Nghiên cứu các vấn đề về QoS trong mạng IPTV

1. Giới thiệu đề tài: Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, con người với trình độ dân trí ngày càng cao dẫn tới sự đòi hỏi về nhu cầu giải trí càng cao, đòi hỏi phải đáp ứng được những nhu cầu sở thích cá nhân của người xem truyền hình. Người xem ngày càng được thưởng thức các chương trình với kỹ thuật hình ảnh đẹp hơn, nhiều thông tin hơn, thêm vào đó người xem có thể chủ động với khả năng tương tác trực quan hơn. Theo thời gian, ngành công nghiệp đã chứng kiến sự ra đời các mạng lưới truyền hình mới rộng lớn hơn, nội dung phong phú hơn: Hệ thống truyền hình vệ tinh, hệ thống truyền hình cáp, và gần đây là sự ra đời của truyền hình phân giải cao HD (High Definition TV) đã nâng chất lượng nội dung và khả năng truyền tải của hệ thống truyền hình lên một cấp độ mới trong việc ứng dụng các công nghệ hàng đầu trong ngành thông tin và truyền thông vào phục vụ cuộc sống. Việc phát sóng các chương trình truyền hình phân dải cao HD được xem là xu thế nhắm đến của ngành công nghiệp truyền hình trong những năm tới trên phạm vi toàn thế giới. Hệ thống truyền hình IPTV - Internet Protocol Television ra đời trong xu hướng phát triển công nghệ đó và trở thành thuật ngữ hiện nay được sử dụng ngày càng phổ biến cũng có thể sẽ là sự lựa chọn tương lai của ngành công nghệp này. IPTV thực chất là hệ thống sản xuất truyền tải các chương trình truyền hình (hình ảnh và âm thanh) thông qua việc đóng gói và truyền tải các gói tin trong mạng IP, sử dụng giao thức truyền dẫn trong mạng IP (Internet Protocol). Hệ thống IPTV ra đời và phát triển mạnh trong thời gian gần đây là yêu cầu phát triển khách quan trong ngành công nghiệp truyền hình. Để đảm bảo mô hình kinh doanh dịch vụ IPTV đem lại hiệu quả và hợp lệ, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV cần phải đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV và đó chính là các thông số kĩ thật QoS, đo kiểm và đánh giá của QoE trong mạng IPTV. Luận văn này tập trung đi vào tìm hiểu, phân tích kiến trúc hệ thống mạng dịch vụ IPTV và đặc biệt là đi sâu vào nghiên cứu các vấn về QoS trong mạng IPTV.

MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH VẼ

Phần I PHẦN MỞ ĐẦU 9

1 Giới thiệu đề tài: 9

2 Bố cục luận văn: 10

Phần II PHẦN NỘI DUNG 11

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ IPTV 11

1.1 Khái niệm IPTV: 11

1.2 So sánh IPTV và các công nghệ truyền hình khác: 12

1.2.1 IPTV và các công nghệ truyền hình truyền thống: 12

1.2.2 IPTV và Internet TV: 14

1.3 Các dịch vụ IPTV: 15

1.3.1 Các dịch vụ IPTV video: 16

1.3.2 Các dịch vụ IPTV audio: 18

1.3.3 Các dịch vụ IPTV gaming: 19

1.3.4 Các dịch vụ thông tin tích hợp: 19

1.3.5 Các dịch vụ quảng cáo: 20

1.4 Cấu trúc và các công nghệ mạng IPTV: 20

1.4.1 Mô hình cấu trúc mạng IPTV: 20

1.4.2 Mô hình chức năng của hệ thống dịch vụ IPTV: 23

1.4.3 Các công nghệ mạng IPTV: 25

1.5 Vấn đề bảo mật trong IPTV: 33

Chương 2 CÁC VẤN ĐỀ VỀ QoS TRONG MẠNG IPTV 35

2.1 Các khái niệm về QoS, QoE: 35

2.1.1 Khái niệm QoS: 35

2.1.1.1 Định nghĩa: 35

2.1.1.2 Ý nghĩa: 35

2.1.2 Khái niệm QoE: 36

2.1.3 Liên quan giữa QoS và QoE: 37

2.2 Kĩ thuật đảm bảo QoS: 39

2.2.1 Kĩ thuật QoS: 39

2.2.1.1 Tham số QoS: 39

2.2.1.2 QoS nhìn từ những khía cạnh khác nhau: 39

2.2.2 Các cơ chế QoS: 41

2.2.2.1 Chia lớp: 42

2.2.2.2.Đánh dấu: 42

2.2.2.3 Quản lý nghẽn: 42

2.2.2.4 Tránh lỗi: 45

2.2.2.5 Lập chính sách (policy) và định hình lưu lượng: 46

2.2.2.6 Nâng cao hiệu quả đường truyền: 47

2.2.3 Các bước thực hiện QoS: 47

2.2.4 QoS trong mạng IP: 48

2.2.4.1 Mô hình tham chiếu QoS IP: 48

2.2.4.2 Tham số QoS trong mạng IP: 48

2.2.4.3 Phân lớp QoS cho mạng IP: 49

2.2.5 Yêu cầu QoS đối với dịch vụ IPTV: 51

2.2.5.1 Các yêu cầu chung: 51

2.2.5.2 Yêu cầu chất lượng mạng IP cho dịch vụ IPTV: 52

2.2.6 Đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV: 55

2.2.6.1 Mô hình đo lường QoS ITU-T: 55

2.2.6.2 Đo lường chất lượng Head-end: 56

2.2.6.3 Đo lường chất lượng end-to-end: 56

2.2.6.4 Đo lường QoS của mạng IP: 58

2.2.6.5 Một vài khái niệm thường dùng để đánh giá chất lượng IPTV: 59

2.2.7 Giải pháp QoS cho dịch vụ IPTV: 59

2.2.7.1 Các biện pháp đảm bảo QoS IPTV ở Head-end: 60

2.2.7.2 Các biện pháp đảm bảo QoS ở mạng quản lý: 60

2.2.7.3 Các biện pháp đảm bảo QoS ở Home network: 61

2.2.7.4 Các biện pháp đảm bảo QoS ở mạng truyền dẫn: 61

2.2.7.4.1 NP và các biện pháp cải thiện NP: 61

2.2.7.4.2 Các biện pháp đảm bảo QoS liên quan đến xử lý lưu lượng: 64 2.2.8 Sự cần thiết của kỹ thuật QoS đối với dịch vụ IPTV: 64

2.2.9 Mô hình ứng dụng đảm bảo QoS mạng IP: 66

2.2.9.1 IntServ: 67

2.2.9.2 DiffServ: 68

2.2.9.3 Mô hình kết hợp: 72

2.3 Các mô hình QoE: 72

2.3.1 Đo đạc và kiểm soát QoE: 72

2.3.2 Các mô hình QoE: 74

Chương 3 ĐO KIỂM VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TRONG IPTV78 3.1 Các phương diện đánh giá chất lượng dịch vụ Video: 78

3.2 Các điểm đo, phần tử mạng và tham số cần đo: 79

3.2.1 Các điểm đo, giám sát chất lượng: 79

3.2.2 Các phần tử mạng và phép đo liên quan: 80

3.2.2.1 Hệ thống trung tâm dữ liệu IPTV: 81

3.2.2.2 Mạng lõi IP: 82

3.2.2.3 Thiết bị phần mạng truy nhập: 83

3.2.2.4 IPTVCD: 83

3.3 Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video: 83

3.3.1 Phương pháp đo chất lượng video định tính: 84

3.3.2 Phương pháp đo chất lượng video định lượng: 85

3.3.2.1 Các hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ: 86

3.3.2.2 Các hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình không tham chiếu: 88

3.3.2.3 Các hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn: 89

3.3.3 Phương pháp đo gián tiếp chất lượng video: 89

3.4 Phương pháp đo thời gian chuyển kênh: 93

3.5 Phương pháp đánh giá độ tin cậy: 94

3.6 Phương pháp kiểm tra độ bảo mật: 95

3.7 Kết luận: 97

Phần III KẾT LUẬN 98

1 Kết luận: 98

2 Hướng phát triển đề tài: 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT

AES Advanced encryption

ATSC Advanced Television

Systems Committee Ủy ban truyền hình Hoa kỳBRAS Broadband Remote Access

Server Server quản lý truy cập băng rộng từ xa

CA Certification Authority Người cấp chứng thực số

CAS Conditional access systems Hệ thống quản lý truy cập

CPS Content protection systems Hệ thống bảo vệ nội dung số

DES Data Encryption Standard Chuẩn mã hóa bảo mật dữ liệu

Configuration Protocol Cấp phát cấu hình đầu cuối kết nối độngDRM Digital Rights Management Hệ thống quản lý bản quyền nội

dung sốDSL Digital subscriber line

(ADSL, ADSL2, ADSL+, ADSL2+)

Đường thuê bao số

DSLAM Digital Subscriber Line

Access Multiplexer Thiết bị ghép kênh trụy cập thuê bao sốDSM Digital storage Media Giao thức điều khiển dòng truyền

videoDVI Digital Visual Interface Giao diện kết nối video số

DVR Digital Video recoder Thiết bị ghi Video số

EPG Electronic Program Guide Bảng hướng dẫn chương trìnhFTTx Fiber to the x Hệ thống truyền dẫn thuê bao

quangH.264/ AVC H.264/ AVC is a standard

for video compression Chuẩn định dạng Video được xây dựng trên hợp tác giữa tổ chức

ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) kết hợp với ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG)

HFC Hybrid Fibre-Coaxial Truyền dẫn quang lai

HIS High-speed Internet access Truy cập Internet tốc độ cao

IEEE Institute of Electrical and

Electronics Engineers Viện nghiên cứu công nghệ điện vàđiện tửIGMP Internet Group Membership

Protocol Giao thức nhóm truyền dẫn quảng bá

IP Intellectual Property Bản quyền sở hữu trí tuệ

IPTV Internet Protocol Television Truyền hình qua giao thức Internet

IRD Integrated Receiver Decoder Thiết bị thu nhận giải mã vệ tinhISMACRYP Internet Streaming Media

Alliance Encryption and Authentication

Công nghệ mã khóa chứng thực của tổ chức ISMA

KMS Key management systems Hệ thống quản lý khóa

MPEG Moving Picture Experts

Group Nhóm phát triển tiêu chuẩn nén và định dạng cho hình ảnh MSDP Multicast source discovery

protocol Giao thức chia sẻ định tuyến MulticastNTSC National Television System

Committee Chuẩn truyền hình tương tự NTSCPAL Phase Alternating Line Chuẩn truyền hình tương tự PALPIM Protocol Independent

Multicast Phương thức Multicast độc lập giaothứcPVR Personal Video Recorder Thiết bị ghi video cá nhân

RSA Rivest, Shamir and Adleman Mã khóa công khai

RTCP RTP Control Protocol Giao thức điều khiển RTP

Protocol Bộ giao thức truyền dẫn gói trong mạng IPTLS Transport Layer Security Lớp truyền dẫn bảo mật

UDP User Datagram Protocol Giao thức truyền dẫn gói người

dùngVLAN Virtual Local Area Network Mạng LAN ảo

VOD Video On Demand Truyền hình theo yêu cầu

WiMAX Worldwide Interoperability

for Microwave Access Truy cập không dây công nghệ Wimax

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1-1: Ví dụ về các dịch vụ IPTV

Phần I PHẦN MỞ ĐẦU

1 Giới thiệu đề tài:

Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, con người với trình độ dântrí ngày càng cao dẫn tới sự đòi hỏi về nhu cầu giải trí càng cao, đòi hỏi phảiđáp ứng được những nhu cầu sở thích cá nhân của người xem truyền hình Người xem ngày càng được thưởng thức các chương trình với kỹ thuật hìnhảnh đẹp hơn, nhiều thông tin hơn, thêm vào đó người xem có thể chủ động vớikhả năng tương tác trực quan hơn

Theo thời gian, ngành công nghiệp đã chứng kiến sự ra đời các mạng lướitruyền hình mới rộng lớn hơn, nội dung phong phú hơn: Hệ thống truyền hình vệtinh, hệ thống truyền hình cáp, và gần đây là sự ra đời của truyền hình phân giảicao HD (High Definition TV) đã nâng chất lượng nội dung và khả năng truyềntải của hệ thống truyền hình lên một cấp độ mới trong việc ứng dụng các côngnghệ hàng đầu trong ngành thông tin và truyền thông vào phục vụ cuộc sống.Việc phát sóng các chương trình truyền hình phân dải cao HD được xem là xuthế nhắm đến của ngành công nghiệp truyền hình trong những năm tới trên phạm

vi toàn thế giới

Hệ thống truyền hình IPTV - Internet Protocol Television ra đời trong xu

hướng phát triển công nghệ đó và trở thành thuật ngữ hiện nay được sử dụngngày càng phổ biến cũng có thể sẽ là sự lựa chọn tương lai của ngành công nghệpnày

IPTV thực chất là hệ thống sản xuất truyền tải các chương trình truyền hình(hình ảnh và âm thanh) thông qua việc đóng gói và truyền tải các gói tin trongmạng IP, sử dụng giao thức truyền dẫn trong mạng IP (Internet Protocol) Hệthống IPTV ra đời và phát triển mạnh trong thời gian gần đây là yêu cầu pháttriển khách quan trong ngành công nghiệp truyền hình Để đảm bảo mô hình kinhdoanh dịch vụ IPTV đem lại hiệu quả và hợp lệ, các nhà cung cấp dịch vụ IPTVcần phải đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV và đó chính là các thông số kĩ thậtQoS, đo kiểm và đánh giá của QoE trong mạng IPTV Luận văn này tập trung đivào tìm hiểu, phân tích kiến trúc hệ thống mạng dịch vụ IPTV và đặc biệt là đisâu vào nghiên cứu các vấn về QoS trong mạng IPTV

Do IPTV là công nghệ đã và đang phát triển hiện nay Do đó khả năng tìmhiểu còn hạn chế, chưa được đầy đủ và xác thực, bài luận văn còn nhiều thiếu sótmong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để báo cáo được hoàn

Phần II Nội dung

Chương 1 Tổng quan về IPTV

Chương 2 Các vấn đề về QoS trong mạng IPTV

Chương 3 Đo kiểm và đánh giá chất lượng trong IPTV

Phần III Kết luận, hướng phát triển đề tài

Phần II PHẦN NỘI DUNG

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ IPTV

1.1 Khái niệm IPTV:

Khái niệm:

IPTV được gọi là truyền hình trên giao thức Internet, Telco TV hay truyềnhình băng rộng, với nghĩa truyền tải truyền hình quảng bá và video theo yêu cầu,chương trình phát thanh có chất lượng cao trên mạng băng rộng Theo quan điểmcủa đối tượng sử dụng, việc khai thác và xem IPTV cũng giống như dịch vụ TVtrả tiền ITU-T (ITU-T FG IPTV) đã chính thức chấp thuận định nghĩa IPTV nhưsau:

IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình/video/audio/văn bản/đồ họa/số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, độ mãn nguyện, 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 trêncông nghệ IP Tham gia vào quá trình cung cấp dịch vụ IPTV gồm nhiều nhàcung cấp dịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệtinh đến các công ty viễn thông lớn và các nhà khai thác mạng riêng ở nhiều nơitrên thế giới

IPTV có một số đặc điểm sau:

 Hỗ trợ truyền hình tương tác: Các khả năng hoạt động hai chiều của hệthống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra một số lượng lớn các ứngdụng truyền hình tương tác Các loại hình dịch vụ được phân phối qua dịch vụIPTV có thể bao gồm truyền hình trực tiếp tiêu chuẩn, truyền hình độ trung thựccao (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 chophép tạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi vàlưu 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 thôngtin 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 chomọi đối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉcần phải phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu Tính năng hấp dẫn nàycho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông.

 Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị: Việc xem nội dung IPTVkhông bị giới hạn là dùng cho các máy thu hình Các khách hàng thường sử dụngmáy tính cá nhân và các thiết bị di động để truy cập tới các dịch vụ IPTV

1.2 So sánh IPTV và các công nghệ truyền hình khác:

Hình 1.1: Các công nghệ truyền hình 1.2.1 IPTV và các công nghệ truyền hình truyền thống:

a Truyền hình tương tự (analog):

Tín hiệu hình ảnh và âm thanh được truyền đi là tín hiệu tương tự, truyền

hình tương tự là công nghệ truyền hình xuất hiện sớm nhất và hiện nay vẫn đangđược sử dụng rộng rãi Các kênh truyền hình quảng bá như HTV7, HTV9, VTV1

và hầu hết các dịch vụ truyền hình cáp của Việt Nam hiện nay cũng sử dụng côngnghệ tương tự

Truyền hình cáp tương tự và truyền hình quảng bá mặt đất nhìn chung làgiống nhau về kỹ thuật, truyền hình cáp phát được nhiều kênh hơn do không bịhạn chế về băng tần

Truyền hình tương tự có ưu điểm là công nghệ đơn giản, phù hợp với đa sốmáy thu hình đang được sử dụng, sử dụng truyền hình tương tự, khách hàngkhông phải đầu tư thêm các bộ giải mã, tiết kiệm chi phí đầu tư Nhược điểm củatruyền hình tương tự là rất tốn băng thông và chất lượng hình ảnh không cao Do

đó, hiện nay, các quốc gia trên thế giới đều đã có lộ trình kết thúc phát các kênh

truyền hình quảng bá tương tự và chuyển sang truyền hình số nhằm tiết kiệmbăng tần Mỹ, Hà Lan, Thụy Điển, Thụy Sỹ… đã chính thức ngưng phát cáckênh truyền hình tương tự trước 2010 và ở Việt Nam, chính phủ cũng đã đưa ra

lộ trình xóa bỏ các kênh truyền hình tương tự trước 2020

b Truyền hình số (digital):

Tín hiệu âm thanh và hình ảnh truyền đi là tín hiệu số Tín hiệu truyền hình

số có thể có những định dạng khác nhau cung cấp chất lượng khác nhau: SDTV(Standard Definition Television ), EDTV (Enchanted Definition Television) vàHDTV (High Definition Television) Truyền hình số được triển khai dựa trênnhiều công nghệ khác nhau: truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh, truyền hình sốmặt đất và IPTV

Truyền hình vệ tinh và truyền hình số mặt đất dựa vào các công nghệ viba

số để truyền tín hiệu hình ảnh và âm thanh Để thu được các kênh truyền hình số,đòi hỏi TV của khách hàng cần phải có bộ giải mã tín hiệu số Điều này làm tăngchi phí đầu tư phía khách hàng, do đó, dù có nhiều ưu thế về chất lượng và tiếtkiệm được băng thông, truyền hình số không thể tự nó thay thế hoàn toàn truyềnhình tương tự

Truyền hình cáp digital (DVB-C Digital Video Broadcast over Cable) vàIPTV đều là truyền hình số triển khai dựa vào mạng có dây ( chỉ xét trong thờiđiểm hiện tại)

Tất cả các kênh truyền hình đồng thời

được phát đi trong toàn bộ mạng cáp

Người xem có thể chuyển kênh ngay

(vì tín hiệu đã có sẵn) Truyền hình cáp

rất tốn băng thông vì sử dụng cơ chế

broadcast, do đó, số kênh có thể phát

cũng bị hạn chế

Có thể truyền dữ liệu dựa vào DOCSIS

(Data Over Cable Service Interface

IPTV

Triển khai trên mạng băng rộng có thểtruy nhập bằng cáp quang hay cápđồng

Truyền theo cơ chế multicast, chỉ đưaluồng dữ liệu đến các đầu cuối có yêucầu có thể tiết kiệm được băng thông,tăng chất lượng và số lượng kênh cóthể phát trên mạng

IPTV được cung cấp trên hạ tầng mạng

Specification) DOCSIS là một chuẩn

viễn thông quốc tế cho phép truyền dữ

liệu tốc độ cao qua mạng truyền hình

cáp có sẵn, DOCSIS cũng cho phép

cung cấp dịch vụ VoIP Tuy nhiên, do

đặc tính có tốc độ phụ thuộc băng

thông, mà băng thông trong truyền hình

cáp còn lại rất hạn hẹp (do broadcast)

vì vậy, tốc độ truyền dữ liệu thường

không cao

băng rộng truyền dữ liệu do đó hoàntoàn có thể đảm bảo truyền dữ liệu dựatrên mạng IP và còn có thể triển khaicác dịch vụ khác: VOD, VoIP…

1.2.2 IPTV và Internet TV:

Mạng IP được dùng cho IPTV đôi khi được hiểu là bao gồm cả mạngInternet mở (Open Internet) và mạng Internet được quản lý (Managed Internet),tuy nhiên, trong đa số định nghĩa, IPTV được hiểu là truyền hình qua mạngInternet được quản lý Internet TV và IPTV đều là truyền hình được truyền quamạng IP, dựa vào các giao thức truyền video trong mạng IP, cùng có khả năngcung cấp các dịch vụ giống nhau, đều có khả năng tương tác…

So sánh Internet TV với IPTV:

Bảng 1.2 : So sánh IPTV và Internet TV

Open Internet TV ( Internet TV)

+ Không được bảo đảm về chất lượng

dịch vụ (QoS) Chất lượng không ổn

định (thường là chất lượng kém và phụ

thuộc vào đường truyền Internet)

+ Thông thường chạy trên cơ sở các

ứng dụng của PC

+ Không có khả năng cạnh tranh với

truyền hình truyền thống

+ Ưu thế của Internet TV là có tính linh

hoạt và không bị giới hạn bởi địa lý (vì

mạng Internet mở vốn không bị giới

hạn về địa lý), có nội dung phong phú,

Managed Internet TV (IPTV)

+ Được đảm bảo chất lượng dịch vụ(QoS) bởi các nhà cung cấp dịch vụbăng rộng (ISP), có băng thông, chấtlượng đường truyền ổn định, nội dungđược đảm bảo

+ Có thể xem IPTV trên TV hoặc PC

+ Có khả năng cạnh tranh với truyềnhình truyền thống và hoàn toàn chiếm

ưu thế

+ Giới hạn trong phạm vi khu vực củaISP, nội dung do nhà cung cấp dịch vụ

người xem TV có thể xem các kênh

trên phạm vi toàn cầu

+ Internet TV cung cấp trên cơ sở

World Wide Web, nhà cung cấp có thể

phát triển độc lập

+ Nhiều kênh Internet TV hiện nay rất

phát triển (được biết đến là các trang

web video online, TV online) Phổ biến

nhất có thể kể đến là YouTube

cung cấp (thường không thể phong phúnhư mạng Internet mở)

+ Để cung cấp dịch vụ IPTV cần phải

có sự kết hợp giữa ISP và nhà cung cấpnội dung

+ Các dịch vụ IPTV phổ biến hiện nay

ở Việt Nam có thể kể đến ITV (FPT),MyTV (VASC & VNPT)

1.3 Các dịch vụ IPTV:

IPTV không chỉ đơn thuần là IP video Trên thực tế, các nhà khai thác viễnthông đang tập trung vào dịch vụ này để tạo ra sự khác biệt của dịch vụ họ cungcấp với các dịch vụ mà các nhà khai thác mạng truyền hình cáp hay vệ tinh cungcấp Tất cả các lựa chọn cấu trúc và công nghệ cơ sở tập trung vào việc phânphối nhiều loại dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, nhưng với kinhnghiệm về các dịch vụ thoại và số liệu tốc độ cao cho phép các nhà khai thác viễnthông cung cấp cho khách hàng các dịch vụ tích hợp bổ xung là một phần của góidịch vụ IPTV lớn

Các dịch vụ chính thường được triển khai trước là dịch vụ video theo yêucầu 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, thôngtin…Điều cần biết là định nghĩa và phạm vi của các dịch vụ này sẽ liên tục đượctiến triển theo thời gian

Bảng 1.3 mô tả tổng quan các loại dịch vụ IPTV khác nhau hiện đang được

dự kiến và triển khai

Số các kênh quảng bá khu vực có thể thay đổi theo thị trường, các kênh nàythường 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 khách hàng cảhai loại kênh quảng bá tiêu chuẩn (SD) và độ trung thực cao (HD) Một phần nộidung quảng bá có thể được lưu lại trong mạng và sử dụng sau đó.

b) Các dịch vụ video lưu trữ:

Các dịch vụ video lưu trữ có nhiều dạng và là nền tảng để phân biệt với cácnội dung video khác được truyền tải qua các mạng IP Nội dung video lưu trữđáp ứng được nhiều các sở thích khác nhau của người xem Tùy theo vị trí lưutrữ, khách hàng có thể tận dụng được các ưu điểm của nội dung video lưu tạithiết bị khách hàng hoặc mạng để điều khiển một cách linh hoạt khi sử dụng dịch

vụ như: tua nhanh, tua ngược, tạm dừng như khi họ sử dụng VCDs/DVDs Nộidung 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 chọnnội dung video lưu trữ bao gồm:

 VoD lưu trữ cục bộ: Nội dung được xem là phổ biến rộng rãi sẽ đượcphát quảng bá tới CPE qua mạng IP và lưu cục bộ để khách hàng có thể xem theoyêu cầu Các nội dung này thường gắn với quá trình xác thực quyền sử dụng khixem 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 Khách hàng có thể yêucầu xem nội dung ngay lập tức và sau khi yêu cầu Nội dung có thể xem ngayđược truyền tải dưới dạng unicast trên mạng IP, trong khi nội dung xem sau yêucầu được tập hợp theo nhóm các thuê bao và có thể truyền tải dạng broadcast haynarrowcast dựa trên thứ tự tương đương đối với các thuê bao khác Điều này sẽcho phép nhà cung cấp dịch vụ sử dụng tối ưu các tài nguyên mạng một cách linhhoạt

 VoD thuê bao: VoD thuê bao là biến thể của hai dịch vụ trên, cho phépkhách hàng có quyền xem một số nội dung đã được cho phép trước đó trong mộtkhoảng thời gian xác định, tận dụng ưu điểm của cả hai nội dung video lưu trênmạng và cục bộ

 Ghi lại nội dung video theo yêu cầu cá nhân: PVR (Personal VideoRecorder) cho phép người dùng quyền ghi lại các chương trình quảng bá theoyêu cầu để xem lại sau đó Các quyền xem nội dung thay đổi tùy theo việc sửdụng một lần, nhiều lần hay không giới hạn nội dung và phần mềm quản lý bảnquyền (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 (Network-based PVR): Tương tựnhư dịch vụ PVR, sự khác nhau chủ yếu là vị trí lưu nội dung, trong trường hợpnày là trên mạng, thay vì sử dụng thiết bị của khách hàng Dịch vụ này cho phépcác thuê bao với set-top box đơn giản tận dụng được các ưu điểm của các dịch vụvideo lưu trữ và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tập hợp các nội dung lưu trữtrong mạng một cách tối ưu nhờ đó giảm chi phí so với việc thuê bao phải sửdụng set-top box phức tạp Dịch vụ này cũng cung cấp một cách tốt nhất cho thuêbao khả năng linh hoạt trong việc lựa chọn chương trình vì mạng có khả năng lưunhiều nội dung hơn so với set-top box của khách hàng

a) Dịch vụ radio broadcast:

Dịch vụ này cho phép khách hàng 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

b) Dịch vụ music broadcast:

Theo quan điểm dịch vụ âm thanh, dịch vụ này rất giống quảng bá video cơbản, nghĩa là người dùng có thể sử dụng nhiều kênh âm nhạc khác nhau Dịch vụnày 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 hiểnthị trên TV của khách hàng Hướng dẫn chương trình chọn kênh cũng tương tựnhư đối với các kênh video

c) Music on demand:

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 tốquan trọng như đối với dịch vụ VoD để đảm bảo có được thư viện lớn các filenhạc

d) Music subscription service:

Cho phép thuê bao lưu trữ và sắp xếp theo sở thích của mình Dịch vụ âmnhạc theo yêu cầu sẽ được truyền tải qua mạng IP theo cách tương tự như các

dịch vụ VoD sử dụng các cơ cấu broadcast hay unicast, theo thời gian và mức độtương đương với các thuê bao khác

1.3.3 Các dịch vụ IPTV gaming:

Chơi game (một người hay nhiều người cùng lúc) trên truyền hình là dịch

vụ riêng biệt mà các nhà khai thác viễn thông đang xúc tiến tích hợp vào các góidịch vụ IPTV của họ Sẽ có nhiều loại chò trơi cho nhiều loại đối tượng khácnhau cũng như các trò chơi cho một người và nhiều người chơi cùng lúc Kháchhàng có thể lựa chọn người chơi cùng cũng như lên kế hoạch thời gian chơi vớingười khác

1.3.4 Các dịch vụ thông tin tích hợp:

Dịch vụ thông tin IPTV tích hợp là lĩnh vực trong đó các nhà khai thác viễnthông có ưu thế hơn so với các nhà cung cấp đa dịch vụ/truyền hình cáp Cácdịch vụ thông tin tích hợp sẽ tận dụng các lợi thế về tài nguyên của các nhà cungcấp dịch vụ viễn thông khi cung cấp các dịch vụ thoại và truy cập Internet tốc độcao Các ví dụ về dịch vụ thoại và Internet tích hợp được mô tả như sau:

 Dịch vụ thông báo bản tin (Message Notification Service): Hiển thị biểutượng trên TV, thông báo cho thuê bao có lời nhắn (voice mail) trong hộp thưkèm theo dịch vụ thoại cố định hoặc di động

 Dịch vụ thiết lập kết nối (Connection Establishment Service): cho phépthuê bao gọi thoại/video từ TV của họ

 Dịch vụ hội nghị thoại/video (Voice/Video Conferencing Service): chophép thuê bao tham gia hoặc khởi tạo hội nghị thoại/video

 Dịch vụ danh bạ (Directory Service): Cung cấp cho thuê bao danh bạ điệnthoại điện tử có thể truy cập qua TV

b) Các dịch vụ Internet tích hợp:

Các dịch vụ internet tích hợp sẽ cho phép sử dụng TV để sử dụng các ứngdụng Internet, trước đây phải sử dụng bằng máy tính cá nhân Các dịch vụ nàykhông 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 khácnhau trong nhà thuê bao hay ở các thời điểm khác nhau.

 Duyệt web bằng TV (TV web browsing): cho phép thuê bao xem cáctrang web trên TV của họ

 Nhắn tin bằng TV (TV Instant Messaging): cho phép thuê bao thông tinqua IM trong khi đồng thời sử dụng các dịch vụ video/audio hay trò chơi khác

 TV Email: cho phép thuê bao sử dụng các ứng dụng client trên TV đểđọc, 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 vàđặt mua hàng

1.3.5 Các dịch vụ quảng cáo:

Hỗ trợ các quảng cáo, quảng bá truyền thống và xen vào cùng với quảng bácục bộ tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV Khả năng tương quan giữa cácset-top box và các mức ưu tiên dịch vụ cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra cácdịch vụ quảng cáo có hướng đối tượng

Việc tích hợp các dịch vụ quảng cáo hướng vào đối tượng sử dụng với cácdịch vụ mua bán từ xa cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể giúp khách hàng củamình thực hiện được những thỏa thuận mua bán theo yêu cầu Với bản chất haichiều của mạng thông tin và các dịch vụ kết hợp, các thuê bao có thể cung cấp ýkiến đánh giá của mình đối với quảng cáo trên IPTV để làm cho dịch vụ quảngcáo này sát với đối tượng hơn, phù hợp hơn

1.4 Cấu trúc và các công nghệ mạng IPTV:

1.4.1 Mô hình cấu trúc mạng 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 (Content Provider): Đây là đơn vị sản xuất,

mua/bán trao đổi các nội dung chương trình, từ đó cung cấp các gói nội dung nàycho các nhà cung cấp dịch vụ IPTV Các Nhà cung cấp nội dung sử dụng cácphương tiện lưu trữ như: Băng Video (tape), Băng đĩa từ, Băng/Đĩa quang, đĩacứng… hoặc sử dụng hệ thống sẵn có của mình để đưa (feed) các nội dungchương trình đến các nhà cung cấp dịch vụ IPTV Các Feed có thể được thực

hiện thông qua Vệ tinh (satellite), IPTV, hay bất kỳ một hệ thống mạng truyềnhình mà họ có Trong trường hợp các Feed được sử dụng, Nhà cung cấp dịch vụIPTV phải có cơ sở hạ tầng để thu nhận nội dung.

Nhà cung cấp dịch vụ IPTV (IPTV Service Provider): Đơn vị cung cấp

dịch vụ IPTV cho người dùng Khu vực này thực hiện chức năng tổng hợp các tàinguyên nội dung, sau đó các nội dung chương trình (Content) được đóng góithành các gói IP, truyền nội dung đến người dùng thông qua Nhà cung cấp dịch

vụ mạng Việc tổng hợp các nội dung được thực hiện thông qua các hợp đồngcung cấp nội dung với các nhà cung cấp nội dung chương trình Trong hợp này,các điều khoản về sử dụng và phân phối theo bản quyền tác giả được đề cập đểđảm bảo các nội dung chương trình được sử dụng hợp pháp, đúng mục đích Cácnhà cung cấp dịch vụ luôn ở vị trí trung gian giữa nhà cung cấp dịch vụ IPTV vàngười dùng cuối

Nhà cung cấp dịch vụ mạng truyền dẫn (Network Provider): Đơn vị

cung cấp dịch vụ hệ thống mạng kết nối, quản lý dịch vụ truyền dẫn với côngnghệ được nghiên cứu đảm bảo cho dịch vụ IPTV, theo yêu cầu của nhà cung cấpdịch vụ IPTV Như đã trình bày trong phần ưu điểm của một hệ thống IPTV, bất

kỳ một hệ thống mạng nền tảng IP nào cũng có thể sử dung để cung cấp dịch vụIPTV, chỉ cần hạ tầng mạng đảm bảo dải thông yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụIPTV Ví dụ: Hệ thống mạng LAN, WAN, Internet, Mobile Phone Network,….Chính lợi điểm này, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể làm việc với nhiềunhà cung cấp dịch vụ mạng khác nhau, cho phép họ tiếp cận người dùng rộng lớnhơn, đối với một nguồn vào nội dung (Content)

Người dùng dịch vụ (Subcriber): Hệ thống đầu cuối dịch vụ cung cấp cho

người sử dụng cho dịch vụ IPTV Khu vực bao gồm các hệ thống thu nhận, biêndịch/giải mã và đưa ra Video/Audio hiển thị trên màn ảnh thuê bao Khu vực nàychiếm tỷ trọng lớn trong việc phát triển hệ thống IPTV

Các khu vực trên có thể cùng do một nhà cung cấp thực hiện hoặc có thể docác nhà cung cấp khác nhau thực hiện, tùy theo quy mô và nhu cầu của hệ thốngcần có Đối với các tổ chức nhà nước, an ninh, quốc phòng có thể triển khai hệthống IPTV chỉ với 3 khu vực đầu tiên để cung cấp nội dung đến những người cóliên quan Đối với các đơn vị kinh doanh dịch vụ, hệ thống thông thường baogồm cả 4 khu vực trên Mô hình đưa ra ở trên chỉ là mô hình cơ bản chung nhất.Hiện nay trên thế giới còn nhiều mô hình khác nhưng chủ yếu là sự kết hợp khác

nhau hoặc sự giảm thiểu các khu vực chính trên, tùy theo mục đích triển khai

* Ref: ITU TSB IPTV Consultation meeting (Doc Iptv018e and 20e)

Hình 1.2: 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 đượccấu 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 trungnhiều chức năng tại trung tâm chính Hình 1.3 minh họa một cấu trúc mạng IPTVtiêu biểu trên thực tế Có thể thấy, trên 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 và hàng loạtcông nghệ Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ tập trung vào các công nghệ sửdụng trong lớp hạ tầng dịch vụ IPTV, bao gồm các hệ thống nguồn video IP, cácmáy chủ VoD, các phần mềm trung gian (midleware), các set-top box và phầnmềm bảo mật/quản lý bản quyền là đặc trưng đối với dịch vụ IPTV và một sốgiao thức mạng liên quan đến quá trình truyền tải nội dung IPTV

Hình 1.3: Cấu trúc mạng IPTV.

1.4.2 Mô hình chức năng của hệ thống dịch vụ IPTV:

Một hệ thống dịch vụ IPTV có thể phân ra thành các bộ phận chức năng cơbản cho phép xác định cụ thể chức năng của từng khu vực riêng biệt Hình 1.4dưới đây là một trong những cách chung nhất để định nghĩa hệ thống IPTV chiathành 5 khu vực chức năng khác nhau

Hình 1.4: Mô hình chức năng hệ thống IPTV

Các khối chức năng chính trên hô hình trên gồm: Khối cung cấp nội dung Content provisioning, Khối truyền tải nội dung- content delivery, Hệ thống điềukhiển mạng dịch vụ IPTV - IPTV control, Khối IPTV transport, Khối người dùngcuối - subscriber và khối thực hiện chức năng bảo mật – security

-Khối cung cấp nội dung - content provisioning: Tất cả các nội dung

chương trình, trong loại hình dịch vụ quảng bá (broadcast) hay VOD đều đượcđưa qua hệ thống xử lý này Tại đây, hệ thống thực hiện chức năng mã hóa (tiếp

nhận dữ liệu-ingest, chuyển mã - transcoder, mã hóa - encoder) thành các luồngVideo số thích hợp cho truyền dẫn trong mạng IP Trong quá trình này, các nộidung có thể được dựng hay biên tập lại (ví dụ để tăng giá trị nội dung, quảng cáo,đưa logo, thương hiệu…) và thực hiện các chức năng đảm bảo bảo mật thông quaphương thức Watermarking hay DRM Encryption.

Khối truyền tải nội dung- content delivery: Khối này thực hiện nhiệm

vụ truyền tải các dòng video đã được mã hóa ở trên đến người xem Các thôngtin về địa chỉ người xem nhận được thông qua hệ thống điều khiển IPTV vàcác khu vực phụ trợ khác Khối chức năng này bao gồm hệ thống lưu trữ, hệthống đệm chương trình (Cache) hay các thiết bị ghi video số DVR (DigitalVideo Recoder) Khi người xem yêu cầu đến trung tâm dịch vụ IPTV, yêu cầudịch vụ được chuyển tới các khu vực chức năng này để cung cấp dòng Videođúng theo yêu cầu

Hệ thống điều khiển mạng dịch vụ IPTV - IPTV control: Đây được coi

là khối trung tâm của hệ thống IPTV Khối này có nhiệm vụ kết nối các khốichức năng khác nhau để đảm bảo cho hệ thống cung cấp dịch vụ ổn định, bảomật, đúng chức năng Đối với vấn đề bảo mật hệ thống, khối này có vai trò rấtquan trọng để đưa đến các phương thức bảo mật tối ưu cho hệ thống Khối nàycũng có nhiệm vụ tạo ra các giao diện cho phép người dùng dễ dàng chọn lựa nộidung muốn xem Hệ thống điều khiển mạng IPTV còn có chức năng vận hànhđiều khiển hệ thống DRM

Khối người dùng cuối – subscriber: Bao gồm tập hợp các thành phần

chức năng và tác vụ giúp cho người dùng cuối có thể truy nhập các nội dungIPTV Một số chức năng hỗ trợ việc giao tiếp với khối IPTV Transport để thựchiện quá trình truyền dẫn đến trung kế dịch vụ của nhà cung cấp dịch vụ truyềndẫn Một số chức năng khác trong khối chức năng này như cung cấp Web Servercho kết nối với các phần mềm Middle Ware Server tại trung tâm dịch vụ và lưutrữ thông tin bảo mật DRM

Khối thực hiện chức năng bảo mật – Security: Tất cả các khối chức năng

trong hệ thống IPTV đều được hỗ trợ bởi các phương thức bảo mật, với nhữngcấp độ khác nhau Khối cung cấp nội dung bao gồm các mã khóa bảo mật củachủ sở hữu nội dung chương trình

Mỗi khối chức năng có thể bao gồm nhiều thành phần chức năng khác nhau

Ví dụ Khối chức năng điều khiển dịch vụ IPTV bao gồm các thành phần trunggian (Middleware) và các bộ phận của DRM (Digital Rights Management) Các

thành phần chức năng trong các khối chức năng có liên hệ mật thiết với nhau nhưHình 1.5 dưới đây:

Hình 1.5: Khối chức năng cụ thể hệ thống IPTV 1.4.3 Các công nghệ mạng IPTV:

Băng thông là vấn đề được quan tâm khi lựa chọn công nghệ nén sử dụngcho hệ thống Tuy nhiên, còn có một số yếu tố khác cần phải quan tâm Sử dụngMPEG-2, độ dài GOP, nhóm các ảnh giữa các khung I khoảng 12 ÷ 18 Sử dụng

mã hóa MPEG-4, số các khung I có thể lên tới 300 Điều này khiến cho luồngvideo dễ bị ảnh hưởng bởi mất gói, vì các khung mã hóa H.246 chứa nhiều thôngtin hơn nên mất các khung này gây tác động lớn đến chất lượng hình ảnh và cảm

nhận của khách hàng Ngoài các lý do kỹ thuật, cần quan tâm đến các yếu tố khácnhư khả năng thương mại hóa của các bộ mã hóa này trong các set-top box, vấn

đề bản quyền và khả năng phối hợp hoạt động với các thành phần mạng khác

Hình 1.6: Quá trình phát triển các công nghệ nén.

Source: Envivio

Hình 1.7: Hiệu quả sử dụng các kỹ thuật nén trong mạng ADSL.

Các công nghệ MPEG-2 là rất khả dụng và chi phí thấp, tuy nhiên, số lượngcác sản phẩm sử dụng MPEG-4 ngày càng tăng, đây sẽ là lựa chọn được ưuchuộng trong các mạng video IP thế hệ mới Hình 1.6 minh họa quá trình pháttriển của các công nghệ nén Hình 1.7 minh họa hiệu quả về băng thông khi sửdụng các công nghệ nén trong mạng ADSL

b) Các hệ thống VHE:

Các hệ thống head-end video là một trong các thành phần chủ chốt của lớp

hạ tầng dịch vụ IPTV Do bản chất phân bố của mạng các nhà khai thác viễn

thông, nên dù tồn tại khái niệm nguồn video “chủ” hay “quốc gia” thì trong các

hệ thống vẫn có các nguồn cục bộ phân bố theo khu vực trong các VHO với cácchức năng tương tự nhưng quy mô nhỏ hơn

Các nguồn video này thực hiện bốn chức năng cơ bản sau:

 Thu thập nội dung: thu các nội dung video từ các nguồn vệ tinh và mặt đất

 Lưu trữ nội dung: lưu và thêm vào nội dung như VoD và quảng cáo

 Chuẩn bị nội dung: sửa soạn nội dung về phương diện kỹ thuật trước khiphân phối

 Phân phối nội dung: phân phối nội dung chương trình trên mạng IPTV

Để thực hiện các chức năng chính này, các hệ thống nguồn hỗ trợ các tínhnăng sau:

 Mã hóa video: sử dụng các bộ mã hóa video để nén nội dung video theodạng chuẩn như MPEG-2 hay MPEG-4 hoặc WM9 Các bộ mã hóa cũng hỗ trợquá trình nén âm thanh thành dạng tiêu chuẩn

 Điều khiển tốc độ các luồng video: quá trình này điều khiển và phân kênhcác luồng video với nhiều loại tốc độ thu được từ nhiều nguồn khác nhau ghépvới nhau trước đó thành các luồng riêng biệt với tốc độ không đổi và giảm đi đểphân phối trên mạng truy nhập

 Chuyển đổi dạng mã hóa: quá trình này thay đổi dạng mã hóa tín hiệuvideo Ví dụ, chuyển đổi tín hiệu video thời gian thực dạng MPEG-2 thành dạngMPEG-4 để giảm kích thước, thuận tiện hơn cho quá trình lưu trữ và phân phốitrên mạng

 Tạo gói tin video: quá trình này tạo gói các khung video MPEG-x thànhcác gói UDP để phân phối trên mạng IP Một số mạng hiện có có thể gói dướidạng ATM Điều này dẫn đến việc hỗ trợ nhiều loại giao diện

Ngoài các chức năng cơ bản trên, các hệ thống nguồn video còn có thêmchức năng chèn quảng cáo Các hệ thống nguồn video thường là những thiết bịđược thiết kế cho các trung tâm với các yêu cầu về môi trường và độ khả dụngcao Vì các chức năng nguồn video được thực hiện tại nhiều điểm trong mạngIPTV, nên các yêu cầu vệ thống có thể thay đổi tùy theo quy mô, loại các bộmã/giải mã, giao diện

c) Các máy chủ VoD:

Các máy chủ video chịu trách nhiệm lưu trữ lâu dài một lượng lớn các nộidung video số, có thể bao gồm cả các chương trình TV quảng bá Các máy chủ

này có thể được phân bố trong nhiều nơi trên mạng IPTV, từ trong các nguồnvideo “quốc gia” tới các VHO khu vực Các máy chủ VoD có nhiều loại vớidung lượng lưu trữ khác nhau tùy thuộc vào nội dung và địa điểm lưu trữ.

Được trang bị chủ yếu với các kết nối Gigabit Ethernet (xu hướng tiến tới

10 GE) với các bộ mã hóa, chuyển mạch lớp 2 và các bộ định tuyến biên lớp 3,các máy chủ VoD có khả năng cung cấp đồng thời và ổn định qua mạng mộtlượng lớn các luồng video dưới dạng unicast hay multicast

Các tham số chất lượng chủ yếu đối với các máy chủ VoD là dung lượnglưu trữ và thông lượng và số các luồng video phát đồng thời Các máy chủ VoDthế hệ sau hướng tới chỉ tiêu 50.000 luồng video trên một modul và từ 10 đến 12TByte dung lượng lưu trữ Hình 3.8 minh họa xu hướng phát triển chất lượng cácmáy chủ VoD

Hình 1.8: Xu hướng phát triển các máy chủ VoD.

Cũng như với các phần tử khác trong lớp hạ tầng dịch vụ IPTV, điều quantrọng đối với các máy chủ VoD là phải hỗ trợ nhiều loại công nghệ nén đối vớinội dung video được lưu trữ Dựa trên các mẫu lưu lượng và đặc tính thuê bao,phần mềm máy chủ VoD cho phép phân phối nội dung qua mạng một cách thôngminh

Hình 1.9: Middleware.

Khi thị trường IPTV mới bắt đầu, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV thường tựviết các midleware riêng của mình để tạo ra nền tảng phân phối dịch vụ IPTVtrên đó Một số nhà cung cấp thiết bị hàng đầu đã tham gia và thị trường với các

hệ thống mở, cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ các công nghệ và công cụ

có đặc điểm chung để xây dựng các dịch vụ video IP, đó chính là midleware Nóichung, phần mềm midleware có bốn chức năng chính:

 Hỗ trợ khách hàng trong việc sử dụng dịch vụ

 Định nghĩa dịch vụ, các gói dịch vụ và tính cước

 Giao tiếp với các hệ thống ngoài như các set-top box, các máy chủ VoD

và trong một số trường hợp, các phần tử mạng bên dưới

 Quản lý các giao dịch, các nguồn đa phương tiện, thuê bao và số liệu liênquan

Cuối cùng, khả năng mở rộng là yếu tố quan trọng đối với nền midleware,

vì các nhà khai thác lớn trên thế giới muốn nhắm tới số các thuê bao lên đến hàngtriệu cho đến cuối thập kỷ này, độ khả mở của nền midleware sẽ là một trong cáclĩnh vực chính để phát triển của các hãng như Microsft TV, Myrio (nay thuộcSiemens), Orca Interative…

e) IP set-top box:

IP set-top box có vai trò giải mã nội dung video, cả quảng bá và VoD Giáđối với các set-top box thay đổi tùy thược vào khả năng chúng có các tính năngsau hay không:

 Dung lượng/khả năng lưu trữ nội dung lâu dài

 Hỗ trợ VoD

 Hỗ trợ ghi video số (DVR)

 Hỗ trợ độ phân giải SD/HD

 Hỗ trợ hệ điều hành

 Khả năng giải mã đơn/nhiều dạng MPEG bằng phần cứng

 Hỗ trợ cập nhật firmware cho bộ giải mã

 Quản lý điều khiển từ xa

 Hỗ trợ bảo mật/DRM

f) Bảo mật và quyền truy cập:

Bảo mật nội dung là yêu cầu cốt yếu khi các nhà khai thác viễn thôngchuyển hướng sang cung cấp IPTV, nhưng bản chất tự nhiên của các dịch vụvideo IP sẽ thay đổi các yêu cầu về bảo mật nội dung Các tính năng IPTV nhưVoD và DVR sẽ bắt buộc phải có các yêu cầu về bảo mật, tạo ra cơ hội mới chocác sản phẩm bảo mật thế hệ sau dựa trên phần mềm

Bảo mật IPTV không chỉ xử lý với các quyền truy cập của từng thuê bao màcòn phải bảo vệ các nội dung được lưu trữ trong mạng và tại thiết bị của kháchhàng Vì các nội dung này thường lưu cố định và dưới dạng video số chất lượngcao nên độ rủi ro tăng, chúng là mục tiêu hướng đến của các hacker Chi phí choviệc bảo mật tính trên thuê bao là một yếu tố quan trọng mà các nhà cung cấpdịch vụ cần phải tính đến, do vậy mô hình bảo mật là yếu tố quan trọng để giảmchi phí đầu tư

DRM cung cấp một hạ tầng bảo mật để bảo vệ tính cá nhân của nội dungvideo IP, không kể nội dung này là trong luồng truyền tải hay đang được lưu trữ.DRM cũng cung cấp bảo mật cho các giao dịch của thuê bao trong thanh toán vàtính cước Các giải pháp DRM sẽ cần phải tích hợp với nhiều phần tử trong mạngIPTV, bao gồm nền midleware, các máy chủ VoD, các set-top box các thiết bị từnhiều nhà cung cấp khác

DRM tăng cường các quy định sử dụng và do đó bảo vệ nội dung khỏi việc

sử dụng trái phép khi nó được truyền tải trên mạng Các nguyên tắc như vậy cóthể bao gồm ngày quá hạn xem, số lần được xem hay số lần copy Một số chứcnăng chính của hệ thống DRM bao gồm:

 Các kỹ thuật mật mã hóa sử dụng cho các thành phần xác thực và bảo vệchống lại các tấn công trên mạng Quá trình xác thực của các thành phần dựa trênDRM đạt được bằng cách sử dụng chữ ký điện tử và mã cấp phép

 Bản quyền số, được sử dụng để biểu thị các quyền của người sử dụng, thường

được gói trong phần cứng để ngăn ngừa việc sao chép và chia sẻ bất hợp pháp.

 Lưu trữ bảo mật giám sát thông tin trạng thái cấp phép, như số các lầnphần nội dung đã sử dụng Lưu trữ bảo mật cho phép số lần sử dụng hay khoảngthời gian sử dụng

g) Các giao thức mạng:

Nghiên cứu về IPTV sẽ không đầy đủ nếu thiếu các giao thức được sử dụngtrong các hệ thống này Các giao thức này gồm các giao thức truyền dẫn IP nhưUDP và RTP và các giao thức báo hiệu như RTSP và IGMP Trong các mạngtiên tiến, cần quan tâm tới nhiều loại giao thức khác như MPLS, SIP và PIM Tuynhiên, trong phần này, chúng ta sẽ đề cập đến các giao thức chính như UDP,RTP, RTSP và IGMP thường gặp trong quá trình truyền tải nội dung IPTV

- User Datagram Protocol (UDP)

UDP được quy định trong IETF RFC 768 và là một trong các giao thứcchính của bộ các giao thức IP Thuật ngữ “datagram” hay “packet” được sử dụng

để mô tả đoạn dữ liệu IP Mỗi gói IP chứa một tập hợp các trường theo thứ tự xácđịnh nhờ đó máy thu biết cách giải mã luồng số liệu Nhiều loại giao thức có thểđược đóng gói trong tải của gói tin IP

Một trong những ưu điểm chính của UDP là tính đơn giản của nó, giảmlượng mào đầu so với số liệu trong tải các mào đầu gói bao gồm:

 Địa chỉ cổng nguồn 16 bit

Trên thực tế, độ dài một gói IP có thể mang 7 gói luồng truyền tải

MPEG-TS (dài 188 byte) Tuy nhiên, UDP không có cơ chế phát lại và điều khiển luồng

như TCP

Hình 1.11: Các gói IP/UDP/RTP.

- Real Time Protocol (RTP)

RTP được quy định trong IETF RFC 3550 và IETF RFC 3551 và định rõdạng gói để truyền tải số liệu audio và video RTP gồm hai phần liên quan chặtchẽ với nhau:

 Real Time Protocol: cung cấp nhãn thời gian, đánh số thứ tự chuỗi và các

cơ cấu khác để kiểm soát vấn đề định thời Qua cơ cấu này, RTP tạo ra quá trìnhtruyền tải số liệu thời gian thực từ đầu cuối-tới-đầu cuối Sử dụng quá trình đánh

số chuỗi cho phép phát hiện các gói tin bị mất và sai thứ tự

 Real Time Control Protocol: được sử dụng để thu thập số liệu giám sát từđầu cuối-tới-đầu cuối, thông tin về quá trình truyền phát, QoS

Hình 1.12: Mào đầu RTP.

Cho dù RTP được thiết kế để không phụ thuộc vào các giao thức mạng phíadưới, UDP vẫn được sử dụng rộng rãi hơn Khi truyền tải luồng video MPEG-2,nhãn thời gian RTP đươc lấy từ trực tiếp từ xung nhịp được lấy mẫu 27 MHztrong PCR (Program Clock Reference) được tải trong luồng, nhờ đó đảm bảođồng bộ định thời hơn nữa Tuy nhiên, điều cần chú ý là RTP không quy định bất

kỳ cơ chế nào để khôi phục các gói bị mất, mà chỉ có thể phát hiện các gói bị mấtnhư mô tả ở trên

- Real Time Streaming Protocol (RTSP)

RTSP được quy định trong IETF RFC 2326, cho phép người sử dụng điềukhiển từ xa máy chủ đa phương tiện tương tự như các lệnh điều khiển VCR(Video Cassette Recorder), chẳng hạn play và pause Hình 1.13 minh họa giao

thức RTSP

Hình 1-13: Giao thức RTSP.

Thông thường, các bản tin RTSP được gửi từ các client, ngọai trừ một sốtrường hợp đặc biệt, các máy chủ gửi tới client Trong các hệ thống IPTV, RTSPđược sử dụng trong các ứng dụng VoD để khách hàng có thể truy cập và điềukhiển nội dung được lưu tại các máy chủ VoD Về bản chất VoD là quá trìnhthông tin một-tới-một được thiết lập qua phương thức unicast

- Internet Group Management Protocol (IGMP)

IGMP được quy định trong phiên bản mới nhất là IETF RFC 3376 IPmulticating được định nghĩa là quá trình truyền dẫn gói tin IP tới “nhóm máychủ” Nhóm máy chủ này được xác định bằng một địa chỉ IP duy nhất Trong hệthống IPTV, nhóm máy chủ sẽ là tập hợp các thuê bao muốn thu một chươngtrình riêng nào đó

Trên thực tế, điều này có nghĩa rằng các hệ thống truyền dẫn sử dụng IGMPkhông gửi tất cả nội dung tới tất cả các người dùng Sử dụng IGMP cho phépđiều khiển nội dung nào đến những người sử dụng nào và do đó kiểm soát đượclượng số liệu truyền qua mạng tại một thời điểm bất kỳ

IGMP là giao thức được sử dụng trong hệ thống IPTV để chuyển kênh Đápứng với các lệnh điều khiển từ xa, một loạt các lệnh IGMP được tạo ra để rờinhóm multicast hiện tại và nhập vào một dịch vụ khác Thời gian cần thiết đểthực hiện những lệnh này có ảnh hưởng trực tiếp tới thời gian chuyển kênh Cácnhà cung cấp midleware đang thực hiện rất nhiều kỹ thuật khác nhau để cải tiếnthời gian đáp ứng chuyển kênh

1.5 Vấn đề bảo mật trong IPTV:

Intellectual Property (IP) là thuật ngữ được sử dụng để mô tả các quyền hợppháp cho sở hữu trí tuệ, các phát minh sáng chế trong công nghệ cũng như trongsản xuất kinh doanh IP được dùng để ngăn cản sự đánh cắp hoặc sử dụng tráiphép các sản phẩm trí tuệ - ở đây là các nội dung chương trình - trong khi cung

cấp sự hỗ trợ hợp pháp cho phát triển các mô hình kinh doanh dựa trên các sảnphẩm này Bản quyền IP bao gồm một số nội dung như: Copyright, Patents,Trademarks và Design rights Bộ phận đóng vai trò quan trọng nhất trong việcphân phối nội dung thông qua IPTV là copyright.

Copyright gìn giữ các nội dung khỏi việc sao chép trái phép cũng như cáchoạt động khác như: làm giả, đưa nội dung ra công chúng trái phép, quảng bá –Broadcasting - và chỉnh sửa nội dung Luật bản quyền tác giả copyright đã đượcthực hiện ở hầu hết các nước trên thế giới ngày nay

Trong mạng IPTV có nhu cầu lớn về bảo mật nội dung Có một số lượnglớn các người sử dụng mong muốn bẻ gẫy hàng rào bảo mật để truy cập đến cácnội dung số trong hệ thống, sau đó cung cấp lại hoặc bán các nội dung này tráiphép, không có bản quyền Một cơ chế phù hợp cần được triển khai cho mỗi hệthống IPTV đảm bảo tương thích với cam kết bản quyền giữa chủ sở hữu nộidung và nhà phân phối nội dung

Hệ thống đảm bảo bản quyền IP trong hệ thống IPTV được hỗ trợ bởi một

số công nghệ, bao gồm DRM và các công nghệ truy cập DRM bao gồm một tậpcác cơ chế cho phép chủ sở hữu bản quyền nội dung quản lý tài nguyên nào đangđược truy cập bởi đối tượng nào – thuê bao của một hệ thống IPTV hay thậm chínhà cung cấp dịch vụ IPTV nào Thông qua DRM, người sở hữu bản quyền nộidung có thể đưa ra các quy tắc có thể áp dụng cho các đối tác phân phối nội dungchương trình của mình

DRM và công nghệ đảm bảo quyển tác giả IP thường được thực hiện thôngqua phần mềm và các phần mềm này phải có đảm bảo về tính an toàn bảo mậtnhất định Các phần mềm này được xây dựng và phát triển như các phần mềmkhác nên có thể cho phép các truy cập trái phép vào các nội dung chương trình.Nhà cung cấp dịch vụ IPTV phải đảm bảo các dịch vụ được cung cấp trongthị trường hợp pháp Các nội dung số đưa vào trong thị trường hợp pháp cầnđược hỗ trợ bởi dấu đánh dấu - Watermarks để đảm bảo vấn đề hợp lệ trong sửdụng dịch vụ Hơn nữa, chức năng Fingerprinting cũng phải được ứng dụng vào

hệ thống nhằm đơn giản hóa quá trình xác định sự sao chép trái phép Khi nộidung được đưa ra thị trường, DRM và các công nghệ đảm bảo bảo mật khác phảiđược triển khai để đảm bảo các nội dung cung cấp được bảo mật đối với sự truycập trái phép

Chương 2 CÁC VẤN ĐỀ VỀ QoS TRONG MẠNG IPTV

Hiện nay, QoS (chất lượng dịch vụ) đang trở thành một vấn đề rất đượcquan tâm trong viễn thông, đặc biệt là trong mạng chuyển mạng IP Để IPTV cókhả năng cạnh tranh với các hệ thống truyền hình khác thì đảm bảo QoS là yêucầu đặc biệt quan trọng.

2.1 Các khái niệm về QoS, QoE:

2.1.1 Khái niệm QoS:

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) định nghĩa QoS là:

“tập hợp các đặc trưng về định tính và định lượng của một hệ thống truyền dẫn

đa phương tiện nhằm đạt được các chức năng yêu cầu của một dịch vụ cụ thể” Nhà sản xuất thiết bị mạng hàng đầu Cisco thì đưa ra khái niệm: “QoS là thuật ngữ được dùng để xác định khả năng đảm cung cấp các cấp độ dịch vụ khác nhau với những hình thức lưu lượng khác nhau của mạng” QoS cho phép

chỉ định mức độ ưu tiên đối với các lưu lượng khác nhau và cho phép xác địnhcấp độ chất lượng dựa vào độ rộng băng thông hoặc thời gian trễ… QoS được

định nghĩa “là một tập hợp các công cụ cho phép người quản trị mạng có thể đảm bảo chắc rằng cấp độ tối thiểu của các dịch vụ được cung cấp một lưu lượng xác định” ” Một cách đơn giản, QoS có thể hiểu là “khả năng phân biệt đối xử giữa các gói tin (packet) truyền qua mạng căn cứ vào nội dung của gói tin đó”.

2.1.1.2 Ý nghĩa:

Các tham số QoS có thể được dùng để đo lường chất lượng của một dịch

vụ, đánh giá khả năng cung cấp dịch vụ của hệ thống mạng viễn thông… Đặcbiệt, việc theo dõi các tham số QoS giúp nhà cung cấp dịch vụ có thể đưa ra cácgiải pháp thích hợp nhằm đảm bảo cung cấp QoS cho khách hàng( QoSmechanisms) Do tính quan trọng của ứng dụng này, mà đôi khi thuật ngữ “QoS”còn được dùng thay cho “QoS mechanisms)

2.1.2 Khái niệm QoE:

QoS trong IPTV chỉ thuần túy là các tham số kỹ thuật để đảm bảo duy trìchất lượng dịch vụ ở một mức nào đấy Các tham số kỹ thuật trong QoS như là:Băng thông, độ trễ biến động trễ (Jitter), tỷ lệ mất gói, thời gian khả dụng Tuynhiên đối với người dùng phổ thông, họ không hề biết cũng như không quan tâmtới các chỉ tiêu kỹ thuật như trên mà chỉ dựa trên các cảm giác của bản thân đểđưa ra nhận xét về chất lượng của dịch vụ Vì thế một khái niệm mới đã hìnhthành là QoE (Quality of Experience - Chất lượng chải nghiệm), đơn giản QoEchỉ là các nhận xét đánh giá chủ quan của người sử dụng dịch vụ Tóm lại là QoS

là ngôn ngữ của người làm kỹ thuật còn QoE là ngôn ngữ của người sử dụng dịch

vụ Vậy có mối liên hệ nào giữa QoS và QoE không? Và làm thế nào để ánh xạchính xác giữa một bên là các thông số kỹ thuật có tính chính xác cao và một bênchỉ là cảm giác chủ quan của con người

Một điều nữa là đảm bảo QoS chưa chắc đã đảm bảo QoE Tuy nhiên vẫn

có một sự liên quan nào đó nhất định giữa QoS và QoE Có thể dựa trên điểmđánh giá trung bình MOS (Mean opinion score) từ 1 đến 5 để thiết lập QoE Tuynhiên còn phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố mang tính con người nữa chứ khôngthuần túy mang tính kỹ thuật như vậy Ví dụ để ánh xạ từ QoS vào QoE để đưa racác số liệu cụ thể có thể được thực hiện bằng cách làm survey Cho một nhómngười cùng xem các đoạn video hay cùng nghe các đoạn thoại có các mức MOSkhác nhau để lấy các nhận xét cảm quan rồi dựa trên xác suất thống kê để tínhcác mức QoE Phương pháp đánh giá QoE trong IPTV dựa vào các yếu tố kỹthuật đặc thù của IPTV (truyền hình và âm thanh) Ta vẫn xét các ảnh hưởng củamạng lên các gói tin nội dung hình ảnh và âm thanh từ đó ảnh hưởng trực tiếpđến người xem và đánh giá được QoE Một ví dụ: Nếu các gói IP đến quá nhanh

sẽ làm tràn bộ đệm, dẫn đến hiện tượng các gói bị mất (do bộ đệm chỉ có dunglượng giới hạn) Với người xem, ảnh hưởng sẽ bị biến dạng và những chi tiếttrong ảnh bị nhòe, hoặc bị mất Ngược lại, nếu các gói IP đến quá chậm thì bộđệm không có gì để đưa vào bộ giải mã, dẫn đến hiện tượng ngừng hình, giậthình khi xem QoE cho IPTV có thể được đánh giá qua tham số MDI (Mediadelivery index) MDI được xây dựng dựa trên sự ánh xạ của hai tham số của QoS

là độ trễ (delay) và tỷ lệ tổn thất dữ liệu (packet loss) MDI = Delay: Packet loss.Hai tham số này có thể đo được dễ dàng tại bất cứ điểm nào trên mạng Từ MDI

có thể ánh xạ đến QoE để có thể đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp Một sốphương pháp đo kiểm, đánh giá QoE khác như: MPQM, V-factor

2.1.3 Liên quan giữa QoS và QoE:

QoS đơn thuần đưa đến NSD những khái niệm kỹ thuật khá khô cứng vềchất lượng dịch vụ QoS chủ yếu tập trung vào mô tả các tiêu chí khách quan,mang tính kỹ thuật mà hạ tầng mạng hay ứng dụng cần phải đạt được để chấtlượng dịch vụ được đảm bảo Nói một cách khác QoS có thể coi là ngôn ngữ kỹthuật chung của chất lượng mà các ứng dụng và hạ tầng mạng sử dụng.

Vấn đề nằm ở chỗ những khái niệm QoS như độ trễ, tỷ lệ mất của các gói

IP không truyền tải những thông tin thiết thực cho đại đa số NSD đầu cuối Điều

mà NSD thật sự quan tâm là cảm nhận đánh giá cá nhân theo một cách diễn giảithông thường khi sử dụng dịch vụ, như chất lượng hình ảnh của đoạn phim có tốtkhông, hình ảnh và tiếng nói của trong phim có khớp nhau không vv Xét từ góc

độ thương mại cung cấp dịch vụ, mục tiêu cuối cùng của nhà cung cấp dịch vụphải là sự hài lòng của khách hàng Đây là yếu tố để thu hút NSD và mở rộngmạng lưới phục vụ của nhà cung cấp Để đánh giá chất lượng của dịch vụ, rất cầnthiết phải đặt tâm điểm vào mức độ hài lòng, yếu tố chủ quan mang tính chất conngười của NSD đầu cuối Chỉ có như vậy thì dịch vụ mới bám sát nhu cầu thịtrường và có cơ hội phát triển, mở rộng

Thực tế đó đòi hỏi phải thiết lập một cách diễn tả chung, dễ hiểu cho ngườidùng đầu cuối về chất lượng dịch vụ Đó chính là lý do đưa ra khái niệm QoE.QoE là ngôn ngữ chung để các ứng dụng và NSD đầu cuối sử dụng khi tiếp cậnvấn đề chất lượng của dịch vụ Nói cách khác, QoE là thước đo sự hài lòng củaNSD với dịch vụ họ đang sử dụng, dựa trên những đánh giá chủ quan Như vậy,cũng có thể nhìn nhận QoE được tổng hợp từ các tham số thuần túy mang tính kỹthuật QoS và các yếu tố khác không mang tính kỹ thuật như các đặc tính của hệthống thị giác và thính giác con người, sự đơn giản khi đăng ký sử dụng dịch vụ,giá cả dịch vụ, nội dung dịch vụ, tính sẵn sàng hỗ trợ từ nhà cung cấp QoEthường được biểu hiện bằng những đánh giá mang tính cảm nhận cá nhân như

“xuất sắc”, “tốt”, “trung bình”, “tạm chấp nhận”, “kém”

Chúng ta cùng xem xét một ví dụ điển hình về vai trò của những yếu tố conngười trong sự đánh giá chất lượng Trên hình 2.1 có hai bức tranh về cùng mộtphong cảnh Tham số QoS đo tỷ lệ giữa tín hiệu và nhiễu (PSNR: Peak-Signal-to-Noise-Ratio) của hai bức tranh được giữ ở mức như nhau Như vậy, nếu chỉthuần túy dựa trên tham số kỹ thuật PSNR thì hai bức tranh sẽ được đánh giá cóchất lượng như nhau Nhưng với hệ giác quan của NSD đầu cuối, tức là ngườitrực tiếp xem hai bức tranh, rõ ràng là chất lượng của bức tranh bên trái tốt hơnnhiều so với bức tranh bên phải NSD có thể xếp bức tranh bên trái vào mức “tạm

chấp nhận”, thậm chí “trung bình”, nhưng bức tranh bên phải chỉ ở mức “kém”.Tại sao lại như vậy?

Cả hai bức tranh đều bị nhiễu Tuy nhiên, bức tranh bên trái có nhiễu tần sốcao, bức tranh bên phải có nhiễu ở tần số thấp Hệ giác quan con người khôngcảm nhận được tốt (nói cách khác là “không nhìn thấy”) các nhiễu ở tần số caonhư đối với nhiễu ở tần số thấp, do đó NSD hài lòng với bức tranh bên trái hơn

so với bức tranh bên phải Bên cạnh đó là nội dung của bức tranh Nhiễu của bứctranh bên trái chỉ nằm ở phần dưới bức tranh (nơi có các khối đá xám, nước biển,với nhiều góc cạnh trên hình ảnh) Trên nền nội dung như vậy mắt thường củaNSD rất khó nhận ra lỗi Ngược lại, trong bức tranh bên phải, nhiễu có ở phầntrên của bức tranh, nơi chi có thuần cảnh bầu trời mây xanh Trên nền nội dungnhư vậy, tác động của nhiễu dễ dàng được mắt thường quan sát thấy Như vậynội dung của bức tranh, địa điểm có nhiễu xuất hiện, cũng rất quan trọng và cóảnh hưởng đến đánh giá của NSD

Hình 2.1: Đánh giá theo hệ thị giác chủ quan của NSD

QoS như chúng ta đều biết có thể được thực hiện bằng các giải pháp, cơ chế

áp dụng trong mạng, ví dụ như điều khiển đầu vào CAC (Call AdmissonControl), phân loại chất lượng dịch vụ, quản lý tài nguyên (resourcemanagement) hay cung ứng thừa tài nguyên (over-provisioning) Các giải phápQoS về bản chất là công cụ mà các nhà quản trị và khai thác mạng áp dụng đểđem lại QoE Tuy vậy, nếu chỉ đảm bảo đáp ứng tốt các tham số QoS chưa chắcchắn đã đem lại sự hài lòng về dịch vụ cho NSD vì như đã thảo luận ở trên, QoEcòn bao hàm các nhân tố khác ngoài các tham số QoS Cũng vì thế, đối với cácnhà cung cấp dịch vụ, việc đo kiểm được QoE của người dùng và sau đó sửa đổiphù hợp dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của NSD là rất quan trọng

2.2 Kĩ thuật đảm bảo QoS:

Chất lượng khai thác dịch vụ: khả năng user có thể sử dụng một dịch vụthành công một cách dễ dàng.

Chất lượng phục vụ: khả năng thực hiện dịch vụ khi user trong một điềukiện cụ thể, khả năng duy trì dịch vụ không xảy ra suy yếu, gián đoạn trong suốtthời gian yêu cầu Chất lượng phục vụ được chia nhỏ thành: khả năng truy nhập,khả năng duy trì và mức độ hoàn hảo dịch vụ

Chất lượng an toàn: đảm bảo tính an toàn thông tin cho khách hàng, chốnglại việc giám sát trái phép và sử dụng gian lận dịch vụ, an toàn cho hệ thống thiết

bị và an toàn cho người sử dụng

Đây là những thông số tương đối, do đó, để đánh giá QoS bằng những con

số cụ thể, người ta cần xét những tham số có thể đo đạt được

2.2.1.2 QoS nhìn từ những khía cạnh khác nhau:

QoS có thể được nhìn từ những góc độ khác nhau, khuyến nghị G.1000đưa ra 4 quan điểm cho QoS bao gồm: yêu cầu QoS của khách hàng, QoS nhàcung cấp đưa ra, QoS nhà cung cấp đạt được và cảm nhận QoS của khách hàng.Các quan điểm này có quan hệ nhân quả với nhau trên cơ sở yêu cầu của khách

hàng là điểm khởi đầu (starting point)