5. Phương pháp nghiên cứu
3.1.4.2.Tiến trình lựa chọn của khách hàng
Quá trình khách hàng lựa chọn các chương trình truyền hình theo yêu cầu như sau: khách hàng sẽ sử dụng remote để tương tác với kho dữ liệu VOD thông qua đầu thu được kết nối với kho VOD do nhà đài quản lý thông qua mạng internet băng thông rộng. Module quản lý VOD sẽ đảm bảo cho các thao tác này được diễn ra suôn sẻ, bằng cách xử lý các yêu cầu lựa chọn chương trình đến từ khách hàng theo một chu trình được mô tả như Hình 3.14.
Hình 3.14. Quá trình xử lý yêu cầu từ khách hàng
Khách hàng bắt đầu sử dụng dịch vụ và duyệt đến danh sách nội dung các VOD, sau đó họ sẽ duyệt đến các danh sách ngắn hơn. Nếu khách hàng cần xem một nội dung truyền hình nào đó, dữ liệu có thể được truyền và hiển thị lên tivi của khách hàng bằng hai con đường: Một là từ ổ cứng của thiết bị nếu dữ liệu đã nằm sẵn trong đó (từ lần tải về trước của khách hàng) và hai là dữ liệu sẽ được tải về từ máy chủ.
Khách hàng có thể lựa chọn các nội dung theo số thứ tự, và có thể tùy ý lựa chọn chất lượng của chương trình truyền hình theo mong muốn, có thể là ở độ phân giải thường hoặc độ phân giải cao tùy vào chất lượng đường truyền mạng internet đáp ứng được lúc đó và các loại chất lượng khác nhau mà nhà cung cấp có thể đưa ra. Nếu chương trình truyền hình mà khách hàng yêu cầu đã có sẵn trong ổ cứng thiết bị hoặc đầu ghi video kỹ thuật số từ trước đó và thỏa mãn các yêu cầu về chất lượng hình ảnh, chất lượng âm thanh,… mà khách hàng lựa chọn, bước tiếp theo mà module quản lý VOD sẽ thực hiện là chạy chương trình để khách hàng có thể xem trực tiếp trên tivi. Nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn, module quản lý VOD sẽ tự động gửi 1 yêu cầu đến hệ thống quản trị tương tác để có thể tải chương trình truyền hình theo mong muốn của khách hàng từ mạng internet. Nội dung được tải về sẽ được lưu vào cơ sở dữ liệu và tự động cập nhật vào danh sách VOD hiển thị trên các giao diện portal của Webserver cũng như của đầu thu.
Bước tải về trong quá trình trên bao gồm các tiến trình xử lý con được mô tả như Hình 3.15.
Bước tải về được thực hiện khi dữ liệu không được lưu trữ sẵn trên thiết bị của khách hàng. Sau quá trình tìm kiếm nội dung, hệ thống sẽ tính toán các dữ liệu khác nhau. Kết thúc quá trình này sự truyền dữ liệu sẽ được diễn ra. Hệ thống quản trị tương tác sẽ cập nhật trạng thái và thông tin chỉ số cho module quản lý nội dung theo yêu cầu.
Trong quá trình trao đổi dữ liệu giữa máy chủ và máy trạm, khi thực hiện việc đăng nhập, khách hàng có thể tương tác với máy chủ hệ thống, sự tương tác này được hạn chế ở việc khách hàng chỉ có thể gửi yêu cầu download nội dung mà mình muốn tới máy chủ và chờ hệ thống trả lời yêu cầu. Sau khi khách hàng download được dữ liệu mong muốn từ bước Tải về, họ có thể chạy chương trình đó vào bất cứ lúc nào họ muốn. Nếu khách hàng lựa chọn tiếp các chương trình theo yêu cầu khác, bước Duyệt chương trình trong sơ đồ hình 11 sẽ được lặp lại. Nếu không lựa chọn nữa, module quản lý VOD đã kết thúc 1 phiên làm việc.
Hơn nữa, với công nghệ HbbTV, một sự kết hợp hữu cơ giữa công nghệ truyền hình quảng bá và truyền hình internet băng rộng, chúng tôi đưa ra một giải pháp là sử dụng hai bộ xử lý quản lý thông tin ở cả server lẫn thiết bị đầu cuối của khách hàng. Nhờ giải pháp này khách hàng có thể biết chính xác trạng thái hiện tại của các nội dung truyền hình theo yêu cầu trong kho dữ liệu của nhà cung cấp, cũng như nhà cung cấp có thể dễ dàng theo dõi được tần suất và thời gian sử dụng của mỗi phiên làm việc mà khách hàng yêu cầu đến hệ thống. Do đó, trạng thái của mỗi nội dung sẽ được cập nhật liên tục dựa vào thời gian sử dụng của mỗi mức chất lượng của chúng.
3.1.4.3. Quản lý nội dung đa phƣơng tiện
Module quản lý đa phương tiện sẽ liệt kê lên trên giao diện của người dùng các nội dung đa phương tiện được cập nhật bởi người quản trị từ kho dữ liệu của Webserver. Các nội dung trong kho này đã được tải lên thông qua 2 module nhập liệu tự động và nhập liệu bằng tay như đã trình bày ở phần trên. Trong các nội dung đa phương tiện, khách hàng có thể theo dõi các trailer phim, các bộ phim được phân
theo các thể loại (Hành động, Tình cảm,…), thông tin tóm tắt của bộ phim, các bộ phim hot trong tuần/trong tháng,… và thứ hạng của các bộ phim đó.
Module quản lý nội dung đa phương tiện sẽ có nhiệm vụ cung cấp cho quản trị viên các công cụ xử lý đối với các nội dung đa phương tiện có trên webserver. Các công cụ này gồm có: Liệt kê, Tìm kiếm và các tác vụ như Thêm, Sửa, Xóa các nội dung đa phương tiện (bao gồm: video, audio, hình ảnh, text). Công cụ liệt kê và tìm kiếm sẽ dựa theo các phân loại nội dung: “Nội dung mới”, “Thể loại”, “Nội dung nổi bật” và “Nội dung đã xem”.
3.1.5. Quản lý băng thông và lƣợng thuê bao truy cập 3.1.5.1. Quản lý băng thông
Băng thông của một thuê bao là dung lượng internet sử dụng của thuê bao đó, nói cách khác, nó phản ánh lượng dữ liệu được truyền từ server của nhà cung cấp tới khách hàng. Quản lý băng thông là một quá trình đo lường và quản lý lưu lượng sử dụng mạng trong một liên kết mạng, để tránh việc một liên kết có thể bị quá tải dẫn tới tắc nghẽn toàn bộ mạng cũng như làm giảm hiệu năng của mạng đó.
Với sự phát triển ngày càng nhanh của mạng internet cũng như các dịch vụ truyền hình qua mạng internet, vấn đề băng thông ngày càng trở nên quan trọng đối với các nhà cung cấp dịch vụ, bởi nhu cầu ngày càng tăng từ phía khách hàng, trong khi hạ tầng mạng internet không thể thay đổi ngay lập tức. Do đó, với công nghệ truyền hình IPTV và HbbTV, vấn đề quản lý băng thông luôn được đặt mức độ ưu tiên cao.
Các vấn đề nảy sinh trong quản lý băng thông:
- Băng thông trống là có hạn và thường không đáp ứng được đầy đủ nhu cầu từ
phía người dùng.
- Phí sử dụng băng thông rất cao.
- Việc mở rộng băng thông gặp phải nhiều hạn chế như tài chính, ngân sách
cung cấp và hạn chế về công nghệ. Lý do phải quản lý băng thông:
Tính toán băng thông để đưa ra các biện pháp thích hợp nhằm theo dõi được tình trạng sử dụng lưu lượng, mật độ sử dụng của các thuê bao, các vùng dân cư trong 1 tỉnh hoặc thành phố có mức độ sử dụng băng thông nhiều hay ít để thay đổi băng thông cung cấp 1 cách phù hợp, có thể là giảm hoặc tăng băng thông.
Các giải pháp có thể áp dụng để giải quyết các vấn đề trên:
- Tăng băng thông và giảm giá thành.
- Sử dụng phương pháp quản lý băng thông tối ưu hơn với tài nguyên đã có.
- Phối hợp cả hai phương pháp trên (giảm giá thành + nâng năng lực quản lý).
3.1.5.2. Cơ chế và kỹ thuật sử dụng trong quản lý băng thông
Kiểm soát lưu lượng (Traffic Shaping)
Là một kỹ thuật quản lý lưu lượng mạng máy tính nhằm giải quyết những vấn đề quan trọng liên quan đến QoS. Việc đảm bảo tốc độ được cam kết, hay điều tiết tốc độ lưu lượng ở mức cho phép mà không vượt qua tốc độ được thuê. Kỹ thuật này được sử dụng phổ biến trong trường hợp khi tốc độ thực của cổng ra lớn hơn ốc độ được thuê ở nhà cung cung cấp dịch vụ. Với Traffic Shaping, lưu lượng vượt mức sẽ được giữ lại trong một hàng đợi đặc biệt (Shaping Stack).
Bằng cách dùng các khái niệm như Bucket và Token, Traffic Shaping sẽ là kỹ thuật quyết định việc thuê bao có vượt quá mức độ sử dụng cho phép hay không.
Ưu điểm của kỹ thuật này là không lập tức loại bỏ gói lưu lượng vượt mức cho phép mà giữ lại ở hàng đợi. Do đó các phiên sẽ không bị ngắt và thiết lập lại dẫn đến những vấn đề phức tạp của việc đồng bộ. Nhược điểm là có thể tạo ra trễ cao không phù hợp cho những loại traffic đòi hỏi tính thời gian thực như VoIP. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thuật toán liệt kê
Liệt kê là một phương pháp được đưa ra trong ngành khoa học máy tính, trong đó các tiến trình, xử lý hoặc các luồng dữ liệu được cấp phép truy cập tới tài nguyên của hệ thống (ví dụ: thời gian xử lý, băng thông thông tin). Phương pháp này thường được sử dụng để cân bằng tải cho một hệ thống thông tin một cách hiệu quả hoặc đạt được một chỉ tiêu về chất lượng dịch vụ.
Sự cần thiết của phương pháp xuất phát từ yêu cầu thực tế trong các hệ thống hiện đại ngày nay trong khả năng hoạt động đa nhiệm (multitasking), đó là khả năng xử lý nhiều tiến trình trong cùng một thời điểm, hoặc ghép kênh (truyền nhiều luồng dữ liệu đồng thời).
Chống tắc nghẽn
Việc truyền dữ liệu trong mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có chiến lược cung cấp tài nguyên của mạng (đường truyền, bộ nhớ đệm…). Nếu khả năng tài nguyên có hạn, không có chiến lược cấp phát phù hợp và thích nghi với trạng thái luôn thay đổi của mạng thì dẫn đến tính trạng tắc nghẽn do khả năng tài nguyên trên các trhiết bị mạng không đáp ức nổi. Trong khi đó, có một số thiết bị mạng nào đó có ít dữ liệu truyền qua lại không được tận dụng. Tắc nghẽn có thể xuất hiện ở nhiều vị trí khác nhau trong mạng và đó là kết quả của một số nguyên nhân sau:
- Thời gian chờ xử lý, các gói tin xếp hàng trong hàng đợi quá lớn. Nếu các luồng gói tin đột ngột đi vào từ nhiều giao diện và tất cả đều muốn đi ra cùng một đường nên hàng đợi sẽ bị đầy (do phải lưu gói tin và chuyển tiếp gói tin ...). Nếu khả năng xử lý của các nút mạng yếu sẽ dẫn đến tắc nghẽn.
- Kích thước bộ đệm của hàng đợi quá nhỏ. Nếu bộ đệm không đủ dung lượng để lưu các luồng gói tin thì một số gói tin sẽ bị mất gây thất thoát dữ liệu.
- Độ trễ lớn, tần suất lỗi mạng cao và sự chênh lệch về băng thông giữa các liên kết: Làm tăng số lượng gói tin tại các giao diện đầu vào của các router biên trong mạng WLAN làm cho khả năng tắc nghẽn trong mạng tăng lên, và cũng đồng nghĩa với việc số lượng gói tin bị loại bỏ cũng tăng lên nếu các router biên không có cơ chế hành xử hợp lý.
Cơ chế - thuật toán dự trữ băng thông
Dự trữ băng thông là một yêu cầu quan trọng đối với bất kỳ một dịch vụ nào sử dụng mạng IP để truyền dữ liệu. Xử lý được vấn đề này sẽ giúp nhà cung cấp dịch vụ giải quyết được bài toán về QoS cũng như sử dụng tài nguyên băng thông một cách hiệu quả nhất.
Phân loại lưu lượng
Đây là một quá trình xử lý tự động nhằm phân loại các loại lưu lượng mạng máy tính khác nhau, dựa vào các tham số cụ thể, chẳng hạn như giao thức hoặc số hiệu của port.
3.1.5.3. Quản lý thuê bao truy cập
Công nghệ HbbTV nói riêng và truyền hình băng rộng nói chung đều là các hình thức truyền hình dịch vụ, và người dùng (hay còn gọi là thuê bao) phải trả phí cho nhà cung cấp dịch vụ. Người dùng được cung cấp một thẻ thông minh (Smart Card) với mã số riêng và cần một mật khẩu để mở máy và giải mã các kênh được phát sóng.
Dựa trên sự tiên tiến về công nghệ và chất lượng cơ sở hạ tầng của hệ thống HbbTV, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai nhiều dịch vụ trả phí khác nhau trên nền IP cũng như qua Broadcasting. Phí dịch vụ bao gồm phí thuê bao hàng tháng (khấu hao sản phầm, bảo trì bảo dưỡng máy thu) và phí dịch vụ cho các kênh truyền hình mua thêm.
Hình 3.16. Mô hình quản lý thuê bao bằng thẻ giải mã kênh
Với chất lượng cao vào dịch vụ đa dạng mà HbbTV cung cấp tới khách hàng, lượng thuê bao của dịch vụ HbbTV có xu hướng tăng mạnh do nhu cầu cao trong giải trí và tìm hiểu thông tin của khách hàng rất lớn. Việc này có nghĩa là sẽ có một lượng lớn số lượng thuê bao đăng ký dùng dich vụ này. Đồng thời, mỗi khách hàng lại có sở thích khác nhau nên các kênh trả phí họ mua thêm cũng không giống nhau.Lúc đó, việc thống kê và quản lý thuê bao là rất cần thiết.
Khách hàng khi mua sản phầm sẽ được tự động đăng ký thuê bao với hệ thống. Hệ thống ghi nhận lại mã thiết bị, mã thẻ khách hàng và kích hoạt các kênh dịch vụ miễn phí. Nếu người dùng đăng ký thêm một gói dịch vụ nào đó, hệ thống cần ghi nhận mã dịch vụ, thời gian cung cấp và phí dịch vụ tính theo mỗi tháng, hoặc mỗi quý.
Phương pháp quản lý thuê bao dựa trên nguyên tắc truy cập có điều kiện, tức là mỗi yêu cầu từ phía người dùng phải qua các bước kiểm tra xem yêu cầu đó có thể được thực hiện nay không. Nguyên tắc này đảm bảo an ninh cho hệ thống cũng như kiểm soát được phí dịch vụ mà người dùng trả cho nhà cung cấp. Hệ thống đầu thu cung cấp thẻ thông minh cho một chip nhớ ghi mã ID khác hàng và các thông tin cần thiết như kênh thuê bao, thời hạn thuê bao. Việc đọc/ghi thẻ sẽ có phần cứng cùng phần mềm chuyên dụng thực hiện.
Các thành phần của hệ thống được cho ở Hình 3.17.
Hình 3.17. Các thành phần của hệ thống quản lý thuê bao
Hệ thống SMS là một hệ thống hữu dụng và hiệu quả trong quản lý dịch vụ truyền hình số. Hệ thống cung cấp một phương thức quản lý nhất quán với nhiều loại hình dịch vụ khác nhau. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ triển khai một đầu thu và thẻ thông minh cho khách hàng. Cấu trúc hệ thống quản lý thuê bao chứa 5 thành phần nhỏ bao gồm:
- Giao dịch dịch vụ: Xử lý các hình thức giao dịch của dịch vụ bao gồm đóng/mở tài khoản, thông tin tài khoản và thiết bị.
- Cấu hình hệ thống: phân quyền quản lý quyền của thuê bao với một dịch vụ
nào đó trong hệ thống (VOD, Tin tức...).
- Thống kê truy cập: Thống kê các kênh dịch vụ được yêu cầu và đánh giá nhu
cầu/ đáp ứng của hệ thống.
- Quản lý thiết bị: Quản lý các thiết bị đã triển khai trong hệ thống, tình trạng thiết bị ở phía thuê bao.
- Quản lý thuê bao: Quản lý các thông tin liên quan đến người dùng đăng ký
dịch vụ, phí dịch vụ theo thời gian, kênh thuê bao. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ thống quản lý thuê bao cũng yêu cầu một giao diện tương tác thiết bị đầu cuối của thuê bao theo kênh truyền IP hoặc thụ động qua bản tin quảng bá được phát bởi nhà cung cấp dịch vụ.
3.1.5.4. Quản lý giao diện và quảng cáo
Như đã trình bày ở mục trên, module quản lý giao diện và quảng cáo sẽ giúp quảntrị viên nắm bắt được trạng thái và tình hình hoạt động của hệ thống. Module này còn cho phép người quản trị thấy được cấu hình cài đặt ở các thành phần hệ thống cũng như ở set-top box của HbbTV. Thành phần quản lý quảng cáo sẽ giúp thêm/bớt/sửa/xóa các pop-up quảng cáo hiển thị trên giao diện của người dùng.
Với thành phần quản lý giao diện, các chi tiết và thông số về mô hình của hệ thống, hệ thống nhánh quảng bá, đầu thu HbbTV cũng như phần Cài đặt sẽ được cập nhật liên tục và gửi đến quản trị viên các thông tin cần thiết.
3.1.5.5. Phần mềm phát ứng dụng quảng bá