Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
Giải pháp cung cấp dịch vụ IPTV
của Công ty VTC Digicom
GVHD: Võ Thị Hƣơng
Sinh viên: Hồ Anh Quân
Lớp:
09 LTDT
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang II
09LTDT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ..…………………….…………………………..………..I
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT……………………………................III
LỜI MỞ ĐẦU …………………..………………………................ V
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV
1.1
Giới thiệu chƣơng ….......……………………………………….1
1.2 Khái niệm dịch vụ IPTV …………………………..………………. 1
1.2.1 Một số ƣu điểm và nhƣợc điểm của dịch vụ IPTV ..…………2
1.2.2 Tình hình triển khai dịch và phát triển dịch vụ IPTV.………..4
1.3 Kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV ……………………….. 5
1.3.1 Mô hình tổng quát của hệ thống ……………………………. 5
1.3.2 Cơ chế hoạt động của hệ thống …………………………….. 6
1.3.3 Các khối chức năng trong hệ thống IPTV ………………….. 6
1.3.4 Chức năng các thành phần cung cấp cho hệ thống dịch vụ
IPTV………………………………………………………………... 8
1.4 Những yêu cầu đối với dịch vụ IPTV ……………………………..12
1.4.1 Hạ tầng mạng IP …………………………………………... 12
1.4.2 Băng thông kết nối ………………………………………… 12
1.4.3 Băng thông đối xứng ………………………………………. 12
1.4.4 Chất lƣợng dịch vụ ………………………………………… 13
1.4.5 Sự sẵn sàng của dịch vụ …………………………………… 13
1.4.6 Thời gian chuyển kênh đối với dịch vụ broadcast ……….... 13
1.5 Các phƣơng thức phát truyền tín hiệu trong IPTV ………………. 13
1.5.1 Phƣơng thức truyền unicast ……………………………….. 14
1.5.2 Phƣơng thức truyền multicast …………………………….. 14
1.5.3 Phƣơng thức truyền broadcast ……………………………..14
1.6 Phân loại dịch vụ IPTV …………………………………………. 15
1.6.1 Các dịch vụ truyền hình quảng bá ………………………… 15
1.6.2 Dịch vụ theo yêu cầu (On – Demand ) …………………… 16
1.6.3 Các dịch vụ tƣơng tác (Interactive ) ……………………… 18
1.6.4 Các dịch vụ gia tăng khác ………………………………...19
1.7 kết luận chƣơng …………………………………………………..20
CHƢƠNG 2 : CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT TRIỂN KHAI HỆ THỐNG
IPTV ………………………………………………………………………...21
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang III
09LTDT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
Giới thiệu chƣơng………………………………………….... 21
Giải pháp lựa chọn chuẩn nén hình ảnh……………………… 21
2.2.1 Chuẩn nén MPEG và Wavelet ………………………….. 21
2.2.2 Chuẩn nén MPEG-x và H.26x …………………………… 23
2.2.3 Chuẩn nén MPEG-2 …………………………………….. 24
2.2.4 Chuẩn nén MPEG – 4 ……………………………………. 24
2.2.5 Yêu cầu về băng thông của các chuẩn nén ……………… 26
2.3
Lựa chọn giao thức mạng …………………………………………. 26
2.3.1 Giao thức cho dịch vụ multicast ………………………………26
2.3.2 Giao thức cho dịch vụ unicast ..………………………….31
2.4 Các phƣong thức cung cấp dịch vụ IPTV ……………………. 32
2.4.1 Công nghệ mạng truy nhập xDSL ……………………... 33
2.4.2 Công nghệ mạng truy nhập FTTx ………………………. 34
2.5 Kết luận chƣơng ……………………………………………….37
CHƢƠNG 3 : GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CỦA CÔNG TY
VTC DIGICOM ……………………………………………………………. 38
3.1 Giới thiệu chƣơng ……………………………………………. 38
3.2
Hạ tầng truyền tải dịch vụ IPTV của VTC ……………………38
3.2.1 Mạng lõi …………………………………………………. 38
3.2.2 Mạng gom và mạng truy nhập …………………………...40
3.2.3 Mạng khách hàng ………………………………………..42
3.3
Các phƣơng thức phân phối dịch vụ IPTV của VTC ………... 42
3.3.1 Phƣơng thức truyền unicast …………………………….. 43
3.3.2 Phƣơng thức truyền multicast …………………………… 44
3.4 Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV của công ty VTC Digicom.. ..45
3.4.1 Mô hình đấu nối ………………………………………… 45
3.4.2 Mô hình hoạt động ……………………………………... 46
3.5
kết luận chƣơng ……………………………………………… 50
KẾT LUẬN …………………………………………………….. VII
DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ………………………………. VIII
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………IX
2.1
2.2
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang IV
09LTDT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Asymmetric Digital
Subscriber Line
Active Opical Network
Asynchronnuos Tranfer
Mode
Đƣờng dây thuê bao
Số bất đối xứng
Mạng quang tích cực
Mode truyền tải bất
Đồng bộ
CAS
Conditional Accsess
System
Hệ thống truy cập có
Có điều kiện
cPVR
FTTH
Client Presonal Video
Recorder
Digital Rights
Management
Digital Subscriber Line
Access Multiplexer
Digital Subscriber Line
Dynamic Host
Configuration Protocol
Electronic Program
Guide
Fiber To The Home
FTTC
HD
Fiber To The Curd
High Definition
HDTV
High Definition
Televison
Hyper text Transfer
Protocol
Ghi hình cá nhân
khách hàng
Quản lý quyền nội dung
số
Bộ ghép kênh đa truy
cập đƣờng dây thuê bao
Đƣờng dây thuê bao số
Giao thức cấu hình host
động
Chỉ dẫn chƣơng trình
Điện tử
Cáp quang tới hộ gia
đình
Cáp quang tới lề đƣờng
Định dạng chất lƣợng
cao
truyền hình chất lƣợng
cao
Giao thức vận chuyển
ADSL
AON
ATM
DRM
DSLAM
DSL
DHCP
EPG
HTTP
ITU
SVTH : Hồ Anh Quân
International
Telecommunication
Union
Trang III
siêu văn bản
Liên hiệp viễn thông
quốc tế
09LTDT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
IPTV
IPTVCD
Internet Protocol
Television
IPTV Cunsumer Device
LSR
Label Switch Router
MPEG
Moving Picture Experts
Group
Multi-Protocol Label
Switch
Personal Computer
Quality of Service
Radio Frequency
Real Time Protocol
Real Time Streaming
Protocol
Stardard Definition
Truyền hình giao thức
Internet
Thiết bị khách hàng
IPTV
Router chuyển mạch
nhãn
Nhóm chuẩn nén ảnh
MPLS
PC
QoS
RF
RTP
RTSP
SD
STB
TCP/IP
PON
OLT
Set-top-box
Transmission Coltrol
Protocol/Internet
Protocol
Universal Resource
Location
Video on Demand
Very High Speed
Digital Subscriber line
Institute of Electrical
and Electronics
Engineers
Passive Optical Network
Optical Line Terminal
ONU
Optical Network Unit
URL
VoD
VDSL
IEEE
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang IV
Chuyển mạch nhãn đa
giao thức
Máy tính để bàn
Chất lƣợng dịch vụ
Tần số vô tuyến
Giao thức thời gian thực
Giao thức Streaming
thời gian thực
Định dạng chất lƣợng
chuẩn
Hộp giải mã
Giao thức điều khiển
vận chuyển trên nền IP
Bộ xác định địa chỉ tài
nguyên
Video theo yêu cầu
Đƣờng dây thuê bao số
tốc độ cao
Hiệp hội các kĩ sƣ điện
và điện tử quốc tế
Mạng quang thụ động
Kết cuối đƣờng truyền
quang
Đơn vị mạng quang
09LTDT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, khi hệ thống mạng băng thông rộng có tốc độ phát triển rộng
khắp đã tạo điều kiện cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đƣa ra các loại
hình dịch vụ phong phú và tiện ích. Dịch vụ IPTV là tiêu biểu trong số đó và
là loại hình dịch vụ có vai trò then chốt trong trong lĩnh vực dịch vụ thu phí
thời gian tới. Dịch vụ IPTV là loại hình dịch vụ cho phép cung cấp rất nhiều
các dịch vụ đa phƣơng tiện đồng thời trên một kết nối internet.
Loại hình dịch vụ IPTV ở nƣớc ta chỉ mới ở mức khởi đầu so với thế giới.
Hiện nay đã có một số nhà cung cấp dịch vụ triển khai cung cấp dịch vụ này
và Công ty VTC Digicom cũng nằm trong số đó. Tuy là loại hình dịch vụ mới
đƣợc triển khai song cũng đã có những bƣớc phát triển rất đáng khích lệ.
Do mong muốn tìm hiểu nắm bắt loại hình dịch vụ mới cũng nhƣ mong
muốn hiểu sâu hơn về việc triển khai loại hình dịch vụ này ở nƣớc ta mà cụ
thể là sự cung cấp của Công ty VTC Digicom nên sau một thời gian tìm hiểu
và đƣợc sự hƣớng dẫn của cô Võ Thị Hƣơng đã giúp em hoàn thành tập đồ án
tốt nhiệp với đề tài “ Giải pháp cung cấp dịch vụ IPTV của Công ty VTC
Digicom”. Nội dung đồ án bao gồm ba chƣơng và đƣợc trình bày nhƣ sau :
Chƣơng 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP DỊCH
VỤ IPTV
Chƣơng này trình bày các khái niệm cơ bản về dịch vụ IPTV và đi
sâu tìm hiểu về cấu trúc hệ thống cũng nhƣ chức năng các thành phần trong
hệ thống cách thức hoạt động của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV. Bên
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang V
09LTDT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
cạnh đó liệt kê các loại hình dịch vụ ứng dụng của hệ thống dịch vụ IPTV
nhƣ truyền hình, phim ảnh, ca nhạc, video theo yêu cầu…
Chƣơng 2 : CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT TRIỂN KHAI HỆ
THỐNG IPTV
Chƣơng này trình bày các giải pháp lựa chọn các kĩ thuật hợp lí
để triển khai dịch vụ IPTV nhƣ kĩ thuật lựa chọn chuẩn nén ảnh, lựa chọn
giao thức mạng. Ngoài ra còn đƣa ra các giải pháp phân phối dịch vụ hợp
lí.
Chƣơng 3 : GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CỦA
CÔNG TY VTC DIGICOM
Chƣơng này trình bày mô hình và các thành phần cung cấp dịch
vụ IPTV của Công ty VTC Digicom. Đồng thời nêu lên một số giải pháp
cung cấp dịch vụ mới mẽ này của VTC.
Đó là tổng quan về đề tài mà em sẽ trình bày. Tuy đã có cố găng trong quá
trình thực hiện đồ án nhƣng do công nghệ còn khá mới mẽ và sự hạn chế về
kiến thức nên không thể tránh khỏi nhƣng thiếu sót. Em mong nhận đƣợc
những nhận xét, đánh giá cũng nhƣ những chỉ dẫn tù các thầy cô, bạn bè để đồ
án đƣợc hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện
HỒ ANH QUÂN
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang VI
09LTDT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV
1.1 Giới thiệu chƣơng
Theo thời gian chúng ta đã có những tiến bộ vƣợt bậc trong các lĩnh vực
khoa học kĩ thuật và kĩ thuật truyền hình cũng không nằm ngoài lề. Truyền
hình kĩ thuật số là một bƣợc tiến dài và quan trọng trong lĩnh vực truyền hình,
nó mạng lại nhiều tiện ích hơn và thúc đẩy sự phát triển của các loại hình dịch
vụ nhằm đáp ứng đầy đủ các nhu cầu của khách hàng hơn. Kĩ thuật truyền
hình dựa vào giao thức IP trên mạng internet-IPTV (Internet Protocol
Television) là một trong số đó. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV giúp phân
phối khá nhiều các loại hình dịch vụ khác nhau với nhiều ƣu điểm vƣợt trội so
với các loại hình dịch vụ khác. Ở chƣơng này chúng sẽ đi tìm hiểu tổng quan
về loại hình dịch vụ này từ khái niệm cơ bản cho đến cơ sở hạ tầng, chức năng
các thành phần cung cấp cho hệ thống dịch vụ, cũng nhƣ là các loại hình dịch
vụ tiện ích và các ứng dụng của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV.
1.2 Khái niệm dịch vụ IPTV
IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh, âm
thanh kĩ thuật số tới ngƣời dùng qua giao thức IP trên mạng Internet với kết
nối băng thông rộng. IPTV là một định nghĩa chung cho việc áp dụng để phân
phối các kênh truyền hình truyền thống, phim truyện và nội dung video theo
yêu cầu trên một mạng riêng.Từ góc nhìn của ngƣời sử dụng thì IPTV chỉ
hoạt động nhƣ một dịch vụ truyền hình trả tiền.Từ góc nhìn của nhà cung cấp
thì IPTV bao gồm việc thu nhận, xử lý và phân phối chính xác nội dung
truyền hình tới thuê bao thông qua một hạ tầng mạng sử dụng IP.Theo định
nghĩa đƣợc đƣa ra bởi Hiệp Hội Viễn Thông Quốc Tế tập trung vào nhóm
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 38
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
IPTV thì IPTV là các dịch vụ đa phƣơng tiện ( ví dụ nhƣ dữ liệu truyền hình,
video, âm thanh, văn bản, đồ họa ) đƣợc phân phối trên một mạng IP có sự
quảng lý để cung cấp các mức yêu cầu về chất lƣợng của dịch vụ, an toàn, có
tính tƣơng tác và tin cậy.
Khả năng của IPTV là rất lớn và nó hứa hẹn mang đến mang đến nhƣng
nội dung kĩ thuật số chất lƣợng cao nhƣ video theo yêu cầu (Video-on
Demand-VoD),game, hội thảo, video blogging(vBlog),giáo dục từ xa, truyền
hình tƣơng tác/trực tiếp…
Trƣớc đây, do tốc độ kết nối quay số quá chậm nên gần nhƣ dịch vụ này
không thể hoạt động, nhƣng trong một tƣơng lai gần nữa thôi thì dịch vụ
IPTV sẽ trở nên rộng rãi hơn khi mà số lƣợng hộ gia đinh kết nối băng thông
rộng trên thế giới ngày một tăng không ngừng .Các nhà cung cấp dịch vụ viễn
thông coi IPTV là cơ hội để tăng doanh thu trên thị trƣờng và là phƣơng án tối
ƣu nhằm cạnh tranh với sự phát triển của truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh.
1.2.1 Một số ƣu điểm và nhƣợc điểm của dịch vụ IPTV
+ Một số ưu điểm :
Không phụ thuộc thời gian : IPTV khi kết hợp với máy thu video số
cho phép tạo chƣơng trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế
ghi và lƣu lại nội dung IPTV và sau đó có thể xem lại.
Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị : Việc xem nội dung
IPTV không bị giới hạn là dùng cho các máy thu hình. Các khác hàng thƣờng
sử dụng máy tính cá nhân và các thiết bị di động để truy cập tới các dịch vụ
IPTV.
Hỗ trợ truyền hình tương tác : Các khả năng hoạt động hai chiều
của hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ đƣa ra một số lƣợng lớn
các ứng dụng truyền hình tƣơng tác. Các loại hình dịch vụ đƣợc phân phối
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 39
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
qua dịch vụ IPTV có thể bao gồm truyền hình trực tiếp tiêu chuẩn, truyền hình
độ trung thực cao (HDTV), các trò chơi trực tuyến, và kết nối Internet tốc độ
cao.
Yêu cầu về băng thông thấp : Thay vì phải truyền tải tất cả các kênh
cho mọi đối tƣợng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch
vụ chỉ cần phải phát các kênh mà đối tƣợng sử dụng yêu cầu. Tính năng hấp
dẫn này cho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông.
Tăng tính cá nhân : Hệ thống IPTV từ đầu cuối-đến-đầu cuối hỗ trợ
thông tin hai chiều và cho phép các đối tƣợng sử dụng lựa chọn và thiết lập
việc xem TV theo sở thích riêng nhƣ chƣơng trình và thời gian xem ƣa thích.
+ Nhược điểm :
Nhựơc điểm chính của IPTV là khả năng mất dữ liệu và độ trể
truyền tín hiệu. Nếu chất lƣợng đƣờng truyền mạng của ngƣời dùng không
đƣợc tốt hoặc băng thông không đủ lớn thì chất lƣợng chƣơng trình truyền tới
ngƣời xem rất hay bị sự cố nhƣ bị giật, hình ảnh bị vỡ hoặc việc chuyển kênh
sẽ gặp khó khăn khi phải mất thời gian để tải về. Bên cạnh đó nếu máy chủ
của nhà cung cấp dịch vụ không đủ mạnh thì khi số lƣợng ngƣời dùng truy
cấp cùng lúc tăng cao thì sẽ gây cho chất lƣợng dịch vụ bị giảm sút đáng kể.
Tuy nhiên chúng ta không phải lo ngại nhƣợc điểm này của dịch vụ IPTV
bởi vì nhƣợc điểm này chỉ gây khó khăn trong thời gian trƣớc đây khi mà chất
lƣợng đƣờng kết nối mạng không thật sự tốt. Còn ngày nay khi mà chất lƣợng
các công nghệ kết nối mạng internet ngày càng phát triển góp phần đẩy băng
thông kết nối cũng nhƣ tốc độ lên cao hơn đã giúp cho dịch vụ IPTV khắc
phục đƣợc hầu hết các nhƣợc điểm nói trên và sẽ đƣa nó trở thành công nghệ
truyền hình khá hoàn hảo trong tƣơng lai.
1.2.2 Tình hình triển khai và phát triển của dịch vụ IPTV
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 40
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
Tình hình triển khai và phát triển dịch vụ IPTV tại khu vực
Thị trƣờg Châu Á luôn là thị trƣờng rộng lớn và phát triển mạnh. Hiện nay
Châu Á chiếm gần một nữa tổng số thuê bao TV của các công ty trên toàn thế
giới, do đó dịch vụ IPTV sẽ trỡ thành dịch vụ có thị trƣờng phát triển rộng lớn
và rất năng động với rất nhiều cơ hội hấp dẫn cho sự phát triển của các nhà
cung cấp dịch vụ.
Hiện nay mức độ triển khai dịch vụ IPTV tại Châu Á tƣơng đối là rộng rãi
với khá nhiều nƣớc đã sử dụng dịch vụ với rất nhiều tiện ích này. Cụ thể theo
Informa Telecoms & Media có đến 13% các hộ sử dụng dịch vụ truyền hình
số ở Singapore sẽ nhận tín hiệu truyền hình số thông qua đƣờng dây DSL,
Informa Telecoms & Media cũng dự báo rằng DSL sẽ chiếm tới 9,2% các hộ
gia đình sử dụng truyền hình số ở Úc, 6,2% ở New Zealand, 5,8% ở Đài Loan,
5,7% ở Nhật Bản và 4,2% ở Hàn Quốc. Còn theo PCCW ở Hồng Kông, nhà
cung cấp dịch vụ IPTV lớn nhất thế giới với trên 500.000 thuê bao, đã đƣa
dịch vụ HDTV và VoD vào cung cấp trên mạng DSL cho các phim truyện
Nhật Bản và Holywood trên dịch vụ DSL/FTTH Video- của mình.
SOFTBANK của Nhật Bản cũng đã nhắm đến xây dựng nội dung lên đến
5000 giờ cho các phim Nhật Bản và Holywood trên dịch vụ DSL/FTTH
Video On Demand
Tình hình triển khai và phát triển dịch vụ IPTV tại Việt Nam
Ở nƣớc ta công ty FPT Telecom là công ty đầu tiên chính thức khai thác
và cung cấp dịch vụ IPTV trên hệ thông mạng băng thông rộng
ADSL/ADSL2+ từ ngày 03/03/2006. Hiện công ty FPT Telecom đã có hơn
100.000 thuê ADSL và FPT cũng sẽ cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng IPTV
cho các thuê bao này. Đến tháng 04/2009 viễn thông VNPT và công ty Viễn
thông số VTC Digicom chính thức ra mắt dịch vụ IPTV trên mạng mạng
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 41
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
ADSL2+ sau 6 tháng thử nghiệm với các dịch vụ rất đa dạng để đáp ứng nhu
cầu của khách hàng. Ngoài ra thì công ty Viễn thông quân đội Viettel cũng
đang chuẩn bị thử nghiệm và triễn khai dịch vụ nay trên mạng băng thông
rộng.
1.3 kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
1.3.1 Mô hình tổng quát của hệ thống
Hình 1.1 : Mô hình tổng quát hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
1.3.2 Cơ chế hoạt động của hệ thống
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 42
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
Cơ chế hoạt động của hệ thống theo hai hƣớng chính đó là truyền tín hiệu
theo hƣớng truyền Multicast và hƣớng truyền Unicast tới ngƣời sử dụng :
Tại hƣớng truyền tín hiệu Multicast thì nội dung sau khi đƣợc xử lí và
biên tập tại bộ phận quản lí phân quyền sẽ đƣợc truyền lên mạng IP bằng
phƣơng thức truyền Multicast, tại đây khi thuê bao gởi yêu muốn xem kênh
nào thông qua bộ STB đến bộ phận EPG thì EPG sẽ giúp xác thực và sẽ gởi
nhóm kênh đó tới thuê bao thay vì gởi tất cả các kênh tới thuê bao.
Tại hƣớng truyền tín hiệu unicast thì khi thuê bao muốn yêu cầu nội
dung cần xem thì sẽ gởi tín hiệu yêu cầu đến bộ quản lí EPG, EPG sẽ gởi
thông báo đến thuê bao để cho biết địa chỉ của máy chủ VoD. Khi đó thuê bao
sẽ dựa vào thông tin này để gởi yêu cầu đến máy chủ VoD và máy chủ VoD
sẽ dựa vào yêu cầu đó để gởi nội dung đƣợc yêu cầu tới thuê bao thông qua
mạng IP.
1.3.3 Các khối chức năng trong hệ thống IPTV
1.3.3.1 Khối hệ thống cung cấp nội dung
Khối hệ thống cung cấp nội dung trong hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
bao gồm có :
o Nguồn tín hiệu : Nguồn tín hiệu nội dung chƣơng trình broadcast gồm
các kênh tín hiệu truyền hình thu từ các đài truyền hình, qua truyền hình cáp,
truyền hình kĩ thuật số hay truyền hình vô tuyến, và truyền hình vệ tinh.
o Hệ thống phân phối nội dung truyền hình theo yêu cầu : Bao gồm các
cụm máy chủ VoD và các hệ thống quản lý VoD tƣơng ứng, cho phép lƣu trữ
các nội dung đã đƣợc mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung
một cách hợp lí. Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách
kinh tế, phù hợp với hệ thống truyền tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao.
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 43
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
o Headend & encoder : Bộ lập mã các tín hiệu các kênh truyền hình
broadcast thu đƣợc từ nguồn tín hiệu. Broadcast encoder tiến hành chuyển đổi
tín hiệu thu đƣợc thành tín hiệu số, và nén tín hiệu để truyền dẫn trên mạng IP
theo các tiêu chuẩn của IPTV. Chuẩn nén thƣờng dùng là MPEG-x hoặc
H.26x. Broadcast encoder cũng tiến hành mã hoá tín hiệu nhằm phục vụ mục
đích xác thực khách hàng sử dụng dịch vụ.
o Hệ thống điều khiển cung cấp dịch vụ (Middleware) : bao gồm giao
diện cho phép ngƣời dùng chọn lựa các chƣơng trình truyền hình, lập lịch,
điều khiển việc cung cấp dịch vụ tới ngƣời dùng.
o Hệ thống quản lý phân quyền DRM (Digital Rights Management): thực
hiện chức năng cung cấp cho thuê bao phƣơng pháp xác thực thuê bao, đảm
bảo nội dung truyền hình cung cấp đến thuê bao là chính xác và đúng nhu cầu.
o Hệ thống quản lý mạng và tính cƣớc Billing system.
1.3.3.2 Khối hệ thống mạng truyền dẫn
Khối hệ thống mạng truyền dẫn đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống
cung cấp dịch vụ IPTV, khả năng đáp ứng về băng thông của mạng truyền dẫn
sẽ quyết định đến sự thành công cho dịch vụ IPTV cung cấp và gồm hai thành
phần chính :
o Mạng lõi (Core network ) : Mạng truyền dẫn nội dung IPTV của nhà
cung cấp dịch vụ, phục vụ các công tác phân phối nội dung đến các điểm cung
cấp, đồng bộ dữ liệu, quản lý mạng,…Mạng lõi yêu cầu phải là mạng có tốc
độ truyền dẫn cao.
o Mạng truy nhập (Access network ) : Là mạng truyền dẫn băng thông
rộng đến khách hàng, Mạng truy nhập có thể là các đƣờng truyền xDSL nhƣ
ADSL, ADSL 2+, FTTH (Fiber To The Home),… có băng thông đảm bảo
cho truyền dẫn tín hiệu IPTV.
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 44
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
1.3.3.3 Khối thiết bị đầu cuối thuê bao
Khối thiết bị đầu cuối thuê bao là khối không thể thiếu trong hệ thống cung
cấp dịch vụ IPTV và gồm có :
o Modem ADSL : Thiết bị đầu cuối truyền dẫn thuê bao ADSL.
o STB (set - top –box) : Đây là bộ phận giải nén và giải mã hoá các tín
hiệu truyền hình từ IPTV sang tín hiệu truyền hình thông thƣờng để đƣa ra
thiết bị hiển thị nhƣ màn hình TV hoặc màn hình máy tính. Ngoài ra STB
cũng cung cấp khả năng tƣơng tác từ ngƣời sử dụng ngƣợc trở lại đối với hệ
thống cung cấp dịch vụ.
o TV : là nơi hiện thị các nội dung chƣơng trình.
o PC ( Persional Computer ) : Là máy tính để bàn, ngƣời sử dụng có thể
dùng máy tính để bàn với phần mềm giải mã/giải nén của nhà cung cấp dịch
vụ để sử dụng dịch vụ IPTV qua máy tính bên cạnh STB.
1.3.3.4 Khối mạng người dùng
Đây là mạng giúp kết nối các thiết bị sử dụng dịch vụ IPTV với nhau trong
một phạm vi diện tích nhỏ.Nó cho phép chia sẽ thông tin giữa các thiết bị với
nhau, đồng thời với mạng này ngƣời dùng có thể tiết kiệm chi phí và thời gian
cho việc kết nối và chia sẽ giữa các thiết bị thông qua các kết nối băng thông
rộng.
1.3.4 Chức năng các thành phần cung cấp cho hệ thống dịch vụ IPTV
Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV đƣợc chia làm hai loại chính : Dịch vụ
video quảng bá (Broadcast video) và dịch vụ video theo yêu cầu (Video on
Demand-VoD)
1.3.4.1 Các thành phần cung cấp dịch vụ video quảng bá (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
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 45
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
tƣơng tự hoặc số), sau đó chuyển đổi tín hiệu này thành luồng các gói IP mang
dữ liệu audio/video ở dạng đã đƣợc nén số.
Bộ phận cung cấp thông tin EPG (electronic program guide): EPG
cung cấp các thông tin về các kênh truyền hình đến broadcast client chạy trên
các STB. EPG thƣờng đƣợc xây dựng dƣới dạng một HTTP server và các kênh
truyền hình đƣợc hiển thị dƣới dạng các trang web. EPG sẽ đảm nhận nhiện
vụ xác thực và chứng thực một thuê bao đối với các dịch vụ broadcast. Bên
cạnh đó EPG còn cung cấp địa chỉ IP multicast đƣợc 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 kênh và chuyển kênh.
Broadcast Client : Broadcast Client là một trình ứng dụng chạy trên
STB đảm nhận việc cung cấp giao diện ngƣời 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 thƣờng đƣợc thực hiện bằng các giao
thức của tầng ứng dụng (Application layer). Broadcast Client hiển thị thông
tin về các kênh truyền hình sử dụng dữ liệu lấy đƣợc từ EPG và tạo ra giao
diện điều khiển phục vụ thay đổi kênh bằng IGPM.
1.3.4.2 Các thành phần cung cấp dịch vụ Video theo yêu cầu (VoD)
Hệ thống phân phối nội dung : Hệ thống phân phân phối nội dung
(Asset Distribution System- ADS) tiếp nhận nội dung từ các nguồn khác nhau
bao gồm từ truyền hình vệ tinh , truyền hình cáp , truyền hình mặt đất…của
các nhà sản xuất nội dung và sử dụng các quy tắc kinh doanh để phân phối nội
dung này đến các khu vực khác nhau trong hệ thống mạng của nhà cung cấp
dịch vụ.
ADS còn có thể đƣợc 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
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 46
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
quy tắc kinh doanh nhƣ giá của nội video , gói dịch vụ của nội dung
video…dựa trên các nguyên 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 có nhiệm vụ cung cấp các thông
tin về nội dung VoD cho on –Demand client chạy trên STB. Navigation
server thƣờng đƣợc thực hiện bởi một HTTP server và hiển thì thông tin về
các nội dung video dƣới dạng các trang wed. Navigation server sử dụng thông
tin từ hệ thống quản lý tài nguyên để xác định những nội dung video nào đƣợc
hiển thị đến thuê bao. Đối với các nội dung đƣợc cung cấp dƣới dạng gói thuê
bao thì navigation server có thể sử dụng thông tin trong cơ sở dữ liệu khách
hàng để điều chỉnh những thông tin đƣợc 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 on- demand client chạy trên STB Thành
phần này quản lý từ lúc bắt đầu đến lúc kết thúc vòng đời một phiên video và
đảm nhiệm việc điều phối các tài nguyên khác nhau nhằm gửi các luồng
video tƣơng ứng với các yêu cầu từ on-demand client
Phân hệ bản quyền : Phân hệ này có chức năng xác định chỉ các thuê
bao đƣợc cấp phép mới có khả năng truy cập nội dung video.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 lƣu trữ và streaming của hệ
thống VoD. Video pump chứa các thiết bị lƣu trữ, nội dung video đƣợc tổ
chức sao cho có thể gửi bất kỳ một nội dung video nào với một tốc độ xác định
trƣớc. Thành phần streaming thực hiện lấy file từ hệ thống lƣu trữ và đƣa vào
mạng. Video pump phải có khả năng điều khiển các luồng video ở mức tối
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 47
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
thiểu, ví dụ nhƣ: fast-forward, rewind phục vụ cho quá trình xem nội dung của
thuê bao
Phân hệ quản lí tài nguyên: Phân hệ quản lý tài nguyên quản lý các
luồng video, các thiết bị lƣu trữ của một nhóm các video pump. Phân hệ này
xác định vị trí, sao chép nội dung cũng nhƣ cấp phát các video pump cho các
yêu cầu video nhận đƣợc 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 đƣa ra quyết định khi nào và ở đâu cần đƣợc sao chép nội dung
dựa trên các thông tin nhƣ: các thông tin quản lý từ hệ thống phân phối nội
dung, các yêu cầu video từ thuê bao…
Ở đầu ra, phân hệ quản lí tài nguyên 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 ngƣời dùng và điều khiển cho các dịch vụ video
theo yêu cầu. On-demand client cung cấp giao diện ngƣời dùng để duyệt các
nội dung theo yêu cầu bằng cách sử dụng các dịch vụ của navigation server.
On-demand client cũng tƣơng tác với phân hệ quản lý phiên để yêu cầu một
luồng video theo yêu cầu
1.3.4.3 Các thành phần chung
Hệ thống truy nhập có điều kiện (Condition Access System- CAS) đóng
vai trò là hạ tầng quản lý và phân phối các khoá mã hoá đƣợc sử dụng để mã
hoá các nội dung video. Lớp mã hoá nội dung đƣợc sử dụng nhằm chống lại
nạn ăn cắp nội dung và lớp bảo vệ đƣợc tích hợp trong ứng dụng chạy trên
STB nhằm bảo vệ cho dịch vụ broadcast lẫn dịch vụ theo yêu cầu.
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 48
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
Ứng dụng đƣợc tích hợp chạy trên STB sử dụng cơ chế xác thực ngƣòi
dùng để kiểm tra một thuê bao có đƣợc phép xem nội dung mong muốn hay
không. Tuy nhiên các ứng dụng này lại không bảo vệ bản thân luồng video.
CAS sử dụng các giải thuật mã hoá nội dung để ngăn chặn những thuê bao
xem nội dung trái phép.
1.4 Những yêu cầu đối với dịch vụ IPTV
1.4.1 Hạ tầng mạng IP
Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV hoạt động dựa trên giao thức mạng IP, sử
dụng phƣơng thức truyền tải unicast cho dịch vụ VoD và multicast cho dịch
vụ quảng bá. Chính vì vậy cần phải có một hệ hạ tầng mạng IP và các thiết bị
công nghẹ IP hỗ trợ cho các tính năng unicast và multicast.
1.4.2 Băng thông kết nối
Hệ thống IPTV đòi hỏi phải có đủ lƣợng băng thông cần thiết để hoạt
động tốt. Đặc biệt so với dịch vụ thoại và internet thì dịch vụ Video đòi hỏi
băng thông khá cao để hoạt động.
Thêm vào đó, vì các dịch vụ theo yêu cầu hoạt động theo phƣong thức
unicast, trong khi dịch vụ Broadcast video hoạt động theo phƣơng thức
multicast nên băng thông dành cho các dịch vụ theo yêu cầu trong mạng phân
phối cũng nhƣ trong mạng gom lớn hơn rất nhiều so với dịch vụ Broadcast
video.
1.4.3 Băng thông không đối xứng
Lƣu lƣợng video ( gồm cả theo yêu cầu và broadcast) đều đƣợc truyền đi
trong mạng theo một hƣớng(hƣớng xuống). Ngƣợc lại thì chỉ có các thông tin
điều khiển là đƣợc truyền theo hƣớng ngƣợc lại (hƣớng lên). Do đó, chi phí về
hạ tầng có thể giảm bớt khi xây dựng các liên kết đơn hƣớng.
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 49
09LTĐT
Đồ án tốt nghiệp
GVHD : ThS. Võ Thị Hương
1.4.4 Chất lượng dịch vụ
Chất lƣợng video khi truyền trên mạng IP đòi hỏi phải đảm bảo không bị
giảm sút so với các loại hình truyền hình khác nhƣ truyền hình cáp, kĩ thuật
số, truyền hình vệ tinh. Phải hạ mức suy giảm chất lƣợng dịch vụ đến mức
thấp nhất để khách hàng có đƣợc dịch vụ chất lƣợng cao nhất.
Vì đây là dịch vụ video cho nên việc làm mất gói sẽ làm ảnh hƣởng rất
nhiều đến chất lƣợng hình ảnh. Chính vì vậy phải hạ sự cố mất gói xuống mức
thấp nhất có thể.
1.4.5 Sự sẵn sàng của dịch vụ
Đối với dịch vụ broadcast thì có tính chất quan trọng là tính thời gian thực
,thuê bao không thể quay lại để xem đoạn chƣơng trình đã phát. Vì vậy sự sẵn
sàng đặt ra cho dịch vụ này là rất cao.
Đối với các dịch vụ theo yêu cầu thì thuê bao có thể xem lại cũng nhƣ bỏ
qua một đoạn nội dung nào đó. Bên cạnh đó tỉ lệ thuê bao sử dụng dịch vụ
này tối đa cũng nằm trong khoảng 10% đến 20% có nên yêu cầu về tính sẵn
sàng của dịch vụ này thấp hơn so với dịch vụ broadcast.
1.4.6 Thời gian chuyển kênh đối với dịch vụ broadcast.
Đối với các dịch vụ broadcast video thì khoảng thời gian mà thuê bao phải
chờ khi chuyển từ kênh này qua kênh khác đóng vai trò khá quan trọng.
Khoảng thời gian này đối với truyền hình tƣơng tự gần nhƣ là tức thời, đối với
dịch vụ truyền hình số thì vào khoảng 1 đến 1.5 giây.
1.5 Các phƣơng thức phát truyền tín hiệu trong IPTV
Hiện nay có hai phƣơng thức phát truyền tín hiệu chính đƣợc dùng nhiều
để phân phối nội dung đến thuê bao qua mạng IP đó là phƣơng thức truyền
Unicast và phƣơng thức truyền Multicast. Mỗi phƣơng thức có những ƣu
SVTH : Hồ Anh Quân
Trang 50
09LTĐT
- Xem thêm -