nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet IPTV

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 5 1.2. Mô hình cấu trúc IPTV 6 1.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam 8 1.3.1. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT 8 1.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT 12 1.3.3. Tình hình phát triển IPTV của VTC 14 1.4. Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV 15 1.4.1. Dịch vụ video IPTV 17 1.4.1.1. Dịch vụ video quảng bá 17 1.4.1.2. Dịch vụ Video theo yêu cầu 18 1.4.2. Dịch vụ âm thanh IPTV 19 1.4.2.1. Dịch vụ phát thanh quảng bá 19 1.4.2.2. Dịch vụ âm nhạc quảng bá 19 1.4.2.3. Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu 20 1.4.2.4. Dịch vụ âm nhạc trả tiền 20 1.4.3. Dịch vụ trò chơi 20 1.4.4. Dịch vụ thông tin tích hợp 20 1.4.4.1. Dịch vụ thoại tích hợp 20 1.4.4.2. Dịch vụ Internet tích hợp 21 1.4.5. Dịch vụ quảng cáo 21 1.4.6. Dịch vụ tương tác 22 1.4.6.1. Ghi hình riêng tư (PVR) 22 1.4.6.2. Ghi hình riêng tư trên mạng (nPVR) 22 1.4.6.3. Bình chọn và dự đoán 22 1.4.6.4. Giáo dục trên ti vi 23 1.4.6.5. Thương mại trên ti vi 23 1.4.6.6. Tương tác qua di động 23 1.4.6.7. Tin nhắn trên ti vi 23 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 I Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 1.4.7. Dịch vụ truyền hình hội nghị 24 1.4.8. Dịch vụ gia tăng khác 24 1.4.8.1. Tin nhắin SMS/MMS 24 1.4.8.2. Thư điện tử trên ti vi 24 1.4.8.3. Chia sẻ truyền thông (an bum ảnh) 25 1.4.8.4. Ghi nhật ký hình ảnh 25 1.4.8.5. Quan sát toàn cầu 25 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP 27 2.1. Kiến trúc hệ thống IPTV 27 2.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 28 2.3. Mạng cung cấp dịch vụ Triple Play 29 2.4. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV 31 2.4.1. Chuẩn nén MJPEG và Wavelet 32 2.4.2. Chuẩn nén MPEG-x và H.26x 33 2.4.3. Chuẩn nén MPEG-2 34 2.4.4. Chuẩn nén MPEG-4: 35 2.4.4.1. Phân phối các luồng dữ liệu 36 2.4.4.2. Hệ thống 38 2.4.4.3. MPEG-4 Audio 38 2.4.4.4. MPEG-4 Visual 39 2.4.5. Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVC 40 2.5. Giao thức mạng 44 2.6. Mạng truyền tải dịch vụ IPTV 48 2.6.1. Video Sites 49 2.6.1.1. Thiết bị đầu cuối đặc biệt 49 2.6.1.2. Trung tâm nguồn hình ảnh 49 2.6.1.3. Trung tâm chuyển mạch hình ảnh 50 2.6.2. Các yêu cầu về dịch vụ Video 50 2.6.2.1. Băng tần cao 50 2.6.2.2. Băng tần không đối xứng 50 2.6.2.3. Chất lượng dịch vụ 51 2.6.2.4. Thời gian đổi kênh video quảng bá 51 2.6.3. Hướng phát hình ảnh 52 2.6.3.1. Dịch vụ Video ở lớp 3 52 2.6.3.2. Kiến trúc chuyển tiếp video 54 2.6.4. Chuyển tiếp truy nhập Internet 55 2.6.4.1. Chuyển tiếp thoại 56 2.6.4.2. Kiến trúc truyền tải biên 57 2.6.5. Các chức năng DSLAM 58 2.6.6. Các chức năng cổng truy nhập gia đình (HAG) 59 2.6.6.1. Sự phân chia lưu lượng dựa trên các cổng vật lý 60 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 II Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 2.6.6.2. Sự phân chia lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC 61 CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG IPTV VÀ ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI TẠI VNPT BẮC NINH 62 3.1. Khái niệm QoE và QoS 62 3.2. Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ Video 64 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV 65 3.3.1. Yếu tố chất lượng nguồn tín hiệu video 66 3.3.2. Yếu tố mã hóa tín hiệu 67 3.3.3. Yếu tố độ dài nhóm ảnh (GOP) 68 3.3.4. Yếu tố gói tin 68 3.3.5. Yếu tố thứ tự gói tin 69 3.3.6. Yếu tố mất gói 69 3.3.7. Yếu tố trễ 71 3.3.8. Yếu tố rung pha 71 3.3.9. Yếu tố tranh chấp với các dịch vụ triple-play khác 71 3.3.10. Yêu tố tham số cấu hình 72 3.3.11. Yếu tố máy chủ 72 3.4. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 72 3.4.1. Phương pháp đo chất lượng video định tính 72 3.4.2. Phương pháp đo chất lượng video định lượng 74 3.4.2.1. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ 75 3.4.2.2. Hệ thống đo chất lượng videodựa trên mô hình không tham chiếu 77 3.4.2.3. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn 78 3.4.3. Phương pháp đo gián tiếp chất lượng video 79 3.4.3.1. Hệ số trễ 79 3.4.3.2. Tỉ lệ mất gói 81 3.4.4. Phương pháp đo thời gian chuyển kênh 82 3.4.5. Phương pháp đánh giá độ tin cậy 84 3.4.6. Phương pháp kiểm tra độ bảo mật 84 3.4.7. Các điểm đo giám sát chất lượng 86 3.5. Các yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV 88 3.5.1. Chỉ tiêu chất lượng tín hiệu video 88 3.5.1.1. Các tham số lớp truyền dẫn 88 3.5.2. Chỉ tiêu thời gian tương tác 90 3.5.3. Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng 90 3.6. Ứng dụng triển khai IPTV tại Viễn Thông Bắc Ninh 90 3.6.1. Vị trí địa lý 90 3.6.2. Tình hình triển khai IPTV tại VNPT Bắc Ninh 93 3.6.3. Khai thác, quản lý thuê bao MyTV 97 3.6.3.1. Khai báo mới tài khoản cho khách hàng 97 3.6.3.2. Quản lý thuê bao MyTV 102 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 III Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh 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 Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động DNS Domain Name System Hệ thống tên miền DRM Digital Right Management Quản lý quyền sử dụng số Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 IV Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 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 tử ESG Electronic Service Guide Hướng dẫn dịch vụ điện tử ETSI European Telecommunications Sdandards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi hướng đi FTTx Fiber To The (Home, Building ) Họ công nghệ FTTx GOP Group of Pictures Nhóm ảnh HAG Home Access Gateway Cổng truy nhập gia đình HDTV High Definition TeleVision Truyền hình độ phân giải cao HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển internet IGMP Internet Group Management 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 Telecommunicatin 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 V Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 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 Protocol over Ethernet Giao thức điểm-điểm trên Ethernet PVR Personal Video Recorder Dịch vụ ghi lại nội dung video theo nhu cầu cá nhân PSNR Peak Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu RG Routing Gateway / Residential Gateway Cổng định tuyến/Cổng thường trú RTCP Real-Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức luồng thời gian thực QoS Quality of Setvice Chất lượng dịch vụ RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức điều khiển luồng thời gian thực 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VI Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 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 VII 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 7 Hình 3:Mô hình IPTV thực tế 8 Hình 4:Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của VASC 10 Hình 5:Dịch vụ iTV của FPT 13 Hình 6:Kiến trúc chung của một hệ thống IPTV 27 Hình 7:Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 28 Hình 8:Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ Triple Play 30 Hình 9:Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén 32 Hình 10:Mô hình các lớp hệ thống MPEG-4 36 Hình 11:So sánh hoạt động của các chuẩn nén 44 Hình 12:So sánh về yêu cầu băng thông, lưu trữ và thời gian tải của các chuẩn nén 44 Hình 13:So sánh các phương thức truyền dẫn 45 Hình 14:So sánh lưu lượng sử dụng giữa Unicast và Multicast 47 Hình 15:Kiến trúc mạng truyền tải dịch vụ IPTV 49 Hình 16:Kiến trúc Lớp 3 của mạng truyền tải dịch vụ Video 53 Hình 17:Kiến trúc chuyển tiếp video 54 Hình 18:Cấu hình chuyển tiếp truy nhập Internet 56 Hình 19:Cấu hình chuyển tiếp thoại 57 Hình 20:Mạng truyền tải biên 58 Hình 21:DSLAM Bridge-Group 59 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VII Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) Hình 22:Phân chia lưu lượng trên các cổng vật lý 61 Hình 23:Mố tương quan giữt QoE và QoS 63 Hình 24:Các yếu tố tác động tới QoE 63 Hình 25:Hệ thống phân phối dịch vụ video đầu cuối-tới-đầu cuối 67 Hình 26:Các loại lỗi lớp vật lý và giao thức 67 Hình 27:Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ 77 Hình 28:Giám sát chất lượng video sử dụng mô hình rút gọn 78 Hình 29:Mạng IPTV với rung pha bằng 0 80 Hình 30:Mạng IPTV có rung pha 80 Hình 31:Tính các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV 81 Hình 32:Cấu hình đo trễ chuyển kênh 83 Hình 33:Kiểm tra bảo mật theo dựa trên DHCP Option 82 86 Hình 34:Kiểm tra ứng dụng firewall 86 Hình 35:Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTV 87 Hình 36:Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh 93 Hình 37:Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh 94 Hình 38:Giao diện thêm một khách hàng mới 98 Hình 39:Thêm người sử dụng từ một danh sách dưới dạng file 98 Hình 40:Danh sách khách hàng đang chờ kiểm tra lắp đặt dịch vụ IPTV 99 Hình 41:Giao diện kiểm tra và cập nhật tình trạng lắp đặt 100 Hình 42:Gửi mail thông báo cho khách hàng về khả năng lắp đặt 101 Hình 43:Giao diện thực hiện đồng bộ dữ liệu 101 Hình 44:Giao diện thay đổi gói cước sử dụng 102 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VIII Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) Hình 45:Giao diện thay đổi trạng thái sử dụng dịch vụ 103 Hình 46:Giao diện thay đổi bộ giải mã 104 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 IX [...]... 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 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... 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,... 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... đặc trưng đối với dịch vụ IPTV và một số giao thức mạng liên quan đến quá trình truyền tải nội dung IPTV 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 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... 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. .. 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... VoD), hội thảo, truyền hình tương tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, tin nhắn nhanh qua TV, v.v 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 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... 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 14 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam viễn... 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... 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 11 Bảng 2:Mức cước dịch vụ theo yêu cầu (PayTV) của MyTV 12 Bảng 3:Các dịch vụ IPTV 16 Bảng 4:Yêu cầu về băng thông đối với các chuẩn nén 43 Bảng 5:Các nguyên nhân chính gây mấá gói 70 Bảng 6:Các thang điểác thang đicác phép kiểm tra chất l IPTV 73 Bảng 7:Các chỉ tiêu truyền . Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT 8 1.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT 12 1.3.3. Tình hình phát triển IPTV của VTC 14 1.4. Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV 15 1.4.1. Dịch vụ. 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 7 Hình 3:Mô hình IPTV thực tế 8 Hình 4:Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của. 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