Đây là bộ đề tài hay, có chất lượng cao, giúp các bạn nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ bộ môn, phục vụ tốt việc việc viết báo cáo thực hành. Hy vọng bộ đề tài sẽ giúp ích đắc lực cho các bạn trong việc học tập và viết luận văn của mình
Trang 1MỤC 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 15
1.4.1.1 Dịch vụ video quảng bá 15
1.4.1.2 Dịch vụ Video theo yêu cầu 16
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 18
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 19
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 20
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
Nguyễn Văn Diện
Trang 21.4.6.7 Tin nhắn trên ti vi 21
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) 22
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 24
2.1 Kiến trúc hệ thống IPTV 24
2.2 Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 25
2.3 Mạng cung cấp dịch vụ Triple Play 26
2.4 Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV 27
2.4.1 Chuẩn nén MJPEG và Wavelet 28
2.4.2 Chuẩn nén MPEG-x và H.26x 29
2.4.3 Chuẩn nén MPEG-2 30
2.4.4 Chuẩn nén MPEG-4: 31
2.4.4.1 Phân phối các luồng dữ liệu 32
2.4.4.2 Hệ thống 33
2.4.4.3 MPEG-4 Audio 34
2.4.4.4 MPEG-4 Visual 34
2.4.5 Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVC 35
2.5 Giao thức mạng 39
2.6 Mạng truyền tải dịch vụ IPTV 43
2.6.1 Video Sites 43
2.6.1.1 Thiết bị đầu cuối đặc biệt 43
2.6.1.2 Trung tâm nguồn hình ảnh 44
2.6.1.3 Trung tâm chuyển mạch hình ảnh 44
2.6.2 Các yêu cầu về dịch vụ Video 44
2.6.2.1 Băng tần cao 44
2.6.2.2 Băng tần không đối xứng 45
2.6.2.3 Chất lượng dịch vụ 45
2.6.2.4 Thời gian đổi kênh video quảng bá 45
2.6.3 Hướng phát hình ảnh 46
2.6.3.1 Dịch vụ Video ở lớp 3 46
2.6.3.2 Kiến trúc chuyển tiếp video 47
2.6.4 Chuyển tiếp truy nhập Internet 49
2.6.4.1 Chuyển tiếp thoại 50
2.6.4.2 Kiến trúc truyền tải biên 50
Trang 32.6.5 Các chức năng DSLAM 51
2.6.6 Các chức năng cổng truy nhập gia đình (HAG) 52
2.6.6.1 Sự phân chia lưu lượng dựa trên các cổng vật lý 53
2.6.6.2 Sự phân chia lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC 53
CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG IPTV VÀ ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI TẠI VNPT BẮC NINH 55
3.1 Khái niệm QoE và QoS 55
3.2 Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ Video 57
3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV 58
3.3.1 Yếu tố chất lượng nguồn tín hiệu video 58
3.3.2 Yếu tố mã hóa tín hiệu 59
3.3.3 Yếu tố độ dài nhóm ảnh (GOP) 61
3.3.4 Yếu tố gói tin 61
3.3.5 Yếu tố thứ tự gói tin 61
3.3.6 Yếu tố mất gói 61
3.3.7 Yếu tố trễ 63
3.3.8 Yếu tố rung pha 63
3.3.9 Yếu tố tranh chấp với các dịch vụ triple-play khác 63
3.3.10 Yêu tố tham số cấu hình 64
3.3.11 Yếu tố máy chủ 64
3.4 Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 64
3.4.1 Phương pháp đo chất lượng video định tính 64
3.4.2 Phương pháp đo chất lượng video định lượng 66
3.4.2.1 Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ 66
3.4.2.2 Hệ thống đo chất lượng videodựa trên mô hình không tham chiếu 68
3.4.2.3 Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn 69
3.4.3 Phương pháp đo gián tiếp chất lượng video 69
3.4.3.1 Hệ số trễ 70
3.4.3.2 Tỉ lệ mất gói 71
3.4.4 Phương pháp đo thời gian chuyển kênh 73
3.4.5 Phương pháp đánh giá độ tin cậy 74
3.4.6 Phương pháp kiểm tra độ bảo mật 75
3.4.7 Các điểm đo giám sát chất lượng 77
3.5 Các yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV 78
3.5.1 Chỉ tiêu chất lượng tín hiệu video 78
3.5.1.1 Các tham số lớp truyền dẫn 78
3.5.2 Chỉ tiêu thời gian tương tác 80
3.5.3 Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng 80
3.6 Ứng dụng triển khai IPTV tại Viễn Thông Bắc Ninh 80
Nguyễn Văn Diện
Trang 43.6.1 Vị trí địa lý 80
3.6.2 Tình hình triển khai IPTV tại VNPT Bắc Ninh 82
3.6.3 Khai thác, quản lý thuê bao MyTV 85
3.6.3.1 Khai báo mới tài khoản cho khách hàng 86
3.6.3.2 Quản lý thuê bao MyTV 90
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
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
CDP Content Delivery Protocols Giao thức phân phát nội dung CPE Customer Premises Equipment Thiết bị nhà thuê bao
DHCP Dynamic Host Configuration Giao thức cấu hình host động
Trang 5DRM 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 Broadcasting -
Handheld
Thiết bị cầm tay hỗ trợ quảng bá truyền hình số
DVR Digital Video Recorder Bộ ghi video số
EPG Electronic Program Guide Hướng dẫn chương trình điện tửESG 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
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 bảnICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển
internetIGMP Internet Group Management
IPTV Internet Protocol TeleVision Truyền hình dựa trên IP
IPTVCD IPTV Consumer Device Thiết bị IPTV của người sử dụngIPTVCM IPTV Communications Model Mô hình thông tin IPTV
ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ InternetITU-T International Telecommunicatin
MoCA Media over Coax Alliance Kết hợp truyền thông trên cáp đồng Nguyễn Văn Diện
Trang 6MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh độngMPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thứcNGN 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 Protocol over
PVR Personal Video Recorder Dịch vụ ghi lại nội dung video theo
nhu cầu cá nhânPSNR Peak Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu
RG Routing Gateway / Residential
RTCP Real-Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thựcRTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức luồng thời gian thực
RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực
RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức điều khiển luồng thời
gian thực
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
UDP User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu sử dụng
VHO Video Headend Office Trung tâm nguồn video
Trang 7VoIP Voice over IP Thoại trên giao thức Internet
VSAQ Video Service Audio Quality Chất lượng âm thanh dịch vụ
VideoVSCQ Video Service Control Quality Chất lượng điều khiển dịch vụ
VideoVSMQ Video Service Multimedia Quality Chất lượng đa phương tiện dịch vụ
VideoVSPQ Video Service Picture Quality Chất lượng ảnh dịch vụ Video
WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng quang
Nguyễn Văn Diện
Trang 8DANH 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 9
Hình 5:Dịch vụ iTV của FPT 11
Hình 6:Kiến trúc chung của một hệ thống IPTV 24
Hình 7:Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 25
Hình 8:Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ Triple Play 27
Hình 9:Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén 28
Hình 10:Mô hình các lớp hệ thống MPEG-4 32
Hình 11:So sánh hoạt động của các chuẩn nén 39
Hình 12:So sánh về yêu cầu băng thông, lưu trữ và thời gian tải của các chuẩn nén 39
Hình 13:So sánh các phương thức truyền dẫn 40
Hình 14:So sánh lưu lượng sử dụng giữa Unicast và Multicast 42
Hình 15:Kiến trúc mạng truyền tải dịch vụ IPTV 43
Hình 16:Kiến trúc Lớp 3 của mạng truyền tải dịch vụ Video 46
Hình 17:Kiến trúc chuyển tiếp video 48
Hình 18:Cấu hình chuyển tiếp truy nhập Internet 49
Hình 19:Cấu hình chuyển tiếp thoại 50
Hình 20:Mạng truyền tải biên 51
Trang 9Hình 21:DSLAM Bridge-Group 52
Hình 22:Phân chia lưu lượng trên các cổng vật lý 53
Hình 23:Mố tương quan giữt QoE và QoS 56
Hình 24:Các yếu tố tác động tới QoE 56
Hình 25:Hệ thống phân phối dịch vụ video đầu cuối-tới-đầu cuối 59
Hình 26:Các loại lỗi lớp vật lý và giao thức 59
Hình 27:Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ 68
Hình 28:Giám sát chất lượng video sử dụng mô hình rút gọn 69
Hình 29:Mạng IPTV với rung pha bằng 0 71
Hình 30:Mạng IPTV có rung pha 71
Hình 31:Tính các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV 72
Hình 32:Cấu hình đo trễ chuyển kênh 74
Hình 33:Kiểm tra bảo mật theo dựa trên DHCP Option 82 76
Hình 34:Kiểm tra ứng dụng firewall 77
Hình 35:Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTV 77
Hình 36:Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh 82
Hình 37:Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh 83
Hình 38:Giao diện thêm một khách hàng mới 86
Hình 39:Thêm người sử dụng từ một danh sách dưới dạng file 87
Hình 40:Danh sách khách hàng đang chờ kiểm tra lắp đặt dịch vụ IPTV 88
Hình 41:Giao diện kiểm tra và cập nhật tình trạng lắp đặt 88
Hình 42:Gửi mail thông báo cho khách hàng về khả năng lắp đặt 89
Nguyễn Văn Diện
Trang 10Hình 43:Giao diện thực hiện đồng bộ dữ liệu 90
Hình 44:Giao diện thay đổi gói cước sử dụng 90
Hình 45:Giao diện thay đổi trạng thái sử dụng dịch vụ 91
Hình 46:Giao diện thay đổi bộ giải mã 92
Trang 11DANH 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 11
Bảng 3:Các dịch vụ IPTV 14
Bảng 4:Yêu cầu về băng thông đối với các chuẩn nén 38
Bảng 5:Các nguyên nhân chính gây mấá gói 62
Bảng 6:Các thang điểác thang đicác phép kiểm tra chất l IPTV 65
Bảng 7:Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-2 78
Bảng 8:Chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-4 AVC/VC-1 79
Bảng 9:Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-2 79
Bảng 10:Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-4 AVC/VC-1 79
Bảng 11:Chỉ tiêu thời gian tương tác 80
Bảng 12:Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng 80
Bảng 13:Mô tả kết nối mạng MAN-E Bắc Ninh 84
Nguyễn Văn Diện
Trang 12Tại 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
Trang 13Do 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
Trang 14CHƯƠNG 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
Trang 15đối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu Tính năng hấp dẫn này cho phép 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
Trang 16dụng các mạng riêng bảo mật để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng.
Giới hạn địa lý: đối tượng sử dụng Internet không truy cập được các mạng do
các nhà khai thác viễn thông ở hữu và vận hành và bản thân các mạng này được 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
Trang 17người 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
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
Trang 18Trong 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 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
Trang 19như: 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 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
Trang 20Hình 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 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
Trang 21gian, có thể tạm dừng hoặc tua đi tua lại kênh truyền hình đang phát để xem lại sau.
Lưu trữ (nPVR): Chức năng nPVR ( Personal Video Recorder ) cho phép
người sử dụng ghi chương trình và lưu trữ chúng trong hệ thống lưu trữ của nhà vận 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
Trang 22Bảng 2: Mức cước dịch vụ theo yêu cầu (PayTV) của MyTV
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
Trang 23• Văn hóa - Thể thao: Nơi tổng hợp các sự kiện nổi bật bằng các đoạn video clip sống động, chân thực
• Thư giãn: Gồm những clip ngắn với mục đích mang lại những giây phút giải trí thú vị, giúp khán giả quên đi những mệt mỏi hàng ngày
• Đọc báo: Tin tức nóng hổi được cập nhật hàng giờ
• Địa chỉ cần biết: Trang vàng cho những người bận rộn để nhanh chóng tìm thấy thông tin địa điểm cần biết như ăn ở đâu ? Mua gì ? Nhà hàng nào gần nhất ?
1.3.3 Tình hình phát triển IPTV của VTC
Tháng 04 năm 2009, VTC Digicom phối hợp với một số Viễn thông các tỉnh, thành phố đã chính thức bắt đầu triển khai dịch vụ IPTV Cho đến nay dịch vụ IPTV của VTC Digicom cung cấp gần 100 kênh truyền hình trong đó có 30 kênh truyền hình độ phân giải cao theo chuẩn HD (High Definition), VTC còn xây dựng thành công kho dữ liệu khổng lồ với hơn 3000 bộ phim đặc sắc có thuyết minh phụ
đề tiếng Việt, gần 2000 video ca nhạc cùng một hệ thống các phim tài liệu hấp dẫn khác phục vụ cho VoD Đặc biệt IPTV của VTC Digicom sẽ song hành cùng giải ngoại hạng Anh, với tính năng xem lại các trận bóng đá, các chương trình tổng hợp giải ngoại hạng Anh
Lựa chọn công nghệ nén hiệu quả (MPEG-4) VTC Digicom hiện đã làm chủ
hệ thống có thể đáp ứng về năng lực cho 100.000 thuê bao cùng với nền truy nhập băng rộng ADSL 2+ có tốc độ download 25 Mb/s trong khoảng cách 1.5 km, băng thông rộng tới 2.2 MHz Ngoài ra với xu thế “Quang hóa” trên mạng lưới Viễn thông hiện nay thì các nhà cung cấp dịch vụ đã có một hạ tầng tốt hơn hẳn để cung cấp dịch vụ IPTV so với trước đây
So với các nhà cung cấp dịch vụ IPTV khác như FPT và VNPT, VTC có thế mạnh vượt trội về mặt nội dung Nội dung của dịch vụ IPTV sẽ được lấy chủ yếu từ
Trang 24Đài truyền hình KTS VTC – Đây là Đài truyền hình cấp quốc gia, lớn thứ 2 tại Việt Nam Đây là lợi thế rất lớn của VTC trong thời điểm mà vấn đề nội dung các chương trình đang làm đau đầu các nhà cung cấp dịch vụ và chi phí bản quyền truyền hình ngày càng đắt đỏ
Cho đến nay VTC là đơn vị đang là đơn vị đi đầu trong việc nghiên cứu, phát triển và cung cấp dịch vụ truyền hình số bao gồm Truyền hình kỹ thuật số, Truyền hình độ phân giải cao (VTCHD) và IPTV Định hướng của VTC là tập trung phát triển hệ thống cung cấp nội dung truyền hình số và dịch vụ giá trị gia tăng trên nền viễn thông vốn là thế mạnh của VTC
Do đặc điểm thị trường của từng vùng miền khác nhau (về phong tục, cách hưởng thụ cuộc sống…) nên để đáp ứng nhu cầu đó tại từng địa phương VTC Digicom sẽ hợp tác với các đơn vị Viễn thông của VNPT cung cấp các chương trình truyền hình Tại mỗi địa phương IPTV của VTC sẽ có một thương hiệu riêng để tạo
ra sự gần gũi, gắn bó của người dân ở địa phương, giúp họ dễ tiếp cận dịch vụ (IPTV) hơn Bên cạnh đó việc phát triển IPTV ở từng tỉnh thành cũng là đáp án tốt cho bàn toán về sự hạn chế cự ly truyền dẫn của mạng cáp đồng ở Việt Nam hiện nay Việc cung cấp tín hiệu trong phạm vi gần hạn chế đáng kể nhưng hiện tượng gián đoạn khi sử dụng dịch vụ
Hiện VTC đang cung cấp dịch vụ IPTV hợp tác với VNPT:
• VNPT Hải Phòng tên thương hiệu VipTV
• VNPT Ninh Bình với thương hiệu HoaLuTV
• VNPT Thanh Hóa với thương hiệu LamSonTV
• VNPT Nghệ An với thương hiệu SongLamTV
• VNPT Đà Nẵng với thương hiệu SongHan TV
• VNPT Huế với thương hiệu HueTV
• VNPT Bình Định Với thương hiệu TaySonTV
• VNPT Khánh Hòa với thương hiệu FamilyTV
• VNPT Vũng Tàu với thương hiệu MegaVNN
• VNPT Bình Dương với thương hiệu LifeTV
• VNPT Lâm Đồng với thương hiệu MimosaTV
• VNPT TpHCM với thương hiệu SaigonTV
• VNPT Đắk Lắk với thương hiệu BazanTV
1.4 Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV
Trang 25IPTV không chỉ đơn thuần là IP video Trên thực tế, các nhà khai thác viễn thông đang tập trung vào dịch vụ này để tạo ra sự khác biệt của dịch vụ họ cung cấp với các dịch vụ mà các nhà khai thác mạng truyền hình cáp hay vệ tinh cung cấp Tất cả các lựa chọn cấu trúc và công nghệ cơ sở tập trung vào việc phân phối nhiều loại dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, nhưng với kinh nghiệm về các dịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ cao cho phép các nhà khai thác viễn thông cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ tích hợp bổ sung là một phần của gói dịch
vụ IPTV lớn
Các dịch vụ chính thường được triển khai trước là dịch vụ video theo yêu cầu
và video quảng bá, tuy nhiên các nhà khai thác viễn thông đều có kế hoạch bổ xung các dịch vụ này với các dịch vụ trò chơi, quảng cáo, âm thanh, thông tin…Điều cần biết là định nghĩa và phạm vi của các dịch vụ này sẽ liên tục được tiến triển theo thời gian Bảng 3 mô tả tổng quan các loại dịch vụ IPTV khác nhau hiện đang được
dự kiến và triển khai
Trang 26Về cơ bản, các dịch vụ video quảng bá không khác gì so với các dịch vụ video
mà các nhà khai thác truyền hình cáp, vệ tinh, mặt đất cung cấp ngày nay Điều này góp phần tạo thành tiêu chuẩn đối với dịch vụ TV, không kể đến các cơ chế truyền tải: lai cáp đồng/quang, DSL hay FTTx…Các kênh video quảng bá bao gồm các kênh truyền hình quốc gia, địa phương và các kênh trả tiền (như HBO)
Số các kênh quảng bá khu vực có thể thay đổi theo thị trường, các kênh này thường hỗ trợ các phiên bản theo khu vực của các mạng gốc (ABC, CBS, NBC và Fox ) Một số trong các kênh quảng bá có định dạng độ trung thực cao (HD), điều
đó có nghĩa các nhà khai thác viễn thông có thể cung cấp cho người sử dụng cả hai loại kênh quảng bá tiêu chuẩn (SD) và độ trung thực cao (HD) Một phần nội dung quảng bá có thể được lưu lại trong mạng và sử dụng sau đó
Tính năng TVoD (TV on Demand) cho phép các chương trình LiveTV được lưu lại trên server trong một khoảng thời gian nào đó Người sử dụng sau đó có thể lựa chọn để xem lại các chương trình mà mình bỏ lỡ
Thời gian lưu trữ các chương trình có thể đặt thay đổi linh động theo nhu cầu thực tế Hệ thống sẽ hỗ trợ cả 2 cách thức là lưu trữ theo thời gian và lưu trữ theo chương trình được chọn nào đó
Thông tin về cước (nếu có) đối với dịch vụ được hiển thị đúng đắn để người
sử dụng đưa ra quyết định lựa chọn
Hỗ trợ các tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình VCR, đó là tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau Tính năng chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X và 64X
Mobile TV là hướng phát triển tương lai đảm bảo cung cấp kênh truyền hình, VoD và các dịch vụ của hệ thống IPTV đến các người sử dụng của mạng di động.Giải pháp hoàn chỉnh hệ thống IPTV có thể kết nối, triển khai để cung cấp dịch vụ Mobile-TV Việc tính cước có thể tích hợp với hệ thống Billing độc lập để
có các phương thức tính cước linh động và hiệu quả
Trang 271.4.1.2 Dịch vụ Video theo yêu cầu
Các dịch vụ video lưu trữ có nhiều dạng và là nền tảng để phân biệt với các nội dung video khác được truyền tải qua các mạng IP Nội dung video lưu trữ đáp ứng được nhiều các sở thích khác nhau của người xem Tùy theo vị trí lưu trữ, người sử dụng có thể tận dụng được các ưu điểm của nội dung video lưu tại thiết bị người sử dụng hoặc mạng để điều khiển một các linh hoạt khi sử dụng dịch vụ như: tua nhanh, tua ngược, tạm dừng như khi họ sử dụng VCDs/DVDs Nội dung video lưu trữ là động lực chính thúc đẩy sự phát triển phần mềm lớp dịch vụ trong các mạng IPTV cũng như các tùy chọn của set-top box Các tùy chọn nội dung video lưu trữ bao gồm:
• VoD lưu trữ cục bộ: Nội dung được xem là phổ biến rộng rãi sẽ được phát quảng bá tới CPE qua mạng IP và lưu cục bộ để người sử dụng có thể xem theo yêu cầu Các nội dung này thường gắn với quá trình xác thực quyền sử dụng khi xem đối với từng thuê bao
• VoD lưu trên mạng: VoD lưu trên mạng dành cho các nội dung được coi là không phổ biến cho nhiều thuê bao tại cùng thời điểm Người sử dụng có thể yêu cầu xem nội dung ngay lập tức và/hoặc sau khi yêu cầu Nội dung
có thể xem ngay được truyền tải dưới dạng unicast trên mạng IP, trong khi nội sung xem sau yêu cầu được tập hợp theo nhóm các thuê bao và có thể truyền tải dạng broadcast hay narrowcast dựa trên thứ tự tương đương đối với các thuê bao khác Điều này sẽ cho phép nhà cung cấp dịch vụ sử dụng tối ưu các tài nguyên mạng một cách linh hoạt
• VoD thuê bao: VoD thuê bao là biến thể của hai dịch vụ trên, cho phép khác hàng quyền xem một số nội dung được đã được cho phép trước đó trong một hoảng thời gian xác định, tận dụng ưu điểm của cả hai nội dung vdeo lưu trên mạng và cục bộ
• Ghi lại nội dung video theo yêu cầu cá nhân (PVR): cho phép người dùng quyền ghi lại các chương trình quảng bá/theo yêu cầu để xem lại sau đó Các quyền xem nội dung thay đổi tùy theo việc sử dụng một lần, nhiều lần hay không giới hạn nội dung và phần mềm quản lý bản quyền (DRM) là yếu tố quan trọng trong các trường hợp này để kiểm soát quá trình chia sẻ nội dung giữa các thiết bị trong nhà thuê bao
• Ghi lại nội dung video và lưu trên mạng (PVR): tương tự như dịch vụ PVR,
sự khác nhau chủ yếu là vị trí lưu nội dung, trong trường hợp này là trên
Trang 28mạng, thay vì sử dụng thiết bị của người sử dụng Dịch vụ này cho phép các thuê bao với set-top box đơn giản tận dụng được các ưu điểm của các dịch
vụ video lưu trữ và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tập hợp các nội dung lưu trữ trong mạng một cách tối ưu nhờ đó giảm chi phí so với việc thuê bao phải sử dụng set-top box phức tạp Dịch vụ này cũng cung cấp một cách tốt nhất cho thuê bao khả năng linh hoạt trong việc lựa chọn chương trình vì mạng có khả năng lưu nhiều nội dung hơn soa với set-top box của người sử dụng
1.4.2 Dịch vụ âm thanh IPTV
Nếu chỉ có dịch vụ IPTV audio thì chắc chắn không đủ kích thích các thuê bao chuyển nhà cung cấp dịch vụ và cũng không đủ để nhà cung cấp dịch vụ đầu tư một lượng lớn tiền vào hạ tầng mạng để phân phối dịch vụ IPTV Tuy nhiên, khi kết hợp với các tùy chọn khác nó sẽ nâng cao tính hấp dẫn của gói dịch vụ tổng thể
1.4.2.1 Dịch vụ phát thanh quảng bá
Dịch vụ này cho phép người sử dụng dò tìm bất kỳ đài phát nào trên thế giới
và nghe qua lối ra âm thanh của TV hay hệ thống loa kèm theo
1.4.2.2 Dịch vụ âm nhạc quảng bá
Theo quan điểm dịch vụ âm thanh, dịch vụ này rất giống quảng bá video cơ bản, nghĩa là người dùng có thể sử dụng nhiều kênh âm nhạc khác nhau Dịch vụ này đã khá phổ biến và được cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp dịch vụ cáp/MSO Dịch vụ âm nhạc này thường đi kèm với thông tin đồ họa về nội dung nhạc hiển thị trên TV của người sử dụng Hướng dẫn chương trình chọn kênh cũng tương tự như đối với các kênh video
1.4.2.3 Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu
Tương tự như VoD, quyền yêu cầu và nghe tương tự như đối với các dịch vụ VoD Mối quan hệ giữa các nhà cung cấp nội dung và phương tiện là yếu tố quan trọng như đối với dịch vụ VoD để đảm bảo có được thư viện lớn các file nhạc
1.4.2.4 Dịch vụ âm nhạc trả tiền
Cho phép thuê bao lưu trữ và sắp xếp theo sở thích của mình
Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu sẽ được truyền tải qua mạng IP theo cách tương tự như các dịch vụ VoD sử dụng các cơ cấu quảng bá hay đơn hướng, theo thời gian và mức độ tương đương với các thuê bao khác
1.4.3 Dịch vụ trò chơi
Chơi game (một người hay nhiều người cùng lúc) trên truyền hình là dịch vụ
Trang 29riêng biệt mà các nhà khai thác viễn thông đang xúc tiến tích hợp vào các gói dịch
vụ IPTV Sẽ có nhiều loại chò trơi cho nhiều loại đối tượng khác nhau cũng như cũng như các trò chơi cho 1 người và nhiều người chơi cùng lúc Người sử dụng có thể lựa chọn người chơi cùng cũng như lên kế hoạch thời gian chơi với người khác
• Dịch vụ thông báo bản tin (Message Notification Service): Hiển thị biểu tượng trên TV, thông báo cho thuê bao có lời nhắn (voice mail) trong hộp thư kèm theo dịch vụ thoại cố định và/hoặc di động
• Dịch vụ thiết lập kết nối (Connection Establishment Service): cho phép thuê bao gọi thoại/video từ TV của họ
• Dịch vụ hội nghị thoại/video (Voice/Video Conferencing Service): cho phép thuê bao tham gia và/hoặc khởi tạo hội nghị thoại/video
• Dịch vụ danh bạ (Directory Service): Cung cấp cho thuê bao danh bạ điện thoại điện tử có thể truy cập qua TV
1.4.4.2 Dịch vụ Internet tích hợp
Các dịch vụ Internet tích hợp sẽ cho phép sử dụng TV để sử dụng các ứng dụng Internet trước đây phải sử dụng bằng máy tính cá nhân Các dịch vụ này không nhằm để thay thế các ứng dụng Internet dựa trên PC mà chúng cung cấp các biện pháp thuận tiện hơn để truy cập thông tin trong những khu vực khác nhau trong nhà thuê bao hay ở các thời điểm khác nhau
• Duyệt web bằng TV (TV web browsing): cho phép thuê bao xem các trang web trên TV của họ
• Nhắn tin bằng TV (TV Instant Messaging): cho phép thuê bao thông tin qua
Trang 30IM trong khi đồng thời sử dụng các dịch vụ video/audio hay gaming khác.
• TV Email: cho phép thuê bao sử dụng các ứng dụng người sử dụng trên TV
để đọc, gửi và nhận thư điện tử
• Telecommerce Service: tương tự như các dịch vụ e-commerce, các dịch vụ này được thiết kế để cho phép thuê bao sử dụng TV của mình để tìm kiếm
và đặt mua hàng
1.4.5 Dịch vụ quảng cáo
Hỗ trợ các quảng cáo quảng bá truyền thống và xen vào cùng với quảng bá cục bộ tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV Khả năng tương quan giữa các set-top box và các mức ưu tiên dịch vụ cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra các dịch vụ quảng cáo có hướng đối tượng
Việc tích hợp các dịch vụ quảng cáo hướng vào đối tượng sử dụng với các dịch vụ mua bán từ xa cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể giúp người sử dụng của mình thực hiện được những thỏa thuận mua bán theo yêu cầu Với bản chất hai chiều của mạng thông tin và các dịch vụ kết hợp, các thuê bao có thể cung cấp ý kiến đánh giá của mình đối với quảng cáo trên IPTV để làm cho dịch vụ quảng cáo này sát với đối tượng hơn, phù hợp hơn
1.4.6 Dịch vụ tương tác
1.4.6.1 Ghi hình riêng tư (PVR)
Trong trường hợp này, thuê bao có thể thu lại các chương trình vào thư mục của mình, các thuê bao sẽ trả tiền thông qua tài khoản Đối với nội dung đã được
mã hoá, khoá giải mã sẽ được download từ trên hệ thống tại thời điểm xem nội dung Chức năng này để thuê bao có thể chia sẻ những hình ảnh của họ cho bạn bè
và những người thân của họ
1.4.6.2 Ghi hình riêng tư trên mạng (nPVR)
nPVR là một thành phần mạng để ghi và phát lại nội dung của các kênh truyền hình Có thể không nhất thiết ghi lại tất cả các kênh truyền hình, nPVR sẽ giới hạn trước chỉ những chương trình được chọn, những chương trình này có thể được ghi lại với mục đích điều khiển lưu trữ dữ liệu
EPG sẽ có nhiệm vụ xác định xem kênh nào mà nPVR có thể cung cấp Dựa trên “list” này, các thuê bao có thể lưu lại các chương trình mà họ chọn trong thư viện nPVR hoặc thông qua EPG chẳng hạn như một biểu tượng hay một icon Trong lúc xem những chương trình do nPVR cung cấp, thuê bao có thể tuỳ thích sử dụng những các chức năng điều khiển như Play, Pause, FF, RW Nhà cung cấp dịch
Trang 31vụ sẽ thiết lập các quy tắc ghi cho mỗi kênh TV riêng, chẳng hạn thời gian lưu trữ cho kênh được ghi.
1.4.6.3 Bình chọn và dự đoán
Cung cấp tính năng bình chọn trực tiếp và dịch vụ trò chơi dự đoán cho người xem qua TV Việc dự đoán, bình chọn được kết hợp thể hiện trực tiếp trên các chương trình truyền hình
Cho phép tạo các kịch bản bình chọn hoặc dự đoán dễ dàng và linh động theo nhiều tiêu chí khác nhau Chức năng bình chọn có thể thực hiện đồng thời trong khi vẫn đang xem chương trình TV
Hỗ trợ âm thanh, hình ảnh minh họa cho các đề mục đưa ra Thao tác bình chọn, dự đoán cần được hỗ trợ thuận tiện thông qua Remote Control
1.4.6.4 Giáo dục trên ti vi
Cung cấp tất cả các dịch vụ học tập, đào tạo theo các nội dung và theo từng lứa tuổi Hệ thống hỗ trợ khả năng quản lý nội dung các chương trình học tập, đào tạo Giao diện hệ thống đảm bảo thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện cho người sử dụng
Hệ thống cho phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ learning mới vào hệ thống IPTV hiện tại theo yêu cầu Có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấp third-party tích hợp vào hệ thống để cung cấp dịch vụ
1.4.6.5 Thương mại trên ti vi
Thương mại qua TV là các dịch vụ tương tác cho phép người sử dụng trao đổi, mua bán và đấu giá những sản phẩm được giới thiệu trên TV hoặc những chương trình quảng cáo Để thuê bao có thể đăng kí, thực hiện các dịch vụ này hệ thống cần
hỗ trợ các phương thức đặt hàng, thanh toán, giao hàng đến tận tay người dùng
Hệ thống có sự đồng bộ, nhất quán từ server, middleware, EPG đến STB để cung cấp dịch vụ đến người sử dụng Hỗ trợ giới thiệu, quảng bá các thông tin sản phẩm trên các kênh Live TV, VoD một cách linh động và hiệu quả Có giải pháp tích hợp với hệ thống thanh toán qua ngân hàng, giải pháp đảm bảo an toàn trả tiền trực tuyến
Trang 32mà họ thích xem tại một thời điểm nào đó vào bộ nhớ trên STB của mình tại nhà
Họ có thể điều khiển từ thiết bị cầm tay của họ trên thiết bị cầm tay
1.4.6.7 Tin nhắn trên ti vi
Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực với nhau thông qua
hệ thống IPTV Ngoài chat trực tiếp với nhau, người sử dụng có thể chat với các người dùng của hệ thống khác như Yahoo, MSN, các tin nhắn SMS
Hệ thống có thể quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile) Quản
lý danh sách bạn bè như thêm, xóa, sửa thông tin, có chế độ thông báo tới người dùng khi có message mới đến Quản lý thông tin Offline Message
Ngoài ra các tính năng khác sẽ phát triển như hỗ trợ voice chat và video (webcam), STB hỗ trợ bàn phím không dây, font chữ Unicode và tích hợp bộ gõ tiếng Việt
1.4.7 Dịch vụ truyền hình hội nghị
Hội thảo truyền hình cho phép nhiều thuê bao tham gia đối thoại trực tuyến thông qua truyền hình Giải pháp này cho phép tổ chức các cuộc họp, các buổi hội thảo, đào tạo trực tuyến từ xa, người dùng có thể tham gia từ bất cứ vị trí địa lý nào miễn là có kết nối hệ thống IPTV
Hệ thống hỗ trợ việc thay đổi các thông số về chất lượng hình ảnh, chuẩn nén,
… cho phù hợp với băng thông của mạng lưới
1.4.8 Dịch vụ gia tăng khác
1.4.8.1 Tin nhắin SMS/MMS
Chức năng này cho phép người dùng TV có thể gửi nhận tin nhắn SMS, MMS đến các mạng di động Cho phép gửi nhận tin nhắn trực tiếp giữa người sử dụng của
hệ thống IPTV và người sử dụng của mạng mobile
Hệ thống có giao diện nhập tin nhắn dễ dàng, STB sẽ hỗ trợ bàn phím không dây trong tương lai Có chế độ cảnh báo người dùng khi có SMS mới đến
1.4.8.2 Thư điện tử trên ti vi
Chức năng này giống như một trình email-client Người dùng có thể gửi, nhận, đọc trực tiếp email thông qua màn hình giao diện trên màn hình TV Tuy nhiên hiện tại các STB cấu hình thấp có hạn chế là không thể gửi được file đính kèm, cần phát triển khả năng tích hợp thiết bị đầu vào (USB chẳng hạn ) để upload nội dung.Chức năng này hỗ trợ đầy đủ chuẩn SMTP, POP3 thông dụng Hỗ trợ các tính năng email-client cơ bản như: CC, BCC, HTML mail, chèn chữ ký (signature), sắp xếp message theo các tiêu chí khác nhau Cho phép cấu hình, tạo nhiều tài khoản
Trang 33email kết nối gửi nhận email đến các mail-server khác nhau Quản lý thông tin Address Book.
1.4.8.3 Chia sẻ truyền thông (an bum ảnh)
Chức năng này cho phép người sử dụng thông qua hệ thống IPTV có thể tạo, lưu trữ và quản lý các album ảnh của mình
Hệ thống album cho phép quản lý theo các category khác nhau Hỗ trợ giao diện thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện Chức năng tìm kiếm thông tin ảnh, tạo các thư mục cá nhân (Private)
1.4.8.4 Ghi nhật ký hình ảnh
Dịch vụ này cho phép người sử dụng IPTV có thể tạo riêng cho mình một blog
có khả năng lưu trữ các clip video Người dùng có thể soạn thảo, thêm mới các đề mục, bài viết dễ dàng
Hệ thống hỗ trợ quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile), cho phép phân quyền các thành viên khác nhau Người sử dụng có thể quản lý danh sách bạn bè như thêm, xóa, sửa thông tin
1.4.8.5 Quan sát toàn cầu
Dịch vụ này ứng dụng cho theo dõi giao thông, giám sát an ninh và giám sát
hộ gia đình từ xa Với loại hình dịch vụ này, hệ thống IPTV có thể ứng dụng cho tập người sử dụng nhóm lớn như các công ty, doanh nghiệp
Hệ thống hỗ trợ giải pháp hoàn chỉnh cho phép tích hợp cung cấp dịch vụ trên
hệ thống IPTV đã triển khai Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (camera, remote, ) phía người sử dụng hỗ trợ cho việc monitoring
Kết luận chương 1
Công nghệ truyền hình số tạo ra những cải tiến về cơ bản so với các dịch vụ truyền hình tương tự Sự xuất hiện truyền hình số mang lại những lợi ích rõ rệt về chất lượng hình ảnh, âm thanh và khả năng truy cập tới nhiều dịch vụ giải trí mới.IPTV là phương pháp mới để truyền tải nội dung truyền hình số trên mạng và được xem là một phần của dịch vụ triple-play thường được các nhà khai thác Viễn thông trên thế giới cung cấp Thuật ngữ IPTV mô tả hệ thống có thể truyền tải các chương trình truyền hình trực tiếp, phim và các loại nội dung video tương tác khác trên mạng dựa trên IP Các thành phần cấu tạo nên mạng IPTV này gồm các hệ thống nhỏ như các quá xử lý video, bảo mật mạng truyền tải Cấu trúc hạ tầng mạng IPTV từ đầu cuối-tới-đầu cuối có thể bao gồm tất cả hay một số các thành phần sau:
• Trung tâm số liệu IPTV chịu trách nhiệm xử lý và chuẩn bị nội dung để truyền tải qua mạng băng rộng
Trang 34• Mạng phân phối IPTV bao gồm nhiều phần tử và công nghệ truyền tải nội dung IPTV từ trung tâm số liệu tới các đối tượng sử dụng.
• Thiết bị set-top box được lắp đặt tại nhà các thuê bao cung cấp kết nối giữa
TV và mạng truy nhập dựa trên IP
• Mạng trong nhà của người sử dụng cho phép phân phối số liệu, thoại và video giữa các thiết bị khác nhau
Trang 35CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP
2.1 Kiến trúc hệ thống IPTV
Hình 6: Kiến trúc chung của một hệ thống IPTV
Kiến trúc IPTV gồm các khối chức năng sau:
* Nguồn nội dung: Nguồn dữ liệu, có chức năng thu nhận các nội dung dữ liệu như phim ảnh từ các nhà sản xuất và các nguồn khác Sau đó, các nội dung này được mã hóa và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu để phục vụ cho dịch vụ video theo yêu cầu (VoD)
* Nút dịch vụ IPTV: Các node dịch vụ IPTV, có chức năng nhận các luồng dữ liệu hình ảnh dưới các định dạng khác nhau Các luồng dữ liệu này sẽ được định dạng và đóng gói lại để truyền đi với chất lượng dịch vụ (QoS) đảm bảo Đối với việc quản lý dịch vụ, các node dịch vụ này sẽ trao đổi trực tiếp với thiết bị đầu cuối người sử dụng (CPE), còn đối với các thuê bao các node dịch vụ này trao đổi với dịch vụ IPTV
* Mạng phân phối diện rộng: Mạng phân bố vùng rộng hình thành nên việc
phân bổ khả năng, dung lượng và chất lượng của dịch vụ Mạng này cũng gồm các chức năng khác như truyền đa hướng, việc này rất cần thiết cho việc phân bổ các luồng dữ liệu IPTV từ các node dịch vụ đến người sử dụng một cách tin cậy và đúng thời gian Ngoài ra, mạng lõi và mạng truy nhập gồm cả mạng đường trục quang và bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAMs)
* Kết nối người sử dụng: Kết nối truy nhập người sử dụng, đòi hỏi sử dụng
các công nghệ DSL tốc độ cao như ADSL2+ và VDSL, thông tin được truyền đến người sử dụng qua đường điện thoại
* Thiết bị đầu cuối người sử dụng (CPE): Thiết bị đầu cuối người sử dụng
Trang 36các chức năng như cổng định hướng, set-top box, internet.
* Khách thể IPTV: Là khối chức năng có nhiệm vụ kết cuối lưu lượng IPTV tại đầu cuối người sử dụng Thiết bị này, ví dụ như set-top box, thực hiện chức năng
xử lý như thiết lập kết nối và QoS đối với các node dịch vụ, giải mã các luồng tín hiệu hình ảnh, chuyển đổi kênh, hiển thị điều khiển và các kết nối đến các ứng dụng người sử dụng như truyền hình số tiêu chuẩn (SDTV) hoặc truyền hình số độ nét cao (HDTV)
2.2 Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV sẽ bao gồm các thành phần và thể hiện như trong hình 7
Hình 7: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu: Thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương trình
từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất và các nguồn khác để chuyển sang hệ thống Headen
Hệ thống đầu cuối (Headend): Thu, điều chế và giải mã nội dung hình ảnh và
âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa để chuyển đổi nội dung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn
Hệ thống trung gian (Middleware): có vai trò gắn kết một số thành phần logíc thành một hệ thống phần mềm IPTV/video hoàn chỉnh hơn Hệ thống Middleware cung cấp giao diện người sử dụng cho cả dịch vụ băng rộng và theo yêu cầu Hệ thống này cũng được sử dụng như phần mềm liên kết để tích hợp các sản phẩm từ
Trang 37năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý chương trình điện tử (EPG) và thiết bị đầu cuối người sử dụng (STB), đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai.
Hệ thống phân phối nội dung: Bao gồm các cụm máy chủ truyền hình theo yêu cầu (VoD) và các hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dung
đã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo
Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao
Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM): Giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tín hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đi trên mạng Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại STB phía thuê bao
Mạng truy nhập: Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà cung cấp đến khách hàng
Thiết bị đầu cuối người sử dụng (STB): Thiết bị đầu cuối phía người sử dụng cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV STB cũng có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truy nhập web
Hệ thống quản lý mạng và tính cước
2.3 Mạng cung cấp dịch vụ Triple Play
Hiện nay, với việc sử dụng các công nghệ mạng truy nhập và chuyển mạch gói dựa trên giao thức IP, các công ty viễn thông có thể giảm chi phí đầu tư đồng thời đưa ra được nhiều loại dịch vụ mới Các nhà cung cấp đường truyền đang nỗ lực để chuyển đổi từ “kênh sang gói” theo định hướng công nghệ chiến lược của họ để tăng khả năng tạo ra dịch vụ và cung cấp với giá thành thấp và tạo ra được một cấu trúc mạng IP linh hoạt Sự phát triển của các sản phẩm mới là chìa khóa cho sự chuyển đổi này, cụ thể như các chuyển mạch mềm dùng cho các dịch vụ thoại, các
hệ thống Headend số để cung cấp truyền hình IP, các hệ thống mạch vòng băng rộng cho phép hợp nhất thoại, số liệu và truyền hình trên một hạ tầng mạng truy nhập duy nhất Với sự tác động của các công nghệ gói, các nhà cung cấp dịch vụ có thể duy trì khả năng cạnh tranh bằng cách cung cấp các dịch vụ "Triple-Play" với thoại - số liệu - truyền hình trên các đường truyền DSL
Trang 38Hình 8: Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ Triple Play
Trong kiến trúc mạch vòng nội hạt cung cấp dịch vụ Triple Play, một hệ thống mạch vòng mang các lưu lượng thoại, số liệu và truyền hình từ các RT (Remote Terminal) sử dụng các đường dây điện thoại tiêu chuẩn với giao diện DSL Các RT được kết nối đến đầu cuối trạm trung tâm (COT) thông qua mạng truy nhập Khách hàng được kết nối trực tiếp trên các đôi cáp đồng đến trạm trung tâm (CO) có thể nhận được tất cả các dịch vụ như nhau trực tiếp từ COT COT cung cấp các truy nhập đến mạng chuyển mạch công cộng (PSTN) thông qua hệ thống chuyển mạch truyền thống hoặc chuyển mạch mềm (dùng cho VoIP), cung cấp truy nhập Internet thông qua thiết bị định tuyến và cung cấp truy nhập đến các dịch vụ truyền hình thông qua kết nối đến Video Headend
Giải pháp này sử dụng công nghệ IP tiêu chuẩn Về mặt kỹ thuật, cách tiếp cận này loại bỏ sự phức tạp của mạng Về mặt kinh tế, giải pháp này giảm đáng kể chi phí xây dựng và vận hành mạng
Xét về khía cạnh lưu lượng, khách hàng kết nối vào mạng tại đầu xa (RT) hay trung tâm (CO) qua các giao tiếp truyền thống như các đường analog/POTS, E1 hay DSL Mọi lưu lượng không phải là IP sẽ được chuyển đổi thành các gói tại RT, ví
dụ thoại analog được chuyển thành VoIP RT được kết nối đến CO qua các liên kết Ethernet hoặc POTS theo mọi cấu hình mạng như ring, string, star, v.v phù hợp với cấu hình mạng của nhà cung cấp Lưu lượng IP đi từ RT đến COT tại CO COT kết nối với các thiết bị chuyển mạch Class 5 và kết nối đến thiết bị định tuyến truy nhập Internet, chuyển mạch mềm và đến các Video Headends
2.4 Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của máy tính và sự ra đời của internet, thì việc tìm ra một phương pháp nén ảnh nhằm giảm bớt không gian lưu trữ thông tin
và truyền thông trên mạng là yêu cầu cấp thiết Các kỹ thuật nén Video đều cố gắng
Trang 39lượng ảnh Mục đích của nén video là giảm bớt số bít khi lưu trữ và truyền bằng cách loại bỏ lượng thông tin dư thừa trong từng frame và dùng kỹ thuật mã hoá để tối thiểu hoá lượng thông tin quan trọng cần lưu giữ Với một thiết bị lưu hình kỹ thuật số thông thường, ảnh sau khi được số hoá sẽ được nén lại Quá trình nén sẽ xử
lý các dữ liệu trong ảnh để đưa hình ảnh vào một không gian hẹp hơn như trong thiết bị nhớ kỹ thuật số hoặc qua đường dây điện thoại, Với thị trường lưu hình
kỹ thuật số hiện nay, các chuẩn nén phổ biến là Motion JPEG (MJPEG), Wavelet, H.261/ H.263/ H.263+/ H.263++ và MPGE-1/ MPGE-2/ MPGE-4 Nhìn chung, có hai nhóm tiêu chuẩn chủ yếu: nhóm một gồm định dạng nén MJPEG và Wavelet; và nhóm hai gồm các định dạng chuẩn còn lại Các thuật toán mã hóa của hai nhóm là tương tự nhau nhưng mục đích của chúng lại khác nhau H.26x series được phát triển cho điện thoại truyền hình trong khi MPEG series được phát triển chính cho việc quảng bá hình ảnh chất lượng cao
Hình 9: Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén
2.4.1 Chuẩn nén MJPEG và Wavelet
Tính chất chung của các ảnh số là tương quan giữa các pixel ở cạnh nhau lớn, điều này dẫn tới dư thừa thông tin để biểu diễn ảnh Việc dư thừa thông tin dẫn tới việc mã hoá không tối ưu Do vậy, ta cần tìm phương án biểu diễn ảnh với tương quan nhỏ nhất, để giảm thiểu độ dư thừa thông tin của ảnh Có 2 kiểu dư thừa thông tin như sau:
* Dư thừa trong miền không gian: là tương quan giữa không gian pixel của
Trang 40* MJPEG là định dạng nén ảnh lâu đời nhất và đã được dùng phổ biến Khi dùng chuẩn nén MJPEG, ảnh được phân chia thành các khối vuông ảnh, mỗi khối vuông có kích thước 8 x 8 pixel và biểu diễn mức xám của 64 điểm ảnh Mã hoá biến đổi cosin rời rạc DCT (Discrete Cosin Tranform) trong chuẩn nén này khai thác sự tương đồng giữa các pixel trong mỗi khối, để lấy ra các biểu diễn ảnh với tương quan nhỏ Chuỗi biểu diễn sẽ bị rút ngắn, tuỳ theo mức nén của hệ thống hiện hành với qui trình rút ngắn chuỗi biểu diễn Vì vậy, hình ảnh sau khi giải nén thường có nhiều sai lệch so với ảnh gốc.
Ở chuẩn nén Wavelet, thay vì mã hoá theo từng khối 8 x 8, việc thực hiện trên toàn bộ bề mặt ảnh, một loạt các bộ phận lọc ở khâu chuyển đổi sẽ phân tích các dữ kiện về từng điểm ảnh và cho ra một tập các hệ số Do chuẩn Wavelet có tác dụng với toàn bộ bề mặt ảnh, nên các sai lệch ở ảnh giải nén sẽ khác với MJPEG Hiệu ứng ghép mảnh không xảy đến với ảnh được quan sát, nhưng độ phân giải hình ảnh giảm cũng như một vài vết mờ sẽ xuất hiện
Các định dạng Wavelet và MJPEG đều gây ra hiện tượng mất thông tin ở ảnh giải nén Sự dư thừa khả năng lưu ảnh ở mắt người cảm thụ khi dùng chuẩn nén Wavelet ít hơn MJPEG 30%
2.4.2 Chuẩn nén MPEG-x và H.26x
MPEG không phải là một công cụ nén đơn lẻ, ưu điểm của ảnh nén dùng MPEG là ở chỗ MPEG có một tập hợp các công cụ mã hóa chuẩn, chúng có thể kết hợp với nhau một cách linh động để phục vụ cho một loạt các ứng dụng khác nhau Nguyên lý chung của nén tín hiệu video là loại bỏ sự dư thừa về không gian và sự
dư thừa về thời gian, được thực hiện trước hết nhờ sử dụng tính chất giữa các ảnh liên tiếp Chúng ta dùng tính chất này để tạo ra các bức ảnh mới nhờ vào thông tin
từ những bức ảnh gửi trước đó Do vậy ở phía bộ mã hóa ta chỉ cần giữ lại những
