IV. Tổng quan về công nghệ MPEG-4 part 10
1. Mô hình cấu trúc tổng quan của hệ thống IPTV
Hình 4.1 Ờ Mô hình cấu trúc tổng quan hệ thống IPTV
- Mạng truy nhập băng rộng: Hạ tầng mạng IP băng rộng ựể truyền dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ IPTV ựến khách hàng. Mạng truy nhập sẽ tận dụng phần hạ tầng mạng xDSL có sẵn. để cung cấp dịch vụ với chất lượng tốt và tiêu thụ ắt băng thông khi có ựồng thời nhiều truy nhập ựến hệ thống, mạng truy nhập băng rộng (B- RAS/MSS và DSLAM) cần phải ựược hỗ trợ multicast. đối với DSLAM, ngoài hỗ trợ multicast, DSLAM còn cần hỗ trợ IGMP version 2. Ngoài ra, B-RAS/MSS và DSLAM cũng cần hỗ trợ các giao tiếp Ethernet chuẩn (FE, GE). Mạng cũng phải có khả năng hỗ trợ QoS từ ựầu cuối ựến ựầu cuối, ựảm bảo ựược băng thông cần thiết và ựộ ưu tiên cho các kênh truyền hình quảng bá cũng như các phiên Video theo yêu cầu ựang sử dụng
Mạng truy nhập PC STB + TV PC STB + TV Quản lý và tắnh cước Miđleware Hệ thống phân phối nội dung DRM Headend Thuê bao Thuê bao Nguồn tắn hiệu IP multicast stream IP multicast/unicast stream
Truyền hình IPTV và khả năng ứng dụng tại Việt Nam
Học Viên thực hiện: Lưu Văn Hải Page 85
(phải ựạt ựược ựộ mất gói và jitter tối thiểu). Băng thông xDSL do các DSLAM cung cấp ựến khách hàng phải có khả năng lên ựến 4-5 Mbps.
- Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu: Thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương trình từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt ựất và các nguồn khác ựể chuyển sang hệ thống Video Headend.
- Hệ thống Video Headend: Thu, ựiều chế và giải mã nội dung hình ảnh và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa (encoder) ựể chuyển ựổi nội dung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn. Yêu cầu phải có thiết bị ựầu cuối cho việc phát nội dung quảng bá. Thiết bị ựầu cuối này có khả năng mã hoá một chuỗi các hình ảnh theo thời gian thực bằng kỹ thuật nén dùng MPEG-4 Part 10 hoặc H.264. Hình ảnh mã hoá có thể lấy từ vệ tinh, truyền hình cáp, hệ thống truyền hình mặt ựất, máy chủ video, tape playout, v.v... Sau khi mã hoá, các chuỗi (ựịnh dạng ASI, SPTS) truyền MPEG sẽ ựược ựóng gói bằng cách sử dụng IP Streamer. Sau ựó sẽ truyền những chuỗi gói IP bằng cách sử dụng giao thức UDP/IP. đầu vào của hệ thống Video Headend là các chương trình truyền hình quảng bá, các kênh truyền hình mua bản quyền thu từ vệ tinh, các kênh truyền hình cáp, các phim từ các nguồn khác như tự sản xuất, từ các thiết bị VCD/DVD player, v.vẦ
- Hệ thống Miđleware: Cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý EPG và STB, ựồng thời vẫn duy trì tắnh mở cho việc tắch hợp các dịch vụ trong tương laị Miđleware là một giao diện của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV với người sử dụng, nó xác ựịnh danh tắnh cho người dùng. Hiển thị một danh sách các dịch vụ mà thuê bao ựó có thể sử dụng và trợ giúp lựa chọn dịch vụ này sau khi ựã xác thực danh tắnh của người dùng. Miđleware lưu lại một profile cho tất cả các dịch vụ. Miđleware ựảm bảo các hoạt ựộng bên trong của dịch vụ truyền hình một cách hoàn hảọ Miđleware sẽ không giới hạn bất kỳ hoạt ựộng riêng rẽ nào trong hệ thống, nhưng sẽ giao tiếp trực tiếp với mỗi thành phần ựược
Truyền hình IPTV và khả năng ứng dụng tại Việt Nam
Học Viên thực hiện: Lưu Văn Hải Page 86
hệ thống hỗ trợ. Miđleware hỗ trợ API cho phép mở rộng các chức năng mới và truyền dữ liệu giữa các hệ thống.
- Hệ thống phân phối nội dung: Bao gồm các cụm máy chủ VoD và hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dung ựã ựược mã hóa và thiết lập các chắnh sách phân phối nội dung một cách mềm dẻọ Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê baọ Máy chủ VoD sẽ lưu nội dung thực và cung cấp cho thuê bao khi nó nhận ựược sự xác thực danh tắnh từ Miđlewarẹ Nó cho phép các thuê bao ựặt và xem những bộ phim chất lượng cao và chương trình theo yêu cầu (chương trình này ựược lưu trên máy dịch vụ và truyền tải theo yêu cầu). Hệ thống này cũng cung cấp những chức năng ựiều khiển VCR như fast-forward, pause, và rewind.
- Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM): DRM giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tắn hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền ựi trên mạng Internet và tắch hợp với tắnh năng an ninh tại STB ở phắa thuê baọ DRM dùng ựể bảo mật nội dung các khóa giải mã của các thuê baọ Những nội dung ựược tải trên những máy chủ nội dung sẽ ựược mã hóa trước bằng hệ thống DRM và nó cũng cũng chỉ mã hóa nội dung broadcast ựể bảo mật sự phân bố ựến Set-top Box (ST. Hệ thống có khả năng hỗ trợ chức năng mã hoá trong các Headend tương ứng và cung cấp khoá mật mã cho các Headend nàỵ Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá ựồng thời bắ 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, v.v...). Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống cơ sở hạ tầng khoá công cộng (Public Key Infrastructure, PKI). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 ựể xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM ựồng thời ựể mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng.
- Hệ thống quản lý mạng và tắnh cước: Hệ thống này quản lý và tắnh cước dịch vụ truy cập của thuê bao IPTV
Truyền hình IPTV và khả năng ứng dụng tại Việt Nam
Học Viên thực hiện: Lưu Văn Hải Page 87
- MỰng gia ệừnh: MỰng gia ệừnh kạt nèi vắi mét sè thiạt bỡ kỵ thuẺt sè bến trong
mét diỷn tÝch nhá. Nã cời tiạn viỷc truyÒn thềng vộ cho phĐp chia sĨ tội nguyến giọa cịc thiạt bỡ kỵ thuẺt sè ệớt tiÒn cựa cịc thộnh viến trong gia ệừnh. Môc ệÝch cựa mỰng gia ệừnh lộ cung cÊp khờ nẽng truy cẺp thềng tin, sỏ dông cịc dỡch vô thoỰi, ẹm thanh, dọ liỷu, giời trÝ, giọa nhọng thiạt bỡ khịc nhau trong nhộ. Vắi mỰng gia ệừnh, ng−êi dỉng cã thÓ tiạt kiỷm tiÒn vộ thêi gian bẻi vừ cịc thiạt bỡ ngoỰi vi nh− lộ mịy in vộ mịy scan, còng nh− kạt nèi Internet bẽng réng, cã thÓ ệ−ĩc chia sĨ mét cịch dÔ dộng.
- Thiạt bỡ ng−êi dỉng IPTV: Thiạt bỡ ng−êi dỉng IPTV (IPTVCD) lộ thộnh phẵn
quan trảng trong viỷc cho phĐp mải ng−êi cã thÓ truy xuÊt vộo cịc dỡch vô IPTV. Thiạt bỡ nộy kạt nèi vộo mỰng bẽng réng, cã nhiỷm vô giời mN vộ xỏ lý dọ liỷu video gỏi ệạn. Thiạt bỡ ng−êi dỉng hẫ trĩ cềng nghỷ tiến tiạn ệÓ cã thÓ tèi thiÓu hãa hay loỰi bá hoộn toộn ờnh h−ẻng cựa lẫi, sù cè mỰng khi ệang xỏ lý néi dung IPTV.
Trong ựó Set-top Box (ST: Thiết bị ựầu cuối phắa khách hàng, cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV. STB cần hỗ trợ các chuẩn MPEG-4/H.264. Ngoài ra, STB cũng có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truy nhập web (Walled garden), v.v... STB cung cấp các ứng dụng truyền thông và giải trắ. STB sẽ hỗ trợ kết nối giữa thiết bị tivi và mạng ựiện thoại, cũng như Internet và thư viện ảnh ảo của nhà cung cấp dịch vụ. Nó có thể giải mã những chuỗi dữ liệu và hình ảnh ựến dựa vào ựịa chỉ IP, ựồng thời thể hiện các hình ảnh này trên TV. STB sẽ hỗ trợ chuẩn H.264/MPEG-4 Part 10 và phần mềm client Miđleware của nó sẽ ựược dựa trên một cấu trúc thick client, ựiều ựó có nghĩa là ứng dụng và dữ liệu thể hiện sẽ lưu trên STB. Môt set-box thực hiện 3 chức năng:
+ Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồng videọ + Tiến hành giải mã luồng video MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real... ựảm bảo video VOD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệuẦ
+ Tiến hành giải mã luồng video MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real... ựảm bảo video VOD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệuẦ
Truyền hình IPTV và khả năng ứng dụng tại Việt Nam
Học Viên thực hiện: Lưu Văn Hải Page 88