Đồ án tốt nghiệp Đại Học
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
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3
I
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP............................................... 23
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
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3
II
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
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
3.4.2. Phương pháp đo chất lượng video định lượng .................................................................. 65
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
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3
III
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Tiếng Anh
Viết tắt
Tiếng Việt
ACM
Admission Control Mechanism
Cơ chế kiểm soát truy cập
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
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3
Host
Configuration
Broadcasting
-
Giao thức cấu hình host động
Thiết bị cầm tay hỗ trợ quảng bá
truyền hình số
IV
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
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
Protocol
Giao thức quản lý nhóm Internet
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
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3
Group
Management
Telecommunicatin
Protocol
over
Giao thức điểm-điểm trên Ethernet
V
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
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
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
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
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 ..............................................................70
Hình 30: Mạng IPTV có rung pha ............................................................................70
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3
VII
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
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
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
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
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
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
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
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3
1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
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.
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.
* Ref: ITU TSB IPTV Consultation meeting (Doc. Iptv018e and 20e)
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
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
người 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 -