Truyền hình qua mạng IP IPTV

Truyền hình qua mạng IP IPTV Truyền hình qua mạng IP IPTV Truyền hình qua mạng IP IPTV luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI THỊ HOA TRUYỀN HÌNH QUA MẠNG IP (IPTV) LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS HỒ ANH TUY HÀ NỘI – 2010 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN HỆ THỐNG IPTV 1.1 IPTV 1.2 IPTV Internet TV 10 1.3 Các dịch vụ IPTV 11 1.3.1 Dịch vụ truyền hình trực tiếp: Live TV 11 1.3.2 Dịch vụ theo yêu cầu: Video on Demand 11 1.3.3 Dịch vụ tương tác: Interactive 13 1.3.4 Dịch vụ thông tin: Information 13 1.4 Kiến trúc hệ thống IPTV 13 CHƯƠNG II: CÁC VẤN ĐỀ KỸ THUẬT CỦA IPTV 15 2.1 Giải pháp chung cho IPTV 15 2.1.1 Headend 15 2.1.2 Video-on-Demand – VoD 16 2.1.3 Hệ thống điều khiển truy nhập DRM – CAS/DRM 20 2.1.4 Hệ thống Middleware 29 2.1.5 Set-Top-Box – STB 31 2.2 Cơng nghệ nén hình ảnh 34 2.2 Các chuẩn giao thức sử dụng IPTV 41 2.3 Mạng truyền tải IPTV 48 2.4 Đảm bảo QoE IPTV 53 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG IPTV 61 3.1 Phương pháp thiết kế 61 3.1.1 Quan điểm thiết kế 61 3.1.2 Mơ hình mạng đề xuất 63 3.2 Thiết kế hệ thống thực tế 67 3.2.1 Thiết kế phân hệ Headend 67 3.2.2 Thiết kế Middleware 70 3.2.3 Thiết kế phân hệ CA/DRM 74 3.2.4 Hệ thống VoD 76 3.2.5 Thiết bị giải mã nhà khách hàng STB 80 3.2.6 Hệ thống giám sát, đo kiểm đảm bảo chất lượng 81 CHƯƠNG IV ĐÁNH GIÁ TƯƠNG LAI PHÁT TRIỂN CỦA IPTV 84 4.1 Hiện trạng thị trường IPTV 84 4.2 Nhu cầu dịch vụ IPTV Việt Nam 87 4.3 Khả đáp ứng dịch vụ Việt Nam 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Internet Protocol TeleVision: Truyền hình giao thức IP High Definition TV: Truyền hình độ phân giải cao (1920x1080) Standard Definition TV: Truyền hình độ phân giải tiêu chuẩn SDTV (720x480) Moving Picture Experts Group: chuẩn nén hình ảnh ISO/IEC, có phiên MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 MPEG AVC part 10 tương đương với chuẩn H.264 ITU-T Video on Demand: Dịch vụ xem phim (video clip, karaoke ) theo VoD yêu cầu Network Personal Video Recorder: Dịch vụ ghi hình cá nhân nPVR mạng Time Shifted Tv: Dịch vụ xem truyền hình trễ so với kênh TSTv truyền hình trực tiếp khoảng thời gian định trước LiveTV Dịch vụ xem truyền hình trực tiếp GameTV Dịch vụ chơi Game trực tuyến truyền hình MobileTV Dịch vụ truyền hình triển khai mạng di động 3G Là thuật ngữ để sử dụng cho hệ thống thu, xử lý mã hóa hình Headend ảnh Là hệ thống trung tâm truyền hình IPTV có chức giao tiếp Middleware với người dùng, nhận thực, tính cước, điều phối hoạt động hệ thống Electronic Program Guide: Giao diện chương trình truyền hình EPG IPTV Conditional Access/Digital Right Management: Hệ thống điều CA/DRM khiển quyền truy nhập quản lý quyền số Content Security Manager: quản lý bảo mật nội dung, chức CSM CA/DRM CA Chức mã hóa cho kênh truyền hình trực tiếp Insertion DRM Chức mã hóa cho nội dung VoD insertion X.509 Chuẩn chứng thực số AES Advanced Encryption Standard: Chuẩn mã hóa Mỹ Digital Video Broadcasting: Chuẩn truyền hình quảng bá kỹ thuật số, có nhiều phiên DVB-T: truyền hình kỹ thuật số mặt đất, DVB DVB-S: truyền hình kỹ thuật số vệ tinh, DVB-C: truyền hình kỹ thuật số (trên mạng cáp quang cáp đồng trục), DVB-H: truyền IPTV HDTV MPLS RTSP Unicast Multicast STB SDI L-Band LNB QPSK IRD Encoder SSL SOAP hình kỹ thuật số (quảng bá) di động Chuyển mạch nhãn đa giao thức Real Time Streaming Protocol: Giao thức truyền tải thời gian thực Là phương thức truyền dẫn từ điểm tới điểm, dùng cho dịch vụ VoD Là phương thức truyền dẫn từ điểm tới đa điểm, dùng cho kênh trực tiếp Set to Box: thiết bị đầu cuối nhà khách hàng có chức giao tiếp với mạng truyền hình IPTV, giải mã giải nén tín hiệu truyền hình Serial Digital Interface: giao diện số nối tiếp dùng để truyền tải tín hiệu truyền hình băng gốc dạng số (tốc độ 270Mbps), chuẩn kỹ thuật truyền hình, SD-SDI tín hiệu SDTV truyền qua giao diện SDI Tín hiệu băng L dùng thơng tin vệ tinh có tần số 950-2100 MHz Low-noise Blockdown converter: Khối dịch tần tạp âm thấp thường tích hợp khối khuếch đại LNA: Low Noiser Amplifier Quadature Phase Shift Keying: Điều chế pha trực giao, thường sử dụng cho hệ thống thông tin vô tuyến, dùng cho truyền hình vệ tinh, ngồi cịn sử dụng đến 8PSK… Integrated Receiver Decoder: Bộ thu giải mã tích hợp, dùng hệ thống Headend để giải điều chế (QPSK), giải mật mã (descrambler) giải nén để cung cấp tín hiệu băng gơc dạng số SDI Là thiết bị nén tín hiệu truyền hình băng gốc (dạng số tương tự) theo chuẩn MPEG-2, MPEG-4/H.264… Secure Sockets Layer: giao thức dùng để kết nối (bảo mật) STB CA để thực việc trao đổi khóa mã Simple Object Access Protocol: Giao thức truy nhập đối tượng đơn giản, sử dụng kỹ thuật máy tính để trao đối thơng tin cấu trúc liệu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 So sánh Internet TV IPTV………………………………… Bảng 2.1 Các profile MPEG -2……………………………………… Bảng 2.2 Các level MPEG -2……………………………………… Bảng 2.3 So sánh LDP RSVP………………………………………… Bảng 2.3 Ví dụ kết test plan thời gian chuyển kênh………………… Bảng 3.1 Kết tính tốn hệ thống Headend………………………… Bảng 3.2 Các giao thức sử dụng Middleware phần tử……… Bảng 3.3 Kết tính tốn hệ thống Middleware……………………… Bảng 3.4 Kết tính tốn hệ thống CA/DRM………………………… Bảng 3.5 Kết tính tốn hệ thống VoD……………………………… Bảng 3.6 Tiêu chuẩn kỹ thuật STB………………………………… Bảng 3.7 Danh mục thiết bị hệ thống giám sát, đo kiểm………………… Trang 11 37 37 53 59 70 72 73 76 80 81 83 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ khối đơn giản hệ thống IPTV………………… Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống IPTV………………………… Hình 2.2 Sơ đồ thiết kế Headend………………………………………… Hình 2.3 Tổ chức tập trung máy chủ VOD………………………… Hình 2.4 Tổ chức phân tán máy chủ VOD………………………… Hình 2.5 Các thành phần hệ thống CA………………… Hình 2.6 Hệ thống CA máy khách…………………………………… Hình 2.7 Hệ thống CA khơng smartcard………………………………… Hình 2.8 Hoạt động CA phần mềm…………………………… Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống middleware…………………………………… Hình 2.10 Mơ hình khối cấu tạo STB ………………… Hình 2.11 Hoạt động Demultiplexer…………………………… Hình 2.12 Tổ chức theo bậc thành phần MPEG………… Hình 2.13 Kích thước block H.264……………………………… Hình 2.14 Hệ thống tham khảo khung hình H.264……………… Hình 2.15 Nhiều người dùng unicast cho kênh TV ………………… Hình 2.16 Phương pháp truyền multicast đến nhiều người dùng……… Hình 2.17 Mơ hình kết nối Client/Server RTSP…………………… Hình 2.18 IPTV jitter…………………………………………………… Hình 2.19 Ảnh hưởng jitter đến việc nhận packet………………… Hình 2.20 Sự thay đổi MDI đường truyền………………………… Hình 2.21 Thời gian chuyển kênh……………………………………… Hình 3.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống IPTV……………………………… Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống Headend……………………………………… Hình 3.3 Sơ đồ kết nối Middleware với phần tử…………………… Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống CA/DRM……………………………………… Hình 3.5 Sơ đồ kết nối STB VoD server…………………………… Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống giám sát, đo kiểm…………………………… Hình 4.1 Lợi ích từ dịch vụ IPTV (nguồn: Yankee Group)…………… Hình 4.2 Tổng số thuê bao IPTV VNPT theo tuần………………… Trang 13 15 15 19 19 21 22 24 26 30 31 32 36 40 40 41 42 48 55 55 57 58 64 67 70 74 76 81 85 86 MỞ ĐẦU Hiện nay, cơng nghệ truyền hình phát triển đa dạng phổ biến như: − Truyền hình quảng bá tương tự (analogue broadcast), sử dụng băng tần UHF/VHF − Truyền hình cáp CATV, sử dụng băng tần UHF/VHF − Truyền hình kỹ thuật số mặt đất (DVB-T), băng tần UHF/VHF − Truyền hình kỹ thuật số di động mặt đất (DVB-H, dùng máy thu cầm tay di động), băng tần UHF/VHF − Truyền hình vệ tinh (DVB-S/DVB-S2), băng tần C, Ku − Truyền hình giao thức Internet (IPTV): dùng giao thức IP để truyền tải tín hiệu truyền hình − Truyền hình di động (MobileTV/3G) Trong truyền hình IPTV có số đặc điểm bật mà cơng nghệ truyền hình khác khơng có là: − Tính hội tụ: hội tụ dịch vụ truyền hình với dịch vụ viễn thông, internet (hội tụ dịch vụ hạ tầng) − Tính tương tác: người dùng sử dụng dịch vụ tương tác xem phim theo yêu cầu VoD, TSTv, nPVR mà cơng nghệ truyền hình khác khơng có khả cung cấp − Tính cá thể hóa: tối ưu hóa dịch vụ cho nhóm khách hàng (ví dụ cung cấp kênh thời nước cho người nước Việt Nam) − Cung cấp số lượng kênh truyền hình khơng hạn chế Mặt khác xu phát triển cơng nghệ truyền hình giới bộc lộ đặc điểm phù hợp với phát triển IPTV như: − Xu số hóa truyền hình (lộ trình đến năm 2015 loại bỏ truyền hình tưong tự) − Xu hướng hội tụ công nghệ: truyền hình, viễn thơng, internet hội tụ cố định, di động − Và xu sử dụng dịch vụ có tính cá thể hóa tính tương tác cao Tại Việt Nam có động thái phù hợp với xu hướng phát triển IPTV: Về sách: − Chính phủ có quy hoạch truyền dẫn phát sóng phát truyền hình đến năm 2020 theo hướng số hóa hội tụ dịch vụ, hạ tầng truyền hình, viễn thơng Internet Rõ ràng IPTV đáp ứng yêu cầu số hóa hội tụ (dùng chung) hạ tầng truyền hình, viễn thông Internet theo quy hoạch − Việt Nam quan tâm đến phát triển dịch vụ Internet băng rộng, phát triển công nghệ thông tin truyền thông (ICT - Information Communication Technology) mục tiêu trở thành cường quốc cơng nghệ thơng tin, bối cảnh truyền hình phương tiện hữu ích để truyền tải tiêu dùng thông tin − Bộ Thông tin Truyền thơng thức cấp phép 3G cho nhà khai thác mạng góp phần thúc đẩy dịch vụ băng rộng (trong có MobileTV/3G) Về thị trường: − Việt Nam đất nước đông dân, số lượng hộ gia đình 20 triệu hộ ~ 90% có Tivi − Số lượng thuê bao Internet hộ gia đình dự báo năm tới tăng cao (dự kiến đến năm 2012 có triệu thuê bao) Từ phân tích trên, tác giả nhận thấy IPTV xu hướng công nghệ tất yếu nhà cung cấp dịch vụ giới Việt Nam, tác giả chọn đề tài để nghiên cứu với mục đích làm rõ khái niệm truyền hình IPTV, vấn đề kỹ thuật liên quan đến IPTV bước đầu đề xuất sơ phương pháp thiết kế hệ thống truyền hình qua mạng IP (IPTV) áp dụng thực tế Nội dung luận văn gồm: − Chương I: Tổng quan hệ thống IPTV − Chương II: Các vấn đề kỹ thuật IPTV − Chưowng III: Thiết kế hệ thống IPTV − Chương IV: Đánh giá phát triển IPTV Việt Nam − Kiến nghị đề xuất CHƯƠNG I TỔNG QUAN HỆ THỐNG IPTV Từ đời vào năm 1927 nay, truyền hình (TV) trở thành phương tiện truyền thông rộng rãi phổ biến Bắt đầu với cơng nghệ truyền thơng tương tự, truyền hình gắn bó với vịng 60 năm Trong giai đoạn công chúng chứng kiến chuyển đổi truyền hình đen-trắng sang truyền hình màu Sự chuyển đổi yêu cầu người xem phải thay phận thu hình mới, người phát hành phải nâng cấp thiết bị phát hình trang bị khác Sau cơng nghệ truyền hình tương tự, với đời truyền hình số (Digital Television – Digital TV) Truyền hình số bước phát triển vượt bậc cơng nghệ truyền hình Ngày nay, cơng nghiệp truyền hình dần chuyển qua kỷ nguyên Đã có nhiều nhà cung bắt đầu nâng cấp hệ thống mạng phát triển tảng số để kéo dần khách hàng họ khỏi công nghệ truyền hình tương tự truyền thống để đến với dịch vụ số tinh vi – dịch vụ truyền hình qua mạng IP (IPTV) Như tên mô tả, IPTV phương pháp truyền tải dòng nội dung video (video stream) mạng IP Trước vào công nghệ áp dụng để tạo nên hệ thống IPTV, chương dùng để định nghĩa IPTV ưu điểm so với cơng nghệ truyền hình khác 1.1 IPTV IPTV, cịn gọi Internet Protocol Television hay Truyền Hình Băng Rộng cơng nghệ cho phép truyền cách an toàn nội dung truyền hình nội dung theo yêu cầu mạng băng rộng Thông thường IPTV dùng để nhắc đến phương pháp truyền kênh truyền hình, phim video theo yêu cầu mạng riêng IPTV có số đặc điểm : − Hỗ trợ truyền hình tương tác: cho phép người dùng tương tác với chương trình Ví dụ dịch vụ trị chơi trực tuyến, lướt web, truyền hình độ phân giải cao… − Dịch vụ TSTv nPVR thiết kế cho khoảng 250 ngàn thuê bao (theo giả định tổng số thuê bao triệu) chi phí đầu tư ban đầu cho thuê bao lớn Thiết kế để dễ dàng nâng cấp số người đăng ký sử dụng dịch vụ tăng − Dung lượng lưu trữ cho người dùng nPVR: 15GB/1 thuê bao (dung lượng lưu trữ nội dung SD, tương đương trận bóng đá) − Hiệu suất sử dụng nhớ trung bình người dùng dịch vụ 30% ( 4.5 GB) − Khơng tính tới giải pháp Backup cho người dùng nPVR − Thời gian cho phép người dùng xem lại dịch vụ TSTv − Số lượng phim SD cho dịch vụ VoD 800 phim − Số lượng phim HD cho dịch vụ VoD 200 phim − Hiệu suất sử dụng nhớ thực 90% − Thời gian trung bình phim − Tốc độ kênh SD trung bình 2Mbps − Tốc độ kênh HD trung bình 8Mbps − Tỷ lệ người dùng dịch vụ đồng thời: giả định ban đầu có 2% người sử dụng dịch vụ theo yêu cầu đồng thời − Năng lực xử lý VoD server 500 người đồng thời (cả dịch vụ HD SD) Cơng thức tính − Số người dùng dịch vụ đồng thời = (Tổng số thuê bao) x (Tỷ lệ người dùng đồng thời) − Số lượng VoD server = (Tổng số người dùng đồng thời)/ (Năng lực xử lý server) − Dung lượng ổ cứng cứng cho nPVR = (Số người dùng) x (Dung lượng lưu trữ cho phép người dùng) x (Tỷ lệ lưu trữ trung bình) 78 − Dung lượng ổ cứng cho VoD = {(Số phim HD)x8Mbps +(Số phim SD)x2Mbps}x (thời gian trung bình phim: tính theo giây) x 10-12 /8bit/Byte (Đơn vị tính TB) − Dung lượng lưu trữ cho hệ thống backup (bằng dung lượng thực) − Dung lượng ổ cứng cho TSTv = {(Số kênh HD)x8Mbps +(Số kênh SD)x2Mbps}x (thời gian lưu trữ: tính theo giây) x 10-12 /8bit/Byte (Đơn vị tính TB) 3.2.4.5 Kết tính tốn TT I Đơn vị tính Giá trị TB 2,25 Chiếc 30 Hệ thống lưu trữ VoD phim (dùng ổ FC)+backup TB Hệ thống lưu trữ nội dung tiền xử lý (dùng ổ SATA) TB Số server (VoD server) Chiếc 600 Server xử lý tín hiệu Offline (offline editing) Chiếc TB 36 Nội dung Dịch vụ nPVR Hệ thống lưu trữ (dùng ổ SATA) Số server (VoD server) II Ghi (Số người dùng) x 15 GB x hiệu suất sử dụng ổ cứng ( Tỷ lệ người xem lại đồng thời)/năng lực server (khoảng 500 người dùng HD&SD) Dùng server loại Dịch vụ VoD (Dung lượng lưu trữ phim SD: 800 phim phim HD: 200 phim) Giả định dung lượng VoD phim (Số người dùng đồng thời)/(năng lực server) Dùng server cấu hình trung bình Dùng server cấu hình trung bình III Dịch vụ TSTv Dung lượng ổ cứng (Dùng FC), dùng cho kênh SD 79 (Số lượng kênh) x (thời gian lưu) x (tốc độ liệu)/ 8bít/Byte (Số lượng kênh) x (thời gian lưu) x (tốc độ liệu)/ TB 43 8bít/Byte (Số người dùng đồng thời)/ lực server Số server (VoD server) Chiếc 30 Dùng server cấu hình trung bình Bảng 3.5 Kết tính tốn hệ thống VoD Dung lượng ổ cứng (Dùng FC), dùng cho kênh HD 3.2.5 Thiết bị giải mã nhà khách hàng STB 3.2.5.1 Quan điểm lựa chọn thiết bị − Tương thích với hệ thống Middleware hệ thống CA/DRM − Đặt hàng theo số lượng lớn (hoặc liên doanh sản xuất) để giảm chi phí cho khách hàng 3.2.5.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật Các tiêu chuẩn thiết bị giải mã phía khách hàng STB bao gồm: TT Chỉ tiêu Chuẩn nén hình ảnh Chuẩn nén âm Hình ảnh đầu Âm đầu Giao diện Phần mềm Tham số MPEG-4 part 10 / H.264 AC3 AAC MPEG-1 (Layer 3) NTSC/PAL TV resolution 720 x 480 / 576 pixels 480i / 480p / 576i / 576p / 720p / 1080i / 1080p Analog Stereo S/PDIF RJ-45 10/100 RCA Composite USB (2.0) connector S/PDIF IR control HDMI IPv4 IPv6 80 10 11 Middleware HTTP DNS Client TFTP Client DHCP Client ICMP (Ping / Trace route) Telnet Server OSD with VCR trick mode EPG (Electric Program Guide) Bảo vệ lưu DRM and Macrovision Giao thức multicast Giao thức Streaming Nguồn IGMP V2, V3 RTP and RTSP 90V ÷ 240V AC/50-60 Hz Bảng 3.6 Tiêu chuẩn kỹ thuật STB 3.2.6 Hệ thống giám sát, đo kiểm đảm bảo chất lượng 3.2.6.1 Sơ đồ kết nối Đo/phân tích chất lượng Video SDI Super Headend HNI STB Middleware VoD Server and Storage system IP domain STB Multi Viewer processor Display CA system STB Central Monitoring Measurement Transport stream Monitoring Mạng truyền tải IP STB TV Nhà khách hàng Đo chất lượng Video Đo kiểm mạng IP Hình 3.6 – Sơ đồ hệ thống giám sát, đo kiểm 81 3.2.6.2 Nguyên lý hoạt động Thiết bị Multiviewer processor kết nối với nguồn tín hiệu đầu vào (chuẩn SDI) nguồn tín hiệu sau xử lý qua STB để giám sát, so sánh chất lượng hình ảnh Thiết bị đo kiểm nhà khách hàng để thực đo kiểm chất lượng nhà khách hàng, kết đo chất lượng so sánh với chất lượng hình ảnh đầu vào để đánh giá chất lượng lượng mạng lưới Đo, phân tích chất lượng Video cho phép đo thông số Video để điều chỉnh thơng số mã hóa để đạt chất lượng tốt Các chức chính: Hệ thống thực chức năng: − Đo, phân tích chất lượng Video: o Phân tích chất lượng nguồn Video (tín hiệu băng gốc SDI) o Đo chất lượng MPEG (MPEG Test System) − Giám sát luồng truyền tải: o Giám sát luồng truyền tải (transport streaming monitoring) 3.2.6.3 Nguyên tắc thiết kế − Mục tiêu chất lượng theo tiêu chuẩn G.1080 ITU (Phụ lục 5) − Giám sát nguồn tín hiệu đầu vào nội dung cung cấp (giám sát để loại bỏ nội dung đồi trụy, giám sát đồng video, dừng ảnh, mức tín hiệu audio, tine hiệu audio, tỷ lệ VCHIP, nhận dạng kênh…) − Đo kiểm chất lượng tín hiệu sau mã hóa (dự đốn DMOS: Differential Mean Opinion Score dựa “Human Vision System Model”, đo PQR: Picture Quality Rating… − Đo chất lượng mạng IP gồm: biểu đồ biến động trễ (Packet Arrival Interval Histogram), tỷ lệ gói, sai thứ tự gói, Checksum 82 − Phân tích chất lượng ảnh để tự động giám sát sửa lỗi luồng truyền tải Video − Đo kiểm chất lượng video nhà khách hàng (Hiển thị dạng sóng, vector hình ảnh, so sánh với tín hiệu chuẩn đặt ngưỡng chất lượng) 3.2.6.4 Danh mục thiết bị TT Hệ thống, giám sát, đo kiểm, đảm bảo chất lượng ĐVT Multi viewer processor (trộn tín hiệu hiển thị thông Chiếc số Video) LCD Monitor (màn hình hiển thị 24/7) Chiếc MPEG Transport Streaming monitor Chiếc Picture Quality Analysis Chiếc MPEG Test System Chiếc Automated Video Measurement Tester (đo chất lượng Chiếc Video nhà khách hàng): (9 vùng chính, máy/1 vùng) Bảng 3.7 Danh mục thiết bị hệ thống giám sát, đo kiểm 83 SL 2 1 CHƯƠNG IV ĐÁNH GIÁ TƯƠNG LAI PHÁT TRIỂN CỦA IPTV 4.1 Hiện trạng thị trường IPTV Trên giới: Tình hình phát triển: − Từ năm 2005 đến 2008, tốc độ phát triển thuê bao IPTV trung bình hàng năm giới đạt mức ~78%: từ 2,2 triệu thuê bao năm 2005 lên đến 21,8 triệu thuê bao năm 2008 Trong châu Á khu vực có tốc độ phát triển dịch vụ IPTV nhanh giới, đặc biệt từ năm 2007-2008, tốc độ tăng trưởng thuê bao khu vực Đông Nam Á 96,5% (nguồn: Frost & Sullivan) − Theo dự báo, thị trường IPTV giới tiếp tục phát triển nhanh 05 năm tới: tốc độ phát triển thuê bao IPTV toàn cầu hàng năm 31% (từ 28 triệu năm 2009 lên 83 triệu năm 2013), tốc độ tăng doanh thu hàng năm 33% (từ 12 tỷ USD năm 2009 lên 38 tỷ USD năm 2013) (nguồn: MRG Inc, 2009) − Tỷ lệ thâm nhập dịch vụ IPTV số TB broadband trung bình khu vực châu Á- Thái Bình Dương giai đoạn 2007-2012 tăng 31% năm: từ 4.3% năm 2007 lên đến 15.5% năm 2012, thuê bao broadband tiếp tục tăng với tốc độ phát triển trung bình hàng năm khu vực 10,3% (nguồn: IDC, 2008) Lợi ích mang lại cho nhà cung cấp dịch vụ: − Nâng cao ARPU: theo nghiên cứu Yankee Group, triple-play giúp nhà cung cấp nâng cao ARPU lên gấp lần so với dịch vụ thoại truyền thống, gấp > lần so với dịch vụ broadband thông thường 84 Hình 4.1 Lợi ích từ dịch vụ IPTV (nguồn: Yankee Group) Thực tế: ARPU BT tăng từ 274 Euro quý 1-2008 lên 287 Euro quý 1-2009; ARPU PCCW tăng trung bình 50% năm (từ 2003-2007); Belgacom tăng 5,7% năm 2009;… − Giảm trung bình ~50% tỉ lệ rời bỏ dịch vụ broadband so với chưa có IPTV, tiêu biểu: PCCW giảm 0,7% (tương đương 58,8%) − Tăng thị phần broadband thu hút khách hàng mới: 25% thuê bao IPTV PCCW thuê bao ADSL Tại Việt Nam: Tại Việt Nam, có nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn cạnh tranh nhằm cung cấp cho khách hàng dịch vụ băng rộng với chất lượng cao giá rẻ Họ nhận xu hướng phát triển truyền hình trực tuyến video theo yêu cầu, có bước mạnh mẽ Một số Website cung cấp thử nghiệm chuơng trình truyền hình trực tuyến VietNamNet, Cơng ty VTC, Đài truyền hình thành phố Hồ Chí Minh ghi nhận số lượng truy cập lớn, cho thấy sức hấp dẫn dịch vụ công chúng Tuy nhiên, Việt Nam có FPT Telecom doanh nghiệp viễn thơng thức khai thác cung cấp dịch vụ IPTV hệ thống mạng băng rộng ADSL/ADSL2+ từ ngày 03/03/2006 sau năm thử nghiệm 85 có 500 khách hàng thử nghiệm FPT Telecom mua thiết bị nhận sóng từ vệ tinh để truyền mạng ký kết quyền từ VTV HTV để phát sóng 32 kênh truyền hình Internet để phục vụ cho khách hàng FPT Hiện FPT tìm kiếm phương thức hợp tác tương tự với VTC để có thêm số kênh phim truyện đài Với thuê bao ADSL 2+ FPT, khách hàng xem lúc kênh truyền hình đồng thời Hiện FPT có gần 100.000 thuê bao ADSL, FPT cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng IPTV cho khách hàng Ngoài FPT, doanh nghiệp khác VNPT, Viettel chuẩn bị cho trình triển khai dịch vụ IPTV mạng băng rộng Tiềm năng: − Số lượng thuê bao internet hộ gia đình tiếp tục tăng cao ( từ 2,2 triệu thuê bao năm 2009 đến ~8 triệu thuê bao năm 2012, với tốc độ phát triển trung bình hàng năm 68,5%) (nguồn: Frost & Sullivan) Hiện trạng phát triển thuê bao IPTV: (tính đến tháng 08/2010) − VTC: phát triển ~ 10.000 thuê bao − FPT: phát triển ~ 10.000 thuê bao − VNPT: khai trương từ tháng 12/2009, phát triển 22.000 thuê bao, tốc độ phát triển trung bình theo tuần ~ 27%, tỷ lệ thâm nhập dịch vụ IPTV đạt ~1,8% (trung bình tháng có thêm gần 10.000 thuê bao IPTV mới), đặc biệt số 30% thuê bao IPTV đồng thời thuê bao băng rộng Hình 4.2 Tổng số thuê bao IPTV VNPT theo tuần 86 4.2 Nhu cầu dịch vụ IPTV Việt Nam Để đánh giá nhu cầu thị trường (khách hàng) dịch vụ IPTV, nhà cung cấp nội dung VASC tổ chức thăm dò nhu cầu 04 thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phịng Mục tiêu thăm dò nhằm nghiên cứu thị trường mặt: tìm hiểu thói quen giải trí loại cơng chúng; tìm hiểu mức độ chấp nhận cơng chúng dịch vụ truyền hình trực tuyến, video theo yêu cầu các dịch vụ giá trị gia tăng IPTV: ý tưởng, giá cả; dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ IPTV; phân tích liệu thu nhằm đề xuất định hướng kinh doanh cho dịch vụ Đối tượng nghiên cứu: Tập trung khảo sát đối tượng cá nhân độ tuổi 18 - 50 có quan tâm đến dịch vụ giải trí truyền hình biết sử dụng internet nước, riêng đối tượng vấn trực tiếp giới hạn địa bàn tiêu biểu Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng Đà Nẵng Số lượng khảo sát trực tiếp phân bổ địa bàn sau: thành phố Hà Nội 301 mẫu; thành phố Hồ Chí Minh 301 mẫu; thành phố Đà Nẵng 209 mẫu; thành phố Hải Phòng 200 mẫu Kết thăm dò nhu cầu thị trường: Xã hội phát triển, nhu cầu giải trí người dân cao Hầu hết gia đình có TV đầu đĩa DVD, VCD, CD Thói quen xem TV/phim, nghe nhạc nhà chiếm phần lớn thời gian giải trí Tại thành phố khảo sát, gần 1/3 người dân có nhu cầu truy cập Internet khoảng 1/8 dân chúng có thói quen xem phim rạp chơi video game Một nửa đối tượng khảo sát có đăng ký sử dụng truyền hình cáp/kỹ thuật số cho thấy người dân hứng thú với loại hình dịch vụ giải trí truyền hình, đặc biệt hình thức dịch vụ Tivi có trả tiền Thị phần nhà cung cấp dịch vụ khác nhau, xét cách tổng thể nhà cung cấp dịch vụ TH cáp/KTS đáp ứng 70% nhu cầu giải trí truyền hình khách hàng Gần nửa khách hàng hài lòng với nhà cung cấp dịch vụ nhờ đa dạng kênh chương trình truyền hình, 1/4 cịn lại hài lịng chất lượng nội dung chương trình Trong có khoảng 1/3 khách hàng mong đợi có thêm nhiều kênh truyền hình, thuyết minh phụ đề 87 tiếng Việt Chi phí cho dịch vụ giải trí truyền hình vào khoảng 46.000 đồng Mức chi thấp TP Đà Nẵng gần 26.500đ, cao Hải Phòng, 69.000đ Cảm nhận dịch vụ IPTV: Ý tưởng cung cấp dịch vụ truyền hình qua Internet (IPTV), video theo yêu cầu (VoD) dịch vụ cộng thêm IPTV (như: truy cập Internet email Tivi, điện thoại hiển thị hình ảnh điện thoại VoIP, chức ghi chương trình, chơi game) đơng đảo khách hàng quan tâm Tại Đà Nẵng, 90% người hỏi thú vị với dịch vụ Kế đến TP.HCM Hải Phòng với 81% 80%, cuối Hà Nội với 54% Dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ IPTV: Khả đăng ký sử dụng dịch vụ IPTV Hải Phịng khơng cao, chưa tới 1/4 khách hàng nghĩ đăng ký sử dụng dịch vụ vòng năm tới Hà Nội có khoảng 43%, Đà Nẵng gần 50% thành phố Hồ Chí Minh cao với 55% (trong 34% mong muốn đăng ký vòng tháng tới) Nếu thói quen giải trí gia đình đại đa số người dân nhu cầu sử dụng dịch vụ IPTV cao, việc phát triển nội dung cho dịch vụ IPTV bắt đầu triển khai từ thời điểm này, sớm tốt Như vậy, xét góc độ nhu cầu thị trường, đa số khách hàng có nhu cầu sử dụng loại hình dịch vụ IPTV sẵn sàng trả thêm mức phí dịch vụ để có khả giải trí thuận tiện, chất lượng 4.3 Khả đáp ứng dịch vụ Việt Nam Với mạng băng hẹp truyền thống, số dịch vụ đơn giản IPTV thực Cịn để triển khai thành cơng dịch vụ IPTV mạng băng rộng đóng vai trị tiên quyết, với mạng băng rộng bảo đảm cung cấp đầy đủ băng thông theo yêu cầu cho dịch vụ IPTV (như truyền hình, Video, Games, v.v ) Cho đến nay, thị trường băng rộng Việt Nam giai đoạn phát triển bùng nổ nhu cầu nhiều tiềm Số lượng thuê bao băng rộng Việt Nam đạt xấp xỉ 200.000 với tham gia nhà cung cấp dịch vụ VNPT, FPT Telecom, Viettel, SPT, Dự kiến đến cuối năm 2006, số lượng thuê bao băng rộng Việt Nam đạt khoảng 300.000 đến 2008 số lượng phát triển 88 lên tới 800.000 ¸ 1.000.000 thuê bao Đồng thời với việc triển khai công nghệ hữu tuyến xDSL/PON công nghệ vô tuyến băng rộng (WiFi/WiMAX, CDMA, ) nhà cung cấp dịch vụ Việt Nam, IPTV lại có hội phát triển mạnh mẽ bảo đảm cho thành cơng loại hình dịch vụ Việc chuyển đổi cấu trúc mạng lưới từ chuyển mạch kênh truyền thống theo thời gian sang mạng NGN với cơng nghệ chuyển mạch gói chuyển đổi mạnh mẽ công nghệ, phù hợp với xu phát triển chung nước phát triển giới Do vậy, nhà cung cấp dịch vụ Việt Nam chọn NGN làm bước phát triển việc tìm kiếm giải pháp phát triển mạng Mạng NGN cho phép triển khai dịch vụ đa dạng với giá thành thấp, giảm thiểu thời gian đưa dịch vụ thị trường, giảm chi phí khai thác mạng dịch vụ, đồng thời nâng cao hiệu đầu tư tạo nguồn doanh thu doanh thu từ dịch vụ truyền thống NGN cho phép tăng cường khả kiểm soát, bảo mật thông tin tin cậy giảm thiểu chi phí vận hành NGN xây dựng tiêu chí mở, giao thức chuẩn giao diện thân thiện NGN thống mạng hữu tuyến truyền thống chuẩn truyền tải âm thanh, hình ảnh, liệu khơng dây Xét khía cạnh cơng nghệ, xu hướng công nghệ hội tụ nhiều cơng nghệ để đưa loại hình dịch vụ tổng hợp (như kết hợp dịch vụ thoại, số liệu băng rộng) cho khách hàng, đồng thời tận dụng sở hạ tầng sẵn có để giảm thiểu chi phí đầu tư nâng cấp Dịch vụ IPTV sản phẩm hội tụ mà với thiết bị đầu cuối khách hàng sử dụng khoảng 6-7 loại hình dịch vụ (truyền hình quảng bá, truyền hình theo yêu cầu, điện thoại thông thường, điện thoại IP, điện thoại truyền hình, truy cập Internet, v.v ) Hơn việc áp dụng công nghệ để triển khai dịch vụ với chi phí nhỏ, tối ưu hố hạ tầng viễn thơng sẵn có tăng sức cạnh tranh mà thời gian gia nhập WTO Việt Nam đến gần Đồng thời khẳng định với hạ tầng mạng truy nhập hữu tuyến vô tuyến băng rộng sở mạng NGN đại mà nhà khai thác cung cấp dịch vụ 89 Việt Nam hướng tới xây dựng việc triển khai dịch vụ IPTV hợp lý khả bảo đảm đáp ứng yêu cầu triển khai dịch vụ hoàn toàn khả thi 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Theo nghiên cứu gần đây, xu hướng công nghệ thông tin truyền thông nhà cung cấp cần hướng đến việc cung cấp nội dung giá trị gia tăng mạng thay cung cấp mạng truyền dẫn túy, việc góp phần giúp nhà cung cấp thu hút thêm thuê bao, tăng doanh thu lợi nhuận Dịch vụ IPTV hướng theo xu hướng nhà cung cấp đặc biệt nhà cung cấp truyền hình cáp, ADSL túy Nội dung luận văn làm rõ khái niệm IPTV, lại xu hướng tất yếu, làm rõ yếu tố kỹ thuật liên quan đến IPTV đặc biệt bước đầu xây dựng phương pháp thiết kế hệ thống IPTV sử dụng làm tham khảo cho nhà cung cấp triển khai hệ thống thực tế Tuy nhiên chưa phải phương pháp thiết kế hệ thống nhất, đề tài mở rộng thêm việc nghiên cứu phương pháp thiết kế khác so sánh đánh giá hiệu phương pháp việc triển khai thực tế 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO Anderson, J.E (1985), The Relative Inefficiency of Quota, The Cheese Case, American Economic Review, 75(1), pp 178-90 Gerard O’Driscoll (2007), Next Generation IPTV Services and Technologies, Wiley Daniel Minoli (2008), IP Multicast with applications to IPTV and mobile DVBH, Wiley David Ramirez (2008), IPTV Security protecting High Value Digital Contents, Wiley Gilbert Held (2007), Understanding IPTV, Auerbach Publications … 92 ... Vì IPTV xu hướng xem truyền hình thời đại mới? Với xu phát triển truyền hình giới loại bỏ dần truyền hình tương tự, đưa truyền hình số dần đến thay hồn tồn cơng nghệ truyền hình truyền thống, IPTV. .. vi – dịch vụ truyền hình qua mạng IP (IPTV) Như tên mô tả, IPTV phương pháp truyền tải dòng nội dung video (video stream) mạng IP Trước vào công nghệ áp dụng để tạo nên hệ thống IPTV, chương... hệ thống truyền hình qua mạng IP (IPTV) áp dụng thực tế Nội dung luận văn gồm: − Chương I: Tổng quan hệ thống IPTV − Chương II: Các vấn đề kỹ thuật IPTV − Chưowng III: Thiết kế hệ thống IPTV −