Tài liệu Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức internet (iptv)

  • Số trang: 103 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 124 |
  • Lượt tải: 0
quangtran

Đã đăng 3721 tài liệu

Mô tả:

Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) MỤC LỤC MỤC LỤC.............................................................................................................................I THUẬT NGỮ VIẾT TẮT.................................................................................................IV DANH MỤC HÌNH VẼ...................................................................................................VII DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................IX LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV Ở VIỆT NAM...................................................................................................................................... 3 1.1. Giới thiệu IPTV.......................................................................................................................... 3 1.1.1. Khái niệm IPTV.......................................................................................................................3 1.1.2. Một số đặc điểm IPTV............................................................................................................ 3 1.1.3. Sự khác biệt giữa IPTV và Internet TV................................................................................ 4 1.2. Mô hình cấu trúc IPTV.............................................................................................................. 6 1.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam................................................................................... 7 1.3.1. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT..................................................................... 7 1.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT...................................................................... 11 1.3.3. Tình hình phát triển IPTV của VTC.................................................................................. 12 1.4. Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV.............................................................................................. 13 1.4.1. Dịch vụ video IPTV............................................................................................................... 14 1.4.1.1. Dịch vụ video quảng bá...........................................................................................15 1.4.1.2. Dịch vụ Video theo yêu cầu.................................................................................... 15 1.4.2. Dịch vụ âm thanh IPTV........................................................................................................ 17 1.4.2.1. Dịch vụ phát thanh quảng bá...................................................................................17 1.4.2.2. Dịch vụ âm nhạc quảng bá...................................................................................... 17 1.4.2.3. Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu................................................................................ 17 1.4.2.4. Dịch vụ âm nhạc trả tiền......................................................................................... 17 1.4.3. Dịch vụ trò chơi..................................................................................................................... 17 1.4.4. Dịch vụ thông tin tích hợp.................................................................................................... 17 1.4.4.1. Dịch vụ thoại tích hợp............................................................................................. 18 1.4.4.2. Dịch vụ Internet tích hợp........................................................................................ 18 1.4.5. Dịch vụ quảng cáo................................................................................................................. 18 1.4.6. Dịch vụ tương tác...................................................................................................................19 1.4.6.1. Ghi hình riêng tư (PVR)..........................................................................................19 1.4.6.2. Ghi hình riêng tư trên mạng (nPVR).......................................................................19 1.4.6.3. Bình chọn và dự đoán..............................................................................................19 1.4.6.4. Giáo dục trên ti vi....................................................................................................20 1.4.6.5. Thương mại trên ti vi...............................................................................................20 1.4.6.6. Tương tác qua di động.............................................................................................20 1.4.6.7. Tin nhắn trên ti vi.................................................................................................... 20 1.4.7. Dịch vụ truyền hình hội nghị................................................................................................21 1.4.8. Dịch vụ gia tăng khác............................................................................................................ 21 1.4.8.1. Tin nhắin SMS/MMS.............................................................................................. 21 1.4.8.2. Thư điện tử trên ti vi............................................................................................... 21 1.4.8.3. Chia sẻ truyền thông (an bum ảnh)......................................................................... 21 1.4.8.4. Ghi nhật ký hình ảnh............................................................................................... 22 1.4.8.5. Quan sát toàn cầu.................................................................................................... 22 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP...............................................23 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 I Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 2.1. Kiến trúc hệ thống IPTV......................................................................................................... 23 2.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV............................................................................................ 24 2.3. Mạng cung cấp dịch vụ Triple Play....................................................................................... 25 2.4. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV.......................................................................... 26 2.4.1. Chuẩn nén MJPEG và Wavelet........................................................................................... 27 2.4.2. Chuẩn nén MPEG-x và H.26x..............................................................................................28 2.4.3. Chuẩn nén MPEG-2.............................................................................................................. 29 2.4.4. Chuẩn nén MPEG-4:.............................................................................................................30 2.4.4.1. Phân phối các luồng dữ liệu.................................................................................... 31 2.4.4.2. Hệ thống.................................................................................................................. 32 2.4.4.3. MPEG-4 Audio....................................................................................................... 33 2.4.4.4. MPEG-4 Visual....................................................................................................... 33 2.4.5. Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVC.......................................................................... 34 2.5. Giao thức mạng........................................................................................................................ 38 2.6. Mạng truyền tải dịch vụ IPTV................................................................................................ 42 2.6.1. Video Sites.............................................................................................................................. 42 2.6.1.1. Thiết bị đầu cuối đặc biệt........................................................................................ 42 2.6.1.2. Trung tâm nguồn hình ảnh...................................................................................... 43 2.6.1.3. Trung tâm chuyển mạch hình ảnh........................................................................... 43 2.6.2. Các yêu cầu về dịch vụ Video............................................................................................... 43 2.6.2.1. Băng tần cao............................................................................................................ 43 2.6.2.2. Băng tần không đối xứng........................................................................................ 44 2.6.2.3. Chất lượng dịch vụ.................................................................................................. 44 2.6.2.4. Thời gian đổi kênh video quảng bá......................................................................... 44 2.6.3. Hướng phát hình ảnh............................................................................................................ 45 2.6.3.1. Dịch vụ Video ở lớp 3............................................................................................. 45 2.6.3.2. Kiến trúc chuyển tiếp video.................................................................................... 46 2.6.4. Chuyển tiếp truy nhập Internet........................................................................................... 48 2.6.4.1. Chuyển tiếp thoại.................................................................................................... 49 2.6.4.2. Kiến trúc truyền tải biên..........................................................................................49 2.6.5. Các chức năng DSLAM........................................................................................................ 50 2.6.6. Các chức năng cổng truy nhập gia đình (HAG)................................................................. 51 2.6.6.1. Sự phân chia lưu lượng dựa trên các cổng vật lý.................................................... 52 2.6.6.2. Sự phân chia lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC....................................................... 52 CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG IPTV VÀ ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI TẠI VNPT BẮC NINH............................................................... 54 3.1. Khái niệm QoE và QoS........................................................................................................... 54 3.2. Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ Video...................................................................... 56 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV..............................................................57 3.3.1. Yếu tố chất lượng nguồn tín hiệu video...............................................................................57 3.3.2. Yếu tố mã hóa tín hiệu.......................................................................................................... 58 3.3.3. Yếu tố độ dài nhóm ảnh (GOP)............................................................................................59 3.3.4. Yếu tố gói tin.......................................................................................................................... 60 3.3.5. Yếu tố thứ tự gói tin.............................................................................................................. 60 3.3.6. Yếu tố mất gói........................................................................................................................ 60 3.3.7. Yếu tố trễ................................................................................................................................ 62 3.3.8. Yếu tố rung pha..................................................................................................................... 62 3.3.9. Yếu tố tranh chấp với các dịch vụ triple-play khác........................................................... 62 3.3.10. Yêu tố tham số cấu hình......................................................................................................63 3.3.11. Yếu tố máy chủ.................................................................................................................... 63 3.4. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 63 3.4.1. Phương pháp đo chất lượng video định tính.......................................................................63 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 II Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 3.4.2. Phương pháp đo chất lượng video định lượng....................................................................64 3.4.2.1. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ...................... 65 3.4.2.2. Hệ thống đo chất lượng videodựa trên mô hình không tham chiếu........................ 67 3.4.2.3. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn......................68 3.4.3. Phương pháp đo gián tiếp chất lượng video........................................................................68 3.4.3.1. Hệ số trễ.................................................................................................................. 69 3.4.3.2. Tỉ lệ mất gói............................................................................................................ 70 3.4.4. Phương pháp đo thời gian chuyển kênh..............................................................................72 3.4.5. Phương pháp đánh giá độ tin cậy........................................................................................ 73 3.4.6. Phương pháp kiểm tra độ bảo mật...................................................................................... 74 3.4.7. Các điểm đo giám sát chất lượng......................................................................................... 76 3.5. Các yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV.................................................... 77 3.5.1. Chỉ tiêu chất lượng tín hiệu video........................................................................................ 77 3.5.1.1. Các tham số lớp truyền dẫn.....................................................................................77 3.5.2. Chỉ tiêu thời gian tương tác.................................................................................................. 78 3.5.3. Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng....................................................................... 79 3.6. Ứng dụng triển khai IPTV tại Viễn Thông Bắc Ninh........................................................... 79 3.6.1. Vị trí địa lý............................................................................................................................. 79 3.6.2. Tình hình triển khai IPTV tại VNPT Bắc Ninh..................................................................81 3.6.3. Khai thác, quản lý thuê bao MyTV..................................................................................... 84 3.6.3.1. Khai báo mới tài khoản cho khách hàng................................................................. 85 3.6.3.2. Quản lý thuê bao MyTV......................................................................................... 89 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt ACM Tiếng Anh Admission Control Mechanism Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 Tiếng Việt Cơ chế kiểm soát truy cập III Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) ATIS Aliance for Telecommuniction Industry 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 DHCP Dynamic Protocol DNS Domain Name System Hệ thống tên miền DRM Digital Right Management Quản lý quyền sử dụng số DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Thiết bị ghép kênh đường dây thuê bao số DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số DVB-H Digital Video Handheld 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 ETSI European Telecommunications Sdandards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu 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 Protocol Giao thức bản tin điều khiển internet IGMP Internet Giao thức quản lý nhóm Internet Nguyễn Văn Diện Host Group Configuration Broadcasting - Management Lớp: H09VT3 Giao thức cấu hình host động Thiết bị cầm tay hỗ trợ quảng bá truyền hình số IV Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 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-T International Union Tổ chức viễn thông thế giới KoD Karaoke on Demand Karaoke theo yêu cầu MoCA Media over Coax Alliance Kết hợp truyền thông trên cáp đồng 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 PPPoE Point-to-Point Ethernet PVR Personal Video Recorder Dịch vụ ghi lại nội dung video theo nhu cầu cá nhân PSNR Peak Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu RG Routing Gateway / Residential Gateway 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 Protocol Giao thức điều khiển luồng thời gian thực Nguyễn Văn Diện Telecommunicatin Protocol over Lớp: H09VT3 Giao thức điểm-điểm trên Ethernet V Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 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 Quality Chất lượng âm thanh dịch vụ Video VSCQ Video Service Control Quality Chất lượng điều khiển dịch vụ Video VSMQ Video Service Multimedia Quality Chất lượng đa phương tiện dịch vụ Video 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 VI Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: IPTV là công nghệ của tương lai.................................................................... 4 Hình 2: Mô hình chuẩn IPTV.......................................................................................6 Hình 3: Mô hình IPTV thực tế..................................................................................... 7 Hình 4: Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của VASC................................................. 8 Hình 5: Dịch vụ iTV của FPT.................................................................................... 11 Hình 6: Kiến trúc chung của một hệ thống IPTV...................................................... 23 Hình 7: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV.................................... 24 Hình 8: Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ Triple Play.............................................. 26 Hình 9: Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén.......................................27 Hình 10: Mô hình các lớp hệ thống MPEG-4............................................................31 Hình 11: So sánh hoạt động của các chuẩn nén.........................................................38 Hình 12: So sánh về yêu cầu băng thông, lưu trữ và thời gian tải của các chuẩn nén .....................................................................................................................................38 Hình 13: So sánh các phương thức truyền dẫn.......................................................... 39 Hình 14: So sánh lưu lượng sử dụng giữa Unicast và Multicast...............................41 Hình 15: Kiến trúc mạng truyền tải dịch vụ IPTV.................................................... 42 Hình 16: Kiến trúc Lớp 3 của mạng truyền tải dịch vụ Video.................................. 45 Hình 17: Kiến trúc chuyển tiếp video........................................................................ 47 Hình 18: Cấu hình chuyển tiếp truy nhập Internet.....................................................48 Hình 19: Cấu hình chuyển tiếp thoại......................................................................... 49 Hình 20: Mạng truyền tải biên................................................................................... 50 Hình 21: DSLAM Bridge-Group............................................................................... 51 Hình 22: Phân chia lưu lượng trên các cổng vật lý....................................................52 Hình 23: Mố tương quan giữt QoE và QoS.............................................................. 55 Hình 24: Các yếu tố tác động tới QoE....................................................................... 55 Hình 25: Hệ thống phân phối dịch vụ video đầu cuối-tới-đầu cuối.......................... 58 Hình 26: Các loại lỗi lớp vật lý và giao thức............................................................. 58 Hình 27: Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ......... 67 Hình 28: Giám sát chất lượng video sử dụng mô hình rút gọn................................. 68 Hình 29: Mạng IPTV với rung pha bằng 0................................................................ 69 Hình 30: Mạng IPTV có rung pha..............................................................................70 Hình 31: Tính các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV................71 Hình 32: Cấu hình đo trễ chuyển kênh...................................................................... 73 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VII Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) Hình 33: Kiểm tra bảo mật theo dựa trên DHCP Option 82..................................... 75 Hình 34: Kiểm tra ứng dụng firewall.........................................................................75 Hình 35: Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTV................................. 76 Hình 36: Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh...............................................................81 Hình 37: Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh.......................................82 Hình 38: Giao diện thêm một khách hàng mới..........................................................85 Hình 39: Thêm người sử dụng từ một danh sách dưới dạng file...............................86 Hình 40: Danh sách khách hàng đang chờ kiểm tra lắp đặt dịch vụ IPTV............... 87 Hình 41: Giao diện kiểm tra và cập nhật tình trạng lắp đặt.......................................87 Hình 42: Gửi mail thông báo cho khách hàng về khả năng lắp đặt...........................88 Hình 43: Giao diện thực hiện đồng bộ dữ liệu...........................................................89 Hình 44: Giao diện thay đổi gói cước sử dụng.......................................................... 89 Hình 45: Giao diện thay đổi trạng thái sử dụng dịch vụ............................................90 Hình 46: Giao diện thay đổi bộ giải mã..................................................................... 91 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VIII Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Mức cước thuê bao tháng cho dịch vụ MyTV........................................................10 Bảng 2: Mức cước dịch vụ theo yêu cầu (PayTV) của MyTV............................................ 10 Bảng 3: Các dịch vụ IPTV................................................................................................... 14 Bảng 4: Yêu cầu về băng thông đối với các chuẩn nén....................................................... 37 Bảng 5: Các nguyên nhân chính gây mấá gói...................................................................... 61 Bảng 6: Các thang điểác thang đicác phép kiểm tra chất l IPTV.........................................64 Bảng 7: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-2...................... 77 Bảng 8: Chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-4 AVC/VC-1.......... 78 Bảng 9: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-2................................ 78 Bảng 10: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-4 AVC/VC-1........... 78 Bảng 11: Chỉ tiêu thời gian tương tác.................................................................................. 79 Bảng 12: Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng........................................................ 79 Bảng 13: Mô tả kết nối mạng MAN-E Bắc Ninh.................................................................83 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 IX Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay trước sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật với những phát minh quan trọng trong mọi lĩnh vực đã làm cho đời sống con người có những thay đổi to lớn. Trong lĩnh vực giải trí phải kể đến các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng trưởng của dịch vụ truyền hình cáp số và đặc biệt là sự ra đời của truyền hình độ nét cao (HDTV) đã để lại dấu ấn trong truyền hình. Bên cạnh đó là sự phát triển bùng nổ của Internet, đặc biệt mạng Internet băng thông rộng đã làm thay đổi cả nội dung và kỹ thuật truyền hình. Truyền hình giao thức Internet (IPTV) đang là công nghệ truyền hình của tương lai. Với sự hậu thuẫn của viễn thông, IPTV dễ dàng cung cấp nhiều hoạt động tương tác hơn, cung cấp sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ truyền hình. IPTV có cơ hội lớn để phát triển nhanh chóng khi mà mạng băng rộng đã có mặt ở khắp mọi nơi. Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn trên thế giới đang triển khai dịch vụ IPTV và xem đây như một cơ hội mới để thu lợi nhuận từ thị trường hiện có của họ và coi đó như một giải pháp tự bảo vệ trước sự lấn sân của các dịch vụ truyền hình cáp. Ở Việt Nam hiện nay một số nhà cung cấp đang triển khai dịch vụ IPTV trên mạng băng rộng xDSL. Trong tương lai gần, truyền hình HDTV sẽ được ứng dụng triển khai rộng rãi trong nước để cung cấp dịch vụ truyền hình chất lượng cao cho người sử dụng. Tại Việt Nam, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đang cạnh tranh nhằm cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ băng thông rộng với chất lượng cao và giá rẻ. Họ cũng đã nhận ra xu hướng phát triển của truyền hình trực tuyến và video theo yêu cầu, và đang có những bước đi mạnh mẽ. Đó là các dịch vụ MyTV của VNPT, iTV của FPT và các dịch vụ IPTV tại các địa phương của VTC với các thương hiệu khác nhau. Nhằm mục đích nâng cao chất lượng dịch vụ IPTV, đồ án này sẽ nghiên cứu về vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông cố 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 triển khai 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 tìm hiểu tài liệu, và tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự góp ý chân thành của các thầy cô giáo và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn. Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 1 Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) Một lần nữa xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tạo điều kiện trong quá trình thực hiện đồ án. Đặc biệt, xin cảm ơn sự quan tâm của thầy giáo TS. Trần Thiện Chính đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành đồ án này. Hà Nội, ngày 10 tháng 08 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Diện Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 2 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV Ở VIỆT NAM 1.1. Giới thiệu IPTV 1.1.1. Khái niệm IPTV IPTV 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 tải truyền hình quảng bá hoặc video theo yêu cầu, chương trình phát thanh có chất lượng cao trên mạng băng rộng. Theo quan điểm của đối tượng sử dụng, việc khai thác 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 nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, tính tư ơng tác, độ bảo mật và tin cậy theo yêu cầu. Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao hàm quá trình thu thập, xử lý, và truyền tải một cách an toàn nội dung video trên hạ tầng mạng dựa trên công nghệ IP. Tham gia vào quá trình cung cấp dịch vụ IPTV gồm nhiều nhà cung cấp dịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh đến các công ty Viễn thông lớn và các nhà khai thác mạng riêng ở nhiều nơi trên thế giới. 1.1.2. Một số đặc điểm 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 đưa ra một số lượng lớn các ứng dụng truyền hình tương tác. Các loại hình dịch vụ được phân phối 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. Không phụ thuộc thời gian - IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho phép tạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi và lưu lại nội dung IPTV và sau đó có thể xem lại. Tăng tính cá nhân - Hệ thống IPTV từ đầu cuối-đến-đầu cuối hỗ trợ thông tin hai chiều và cho phép các đối tượng sử dụng lựa chọn và thiết lập việc xem TV theo sở 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 mọi đối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 3 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu. Tính năng hấp dẫn này cho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông. 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 thường sử dụng máy tính cá 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 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: IPTV là công nghệ của tương lai Khả 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 tương tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, tin nhắn nhanh qua TV, v.v... 1.1.3. Sự khác biệt giữa IPTV và Internet TV Do 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 điểm khác nhau. Hạ tầng mạng khác nhau: đúng như tên gọi, Internet TV dựa trên mạng Internet để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng. Ngược lại, IPTV sử dụng 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 4 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam các nhà khai thác viễn thông ở hữu và vận hành và bản thân các mạng này được giới hạn 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 bất cứ vị trí nào trên thế giới. Quyền sở hữu của hạ tầng mạng: khi nội dung video được truyền tải trên Inetrnet, các gói giao thức IP mang nội dung video được truyền tải có thể bị mất hoặc trễ, khi truyền qua các mạng khác nhau. Kết quả là, nhà cung cấp dịch vụ video trên internet không thể đảm bảo mức độ hài lòng của khác hàng khi xem TV qua internet so với TV truyền thóng, TV cáp hay TV qua vệ tinh. Trên thực tế, tín hiệu video qua internet đôi khi bị giật trên màn hình và độ phân giải hình ảnh hoàn toàn 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 sở hữu hạ tầng mạng cho phép các nhà khai thác viễn thông thiết lập hệ thống của mình 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 giải mã nội dung video qua hệ thống IPTV trong khi đó, truy cập tới dịch vụ internet TV hầu hết đều sử dụng máy tính cá nhân. Loại phần mềm sử dụng trên PC phụ thuộc vào nội dung internet TV. Ví dụ, đoạn file nội dung video được tải về từ internet TV có khi yêu cầu phải cài đặt chương trình chạy file dành riêng để xem. Hệ thống quản 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 mạng internet là miễn phí cho mọi người. Tuy nhiên, điều này sẽ thany đổi khi số lượng ngày càng tăng các công ty truyền thông đa phương tiện bắt đầu đưa vào các dịch vụ miễn phí dựa trên internet TV. Cấu trúc giá thành áp dụng cho IPTV tương tự như mô hình thuê bao hàng tháng được chấp nhận bởi các nhà cung cấp dịch vụ TV trả tiền. Nhiều chuyên gia phân tích cho rằng sự hội tụ của internet TV và IPTV sẽ thành dịch vụ giải trí chủ yếu sau này. Các phương pháp tạo nội dung: các nhà cung cấp internet TV tạo ra phần nội dung video có kích thước xác định và truyền vào các kênh, trong khi đó, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV truyền trên các kênh các phim và các chương trình truyền hình 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 cùng với như cầu của các nhà khai thác viễn thống muốn cung cấp các dịch vụ video tới người sử dụng của mình là những yếu tố thúc đẩy thị trường IPTV toàn cầu ngày càng phát triển. Việt Nam cũng là một trong những thị trường IPTV đầy tiềm năng Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 5 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam và hứa hẹn mang lại nhiều lợi nhuận trong những năm sắp tới. 1.2. Mô hình cấu trúc IPTV ITU-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 QoE các dịch vụ IPTV. * Nhà cung cấp mạng: cung cấp các dịch vụ mạng cho cả người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ. Nhà cung cấp mạng cần cam kết không chỉ với nhà cung cấp dịch 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 IPTV Mô 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 và phát triển. Về bản chất các mạng video IP của các nhà khai thác viễn thông là khá phân bố hơn so với các nhà cung cấp mạng video cáp, thường tập trung nhiều chức năng tại trung tâm chính. Hình 1.3 minh họa một cấu trúc mạng IPTV tiêu biểu trên thực tế. Có thể thấy, trên mạng mạng thực tế, để truyền tải dịch vụ IPTV từ đầu cuối-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 lớp hạ tầng dịch vụ IPTV, bao gồm các hệ thống nguồn video IP, các máy chủ VoD, các Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 6 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam phần mềm trung gian (middlleware), các set-top box và phần mềm bảo mật/quản lý bản quyền là đặc trưng đối với dịch vụ IPTV và một số giao thức mạng liên quan đến quá trình truyền tải nội dung IPTV. Hình 3: Mô hình IPTV thực tế 1.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam Xu 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 trở thành 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 VNPT Tập 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, chiếm 48% thị phần thuê bao băng rộng tại Việt Nam. Mạng NGN của VNPT cho phép triển khai các dịch vụ đa dạng với giá thành thấp, giảm thiểu thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường, giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ đồng thời nâng cao hiệu quả đầu tư và tạo nguồn doanh thu mới ngoài doanh thu từ các dịch vụ truyền thống như: thoại, truyền dữ liệu tốc độ cao, dịch vụ đa phương tiện, hiệu suất sử dụng truyền dẫn rất cao. NGN cho phép VNPT tăng cường khả năng kiểm soát, bảo mật Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 7 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam thông tin và độ tin cậy trong khi giảm thiểu được chi phí vận hành. Được xây dựng trên tiêu chí mở, các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện, NGN đáp ứng được hầu hết các nhu cầu của nhiều đối tượng sử dụng: doanh nghiệp, văn phòng, kết nối giữa các mạng máy tính, v.v... NGN thống nhất mạng hữu tuyến truyền thống và chuẩn 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 cấp dịch vụ IPTV với thương hiệu MyTV và “Những gì bạn muốn”. Chỉ sau 4 tháng ra ra mắt tính đến ngày 10/ 3/2010, MyTV đã được cung cấp tới 36 tỉnh/thành với hơn 15.000 thuê bao. Đến nay MyTV đã triển khai 64/64 tỉnh thành của Việt Nam chỉ sau hơn 1 năm. Đây là một thành công lớn của VNPT. Dịch vụ MyTV đã nhận được 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 VASC Các chương trình và dịch vụ đang cung cấp trên MyTV khá phong phú và Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 8 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam nhiều tính năng nổi trội. Mục tiêu của MyTV là mang lại cho người sử dụng cách thưởng thức khác biệt: “Truyền hình theo yêu cầu”. Các chương trình và dịch vụ đó là: Truyền hình (Live TV): Live TV tương tự như dịch vụ truyền hình truyền thống. Dịch vụ này cung cấp cho người sử dụng những chương trình truyền hình được thu lại từ hệ thống truyền hình mặt đát, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh và kênh truyền hình riêng. Hiện nay hệ thống của MyTV đã cung cấp 71 kênh truyền hình. Các nội dung truyền hình được phát theo lịch trình và thời gian cố định như truyền hình truyền thống. Nhưng với công nghệ IPTV, người sử dụng không chỉ xem một cách thụ động mà có thể sử dụng những tính năng ưu việt: tạm dừng, lưu trữ, 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 và xem phim lưu lại trên server. Karaoke (KoD): mang đến cho người sử dụng danh sách những bài hát được ưa chuộng trong nước và quốc tế. Lời bài hát xuất hiện dưới dạng text trên màn hình 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 xem lại các chương trình đã phát trước đó. Với dịch vụ Truyền hình theo yêu cầu, bạn không phải phụ thuộc vào thời gian phát sóng của các đài truyền hình và không bao giờ 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, xem các 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 đã được 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 dụng MyTV các thông tin về sản phẩm, dịch vụ để lựa chọn và mua sắm. Với mục đích giới thiệu sản phẩm, dịch vụ này giúp người sử dụng có thể đưa ra quyết định mua sắm chính xác hơn cho mình. Thông tin cần biết (T - Intormation): Người sử dụng có thể sử dụng tính năng này để tra cứu các thông tin cần thiết. Những thông tin trên hệ thống MyTV rất đa dạng và phong phú. Tạm dừng (Time Shift TV): Dịch vụ tạm dừng là dịch vụ kết hợp giữa dịch vụ truyền hình trực tuyến Live TV và dịch vụ theo yêu cầu. Với chức năng dịch thời gian, 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 9 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam sử dụng ghi chương trình và lưu trữ chúng trong hệ thống lưu trữ của nhà vận hành và 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 chuyên mục nhất định chứ không muốn xem tất cả các kênh. Quảng cáo (Live channel & Advertising): Quảng cáo trên kênh trực tuyến là dịch vụ cho phép người sử dụng doanh nghiệp có nhu cầu đặt quảng cáo trên MyTV qua nhiều hình thức: TVC, Panel, Logo, Text... Sóng phát thanh (Broadcast audio channel): Là dịch vụ nghe sóng phát thanh theo yêu cầu. Với một danh sách định sẵn có trong hệ thống các chương trình phát thanh được phát trực tiếp theo chuyên đề cụ thể như âm nhạc, chính trị, kinh tế, xã hội... Bạn có thể lựa chọn và nghe các chương trình phát thanh trong nước, quốc tế qua hệ thống MyTV. Chia sẻ ảnh và clip (Media sharing): Tính năng này cho phép người sử dụng MyTV 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 chất lượng 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 10 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam 1.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT Dịch 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 đã phát trong vòng 48 giờ của 10 kênh kênh VTV1, VTV2, VTV3, HTV2, HTV3, HTV7, HTV9, VTC3, HTVC – Thuần Việt, HTVC – Movie bất cứ lúc nào, mà không cần lệ thuộc Lịch phát sóng của đài.  Phim truyện: Kho phim mới, phong phú, đủ thể loại, được cập nhật hàng tuần  Thiếu nhi: Thế giới muôn màu của các thiên thần nhỏ tuổi từ phim, hoạt hình đến ca nhạc…  Tiếng Anh Cho Bé: Những bài học tiếng Anh vui nhộn, bổ ích dành cho các bé từ 3 đến 10 tuổi. Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 11
- Xem thêm -