mã hóa không,… Dựa trên các quy tắc
kinh doanh, ADS sẽ phân phối nội dung đến phân hệ quản lý tài nguyên tại các video
server ở các khu vực khác nhau.
Navigation server
Navigation server cung cấp các thông tin về nội dung VoD cho on-demand client chạy
trên STB. Navigation server thường được thực hiện bởi một HTTP server và hiển thị thông
tin về các nội dung video dưới dạng các trang web. Navigation server sử dụng thông tin từ
hệ thống quản lý tài nguyên để xác định những nội dung video nào được hiển thị đến thuê
bao. Đối với các nội dung được cung cấp dưới dạng gói thuê bao thì navigation server có
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
- 13 -
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH TRÊN MẠNG xDSL
thể sử dụng thông tin trong cơ sở dữ liệu khách hàng để điều chỉnh những thông tin được
hiển thị.
Phân hệ quản lý phiên
Phân hệ quản lý phiên là điểm liên lạc trung tâm cho các yêu cầu phiên VoD từ ondemand client chạy trên STB. Thành phần này quản lý vòng đời của một phiên video và
đảm nhiệm việc điều phối các tài nguyên khác nhau nhằm gửi các luồng video tương ứng
với các yêu cầu từ on-demand client. Khi nhận được một yêu cầu phiên video từ ondemand client, phân hệ quản lý phiên sử dụng dịch vụ của phân hệ bản quyền để xác định
xem thuê thuê bao có được phép xem nội dung video mà thuê bao đang yêu cầu hay không.
Nếu yêu cầu được chấp nhận, phân hệ bản quyền sẽ trả lại các thông tin có liên quan
(chẳng hạn như định dạng mã hóa được sử dụng cho nội dung video). Sau đó, phân hệ
quản lý phiên xác định VoD server tối ưu để phục vụ thuê bao. Tiếp theo, phân hệ quản lý
tài nguyên sẽ gửi đi luồng video. Trong trường hợp nội dung cần được mã hóa, phân hệ
quản lý phiên trao đổi thông tin với hệ thống truy nhập có điều kiện (Conditional Access
System – CAS) để lấy thông tin về thuật toán mã hóa cũng như là để gửi khóa mã hóa đến
STB. Cuối cùng, các thông tin liên quan đến nội dung video (địa chỉ IP/UDP/RTP) được
gửi đến STB.
Phân hệ bản quyền
Phân hệ bản quyền có chức năng xác định một nội dung video chỉ được xem bởi những
thuê bao được cấp phép. Phân hệ bản quyền sử dụng các thông tin từ ADS để xây dựng cơ
sở dữ liệu cho biết các nội dung video trong các gói thuê bao khác nhau.
Video pump
Video pump là thành phần lưu trữ và streaming của hệ thống VoD. Video pump chứa
các thiết bị lưu trữ, nội dung video được tổ chức sao cho có thể gửi bất kỳ một nội dung
video nào với một tốc độ xác định trước. Thành phần streaming thực hiện lấy file từ hệ
thống lưu trữ và đẩy vào mạng. Video pump phải có khả năng điều khiển các luồng video
ở mức tối thiểu, ví dụ như fast-forward, rewind… phục vụ cho quá trình xem nội dung của
thuê bao.
Phân hệ quản lý tài nguyên
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
- 14 -
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH TRÊN MẠNG xDSL
Phân hệ quản lý tài nguyên quản lý các luồng video, các thiết bị lưu trữ của một nhóm
các video pump. Phân hệ này định vị, sao chép nội dung cũng như cấp phát các video
pump cho các yêu cầu video nhận được từ phân hệ quản lý phiên.
Ở đầu vào, phân hệ quản lý tài nguyên tiếp nhận nội dung từ hệ thống phân phối nội
dung và sao chép nội dung này đến các video pump mà nó quản lý. Phân hệ này sẽ đưa ra
quyết định khi nào và ở đâu cần được sao chép nội dung dựa trên các thông tin như các
thông tin quản lý từ hệ thống phân phối nội dung, các yêu cầu video từ thuê bao. Ở đầu ra,
nó có nhiệm vụ đáp ứng các yêu cầu video từ phân hệ quản lý phiên bằng cách chỉ ra video
pump sẽ phục vụ cho yêu cầu đó.
On-demand client
Đây là một tiến trình ứng dụng chạy trên STB, có nhiệm vụ cung cấp giao diện người
dùng và điều khiển cho các dịch vụ video theo yêu cầu. On-demand client cung cấp giao
diện người dùng để duyệt các nội dung theo yêu cầu bằng cách sử dụng các dịch vụ của
navigation server. On-demand client cũng tương tác với phân hệ quản lý phiên để yêu cầu
một luồng video theo yêu cầu.
2.1.4
Các thành phần chung
Hệ thống truy nhập có điều kiện (Conditional Access System – CAS) đóng vai trò là hạ
tầng quản lý và phân phối các khóa mã hóa được sử dụng để mã hóa các nội dung video.
Mã hóa nội dung được sử dụng như là lớp bảo vệ thứ hai chống lại nạn ăn cắp nội dung.
Lớp bảo vệ đầu tiên cho cả dịch vụ broadcast lẫn dịch vụ theo yêu cầu được tích hợp trong
ứng dụng chạy trên STB. Các ứng dụng chạy trên STB sử dụng cơ chế xác thực người
dùng để kiểm tra một thuê bao có được phép xem nội dung mong muốn không. Tuy nhiên,
các ứng dụng này lại không bảo vệ bản thân luồng video. CAS sử dụng các giải thuật mã
hóa nội dung để ngăn chặn những thuê bao xem nội dung trái phép. Bởi vì truy nhập có
điều kiện tạo ra thêm sự phức tạp cũng như chi phí cho hệ thống truyền tải nên thường mã
hóa nội dung bằng CAS chỉ áp dụng với những kênh truyền hình hoặc nội dung cao cấp.
Đối với dịch vụ broadcast, mã hóa được thực hiện trong bộ nén video thời gian thực. Đối
với các dịch vụ theo yêu cầu, mã hóa có thể được thực hiện trong bộ nén video thời gian
thực hoặc trong quá trình xử lý sao chép nội dung đến các video pump.
SVTH: Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: D04VTC2
- 15 -
- Xem thêm -