2.3.2.1. Giao thức RTSP
Giới thiệu
Giao thức RTSP được phát triển bởi IETF và thành lập vào năm 1998 với chuẩn RFC 2326. Đây là giao thức được ứng dụng để điều khiển dữ liệu với thời gian thực. RTSP cung cấp một khung làm việc cho phép điều khiển theo yêu cầu về thời
gian thực, giống như audio và video. Nguồn dữ liệu có thể bao gồm cả dữ liệu sống và clip lưu trữ. Đây là giao thức dành cho phát triển dữ liệu đa phương tiện , cung cấp cách phân phát các kênh như UDP, TCP và việc đó đảm bảo theo thời gian thực. Điều khiển luồng bởi RTSP có thể sử dụng RTP , nhưng sự hoạt động của RTSP là không phụ thuộc vào kỹ thuật vận chuyển để truyền data. Giao thức được cố tình giả lập trong cú pháp và hoạt động tới HTTP/1.1, vì mở rộng kỹ thuật tới HTTP có thể là hầu hết các trường hợp địa chỉ tới RTSP. Tuy nhiên ở RTSP có sự khác biệt quan trọng về lý thuyết so với HTTP:
RTSP giới thiệu một số phương pháp mới và có sự khác giao thức xác nhận.
Một RTSP server cần xác định trạng thái bằng cách mặc định hầu hết tất cả các trường hợp, tương phản với trạng thái tự nhiên của HTTP.
Cả RTSP server và client có thể đưa ra yêu cầu.
Dữ liệu mang đi out-of-band bằng giao thức khác.
Đặc điểm của giao thức
Giao thức RTSP có một số những đặc điểm sau đây:
Khả năng mở rộng. Phương pháp mới và các thông số có thể dễ dàng thêm vào RTSP.
Dễ dàng phân tích. Giao thức RTSP có thể dễ dàng phần tích bằng tiêu chuẩn HTTP hoặc MIME.
Bảo mật. RTSP sử dụng kỹ thuật bảo mật web. Tất cả kỹ thuật nhận thực đều cơ bản và chứng thực đều trực tiếp được áp dụng. Một số có thể dừng lại hoặc bảo mật ở lớp mạng.
Vận chuyển độc lập. RTSP có thể sử dụng một trong hai phương pháp truyền gói tin không tin cậy UDP và đáng tin cậy RDP, hoặc là giao thức luồng tin cậy TCP được thực hiện ở lớp ứng dụng đáng tin cậy.
thể đặt tại các server khác nhau. Các client sẽ tự động thiết lập một vài phiên điều khiển hiện tại với các server media khác nhau. Giữa chúng được đồng bộ với nhau ở lớp giao vận.
Điều khiển thiết bị ghi. Giao thức này có thể điều khiển cả 2 quá trình ghi và chạy lại thiết bị, hoặc cũng có thể nằm xen kẽ giữa hai mode.
Điều khiển luồng và hội nghị ban đầu. Điều khiển luồng đã đưa ra từ lời mời của server tới hội nghị. Chỉ có những yêu cầu hội nghị là một trong hai cung cấp hoặc là có thể sử dụng tạo ra hội nghị riêng. Trong thực tế SIP và H.323 có thể sử dụng mời một server tới hội nghị.
Phù hợp với những ứng dụng cá nhân. RTSP hỗ trợ frame level thông qua SMPTE cho phép chỉnh sửa từ xa.
Proxy và firewall tiện lợi. Giao thức nên sắn sang sử lý bởi cả hai ứng dụng và lớp giao vận. Một firewall có thể không hiểu cách setup và mở tiện ích cho UDP media.
2.3.2.2. Mở rộng giao thức RTSP
Không phải tất cả các server đều có một chức năng giống nhau, các server media cần thiết sẽ được hỗ trợ các yêu cầu khác nhau. Ví dụ:
Một server có thể chỉ có khả năng Playback theo cách đó thì không cần hỗ trợ yêu cầu record.
Một server có thể không có khả năng tìm kiếm nếu nó chỉ hỗ trợ các sự kiện sống.
Một số server có thể không hỗ trợ các thông số luồng và theo cách đó nó không hỗ trợ get-parameter và set-parameter.
Giao thức RTSP có thể mở rộng ra theo ba cách, danh sách ở đây đưa ra hợp lệ theo việc thay đổi độ lớn được hỗ trợ:
số dài có thể an toàn khi bỏ qua bằng cách nhận về. Nếu máy client cần phủ định thừa lại ACK khi mà phương pháp mở rộng không được hỗ trợ, một tag tương ứng với phần mở rộng có thể thêm vào theo yêu cầu.
- Một phương pháp mới có thể đưa vào .Nếu nhận một bản tin mà không hiểu bản tin yêu cầu gì, nó sẽ trả lời với lỗi 501 (không thể thực hiện) và bên gửi không nên cố thử lại. Một client có thể sử dụng lựa chọn phương pháp để đòi hỏi về cách hỗ trợ bởi server. Các server nên đưa ra một danh sách các phương pháp mà nó hỗ trợ sử dụng.
- Một phiên bản mới của giao thức có thể được định nghĩa để cho phép hầu hết tất cả giao diện thay đổi.
2.3.2.3. Bản tin RTSP
Giao thức RTSP là giao thức cơ bản sử dụng ISO 10646 kí tự đặt trong UTE-8 encoding. Đường giới hạn bởi CRLF nhưng mà người nhận sẽ nên chuẩn bị để hiểu được CR và LF bằng chính bản thân gới hạn.
Với 10646 kí tự được sắp xếp để tránh sự chồng chéo, nhưng mà nó không xuất hiện các ứng dụng như là US-ASCII đã được sử dụng. Nó được mã hóa có thể sử dụng cho giao thức RTCP. ISO 8859-1 biên dịch trực tiếp vào Unicode với octer cao nhất là không. Bản tin RTSP có thể truyền qua các giao thức thấp hơn lớp giao vận.
2.3.2.4. Ứng dụng của giao thức RTSP
Công nghệ IPTV là công nghệ đòi hỏi tín hiệu được truyền đi theo thời gian thực. Chính vì vậy mà giao thức RTSP có ý nghĩa rất quan trọng. Giao thức RTSP hộ trợ trong việc truyền tín hiệu multicast để có thể truyền các kênh truyền hình. Để có thể xem được các kênh truyền hình thì tín hiệu nhận được phải theo thời gian thực.
2.4. CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP
Đối với nhiều người IPTV gợi lên sự liên tưởng của hàng trăm các dịch vụ giải trí theo yêu cầu, các kênh truyền hình được phát tại bất cứ nơi đâu, bất cứ khi nào.
IPTV hứa hẹn khả năng kiểm soát toàn bộ của thuê bao thay đổi cách thức sử dụng phương tiện truyền thông đối với các kênh tương tác unicast. Đối với các nhà quản lí mạng, IPTV nắm giữ cánh cửa tới các nguồn thu nhập từ các dịch vụ truyền thông trên nền mạng băng thông rộng.
IPTV thực hiện bằng cách thay đổi từ hình ảnh tương tự thành hình ảnh số. Các ưu điểm trong công nghệ nén giúp cho IPTV có thể cung cấp âm thanh và hình ảnh tiêu chuẩn hoặc chất lượng cao.
Câu hỏi cách nào triển khai dịch vụ IPTV một cách tốt nhất? không thể có câu trả lời. Ngày nay, mạng cung cấp dịch vụ bao gồm: mạng DSL, mạng quang thụ động, cáp, hoặc tổng hợp của các mạng trên. Từng mạng đều có ưu điểm và thách thức. Sau đây là một số mô hình mạng cung cấp dịch vụ IPTV:
2.3.1. Công nghệ truy nhập xDSL
Với công nghệ nén hiện nay, cả DSL hoặc ADSL đều có thể cung cấp dịch vụ
IPTV. VDSL có khả năng cung cấp băng thông lớn hơn cho thuê bao (lên tới 50 Mbps đường down), nhưng nó lại tỉ lệ nghịch với khoảng cách. Thuê bao phải gần các CO hoặc các thiết bị Remote terminal do tốc độ đường truyền của mạng giảm theo khoảng cách. Đối với các nhà quản lí mạng việc triển khai dịch vụ IPTV thông qua mạng xDSL vẫn duy trì được nguồn tài chính. Một đường download xDSL cung cấp High – definition TV. HDTV hiện tại yêu cầu 19.2Mbps cho một kênh so với 2.5Mbps yêu cầu cho standard-definition TV đòi hỏi phải sử dụng công nghệ mạng truy nhập ADSL 2+ hoặc VDSL. Thay đổi kênh yêu cầu STB phải gửi một tín hiệu tới DSLAM, điều này có thể tạo ra một số vấn đề tiềm tàng đối với các chương trình HD ở tốc độ tối đa của VDSL. Các dạng chuẩn của ADSL
Common name Downstream rate Upstream rate ADSL 8 Mbps 1.0 Mbps ADSL (G.DMT) 12 Mbps 1.3 Mbps ADSL over POTS 12 Mbps 1.3 Mbps ADSL over ISDN 12 Mbps 1.8 Mbps ADSL.Lite (G.Lite) 4 Mbps 0.5 Mbps ADSL2 12 Mbps 1.0 Mbps ADSL2 12 Mbps 3.5 Mbps RE-ADSL2 5 Mbps 0.8 Mbps ADSL2+ 24 Mbps 1.0 Mbps RE-ADSL2+ 24 Mbps 1.0 Mbps ADSL2+M 24 Mbps 3.5 Mbps Bảng 2- 2: So sánh một số chuẩn xDSL thông dụng
Hiện tại các thuê bao tại các tỉnh sử dụng công nghệ mạng truy nhập xDSL, tại các tỉnh thành phố lớn các thuê bao sử dụng chủ yếu công nghệ mạng truy nhập ADSL 2+ tốc độ download lên tới 24 Mbps.
2.3.2. Công nghệ truy nhập FTTx
Trong triển khai thực tế, sự khác nhau giữa FTTN và FTTC không được nhiều và thường thì các thiết bị FTTC thường gần thuê bao hơn.
Định nghĩa của FTTP (fiber to the premises FTTP thỉnh thoảng được sử dụng để diễn tả FTTH và FTTB.
Có 2 công nghệ chính được sử dụng cho cấu trúc này là VDSL2 (được sử dụng trong FTTN, FTTC và đôi lúc sử dụng trong FFTB) và PON.
Hình 2- 5: Công nghệ mạng truy nhập FTTx
Khả năng của PON
Đối tượng khi nghiên cứu khả năng của PON là để xác định liệu ứng dụng PON có thể đảm bảo được các yêu cầu về băng thông hay không. Nó không chỉ quan trọng
trong các cổng download mà còn quan trọng đối với các cổng upload khi công nghệ multicast được sử dụng.
Khả năng của PON phải đảm bảo số lượng người sử dụng tối đa mà không ảnh hưởng tới chất lượng hình ảnh với bất kì tỉ lệ nén nào.
Việc triển khai FTTx cho dịch vụ IPTV là khá khả quan tại các tỉnh và thành phố lớn.
2.3.3. Công nghệ truy nhập Wimax
Wimax ngày càng được sử dụng rộng rãi để cung cấp các kết nối Internet băng thông rộng mà không thể sử dụng các công nghệ như DSL hoặc cáp. Chúng ta cũng sẽ có thể cung cấp dịch vụ IPTV thông qua các kết nối tới thuê bao bằng công nghệ Wimax. Công nghệ Wimax theo chuẩn IEEE 802.16d với tốc độ bitrate cho từng sector lên tới 10 Mbps trên băng thông 3.5 MHz đủ để cung cấp một số kênh IPTV nhưng không phù hợp khi triển khai rộng rãi. Tuy nhiên Wimax cho mobile theo chuẩn IEEE 802.16e có thể được sử dụng để cung cấp dịch vụ IPTV tới các thiết bị cầm tay bằng cách sử dụng tốc độ bit thấp hơn.
Hình 2- 6:Công nghệ mạng truy nhập Wimax
2.5. PHƯƠNG THỨC PHỤC VỤ IPTV
Khi có nguồn điện, STB sẽ nhận một địa chỉ IP private bằng cách nhận thực hông qua máy chủ DHCP (điều này chủ yếu được triển khai trong giai đoạn đầu tiên và trong tương lai sẽ triển khai nhiều máy chủ DHCP nếu thấy cần thiết), sau đó sẽ gửi yêu cầu của trang chủ cổng thông tin tới phần mềm Middleware. Có thể sử dụng các lựa chọn DHCP, chẳng hạn 82 hay 60.
Bộ dữ liệu của STB sẽ tự động được đăng ký trong hệ thống quản lý Middleware mỗi khi có một khách hàng STB kết nối thành công với Middleware. Các địa chỉ IP sẽ được phân bổ tức thời thông qua DHCP sao cho phù hợp với địa chỉ MAC của STB.
Vấn đề cần thiết đối với người sử dụng là cần nhập đúng mã số PIN để xác định chính xác tên STB. Tính năng định cấu hình tự động được cài sẵn nhằm loại bỏ việc cấu hình thủ công cho set-top box. Chỉ khi nào tài khoản được nhận dạng chính xác
trong hệ thống Middleware thì thuê bao mới nhận được dịch vụ trên set-top box. Hệ thống Middleware sẽ kiểm tra tính hợp pháp của thuê bao (tình trạng cước và quyền khai thác nội dung) dựa trên danh sách thuê bao trên máy chủ/cơ sở dữ liệu có chứa ID và địa chỉ MAC của thuê bao. Thông tin này sẽ được nhập liệu ngay vào hệ thống cùng thời gian cung cấp nội dung chương trình cho STB.
Nếu xác định đúng quyền được cấp phép xem nội dung của thuê bao và số PIN đúng, hệ thống Middleware sẽ cung cấp một trang chủ cổng thông tin cho STB (thông tin EPG dành cho kênh quảng bá và danh sách nội dung cho yêu cầu). Chẳng hạn trang chủ cổng thông tin sẽ cho biết thuê bao được xem nội dung chương trình dành cho bố mẹ, chương trình phải trả phí hay tất cả các chương trình. Còn nếu không đúng quyền được cấp phép và số PIN của thuê bao không đúng thì thông báo lỗi sẽ hiện ra. Ngoài ra Middleware phải cung cấp EPG/danh mục nội dung bằng multicast.
Khi người dùng chọn một kênh truyền phát từ EPG, địa chỉ multicast router/ DSLAM/ BRAS gần nhất sẽ được phần mềm Middleware gửi lại bằng địa chỉ multicast của kênh truyền phát này. STB của người dùng sẽ thực hiện giao thức quản lý nhóm Internet v2 (IGMP v2) để gửi yêu cầu tới multicast router/ DSLAM/ BRAS gần nhất nhằm thu được kênh truyền phát này. Và chỉ khi đó, người dùng mới có thể gia nhập vào dòng chương trình multicast.
Hệ thống Middleware sẽ lưu giữ một dãy các địa chỉ IP kể cả địa chỉ IP của các STB, các máy chủ VoD, máy chủ DRM…
Trường hợp người dùng chọn xem nội dung có thu phí, hệ thống Middleware có thể xác thực người dùng này và liên kết với các máy chủ DRM để gửi khoá giải mã chính xác tới STB của người đó.
Hệ thống Middleware có khả năng xác nhận nội dung sẽ được xem trước khi máy chủ VoD bắt đầu phân phối các dòng RTSP tới STB. Cũng như thế, cả MW và máy chủ nội dung sẽ cung cấp một số phương thức như đã mô tả trong tài liệu này.
Thêm nữa, Middleware còn có thể bắt đầu truyền phát nội dung từ phần cuối chương trình quay ngược trở lại trong trường hợp tạm ngừng tải chương trình giữa chừng vì lý do nào đó.
Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại,...).
Mô hình thu phí dịch vụ khá linh hoạt và có thể hoạt động trên cơ sở trả phí cho các chương trình xem, thuê bao trọn gói xem phim chẳng hạn cho một bộ phim, việc tính tiền sẽ dựa vào các chương trình xem.
Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống PKI (Public Key Infrastructure – Cơ sở hạ tầng khoá công cộng). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng.
Hệ thống Middleware sẽ cung cấp một giao diện "Subcriber_API" ("Thuê bao_API").
Để cung cấp một dịch vụ liên tục bao gồm cả hệ thống kế thừa của nhà cung cấp, Middleware sẽ đưa ra các giao diện API, giao diện này sẽ mở rộng khả năng thực hiện những chức năng mới và giúp chuyển giao dữ liệu giữa các hệ thống. Từ việc thiết lập một thuê bao trong hệ thống quản lý thuê bao của nhà cung cấp đến việc trình bày một mẫu hoá đơn thống nhất trong hệ thống thanh toán của nhà cung cấp, tất cả đều được Middleware thực hiện trôi chảy từ đầu đến cuối".
Người dùng sẽ được biết về việc sử dụng hiện thời và hoá đơn thanh toán của họ trên Middleware gắn kèm với nội dung chương trình phục vụ. Qua đó, họ nắm được thời điểm và ngày tháng bắt đầu hay ngừng sử dụng dịch vụ, số lượng phát sinh, âm lượng/thời gian (dành cho những nội dung có thu phí). Hệ thống Middleware được đề nghị sẽ tích hợp với hệ thống tính cước trong hoạt động này.
Người xem có thể chọn các kênh phát sóng miễn phí hoặc bất kỳ nội dung nào khác từ STB-Remote bằng cách nhấn số kênh và bằng thao tác cuộn (chẳng hạn qua phím số trên điều khiển từ xa hoặc qua lựa chọn của EPG trong giao diện người dùng TV).
2.6. HIỆN TRẠNG MÔ HÌNH CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV TRÊN MẠNGxDSL CỦA VNPT