Tìm hiểu công nghệ truyền hình Internet (IPTV) và hệ thống IPTV tại Việt Nam

Dịch vụ IPTV ra đời với các tính năng vượt trội đã mang lại cho con người những cảm nhận mới về truyền hình mà chỉ có dịch vụ IPTV mới chỉ có thể đáp ứng được so với các công nghệ truyền hình khác hiện tại.

Báo cáo đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - iso 9001:2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Ngƣời hƣớng dẫn: KS Nguyễn Huy Dũng Sinh viên : Chu Thị Thi HẢI PHÕNG - 2010 Báo cáo đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH INTERNET (IPTV) VÀ HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Ngƣời hƣớng dẫn : KS Nguyễn Huy Dũng Sinh viờn : Chu Th Thi Hải phòng - 2010 Báo cáo đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Chu Thị Thi Mã số: 100365 Lớp : ĐT1001 Ngành: Điện tử viễn thơng Tên đề tài : Tìm hiểu cơng nghệ truyền hình Internet (IPTV) hệ thống IPTV Việt Nam Báo cáo đồ án tốt nghiệp NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính toán vẽ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………… Báo cáo đồ án tốt nghiệp …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên : Nguyễn Huy Dũng Học hàm, học vị: Kỹ sƣ Cơ quan công tác : Trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng Nội dung hƣớng dẫn : ………………………………………………………… ……… …… …………………………………………………………………… … ……………………………………………………………… .… …… ……………………………………………………………… .… …… Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : ……………………………………………………………… .… …… Báo cáo đồ án tốt nghiệp …………………………………………………………… .…… …… ……………………………………………………………… .… …… Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày tháng năm 2010 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày tháng năm 2010 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Báo cáo đồ án tốt nghiệp Đánh giá chất lƣợng đồ án ( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hƣớng dẫn (ghi số chữ) : …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 Cán hƣớng dẫn PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính tốn chất lƣợng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Báo cáo đồ án tốt nghiệp …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán phản biện (Điểm ghi số chữ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 Ngƣời chấm phản biện Báo cáo đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ IPTV 1.1 KHÁI NIỆM IPTV 1.2 CẤU TRÚC MẠNG IPTV 1.2.1 Cơ sở hạ tầng mạng IPTV 1.2.2 Cấu trúc chức cho dịch vụ IPTV 1.3 VẤN ĐỀ PHÂN PHỐI IPTV 1.3.1 IP Unicast 1.3.2 IP Broadcast 10 1.3.3 IP Multicast 11 1.4 CÁC CÔNG NGHỆ CHO IPTV 12 1.4.1 Vấn đề sử lý nội dung 12 1.4.2 VoD Video server 13 1.4.3 Các hệ thống hỗ trợ hoạt động 15 1.5 CÁC DỊCH VỤ VÀ ỨNG DỤNG CỦA IPTV 16 1.5.1 Truyền hình quảng bá kỹ thuật số 17 1.5.2 Video theo yêu cầu VoD 17 1.5.3 Quảng cáo có địa 18 Chƣơng 2: CÁC KỸ THUẬT PHÂN PHỐI MẠNG IPTV 19 2.1 CÁC LOẠI MẠNG TRUY CẬP BĂNG RỘNG 19 2.2 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG TRUY CẬP CÁP QUANG 19 2.2.1 Mạng quang thụ động 20 2.2.2 Mạng quang tích cực 24 2.3 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG ADSL 24 2.3.1 ADSL 24 2.3.2 ADSL2 26 2.3.3 VDSL 27 Báo cáo đồ án tốt nghiệp 2.4.1 Tổng quan kỹ thuật HFC 29 2.4.2 IPTV phân phối mạng truyền hình cáp 30 2.5 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG INTERNET 32 2.5.1 Các kênh truyền hình Internet streaming 32 2.5.2 Download Internet 33 2.5.3 Chia sẻ video ngang hàng 34 2.6 CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LÕI IPTV 35 2.6.1 ATM SONET/SDH 35 2.6.2 IP MPLS 36 2.6.3 Metro Ethernet 38 Chƣơng 3: QUẢN LÝ MẠNG IPTV 40 3.1 HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG IPTV 40 3.1.1 Sử dụng giao thức SNMP để quản lý mạng IPTV 42 3.1.2 Quản lý thiết bị trình duyệt web 45 3.2 QUẢN LÝ CÀI ĐẶT 47 3.3 GIÁM SÁT THỰC THI VÀ KIỂM TRA MẠNG 48 3.4 QUẢN LÝ VÀ DỰ PHÒNG 50 3.5 QUẢN LÝ KHÔNG GIAN ĐỊA CHỈ IP 52 3.6 XỬ LÝ CÁC SỰ CỐ IPTV 53 3.7 QUẢN LÝ QUYỀN NỘI DUNG SỐ 54 3.8 QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ QoS 55 3.8.2 Phân lớp dịch vụ 57 3.8.3 Các cam kết cấp độ dịch vụ 58 Chƣơng 4: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM 60 4.1 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ IPTV TRONG KHU VỰC 60 4.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỆT NAM 61 4.2.1 Hạ tầng Internet Việt nam 61 4.2.2 Lựa chọn công nghệ thiết bị 63 10 Báo cáo đồ án tốt nghiệp Hiện nay, Việt Nam có nhà cung cấp dịch vụ IXP với tổng dung lƣợng băng thông kết nối với hạ tầng Internet quốc tế 1036 Mbps, đáng kể công ty VNPT (905 Mbps) FPT (89 Mbps) với hai hƣớng kết nối quốc tế sang Hồng Kơng Singapore (Hình 2) Các nhà cung cấp dịch vụ kết nối Internet quốc tế lớn cho IXP Việt Nam SingTel (Singapore Telecommunications Limited) Reach (Reach Global Services Limited) Hinh 4.1 Hƣớng dung lƣợng đƣờng kết nối hạ hạ tầng Internet Quốc tế Việt nam ( quí I/ 2004) 77 Báo cáo đồ án tốt nghiệp Về công nghệ truyền dẫn, đƣờng kết nối sử dụng phƣơng thức truyền dẫn điểm đến điểm IP Uncast Tại Việt Nam chƣa hỗ trợ phƣơng thức truyền dẫn IP Multicast phƣơng thức truyền dẫn từ điểm đến nhiều điểm đƣợc ứng dụng dịch vụ truyền hình trực tuyến mạng nƣớc phát triển nay, nên vấn đề truyền hình trực tuyến mạng cần đƣợc tính tốn có giải pháp cụ thể để giảm u cầu băng thơng có nhiều ngƣời truy cập, giảm thiểu nguy nghẽn đƣờng truyền Mặc dù đặt máy chủ video cổng Internet quốc tế VDC, nơi có băng thơng hạ tầng kết nối Internet quốc tế lên gần 1000 MB, nhƣng chất lƣợng dịch vụ không ổn định xảy cố nghẽn mạch làm gián đoạn dịch vụ 4.2.2 Lựa chọn công nghệ thiết bị 4.2.2.1 Những vấn đề kỹ thuật • Về mạng truyền dẫn, ngƣời ta dùng hệ thống cáp quang lai đồng trục để truyền tín hiệu đầu tivi hộp set-top-box nhƣ truyền hình cáp để xử lý đầu Với hệ thống này, tivi chiếm 25Mb/s ta dùng tiêu chuẩn DSL ADSL, nhƣng dùng tiêu chuẩn HDTV tivi chiếm băng thơng rộng Vì IPTV dùng mạng Inernet nên ngƣời ta tiết kiệm set-top-box việc dùng computer nhà • Về điều chế, ngƣời ta dùng điều chế số QAM, nhƣng nén băng thơng khơng rộng nhƣ truyền hình cáp nên ngƣời ta không dùng MPEG-2 mà dùng MPEG-4 part10 (còn gọi H264-AVC) H264 đƣợc biết nhƣ MPEG-4 IEO/IEC 14496 –10 hay MPEG-4/AVC Mã H264 phức tạp MPEG-2 nhiều đánh giá biến đổi, khung bù trừ Nó khác kích thƣớc, hình dáng, lựa chọn khung thích hợp kiểu hƣớng biến đổi kép • Về cố đƣờng truyền, truyền mạng Internet, vài gói tín hiệu làm suy giảm chất lƣợng tín hiệu nên ngƣời ta phải truyền kèm theo tín hiệu sửa chữa (FEC) 78 Báo cáo đồ án tốt nghiệp Hình 4.2 Hệ thống nén H264 dùng cho IPTV 4.2.2.2 Cơng nghệ: Nhìn chung, hệ thống tạo dịng đƣa chƣơng trình truyền hình lên Inernet bao gồm chức sau (Hình 4.3): • Các chức Capturing, Editing, Compose Encoding để thu lƣu, biến đổi chƣơng trình cho phù hợp sau mã hố/nén chƣơng trình (tƣơng tự hay số) sang định dạng số thích hợp cho việc truyền phát Internet • Các chức Streaming (tạo dịng) Publishing (đẩy) chƣơng trình lên Internet • Quản lý, kiểm soát điều hành hệ thống (bao gồm quản lý ứng dụng video, ứng dụng web, an toàn an ninh hệ thống, ứng dụng khác…) • Quản lý sở liệu (Video) phục vụ lƣu trữ, cấp phát chƣơng trình truyền hình lên Internet theo yêu cầu • Các chức tạo kết nối, chuyển mạch, truyền dẫn… dịng video tƣơng tự hay số hóa hệ thống Hình 4.3 Các chức cần thiết dây truyền tạo dịng đƣa chƣơng trình truyền hình lên Internet 79 Báo cáo đồ án tốt nghiệp 4.2.2.3 Lựa chọn thiết bị chức Tùy theo điều kiện cụ thể, chức hệ thống đƣợc thực riêng rẽ thiết bị hay đƣợc tích hợp thiết bị đa Mã hóa tạo dịng video streaming: để đảm bảo tính ổn định mức cao cho dịng video streaming Lựa chọn thiết bị mã hóa thời gian thực (Real-time Encoder) khơng theo thời gian thực (Non Real-time Encoder) theo định dạng MPEG-4 AVC/ H.264 để mã hóa tạo dịng VTV nói chung Để quản lý, kiểm sốt điều hành hệ thống (gồm ứng dụng video, ứng dụng web, an toàn an ninh hệ thống…) sử dụng máy chủ video server máy chủ web server Đây phải máy chủ Multimedia Server có cấu hình mạnh, có khả hỗ trợ giao thức IP Muticast (TCP/IP, UDP, RTP….), có khả lƣu trữ xử lý khối lƣợng liệu video lớn, đảm bảo chất lƣợng dịch vụ phát hình Đối với yêu cầu hệ thống phục vụ phát hình trực tuyến hay kết hợp truyền hình theo yêu cầu mức độ thấp, cần sử dụng máy chủ Multimedia Server để đáp ứng yêu cầu ứng dụng video ứng dụng web Chức Capturing đƣợc tích hợp sẵn thiết bị xử lý mã hóa video Riêng chức Editing Compose, nhu cầu dựng xử lý chƣơng trình khơng nhiều, bƣớc đầu sử dụng Card kỹ xảo video lắp máy tính có cấu hình thích hợp để cài đặt phần mềm dựng phi tuyến phổ biến (Pinacle, Adoble Premiere ) Đối với ứng dụng truyền hình theo yêu cầu (VOD), hệ thống CSDL để thực chức lƣu trữ đồng liệu video, quản lý cấp phát chƣơng trình theo yêu cầu khách hàng đóng vai trị quan trọng có giá thành đầu tƣ lớn Vì triển khai dịch vụ giai đoạn đầu, cần cân nhắc khả đáp ứng yêu cầu khách hàng để làm sở cho việc lựa chọn cấu hình hệ thống, giảm chi phí đầu tƣ ban đầu Trong trƣờng hợp dịch vụ VOD phát triển qui mô lớn, hệ thống cần sử dụng nhiều Video Server CSDL khu vực khác nhau, liệu Video Server phải đƣợc đồng cần có phần mềm đồng liệu máy chủ 80 Báo cáo đồ án tốt nghiệp Các chức tạo kết nối, chuyển mạch, truyền dẫn… dòng video tƣơng tự hay số hóa hệ thống đƣợc thực thiết bị định tuyến chuyển mạch (switch, router) … để truyền trao đổi liệu dạng gói tin IP Đây thiết bị mạng đƣợc thiết kế lắp đặt sở chuẩn backbone mạng LAN hỗ trợ truyền dẫn Video Multimedia tốc độ cao thông dụng (Gigabit Ethernet hay 10 Gigabit Ethernet) 4.3 CÁC GIẢI PHÁP HỆ THỐNG Hạ tầng truyền dẫn Internet tốc độ cao giới phát triển đƣợc hoàn thiện đa số nƣớc có ngƣời Việt Nam sinh sống (Bắc Mỹ, châu Âu, Châu Úc, Nhật bản…) Trên sở nghiên cứu giải pháp truyền VTV4 qua mạng Internet (gọi tắt VTV4 Online) nhằm phục vụ cho đối tƣợng chủ yếu bà ngƣời Việt sinh sống nƣớc Từ giải pháp hệ thống đƣợc nghiên cứu giải pháp VTV4 Online, sở kế hoạch triển khai đƣờng kết nối tốc độ cao từ Đài THVN cổng Internet quốc tế thực trạng hạ tầng kỹ thuật tin học Đài THVN nay, nhà đầu tƣ xây dựng số phƣơng án khác cho hệ thống VTV4 Online phù hợp với điều kiện kỹ thuật cụ thể băng thông truyền dẫn từ Đài THVN hạ tầng Internet quốc tế nhƣ yêu cầu loại hình dịch vụ đáp ứng hệ thống (chỉ cung cấp dịch vụ VTV4 Online hay kèm theo dịch vụ truyền hình theo yêu cầu VTV Offline hệ thống) nhƣ sau: 3.1 Phƣơng án 1: Phƣơng án tập trung, tồn thiết bị hệ thống đƣợc đặt Trung tâm Tích hợp liệu (THDL) trụ sở Đài THVN – 43 Nguyễn chí Thanh – Hà nội Điều kiện kỹ thuật cần đáp ứng triển khai theo phƣơng án Đài THVN thiết lập xong đƣờng backbone tốc độ cao trực tiếp Internet quốc tế, với tính hỗ trợ phƣơng thức truyền thông IP Multicast đảm bảo đƣợc băng thông dành cho dịch vụ VTV4 Online Tùy theo yêu cầu đặt hệ thống VTV4 Online, có hai phƣơng án đầu tƣ nhƣ sau: a Phương án 1a: Với phƣơng án này, hệ thống VTV4 Online đƣợc triển khai phục vụ truyền hình trực tuyến, khơng có dịch vụ truyền hình theo yêu cầu (còn gọi VOD hay TV Offline) 81 Báo cáo đồ án tốt nghiệp a.1 Sơ đồ hệ thống thể hình 4.4 Hình 4.4 Sơ đồ hệ thống VTV4 online theo phƣơng án tập trung 1a a.2 Mơ tả hoạt động: • Chƣơng trình VTV4 (thời lƣợng giờ/ngày đƣợc phát liên tục 24/24 ngày) đƣợc tách từ Phòng tổng khống chế (Trung tâm KTSXCT – Đài THVN) đƣa đến đầu vào Video Input thiết bị mã hóa thời gian thực Real-time Encoder, đƣợc biến đổi tạo dòng theo định dạng MPEG-4 AVC / H.264 đƣa sang Multimedia Server • Máy chủ Multimedia Server vừa làm chức Video Server đẩy (publishing) dòng video streaming lên Internet, vừa đóng vai trị Web Server giúp khán giả truy cập tạo kết nối để xem chƣơng trình VTV4 trực tuyến Máy chủ Multimedia Server cần có cấu hình đủ mạnh để đảm nhiệm đƣợc chứa đƣợc cài đặt phần mềm Apache Web Server, phần mềm hệ thống website VTV4 Online phần mềm quản lý dịng video • Vấn đề ổn định nguồn điện cung cấp, an toàn an ninh hệ thống đƣợc bảo đảm hệ thống sở hạ tầng mạng nội chung VTV a.3 Ưu điểm phương án 1a: • Chi phí đầu tƣ cho hệ thống thấp; • Chủ động việc thiết lập, nâng cấp, phát triển hệ thống có nhu cầu nhƣ vấn đề đảm bảo an toàn, an ninh hệ thống 82 Báo cáo đồ án tốt nghiệp a.4 Hạn chế: • Phƣơng án khả thi Đài THVN thiết lập đƣợc đƣờng backbone Internet quốc tế với khả hỗ trợ phƣơng thức truyền thông IP Multicast Trong trƣờng hợp khơng có hỗ trợ IP Multicast, băng thông tối thiểu cần thiết dành riêng cho dịch vụ 20 MB (giả thiết hệ thống đƣợc thiết kế có khả đáp ứng cho 50 ngƣời xem đồng thời truy cập) Đây điều không khả thi chi phí băng thơng q cao, kể trƣờng hợp kết hợp triển khai dịch vụ VTV4 Online với dịch vụ giá trị gia tăng khác VTV (Truyền hình Cáp, ISP …) • Hệ thống khơng đáp ứng đƣợc nhu cầu xem truyền hình theo yêu cầu khán giả b Phương án 1b: Với phƣơng án hệ thống có khả phục vụ nhu cầu truyền hình trực tuyến truyền hình theo u cầu (cịn gọi VOD hay TV Offline) b.1 Sơ đồ hệ thống thể hình 4.5: Hình 4.5 Sơ đồ phƣơng án phân tán 1b có tính đến nhu cầu VOD khán giả b.2 Mơ tả hoạt động hệ thống: • Hoạt động phục vụ nhu cầu xem VTV4 Online đƣợc thực hệ thống tƣơng tự nhƣ phƣơng án 1a 83 Báo cáo đồ án tốt nghiệp • Các chƣơng trình truyền hình (đƣợc đƣa vào dƣới dạng tín hiệu tƣơng tự hay băng từ …) đƣợc đƣa qua thiết bị dựng PC (nếu cần) sau đƣa vào thiết bị mã hóa Non Real-time Encoder để tạo chƣơng trình dƣới dạng file theo địng dạng MPEG-4 AVC/H.264 Nhờ máy chủ Web Server (đƣợc cài đặt phần mềm Apache Web Server, phần mềm hệ thống website VTV4 Online, Database server Application Server), file đƣợc lƣu dƣới dạng thƣ mục (tùy theo tổ chức CSDL hệ thống) thiết bị lƣu trữ video Disk Array Khi khách hàng có nhu cầu xem chƣơng trình truyền hình đƣợc lƣu hệ thống video storage, máy chủ Video Server (có cài đặt phần mềm quản lý dòng video) tạo kết nối để khách hàng download chƣơng trình máy tính Do nhu cầu dựng khơng nhiều, máy tính PC để dựng phi tuyến cịn dùng để update liệu cho trang website VTV4 Online Khi dịch vụ phát triển (số lƣợng ngƣời truy cập tăng cao, khối lƣợng video lƣu trữ nhiều …), tính đến việc tách chức quản trị web quản trị sở liệu hai máy chủ khác • Do đƣợc đặt Trung tâm THDL Đài THVN, nên hệ thống đƣợc đảm bảo hệ thống cung cấp nguồn hệ thống an ninh chung Trung tâm THDL Đài b.3 Ưu điểm phương án 1b: • Chủ động việc thiết lập, nâng cấp, phát triển hệ thống có nhu cầu nhƣ vấn đề đảm bảo an toàn, an ninh hệ thống • Hệ thống đƣợc triển khai có khả đáp ứng nhu cầu xem truyền hình theo yêu cầu (VOD) khán giả b.4 Hạn chế: • Phƣơng án có u cầu băng thơng truyền dẫn cao phƣơng án 1a, dịch vụ VOD đòi hỏi phải truyền dẫn theo phƣơng thức IP Unicast Vì phƣơng án khả thi Đài THVN thiết lập đƣợc đƣờng backbone Internet quốc tế với khả hỗ trợ phƣơng thức truyền thơng IP Multicast; • Chi phí đầu tƣ thiết bị nhiều gấp đơi phƣơng án 1a 3.2 Phương án 2: Có thể gọi phƣơng án phân tán, thiết bị hệ thống phục vụ quản lý tạo dòng chƣơng trình theo định dạng truyền thơng multimedia 84 Báo cáo đồ án tốt nghiệp đƣợc đặt trụ sở Đài THVN – 43 Nguyễn chí Thanh – Hà nội, đồng thời đƣa sở liệu phục vụ truy cập khách hàng đầu trục truyền thông backbone Internet để giảm nguy ngẽn mạng có đơng khách hàng truy cập a Phương án 2a: Đây phƣơng án đƣợc chọn hệ thống yêu cầu triển khai dịch vụ truyền hình trực tuyến VTV4 Online a.1 Sơ đồ hệ thống thể hình 4.6: Hình 4.6 Phƣơng án phân tán 2a a.2 Mô tả hoạt động hệ thống: • Dịng chƣơng trình VTV4 (thời lƣợng giờ/ngày đƣợc phát liên tục 24/24 ngày) đƣợc tách từ Phòng tổng khống chế (Trung tâm KTSXCT – Đài THVN) đƣa đến đầu vào Video Input thiết bị mã hóa thời gian thực Real-time Encoder, đƣợc biến đổi tạo dòng theo định dạng MPEG-4 AVC / H.264, qua hệ thống FO Switch/cáp quang/converter LX/TX chuyển đến Multimedia Server cổng Internet quốc tế • Máy chủ Multimedia Server vừa làm chức Video Server đẩy (publishing) dịng video streaming lên Internet, vừa đóng vai trị Web Server giúp khán giả truy cập tạo kết nối để xem chƣơng trình VTV4 trực tuyến Máy chủ Multimedia Server cần có cấu hình đủ mạnh để đảm nhiệm đƣợc chứa đƣợc cài đặt phần mềm Apache Web Server, phần mềm hệ thống website VTV4 Online phần mềm quản lý dòng video 85 Báo cáo đồ án tốt nghiệp • Vấn đề an toàn nguồn điện cung cấp nhƣ an toàn an ninh cho thiết bị đặt Trung tâm Tích hợp liệu (VTV) đƣợc bảo đảm hệ thống an ninh mạng chung Đài THVN Với máy chủ Multimedia Server đặt cổng Internet quốc tế, vấn đề an ninh hệ thống chống xâm nhập đƣợc đảm nhận hệ thống an ninh nhà cung cấp dịch vụ ISP phần mềm an ninh đƣợc cài đặt trực tiếp máy chủ, qui định kiểm sốt cổng vào dịng liệu a.3 Ưu điểm phương án 2a: • Cấu hình hệ thống đơn giản chi phí đầu tƣ ban đầu cho hệ thống thấp so với phƣơng án 2b; • Tính khả thi cao phƣơng án 1a 1b trƣờng hợp Đài THVN chƣa thiết lập đƣợc đƣờng trục backbone kết nối với hạ tầng Internet quốc tế có hỗ trợ phƣơng thức truyền thơng IP Multicast a.4 Hạn chế: • Hệ thống khơng đáp ứng đƣợc nhu cầu xem truyền hình theo yêu cầu khán giả b Phương án 2b: Đây phƣơng án thiết bị hệ thống VTV4 Online đƣợc đặt phân tán, hệ thống đƣợc xây dựng có khả phục vụ hai dịch vụ truyền hình trực tuyến (TV Online) truyền hình theo u cầu (cịn gọi VOD hay TV Offline) b.1 Sơ đồ hệ thống thể hình 4.7 Hình 4.7 Phƣơng án phân tán 2b 86 Báo cáo đồ án tốt nghiệp b.2 Mô tả hoạt động hệ thống: • Hoạt động phục vụ nhu cầu xem VTV4 Online đƣợc thực hệ thống tƣơng tự nhƣ phƣơng án 2a • Các chƣơng trình truyền hình (đƣợc đƣa vào dƣới dạng tín hiệu tƣơng tự hay băng từ …) đƣợc đƣa qua thiết bị dựng PC (nếu cần) sau đƣa vào thiết bị mã hóa Non Real-time Encoder để tạo chƣơng trình dƣới dạng file theo định dạng MPEG-4 AVC/H.264 Nhờ máy chủ Web Server (đƣợc cài đặt phần mềm Apache Web Server, phần mềm hệ thống website VTV4 Online, Database server Application Server), file đƣợc gửi đến thiết bị lƣu trữ video Disk Array thông qua FO switch/cáp quang/converter LX/TX lƣu dƣới dạng thƣ mục (tùy theo tổ chức CSDL hệ thống) Khi khách hàng có nhu cầu xem chƣơng trình truyền hình lƣu hệ thống, máy chủ Video Server (có cài đặt phần mềm quản lý dịng video) tạo kết nối để khách hàng download chƣơng trình máy tính Do nhu cầu dựng khơng nhiều, máy tính PC để dựng phi tuyến cịn dùng để update liệu cho trang website VTV4 Online Khi dịch vụ phát triển (số lƣợng ngƣời truy cập tăng cao, khối lƣợng video lƣu trữ nhiều…), tính đến việc tách chức quản trị web quản trị sở liệu hai máy chủ (cùng đƣợc đặt Trung tâm THDL VTV) • Vấn đề cung cấp điện nhƣ an toàn, an ninh cho thiết bị đặt Trung tâm Tích hợp liệu (VTV) đƣợc bảo đảm hệ thống an ninh mạng chung Đài THVN Với máy chủ Video Server đặt cổng Internet quốc tế, vấn đề an ninh hệ thống chống xâm nhập đƣợc đảm nhận hệ thống an ninh nhà cung cấp dịch vụ ISP phần mềm an ninh đƣợc cài đặt trực tiếp máy chủ, qui định kiểm sốt cổng vào dịng liệu b.3 Ưu điểm phương án 2b: • Tính khả thi cao phƣơng án 1a 1b trƣờng hợp Đài THVN chƣa thiết lập đƣợc đƣờng trục backbone kết nối với hạ tầng Internet quốc tế có hỗ trợ phƣơng thức truyền thơng IP Multicast • Bên cạnh dịch vụ truyền hình trực tuyến TV4 Online, hệ thống cịn có khả đáp ứng nhu cầu xem truyền hình theo yêu cầu (VOD) khán giả 87 Báo cáo đồ án tốt nghiệp b.4 - Hạn chế: • Hệ thống có cấu hình phức tạp chi phí đầu tƣ ban đầu cho thiết bị lớn phƣơng án 2a 4.4 ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHON PHƢƠNG ÁN Bảng dƣới thể so sánh phƣơng án 1a, 1b, 2a 2b, tiêu chí đƣợc so sánh chi phí đầu tƣ, đặc điểm bố trí thiết bị (tập trung hay phân tán), khả cung cấp dịch vụ hệ thống tính khả thi phƣơng án triển khai Từ bảng dễ dàng thấy rằng, coi tính khả thi khả cung cấp hai dịch vụ truyền hình trực tuyến truyền hình theo yêu cầu hệ thống tiêu chí ƣu tiên phƣơng án 2b phƣơng án đƣợc chọn 88 Báo cáo đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN IPTV cấp độ cao cơng nghệ truyền hình tƣơng lai IPTV thực có khả cạnh tranh với chƣơng trình truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp hay loại truyền hình thơng thƣờng Sự vƣợt trội kĩ thuật truyền hình IPTV tính tƣơng tác hệ thống với ngƣời xem, cho phép ngƣời xem chủ động thời gian khả triển khai nhiều dịch vụ giá trị gia tăng tiện ích khác hệ thồng nhằm đáp ứng nhu cầu ngƣời sử dụng IPTV đƣợc xem nhƣ cách mạng ngành truyền thơng truyền hình với việc truyền tải nội dung mạng viễn thơng truyền hình băng rộng IPTV cịn có khả tập hợp lƣu trữ nội dung điện ảnh, truyền hình dƣới dạng tƣ liệu số quy mơ lớn, hiệu nhƣng chi phí lại thấp, tiện lợi cho công việc tra cứu, tìm kiếm Với chi phí thấp việc sản xuất nội dung cho phép nhà cung cấp IPTV đƣa nhiều chƣơng trình, từ thể thao, thời chƣơng trình đào tạo Tivi, nhiều chƣơng trình khác Với nội dung đƣợc trình bày trên, đồ án đƣa đƣợc nhìn tổng thể cơng nghệ IPTV, phƣơng thức phân phối mạng IPTV vấn đề quản lý mạng IPTV Qua đề tài phần giúp ta hiểu thêm công nghệ IPTV, công nghệ mới, cơng nghệ mà có IPTV đáp ứng đƣợc nhƣng nhu cầu giải trí ngƣời xem truyền hình Nhƣng khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình làm bài, mong đƣợc bảo thầy cô để em nắm kiến thức cơng nghệ IPTV, báo cáo tốt nghiệp thêm đầy đủ xác Qua em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Huy Dũng, ngƣời giúp đỡ em nhiều trình làm đồ án Với hƣớng dẫn tận tình thầy Nguyễn Huy Dũng cộng với tìm hiểu qua tài liệu sách, báo, Internet em hoàn thành xong đồ án theo thời hạn Hải phòng, ngày 10 tháng năm 2010 Sinh viên thực Chu Thị Thi 89 Báo cáo đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo: Sv Trần Trung Hiếu (2003): Tìm hiểu công nghệ IPTV – TrƣờngĐại Học Quốc gia Hà Nội Phùng Văn Vận (2002): Điện thoại IP - Nhà xuất Bƣu điện 3.Wes Simpson & Howard Greenfield (2007): IPTV and Internet Video: New Markets in Television Broadcast – First edition, Elsevier Inc Hoàng Trong Minh (2003): Định tuyến chuyển mạch IP - tạp chí BCVT Các tài liệu mạng 90 Báo cáo đồ án tốt nghiệp 91 ... đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH INTERNET (IPTV) VÀ HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC... PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM 60 4.1 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ IPTV TRONG KHU VỰC 60 4.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỆT NAM 61 4.2.1 Hạ tầng Internet Việt nam ... Internet (IPTV) hệ thống IPTV Việt Nam? ?? Nội dung báo cáo bao gồm phần sau:  Chƣơng I: Tổng quan IPTV Chƣơng trình bày IPTV, cấu trúc mạng IPTV, vấn đề phân phối IPTV, công nghệ cho IPTV cuối