Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng IPTV và ứng dụng triển khai tại IPTV Bắc Ninh

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

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) MỤC LỤC MỤC LỤC .I THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .IV DANH MỤC HÌNH VẼ .VII DANH MỤC BẢNG BIỂU IX LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV Ở VIỆT NAM 3 1.1. Giới thiệu IPTV 3 1.1.1. Khái ni m IPTVệ 3 1.1.2. M t s đ c đi m IPTVộ ố ặ ể 3 1.1.3. S khác bi t gi a IPTV và Internet TVự ệ ữ .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 tri n d ch v IPTV c a VNPTể ị ụ ủ 7 1.3.2. Tình hình phát tri n d ch v IPTV c a FPTể ị ụ ủ .11 1.3.3. Tình hình phát tri n IPTV c a VTCể ủ 12 1.4. Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV 13 1.4.1. D ch v video IPTVị ụ .14 1.4.1.1. Dịch vụ video quảng bá 14 1.4.1.2. Dịch vụ Video theo yêu cầu .15 1.4.2. D ch v âm thanh IPTVị ụ .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. D ch v trò ch iị ụ ơ .17 1.4.4. D ch v thông tin tích h pị ụ ợ 17 1.4.4.1. Dịch vụ thoại tích hợp 18 1.4.4.2. Dịch vụ Internet tích hợp 18 1.4.5. D ch v qu ng cáoị ụ ả .18 1.4.6. D ch v t ng tácị ụ ươ 19 1.4.6.1. Ghi hình riêng tư (PVR) .19 1.4.6.2. Ghi hình riêng tư trên mạng (nPVR) 19 1.4.6.3. Bình chọn và dự đoán .19 1.4.6.4. Giáo dục trên ti vi .20 1.4.6.5. Thương mại trên ti vi 20 1.4.6.6. Tương tác qua di động .20 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 I Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 1.4.6.7. Tin nhắn trên ti vi 20 1.4.7. D ch v truy n hình h i nghị ụ ề ộ ị 21 1.4.8. D ch v gia t ng khácị ụ ă 21 1.4.8.1. Tin nhắin SMS/MMS .21 1.4.8.2. Thư điện tử trên ti vi .21 1.4.8.3. Chia sẻ truyền thông (an bum ảnh) 21 1.4.8.4. Ghi nhật ký hình ảnh .21 1.4.8.5. Quan sát toàn cầu 22 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP 23 2.1. Kiến trúc hệ thống IPTV 23 2.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 24 2.3. Mạng cung cấp dịch vụ Triple Play 25 2.4. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV 26 2.4.1. Chu n nén MJPEG và Waveletẩ .27 2.4.2. Chu n nén MPEG-x và H.26xẩ .28 2.4.3. Chu n nén MPEG-2ẩ 29 2.4.4. Chu n nén MPEG-4:ẩ .30 2.4.4.1. Phân phối các luồng dữ liệu .31 2.4.4.2. Hệ thống 32 2.4.4.3. MPEG-4 Audio .33 2.4.4.4. MPEG-4 Visual .33 2.4.5. Chu n nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVCẩ 34 2.5. Giao thức mạng 38 2.6. Mạng truyền tải dịch vụ IPTV 41 2.6.1. Video Sites 42 2.6.1.1. Thiết bị đầu cuối đặc biệt .42 2.6.1.2. Trung tâm nguồn hình ảnh 42 2.6.1.3. Trung tâm chuyển mạch hình ảnh 43 2.6.2. Các yêu c u v d ch v Videoầ ề ị ụ .43 2.6.2.1. Băng tần cao 43 2.6.2.2. Băng tần không đối xứng .43 2.6.2.3. Chất lượng dịch vụ .43 2.6.2.4. Thời gian đổi kênh video quảng bá .44 2.6.3. H ng phát hình nhướ ả .45 2.6.3.1. Dịch vụ Video ở lớp 3 45 2.6.3.2. Kiến trúc chuyển tiếp video 46 2.6.4. Chuy n ti p truy nh p Internetể ế ậ 48 2.6.4.1. Chuyển tiếp thoại 49 2.6.4.2. Kiến trúc truyền tải biên .49 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 II Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 2.6.5. Các ch c n ng DSLAMứ ă 50 2.6.6. Các ch c n ng c ng truy nh p gia đình (HAG)ứ ă ổ ậ .51 2.6.6.1. Sự phân chia lưu lượng dựa trên các cổng vật lý .52 2.6.6.2. Sự phân chia lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC 52 CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG IPTV VÀ ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI TẠI VNPT BẮC NINH 54 3.1. Khái niệm QoE và QoS 54 3.2. Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ Video 56 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV 57 3.3.1. Y u t ch t l ng ngu n tín hi u videoế ố ấ ượ ồ ệ .57 3.3.2. Y u t mã hóa tín hi uế ố ệ .58 3.3.3. Y u t đ dài nhóm nh (GOP)ế ố ộ ả 59 3.3.4. Y u t gói tinế ố .60 3.3.5. Y u t th t gói tinế ố ứ ự 60 3.3.6. Y u t m t góiế ố ấ .60 3.3.7. Y u t trế ố ễ 62 3.3.8. Y u t rung phaế ố .62 3.3.9. Y u t tranh ch p v i các d ch v triple-play khácế ố ấ ớ ị ụ .62 3.3.10. Yêu t tham s c u hìnhố ố ấ .62 3.3.11. Y u t máy chế ố ủ 63 3.4. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 63 3.4.1. Ph ng pháp đo ch t l ng video đ nh tínhươ ấ ượ ị 63 3.4.2. Ph ng pháp đo ch t l ng video đ nh l ngươ ấ ượ ị ượ 64 3.4.2.1. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ 65 3.4.2.2. Hệ thống đo chất lượng videodựa trên mô hình không tham chiếu 67 3.4.2.3. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn 68 3.4.3. Ph ng pháp đo gián ti p ch t l ng videoươ ế ấ ượ 68 3.4.3.1. Hệ số trễ 69 3.4.3.2. Tỉ lệ mất gói 70 3.4.4. Ph ng pháp đo th i gian chuy n kênhươ ờ ể 71 3.4.5. Ph ng pháp đánh giá đ tin c yươ ộ ậ .73 3.4.6. Ph ng pháp ki m tra đ b o m tươ ể ộ ả ậ 74 3.4.7. Các đi m đo giám sát ch t l ngể ấ ượ 75 3.5. Các yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV 77 3.5.1. Ch tiêu ch t l ng tín hi u videoỉ ấ ượ ệ .77 3.5.1.1. Các tham số lớp truyền dẫn 77 3.5.2. Ch tiêu th i gian t ng tácỉ ờ ươ 78 3.5.3. Ch tiêu đ ng b gi a tín hi u hình và ti ngỉ ồ ộ ữ ệ ế 79 3.6. Ứng dụng triển khai IPTV tại Viễn Thông Bắc Ninh 79 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 III Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) 3.6.1. V trí đ a lýị ị 79 3.6.2. Tình hình tri n khai IPTV t i VNPT B c Ninhể ạ ắ 81 3.6.3. Khai thác, qu n lý thuê bao MyTVả .84 3.6.3.1. Khai báo mới tài khoản cho khách hàng 85 3.6.3.2. Quản lý thuê bao MyTV .89 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiê ́ ng 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 IV Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) DNS Domain Name System Hệ thống tên miền DRM Digital Right Management Quản lý quyền sử dụng số DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Thiết bị ghép kênh đường dây thuê bao số DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số DVB-H Digital Video 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 V Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) MOS Mean Opinion Score Điểm ý kiến trung bình MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh động MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo PIM Protocol Independent Multicast Giao thức đa hướng độc lập PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm PPPoE Point-to-Point 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 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VI Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) VSAQ Video Service Audio Quality Chất lượng âm thanh dịch vụ Video VSCQ Video Service Control Quality Chất lượng điều khiển dịch vụ Video VSMQ Video Service Multimedia Quality Chất lượng đa phương tiện dịch vụ Video VSPQ Video Service Picture Quality Chất lượng ảnh dịch vụ Video VSTQ Video Service Transmission Quality Chất lượng truyền dịch vụ Video WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng quang Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VII Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1:IPTV là công nghệ của tương lai 4 Hình 2:Mô hình chuẩn IPTV 6 Hình 3:Mô hình IPTV thực tế 7 Hình 4:Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của VASC 8 Hình 5:Dịch vụ iTV của FPT 11 Hình 6:Kiến trúc chung của một hệ thống IPTV 23 Hình 7:Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 24 Hình 8:Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ Triple Play 26 Hình 9:Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén 27 Hình 10:Mô hình các lớp hệ thống MPEG-4 31 Hình 11:So sánh hoạt động của các chuẩn nén 38 Hình 12:So sánh về yêu cầu băng thông, lưu trữ và thời gian tải của các chuẩn nén 38 Hình 13:So sánh các phương thức truyền dẫn 38 Hình 14:So sánh lưu lượng sử dụng giữa Unicast và Multicast 40 Hình 15:Kiến trúc mạng truyền tải dịch vụ IPTV 42 Hình 16:Kiến trúc Lớp 3 của mạng truyền tải dịch vụ Video 45 Hình 17:Kiến trúc chuyển tiếp video 47 Hình 18:Cấu hình chuyển tiếp truy nhập Internet 48 Hình 19:Cấu hình chuyển tiếp thoại 49 Hình 20:Mạng truyền tải biên 50 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VII Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) Hình 21:DSLAM Bridge-Group 51 Hình 22:Phân chia lưu lượng trên các cổng vật lý 52 Hình 23:Mố tương quan giữt QoE và QoS 55 Hình 24:Các yếu tố tác động tới QoE 55 Hình 25:Hệ thống phân phối dịch vụ video đầu cuối-tới-đầu cuối 58 Hình 26:Các loại lỗi lớp vật lý và giao thức 58 Hình 27:Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ 67 Hình 28:Giám sát chất lượng video sử dụng mô hình rút gọn 68 Hình 29:Mạng IPTV với rung pha bằng 0 69 Hình 30:Mạng IPTV có rung pha 70 Hình 31:Tính các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV 71 Hình 32:Cấu hình đo trễ chuyển kênh 72 Hình 33:Kiểm tra bảo mật theo dựa trên DHCP Option 82 75 Hình 34:Kiểm tra ứng dụng firewall 75 Hình 35:Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTV 76 Hình 36:Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh 81 Hình 37:Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh 82 Hình 38:Giao diện thêm một khách hàng mới 85 Hình 39:Thêm người sử dụng từ một danh sách dưới dạng file 86 Hình 40:Danh sách khách hàng đang chờ kiểm tra lắp đặt dịch vụ IPTV 87 Hình 41:Giao diện kiểm tra và cập nhật tình trạng lắp đặt 87 Hình 42:Gửi mail thông báo cho khách hàng về khả năng lắp đặt 88 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 VIII Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) Hình 43:Giao diện thực hiện đồng bộ dữ liệu 89 Hình 44:Giao diện thay đổi gói cước sử dụng 89 Hình 45:Giao diện thay đổi trạng thái sử dụng dịch vụ 90 Hình 46:Giao diện thay đổi bộ giải mã 91 Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 IX [...]... cục như sau: Chương 1: Tổ ng quan IPTVvà tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam Chương 2: Công nghệ tuyền hình trên IP Chương 3: Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng IPTV và ứng dụng triển khai tại IPTV Bắc Ninh Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 1 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV) Do đặc điểm công nghệ, thời gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài... xác định và truyền vào các kênh, trong khi đó, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV truyền trên các kênh các phim và các chương trình truyền hình thông thường do các hãng phim và hãng truyền hình lớn cung cấp Với dung lượng băng thông ngày càng cao và các kỹ thuật nén tiên tiến cùng với như cầu của các nhà khai thác viễn thống muốn cung cấp các dịch vụ video tới người sử dụng của mình là những yếu tố thúc... video tới đối tượng sử dụng Ngược lại, IPTV sử dụng các mạng riêng bảo mật để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng Giới hạn địa lý: đối tượng sử dụng Internet không truy cập được các mạng do Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 4 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam các nhà khai thác viễn thông ở hữu và vận hành và bản thân các mạng này được giới... nhà cung cấp đang triển khai dịch vụ IPTV trên mạng băng rộng xDSL Trong tương lai gần, truyền hình HDTV sẽ được ứng dụng triển khai rộng rãi trong nước để cung cấp dịch vụ truyền hình chất lượng cao cho người sử dụng Tại Việt Nam, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đang cạnh tranh nhằm cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ băng thông rộng với chất lượng cao và giá rẻ Họ cũng... 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... cả các kênh cho mọi đối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 3 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu Tính năng hấp dẫn này cho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị - Việc xem nội dung IPTV. .. 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... Hà Nội, ngày 10 tháng 08 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Diện Nguyễn Văn Diện Lớp: H09VT3 2 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương 1: Tổng quan IPTV và tình hình triển khai IPTV ở Việt Nam CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV Ở VIỆT NAM 1.1 Giới thiệu IPTV 1.1.1 Khái niệm IPTV IPTV là tên viết tắt của cụm từ Internet Protocol Television - truyền hìnhqua giao thức Internet, Telco Televison... 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... 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