Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tương tác VOD trên hạ tầng mạng VTVCAB

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGUYỄN VĂN LỰC NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH TƢƠNG TÁC - VOD TRÊN HẠ TẦNG MẠNG VTVCAB Ngành: Công nghệ Thông tin Chuyên ngành: Quản lý Hệ thống Thông tin LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Lê Quang Minh HÀ NỘI - 2015  ii  LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Văn Lực Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  iii  LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập rèn luyện Viện Công nghệ Thông tin - Đại học Quốc gia Hà Nội, đến em hoàn thành chƣơng trình học tập luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Công nghệ Thông tin, phòng ban quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập rèn luyện tốt Xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Cô giáo Viện Công nghệ Thông tin, Đại học Quốc Gia nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho chúng em suốt trình học tập Viện Trong luận văn có sử dụng số tài liệu tác giả nƣớc Xin cảm ơn tác giả, nguồn tài liệu… giúp em có thêm kiến thức để hoàn thiện luận văn Trong suốt trình luận văn, em nhận đƣợc hƣớng dẫn, bảo tận tình Tiến sĩ Lê Quang Minh, trƣởng phòng Khoa học Công nghệ đào tạo, Viện Công nghệ Thông tin - Đại học Quốc gia, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tận tình giúp đỡ em suốt thời gian qua Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy tất giúp đỡ quý báu Xin chân thành cảm ơn bạn học viên lớp CIO - K02 - ngƣời bạn nhiệt tình giúp đỡ, chia kinh nghiệm học tập nhƣ sống Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn đến gia đình tôi, ngƣời thân yêu tạo điều kiện để có hội đƣợc học tập hoàn thành luận văn Học viên Nguyễn Văn Lực Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  iv  MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Các vấn đề nghiên cứu đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Kết cấu luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VOD VÀ CÁC DỊCH VỤ GIA TĂNG 1.1 DỊCH VỤ CƠ BẢN 1.1.1 Truyền hình cáp hữu tuyến CATV 1.1.2 Truyền hình độ nét cao HD 1.2 DỊCH VỤ GIA TĂNG 11 1.2.1 Internet truyền hình cáp 11 1.2.2 Truyền hình qua Internet IPTV 11 1.2.3 Các dịch vụ giá trị gia tăng khác 13 1.3 TRUYỀN HÌNH TƢƠNG TÁC - VOD 14 1.3.1 Lịch sử phát triển dịch vụ VOD 14 1.3.2 Các dịch vụ theo yêu cầu 15 1.4 XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA VOD 15 1.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 18 CHƢƠNG 19 KHẢO SÁT HẠ TẦNG MẠNG VTVCAB 19 2.1 GIỚI THIỆU VỀ VTVCAB 20 2.2 HIỆN TRẠNG VTVCAB 24 2.3 HẠ TẦNG MẠNG HFC 25 2.4 HỆ THỐNG CAS 26 2.5 CÔNG NGHỆ INTERNET 29 2.1.1 Công nghệ GPON 29 2.1.2 Công nghệ DOCSIS 30 2.1.3 Công nghệ EoC 30 2.1.4 So sánh công nghệ GPON, EOC, DOCSIS 31 2.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG 34 Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  v  CHƢƠNG 35 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI VOD TẠI VTVCAB 35 3.1 3.2 GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ 36 3.1.1 Truyền hình theo yêu cầu VOD 36 3.1.2 Lịch phát sóng điện tử EPG 39 3.1.3 Hệ thống quản lý quyền số DRM 41 3.1.4 Phần mềm quản lý phân phối nội dung SDP (CMS & WFM) 45 3.1.5 Phần mềm quản lý dịch vụ tƣơng tác Middleware 46 GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI 49 3.2.1 Lựa chọn loại hình triển khai dịch vụ 49 3.2.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống 50 3.3 YÊU CẦU KĨ THUẬT 51 3.4 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP 53 3.5 MỘT SỐ KẾT QUẢ TRIỂN KHAI 54 3.6 3.5.1 Giao diện 54 3.5.2 Phần cứng 55 KẾT LUẬN CHƢƠNG 57 KẾT LUẬN 58 HƢỚNG PHÁT TRIỂN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  vi  DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Khái niệm Ý nghĩa API Application Programming Interface: Bộ giao diện lập trình ứng dụng CAS Conditional Access System: Hệ thống khóa mã truy cập có điều kiện CDN Content Devilery Network: Mạng phân phối nội dung CMS Content Management System: Hệ thống quản lý nội dung CMTS Cable Modem Termination Systems: Thiết bị truyền liệu mạng cáp DRM Digital Rights Management: Hệ thống quản lý quyền số EPG Electronic program guide: Lịch phát sóng điện tử HFC Hybrid Fiber-Coaxial: Mạng lai ghép cáp quang - đồng trục ITV Interactive Television: Truyền hình tương tác OTT Over-The-Top: Dịch vụ cung cấp nội dung mạng viễn thông PVR Personal Video Recorder: Ghi video cá nhân SDK Software Development Kit: Bộ công cụ phát triển phần mềm SDP Service Delivery Platform: Hệ thống tảng phân phối dịch vụ STB Set Top Box: Đầu thu kỹ thuật số VOD Video on Demand: Truyền hình theo yêu cầu WFM Workflow Management: Hệ thống quản lý tiến trình công việc Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  vii  DANH MỤC HÌNH VẼ Thời gian khán giả xem truyền hình ngày Việt Nam [13] Hình 1.1: Thuê bao doanh thu Truyền hình cáp [1, tr 71,73] Hình 1.2: Sơ đồ tổng quan mạng truyền hình cáp Hình 1.3: Tƣơng quan độ phân giải HD .9 Hình 1.4: Mô hình tổng quan hệ thống HDTV Hình 1.5: Mô hình tổng quan hệ thống Internet truyền hình cáp 11 Hình 1.6: Sơ đồ khối hệ thống IPTV .12 Hình 1.7: Dịch vụ truyền hình tƣơng tác xu hƣớng sử dụng tƣơng lai [10] 16 Hình 2.1 Cơ cấu tổ chức VTVCab [22] .23 Hình 2.2: Hiện trạng hệ thống dịch vụ VTVcab 24 Hình 2.3: Mô hình tổng quan mạng HFC 25 Hình 2.4: Sơ đồ khối tổng quan hệ thống CAS 26 Hình 2.5: Sơ đồ tổng quan PON 29 Hình 2.6: Sơ đồ tổng quan DOCSIS 30 Hình 2.7: Sơ đồ tổng quan EoC .31 Hình 3.1: Giao diện dịch vụ VOD STB [15] 37 Hình 3.2: Sơ đồ khối tổng quan hệ thống VOD [12] 37 Hình 3.3: Sơ đồ tổng quan hệ thống VOD [24] 38 Hình 3.4: Giao diện dịch vụ EPG STB [19] 40 Hình 3.5: Sơ đồ tổng quan hệ thống EPG [18] 40 Hình 3.6: Cơ chế xác thực DRM 43 Hình 3.7: 10 bƣớc xác thực DRM [17] 44 Hình 3.8: Phần mềm quản lý phân phối nội dung [16] 45 Hình 3.9: Kiến trúc Middleware [20] 46 Hình 3.10: Các ứng dụng tƣơng tác đƣợc tích hợp tảng Middleware [25] 48 Hình 3.11: Sơ đồ tổng quan hệ thống Middleware .48 Hình 3.12: Mô hình tổng quan hệ thống VOD VTVcab 50 Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab   MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong xã hội ngày nay, nhu cầu truyền thông thông tin ngày tăng nhanh, mạnh mong muốn tiếp cận thông tin nhanh chóng, đa phƣơng tiện ngày phổ biến nƣớc giới Ở Việt Nam, Internet mang đến cho ngƣời sử dụng hình thức mẻ, thú vị, hiệu để tiếp cận nguồn thông tin đa chiều, khách quan đáng tin cậy Theo số liệu thống kê từ eMarketer năm 2014 số ngƣời sử dụng Internet lên đến 36 triệu ngƣời toàn lãnh thổ, chiếm tỷ lệ 39% dân số có mức tăng trƣởng ấn tƣợng khối ASEAN [13] Mặc dù Internet Việt Nam phát triển nhƣ vậy, nhƣng phần lớn dân số cập nhật tin tức, giải trí nhận thông tin từ TV, khu vực dân chƣa tiếp cận Internet Khảo sát eMarketer sáu thành phố lớn Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh, Nha Trang, Cần Thơ kết cho thấy thói quen xem truyền hình Việt Nam cao, lên đến tiếng ngày Thời gian khán giả xem truyền hình ngày Việt Nam [13] Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab   Truyền hình tƣơng tác dạng truyền hình cho phép ngƣời xem tham gia, điều khiển chƣơng trình truyền hình Với dạng truyền hình truyền thống, đƣờng truyền truyền hình chiều Các nhà đài cho phép khán giả xem gì, vào nào, kênh quyền họ Với truyền hình tƣơng tác, khán giả đƣợc trực tiếp tham gia vào chƣơng trình phát sóng Khán giả ngƣời xem TV ngƣời trƣờng quay Ví dụ, chƣơng trình "Ai triệu phú" phát sóng, chƣơng trình truyền hình tƣơng tác nhƣ khán giả ngƣời trƣớc TV đƣợc phép trả lời, phản hồi thiết bị đầu thu kỹ thuật số thiết bị có kết nối với Internet Ngoài ra, khách hàng trải nghiện dịch vụ truyền hình tƣơng tác khác nhƣ: xem lại chƣơng trình phát phát, ghi lại chƣơng trình chiếu dựa lịch phát sóng điện tử hay nhƣ tham gia chƣơng trình bình chọn, gameshow tƣơng tác với mạng xã hội Facebook, Twitter, … Khách hàng sử dụng thiết bị có kết nối Internet để trải nghiệm dịch vụ công nghệ đa hình tảng công nghệ OTT lúc nơi Cùng với việc chất lƣợng sống ngƣời ngày nâng cao nhu cầ u xem và thƣởng thƣ́c các dich ̣ vu ̣ truyề n hin ̀ h cũng thay đổ i Do vâ ̣y viê ̣c cải ti ến nâng cao chấ t lƣơ ̣ng các dich ̣ vu ̣ truyề n hình là xu thế tấ t yế u Viê ̣c cung ƣ́ng dich ̣ vu ̣ tƣơng tác giá trị gia tăng sẽ giúp ngƣời xem có mô ̣t quan niê ̣m mới mẻ về truyề n hin ̀ h nhƣ đem lại nguồn thu lớn cho nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền Ngƣời xem không còn lê ̣ thuô ̣c vào các kênh chƣơng trin ̣ ̀ h với nô ̣i dung đã đƣơ ̣c đinh sẵn mà hoàn toàn có thể chủ đô ̣ng xem các chƣơng trình mình yêu thích kèm dịch vụ tƣơng tác đại lúc nơi Một dịch vụ truyền hình tƣơng tác truyền hình theo yêu cầu VOD Đây dịch vụ có tác động qua lại ngƣời xem nhà cung cấ p dich ̣ vu ̣ truyề n hiǹ h Cụ thể ngƣời xem yêu cầ u nhƣ̃ng chƣơng trin ̀ h phim truyê ̣n, chƣơng trình thể thao, ca nha ̣c mà yêu thích sẵn sàng trả chi phí cho viê ̣c đáp ƣ́ng của nhà cung cấ p dich ̣ vu ̣ Trên thế giới VOD bắ t đầ u đƣơ ̣c đƣa vào khai thác thƣơng ma ̣i tƣ̀ năm 1990 Hồng Kông [23] nhanh chóng phát triển giới Điển hình Mỹ, đến năm 2010, 80% ngƣời dùng Internet Mỹ sử dụng dịch vụ VOD [14] Số lƣợng thuê bao VOD tăng vọt qua năm 2003 có 90 triê ̣u ngƣời sƣ̉ du ̣ng VOD , năm 2005 có 138 triê ̣u thuê bao dự kiến hết năm 2015 500 triê ̣u khách hàng lƣ̣a cho ̣n sƣ̉ dụng dịch vụ [9] Do đề tài “Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab” thiết thực cấp bách nhằm triển khai dịch vụ để khẳng định vị trí nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền hàng đầu Việt Nam VTVcab, nhƣ khẳng định thƣơng hiệu VTV lĩnh vực phát truyền hình Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab   Các vấn đề nghiên cứu đề tài Tổng quan VOD dịch vụ bản, gia tăng hệ thống truyền hình cáp Khảo sát hạ tầng, công nghệ, truyền dẫn Tổng công ty truyền hình Cáp Việt Nam - VTVcab Đề xuất giải pháp triển khai hệ thống truyền hình tƣơng tác - VOD quy mô nhỏ hệ thống mạng VTVcab nhằm mục đích khách hàng xem đƣợc truyền hình số HD, dịch vụ Internet dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD với số ứng dụng nhƣ EPG, Multiscreen, quảng cáo tƣơng tác đƣờng truyền số kết triển khai thực tế Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng truyền hình Cáp Việt Nam Phạm vi nghiên cứu không gian: Tập trung VTVCab - Tổng công ty Truyền hình Cáp Việt Nam - Đài Truyền hình Việt Nam - 43 Nguyễn Chí Thanh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc vận dụng cách tổng hợp nhiều phƣơng pháp nghiên cứu nhƣ: Thống kê, tổng hợp so sánh, đối chiếu phân tích Kết cấu luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, mục lục danh mục tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc kết cấu thành chƣơng: Chƣơng I: TỔNG QUAN VỀ VOD VÀ CÁC DỊCH VỤ GIA TĂNG Giới thiệu tổng quan VOD, dịch vụ bản, gia tăng xu tương lai Chƣơng II: KHẢO SÁT HẠ TẦNG MẠNG VTVCAB Khảo sát hạ tầng mạng VTVcab, công nghệ sử dụng định hướng tương lai Chƣơng III: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI VOD TẠI VTVCAB Đề xuất giải công nghệ, giải pháp triển khai, yêu cầu kỹ thuật để triển khai dịch vụ VOD dựa hạ tầng mạng VTVcab Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  45  3.1.4 Phần mềm quản lý phân phối nội dung SDP (CMS & WFM) Hệ thống quản lý phân phối nội dung đáp ứng việc quản lý nội dụng dịch vụ tƣơng tác nhƣ quản lý mục, quản lý kênh, quản lý nguồn video, quản lý nhãn hiệu, logo cho kênh TV, công bố phát nội dung, lập lịch nội dung, giám sát nội dung, xếp cá chƣơng trình quảng bá, xếp việc chèn chƣơng trình quảng cáo, giải trí thực thi dòng công việc Đây coi trái tim điều khiển toàn hoạt động hệ thống truyền hình tƣơng tác, tảng nhằm kết nối hệ thống phân mảnh lại với theo quy trình luồng công việc đƣợc định nghĩa nhằm phân phối nội dung, quản lý trao đổi thông tin thiết bị đầu cuối hệ thống trung tâm Ngoài việc chuẩn bị nội dung, quản lý kho nội dung, hệ thống đảm bảo việc xác thực, theo dõi báo cáo tình trạng toàn hệ thống cho nhà vận hành hệ thống; đảm bảo hệ thống vận hành ổn định theo quy trình đƣợc định nghĩa sẵn Hệ thống cung cấp kêt nối phổ biến tới hệ thống nhỏ để liên kết nguồn thông tin đầu vào, qua hệ thống xử lý tạm thời đƣợc lƣu vào sở liệu Khi có yêu cầu từ thiết bị đầu cuối, hệ thống kết nối yêu cầu tới hệ thống xác thực, toán phân quyền trƣớc kết nối với hệ thống phân phối nội dung, đảm bảo nội dung đƣợc bảo mật sẵn sàng đáp ứng yêu cầu đƣa Hình 3.8 thể mô hình phần mềm quản lý phân phối nội dung Hình 3.8: Phần mềm quản lý phân phối nội dung [16] Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  46  3.1.5 Phần mềm quản lý dịch vụ tƣơng tác Middleware Khái niệm Phần mềm quản lý dịch vụ tƣơng tác (Middleware) phần mềm máy tính với nhiệm vụ kết nối thành phần phần mềm ứng dụng với Phần mềm loại bao gồm tập dịch vụ cho phép tƣơng tác tiến trình chạy nhiều máy khác Công nghệ middleware đƣợc phát triển để cung cấp khả hoạt động tƣơng hỗ, phục vụ cho kiến trúc phân tán thƣờng đƣợc để hỗ trợ đơn giản hóa ứng dụng phân tán phức tạp Middleware nằm ứng dụng phần mềm chạy hệ điều hành khác Nó tƣơng tự với tầng kiến trúc hệ thống đơn tầng, khác chỗ trải rộng qua hệ thống ứng dụng khác Hoặc nằm phần cứng (các thiết bị thực tế) phần mềm (tất thứ đƣợc lƣu trữ dƣới dạng điện tử nhƣ liệu ứng dụng) Trong công nghệ truyền hình số STB, khái niệm “middleware” dùng để lớp phần mềm nằm hệ điều hành ứng dụng Kiến trúc Middleware đƣợc thể qua hình 3.9 Hình 3.9: Kiến trúc Middleware [20] Tại cần sử dụng Middleware? Dễ dàng viết ứng dụng phức tạp Cho phép tính tƣơng thích qua phần cứng hệ điều hành Các ứng chạy tảng mà middleware đƣợc chuyển đến Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  47  Các nhà phát triển không cần phải xem xét hệ điều hành (OS) nhƣ phần cứng STB mà ứng dụng chạy Giúp bên thứ dễ dàng việc viết ứng dụng Middleware làm nhiệm vụ gì? Tất middleware cung cấp số tính Ẩn lớp phần cứng/OS khỏi lớp ứng dụng cung cấp tập chức sử dụng phổ biến Cung cấp môi trƣờng thân thiện cho nhà phát triển dịch vụ Cho phép sử dụng thành phần đƣợc xây dựng trƣớc Ví dụ web browsers, phần hỗ trợ đồ họa Cung cấp công cụ phần mềm tốt Nhiều lựa chọn ngôn ngữ lập trình Các dịch vụ middleware cung cấp: Mô hình hóa ứng dụng Truy nhập vào MPEG decoder/demux, video, audio Truy nhập vào tính tích hợp đồ họa/video Truy nhập vào thông tin dịch vụ Hiển thị đồ họa hay giao diện ngƣời dùng (thông qua RCU 33 hay bàn phím) Truy nhập kênh phát đƣờng (TCP/IP34) Quản lý nhớ Giao diện ứng dụng tƣơng tác đƣợc tích hợp tảng Middleware đƣợc thể qua hình 3.9 33 34 RCU: Remote Control Unit TCP/IP: TCP/IP protocol suite - Bộ giao thức liên mạng Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  48  Hình 3.10: Các ứng dụng tƣơng tác đƣợc tích hợp tảng Middleware [25] Sơ đồ tổng quan Các thành phần hệ thống Middleware đƣợc thể qua hình 3.11: Hình 3.11: Sơ đồ tổng quan hệ thống Middleware Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  49   Headend: liệu dịch vụ đƣợc lƣu trữ đây, sau đƣợc đóng gói truyền theo yêu cầu  Client: phần mềm chạy thiết bị đầu cuối giúp truyền tải thông tin khách hàng hệ thống trung tâm Middleware thành phần quan trọng giúp kết nối thiết bị đầu cuối với trung tâm nhƣ truyền tải thông tin từ trung tâm tới thiết bị đầu cuối Ngoài đảm bảo tính toàn vẹn độ bảo mật cao nhƣ khả quản lý giám sát thiết bị hệ thống Middleware Các Middleware đƣợc cài đặt thiết bị đầu cuối có nhiệm vụ nhận thông tin nhƣ dịch vụ đƣợc cung cấp từ Middleware trung tâm Sau tƣơng tác với khách hàng truyền tải nhƣ phản hồi yêu cầu khách hàng hệ thống nhà cung cấp dịch vụ Nhiệm vụ Middleware trung tâm kết nối với hệ thống dịch vụ khác để cung cấp thông tin phản hồi yêu cầu từ phía thiết bị đầu cuối Ngoài có chức kết nối ứng dụng với đảm bảo trao đổi thông tin nội ứng dụng hệ thống Middleware 3.2 GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI 3.2.1 Lựa chọn loại hình triển khai dịch vụ Giai đoạn 1: Truyền hình lai ghép bao gồm truyền hình số HD gói nâng cao dịch vụ tƣơng tác Truyền hình theo yêu cầu VOD, Truyền hình xem lại Catch-up TV, ghi lại chƣơng trình PVR Lịch phát sóng điện tử EPG tƣơng tác có quảng cáo tƣơng tác Truyền hình tƣơng tác OTT Truyền hình thiết bị di động Tại giai đoạn 1, dịch vụ truyền hình tƣơng tác phân phối đến khách hàng truyền hình cáp VTVcab Giai đoạn 2: Truyền hình thiết bị di động multiscreen Tích hợp mạng xã hội dịch vụ tƣơng tác theo yêu cầu Trong giai đoạn 2, kết nối hệ thống mở rộng Internet cho khách hàng sử dụng Internet khác không nằm hệ thống VTVcab Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  50  3.2.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống Hai giai đoạn triển khai đƣợc thể qua hình 3.12: GIAI ĐOẠN Hình 3.12: Mô hình tổng quan hệ thống VOD VTVcab Chức nhiệm vụ hệ thống phải đảm bảo hoạt động chung toàn hệ thống: Hệ thống SDP (CMS & WFM) có nhiệm vụ kết nối với hệ thống khác để quản lý, vận hành, khai thác theo dõi, báo cáo tới nhà cung cấp dịch vụ Đảm bảo hệ thống vận hành liên kết với thành hệ thống thống đồng Hệ thống khóa mã CAS/DRM có nhiệm vụ khóa mã kênh truyền hình số, nội dung số để đảm bảo tính toàn vẹn phòng chống khả vi phạm quyền từ phía thiết bị đầu cuối Hệ thống đảm bảo việc kiểm soát, theo dõi điều khiển hoạt động từ thiết bị đầu cuối Hệ thống EPG có nhiệm vụ cung cấp lịch phát sóng điện tử kết nối đến hệ thống ghép kênh (MUX) VTVcab, đảm bảo liệu đƣợc cung cấp hiển thị thiết bị đầu cuối Hệ thống Middleware bao gồm hệ thống quản lý Head-end có nhiệm vụ cung cấp dịch vụ tƣơng tác, quản lý phân phối nội dung tƣơng tác đến thiết bị đầu cuối Tại thiết bị đầu cuối đƣợc cài đặt Middleware để đảm bảo kết nối với Head-end nhằm truyền tải nội dung dịch vụ tới khách hàng Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  51  3.3 YÊU CẦU KĨ THUẬT Để đảm bảo chất lƣợng dịch vụ tính khả thi triển khai hệ thống phải đáp ứng đƣợc yêu cầu kĩ thuật sau: Hệ thống khóa mã kênh truyền hình số (CAS): Có khả phục vụ đƣợc tối thiểu 02 triệu thuê bao đầu thu STB Có tính phân chia thẻ khóa mã Smartcard theo khu vực để đảm bảo khu vực nhận đƣợc gói kênh truyền hình riêng biệt Hỗ trợ công nghệ khóa mã không cần thẻ (cardless) Có tính nhƣ: kích hoạt, khóa phân loại thuê bao; tính theo dõi vi phạm quyền fingerprinting; gửi tin nhắn tới thuê bao theo nhóm thuê bao riêng lẻ Tích hợp đƣợc với hệ thống quản lý thuê bao (CRM35, SMS) VTVcab Hệ thống quản lý dịch vụ tƣơng tác: Hệ thống quản lý quyền số (DRM): Có khả phục vụ đƣợc tối thiểu 02 triệu thuê bao truy cập Tích hợp kết nối với hệ thống quản lý thuê bao (CRM) VTVcab Hỗ trợ thiết bị đầu cuối nhƣ: STB, PC, MAC, điện thoại iOS, điện thoại Android Hệ thống cung cấp lịch phát sóng điện tử (EPG): Tín hiệu đầu sử dụng bảng EIT36 theo tiêu chuẩn DVB-C37 Có khả lựa chọn khoảng thời gian đƣa phát sóng nhƣ ngày, ngày ngày,… Hỗ trợ thiết lập xuất bảng SI/PSI38 theo tiêu chuẩn phát sóng DVB-C Có khả thay đổi thông tin, tốc độ cấu hình cấu trúc bảng SI/PSI Có khả cung cấp dịch vụ cho tối thiểu 100 kênh truyền hình số 35 CRM: Customer Relationship Management - Quản trị quan hệ khách hàng EIT: Event Information Table - Bảng thông tin kiện 37 DVB-C: Digital Video Broadcasting - Cable - tiêu chuẩn liên minh châu Âu cho việc truyền phát sóng truyền hình kỹ thuật số qua cáp 38 SI/PSI: System Information/Program Specific Information -Bảng báo hiệu thông tin truyền hình theo tiêu chuẩn DVB 36 Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  52  Đƣợc tích hợp sẵn với hệ thống VOD có tính truyền hình xem lại catch-up TV Hệ thống có chức quản lý hiển thị quảng cáo Hệ thống quản lý dịch vụ truyền hình tƣơng tác (Middleware): Hỗ trợ quản lý dịch vụ tƣơng tác nhƣ: EPG, PVR, VOD, Catch-up TV, Live IPTV; có khả mở rộng tích hợp mạng xã hội, kho nội dung,… Cung cấp thƣ viện phát triển phần mềm (SDK) giao tiếp (API) phục vụ công việc tích hợp với hệ thống tƣơng lai nhƣ phát triển dịch vụ tƣơng tác theo yêu cầu Đã đƣợc tích hợp với nhà sản xuất phần cứng tiếng hỗ trợ nhà cung cấp phần cứng mà VTVcab định, có ứng dụng nhƣ VOD, EPG, Multisceen… phải có SDK để VTVcab tự phát triển ứng dụng sau Hỗ trợ tích hợp với nhiều loại DRM phổ biến Verimatrix, Microsoft PlayReady, Google Widevine,… loại DRM mà VTVcab định Hỗ trợ thiết bị đầu cuối nhƣ: STB, PC, MAC, điện thoại iOS, điện thoại Android Đã bao gồm mã nguồn phần mềm chạy hệ điều hành iOS Android với tính tối thiểu VOD Đã bao gồm mã nguồn trang web portal với tính tối thiểu VOD Linh hoạt, dễ dàng mở rộng nâng cấp giai đoạn Hệ thống quản lý phân phối nội dung SDP (CMS & WFM): Cung cấp tính cho việc quản lý kiểm soát nội dung VOD: thống kê, quản lý tài nguyên,… Cung cấp tính quản lý phân phối nội dung truyền hình xem lại catch-up TV Hỗ trợ tích hợp với nhiều loại DRM phổ biến Verimatrix, Microsoft PlayReady, Google Widevine,… loại DRM mà VTVcab định Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  53  3.4 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP Hệ thống đƣợc đầu tƣ triển khai theo giải pháp với ƣu nhƣợc điểm nhƣ sau:  Phƣơng án 1: Giải pháp, hệ thống phần cứng phần mềm đƣợc phát triển đồng hãng o Đảm bảo thời gian triển khai nhanh o Chi phí tích hợp thấp, đảm bảo hệ thống vận hành an toàn, ổn định o Đảm bảo hỗ trợ nhanh từ đầu mối  Phƣơng án 2: Lựa chọn giải pháp hệ thống hãng khác cho phần hệ thống o Đảm bảo lựa chọn đƣợc thành phần tốt từ nhiều hãng o Hạn chế thời gian triển khai o Chi phí tích hợp hệ thống cao hoạt động không ổn định o Hạn chế hỗ trợ đồng từ đầu mối Kết luận: Phƣơng án lựa chọn tốt cho dự án tính đồng hệ thống cao, chi phí độ rủi ro thấp nhƣ mang lại hiệu kinh tế hoạt động hệ thống Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  54  3.5 MỘT SỐ KẾT QUẢ TRIỂN KHAI Qua trình nghiên cứu triển dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVCab có số kết triển khai thực tế nhƣ sau: 3.5.1 Giao diện Giao diện Web Chức Xem phim Cho phép lựa chọn phim theo nhóm chủ đề: Nổi bật, xem, yêu thích, chiếu rạp, hành động, hài, thiếu nhi… Khi chọn phim chi tiết phim với tính xem lại, xem tiếp, yêu thích, bật, tắt phụ đề Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  55  Chức Xem TV Hiển thị danh sách EPG thông tin kênh Vào chi tiết kênh để xem lại, xem trực tiếp, phát, phát, phát chƣơng trình phát sóng tiếp theo… Giao diện thiết bị người dùng: STB Khi khởi động Hiển thị chƣơng trình Lịch phát sóng điện tử Tính VOD 3.5.2 Phần cứng Hệ thống server: Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  56  TRANSCODER & TIME SHIFT CLOUD DVR MONITOR, ORGIN & CDN Thiết bị ngƣời dùng: STB Mặt trƣớc Mặt sau Chi tiết cổng kết nối Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  57  3.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG Mục đích giải pháp triển khai hệ thống truyền hình tƣơng tác - VOD quy mô nhỏ hệ thống mạng VTVcab nhằm mục đích khách hàng xem đƣợc truyền hình số HD, dịch vụ Internet dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD với số ứng dụng nhƣ PVR, EPG, Multiscreen, quảng cáo tƣơng tác đƣờng truyền Tiến tới tƣơng lai, hệ thống có khả phát triển mở rộng tiến tới triển khai dịch OTT phát triển thêm dịch vụ giá trị gia tăng nhƣ truyền hình xem lại, tích hợp mạng xã hội, Shopping,… Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  58  KẾT LUẬN Truyền hình tƣơng tác - VOD có ƣu bật, vƣợt trội so với công nghệ truyền hình khác Đây dịch vụ hứa hẹn mở kỷ nguyên truyền hình mới, đem lại phát triển to lớn cho nhà cung cấp dịch vụ, VTVcab không nằm xu Đây lĩnh vực đầy hấp dẫn, nhiên tính chất mới, phức tạp, đa dạng tính mở công nghệ đặc biệt lĩnh vực phát truyền hình giới nên chắc cho nhiều khám phá công nghệ mẻ Trong phạm khuôn khổ đề tài, đóng góp đƣợc số vấn đề sau: Nghiên cứu tổng quan dịch vụ giá trị gia tăng hệ thống truyền hình cáp Tiến hành khảo sát hạ tầng, công nghệ, truyền dẫn VTVcab - Tổng công ty truyền hình Cáp Việt Nam Đề xuất giải pháp triển khai hệ thống truyền hình tƣơng tác - VOD quy mô nhỏ hệ thống mạng VTVcab nhằm mục đích khách hàng xem đƣợc truyền hình số HD, dịch vụ Internet dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD với số ứng dụng nhƣ PVR, EPG, Multiscreen, quảng cáo tƣơng tác đƣờng truyền số kết triển khai thực tế Trong trình thực hiện, ý cẩn thận nhƣng có mặt hạn chế kiến thức chuyên môn nhƣ thời gian nên đề tài khó tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đƣợc nhận đƣợc giúp đỡ từ thầy giáo hƣớng dẫn, thầy cô phản biện thầy cô giáo môn để giúp cho đề tài “Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab” hoàn thiện có tính ứng dụng thực tế HƢỚNG PHÁT TRIỂN Để đề tài có mang tính ứng dụng cao cần nghiên cứu phát triển thêm: Tìm hiểu lựa chọn thiết bị công nghệ hãng giới Lập dự án nghiên cứu khả thi trình ban lãnh đạo Tổng công ty truyền hình Cáp Việt Nam - VTVcab triển khai Nghiên cứu triển khai hệ thống có khả cung cấp nhiều profile để đáp ứng tất loại thiết bị từ hình smartphone đến smart tivi, cho phép ngƣời sử dụng chuyển đổi linh hoạt loại hình theo dõi chƣơng trình mà không bị gián đoạn, tự động chuyển đổi profile theo chất lƣợng đƣờng truyền Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  59  TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Tiếng Việt Bộ Thông tin Truyền thông (2014), “Công nghệ thông tin truyền thông Việt Nam 2014”, Nhà xuất Thông tin truyền thông Ngô Thái Trị (2001), “Truyền hình số”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng, VTVcab (2014), “Quy hoạch phát triển công nghệ Tổng công ty Truyền hình Cáp Việt Nam đến năm 2020” VTVcab (2011), “Đầu tư hệ thống truy nhập có điều kiện mạng truyền hình cáp VCTV” Tiếng Anh Jim Krause, MA (2006), "HDTV- High Definition Television", Indiana University Department of Telecommunications 1229 East 7th Street, Bloomington L JORDANOVA, J NENKOV, “Distribution of Video-on-Demand Service over Cable Television Networks”, Faculty of Telecommunications, Technical University, Kliment Ohridski 8, 1756 Sofia, Bulgaria Sweney, Mark (2007) “Broadcasters to launch joint VoD service” The Guardian Teleste & Edgeware Cable (2010), “Implementation of a Video On-Demand System For Cable Television”, Finland Website abiresearch.com - Report digitalspy.com/tech/news/a508316/samsung-smart-tvs-get-wuakitv-streamingservice/ digitaltvresearch.com - Online TV and Video Forecasts dusil.com/tag/digital-rights-management/ eMarketer.com - Report en.wikipedia.org - VOD, IPTV fiercecable.com interoud.com knowledge.kaltura.com - Playing DRM Content millawave.com openlogic.it - EPG Generator oracle.com ovum.com - Ovum 2015 OTT Video Forecasts vtvcab.vn - Giới thiệu wikinvest.com - History for Hong Kong Television Network Ltd wwwen.zte.com.cn www.gigaom.com Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab [...]... triển mạnh mẽ trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  19  CHƢƠNG II KHẢO SÁT HẠ TẦNG MẠNG VTVCAB 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 GIỚI THIỆU VỀ VTVCAB HIỆN TRẠNG VTVCAB HẠ TẦNG MẠNG HFC HỆ THỐNG CAS CÔNG NGHỆ INTERNET KẾT LUẬN CHƢƠNG II CHƢƠNG 2 KHẢO SÁT HẠ TẦNG MẠNG VTVCAB Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD. .. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VOD VÀ CÁC DỊCH VỤ GIA TĂNG 1.1 DỊCH VỤ CƠ BẢN 1.2 DỊCH VỤ GIA TĂNG 1.3 TRUYỀN HÌNH TƢƠNG TÁC - VOD 1.4 XU THẾ PHÁT TRIỂNCỦA VOD 1.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG I CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VOD VÀ CÁC DỊCH VỤ GIA TĂNG Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  5  1.1 DỊCH VỤ CƠ BẢN Truyền hình cáp hay là một hệ thống các chƣơng trình truyền hình trả tiền theo... dịch vụ: Truyền hình cáp hữu tuyến CATV Truyền hình độ nét cao HD Internet trên truyền hình cáp Với các công nghệ đang áp dụng: Hạ tầng mạng HFC Hệ thống CAS Công nghệ Internet: GPON, DOCSIS, EOC Hình 2.2: Hiện trạng hệ thống và dịch vụ của VTVcab Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  25  Ngoài ra đối với hạ tầng truyền dẫn quốc gia, VTVcab thuê kênh truyền. .. phát triển mạnh mẽ, tốc độ tiệu thụ từ vài trăm ngàn chiếc một quý đã lên tới hàng triệu và cạnh tranh trực tiếp với truyền hình cáp, truyền hình kĩ thuật số… 17 VoIP: Voice over Internet Protocol - Truyền giọng nói trên giao thức IP Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  14  1.3 TRUYỀN HÌNH TƢƠNG TÁC - VOD 1.3.1 Lịch sử phát triển dịch vụ VOD Dịch vụ thƣơng... triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  24  2.2 HIỆN TRẠNG VTVCAB VTVcab là nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền số 1 Việt Nam với một hệ thống mạng cáp phủ kín khu vực Hà Nội và các tỉnh thành phố lớn trên toàn quốc với 2 triệu thuê bao Mô hình hiện trạng hạ tầng công nghệ, dịch vụ triển khai VTVcab đƣợc thể hiện qua hình 2.2 Hiện tại VTVcab đang cung cấp các dịch. .. phƣơng tiện độ phân giải cao Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  11  1.2 DỊCH VỤ GIA TĂNG 1.2.1 Internet trên truyền hình cáp Dịch vụ Internet băng thông rộng trên mạng truyền hình cáp là sự kết hợp giữa cáp quang và cáp đồng trục, mạng truyền hình cáp hữu tuyến đáp ứng các yêu cầu về băng thông rộng với tốc độ cao Với dịch vụ này, thay vì phải kéo đƣờng... nổi tiếng về Video trên thế giới ngày càng có nhiều ngƣời dùng hơn nhƣ Youtube, Tudou (Trung Quốc) Hình 1.7 thể hiện xu hƣớng sử dụng của ngƣời dùng và các dịch vụ truyền hình tƣơng tác Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  16  Hình 1.7: Dịch vụ truyền hình tƣơng tác và xu hƣớng sử dụng trong tƣơng lai [10] Theo các số liệu nghiên cứu của ABI Research,... dụng dịch vụ viễn thông lớn hơn rất nhiều so với giá trị thuê bao của khách hàng sử dụng dịch vụ truyền hình Điều này thúc đẩy các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp trên thế giới đẩy mạnh đầu tƣ vào cơ sở hạ tầng để cung cấp dịch vụ viễn thông, dịch vụ có tính tƣơng tác cao hơn Chính vì xu hƣớng đó dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD với những ƣu điểm nổi trội so với các dịch vụ truyền hình truyền. .. mắt dịch vụ VTVplus - dịch vụ xem truyền hình trực tuyến trên nền tảng công nghệ OTT Hợp tác với CMC Telecom triển khai cung cấp dịch vụ Internet trên hạ tầng mạng truyền hình cáp trên toàn quốc Mở rộng mạng cáp trên ba miền Bắc - Trung - Nam tại một số thành phố lớn: TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dƣơng, Bình Phƣớc, Bà Rịa - Vũng Tàu, Lâm Đồng, Quy Nhơn, Cần Thơ, … Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền. .. cấp dịch vụ Internet 12 Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD trên hạ tầng mạng VTVcab  12  một kết nối băng thông rộng Một định nghĩa chung của IPTV là truyền hình, nhƣng thay vì qua hình thức phát hình vô tuyến hay truyền hình cáp thì lại đƣợc truyền phát hình đến ngƣời xem thông qua các công nghệ sử dụng cho các mạng máy tính [14] IPTV có một số điểm đặc trƣng sau: Hỗ trợ truyền ... Quốc) Hình 1.7 thể xu hƣớng sử dụng ngƣời dùng dịch vụ truyền hình tƣơng tác Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab  16  Hình 1.7: Dịch vụ truyền hình. .. PHÁP TRIỂN KHAI VOD TẠI VTVCAB Đề xuất giải công nghệ, giải pháp triển khai, yêu cầu kỹ thuật để triển khai dịch vụ VOD dựa hạ tầng mạng VTVcab Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác. .. dụng dịch vụ [9] Do đề tài Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình tƣơng tác - VOD hạ tầng mạng VTVcab thiết thực cấp bách nhằm triển khai dịch vụ để khẳng định vị trí nhà cung cấp dịch vụ truyền