VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN O0O - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH IPTV Giảng viên hƣớng dẫn: Ths Đỗ Đình Hƣng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Tiến Lớp : K16 Khóa : 2013 – 2017 Hệ Đại học quy : Hà Nội - 2017 BÁO CÁO ĐỒ ÁN LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại công nghệ thông tin nay, ngƣời với trình độ dân trí ngày cao dẫn tới đòi hỏi nhu cầu giải trí ngày cao, đòi hỏi phải đáp ứng đƣợc nhu cầu sở thích cá nhân ngƣời xem truyền hình Từ dịch vụ IPTV đời với tính vƣợt trội mang lại cho ngƣời cảm nhận truyền hình, mà có dịch vụ IPTV đáp ứng đƣợc so với cơng nghệ truyền hình khác Trên giới IPTV đƣợc triển khai mạnh mẽ thu đƣợc lợi nhuận lớn Tại Việt Nam, dịch vụ IPTV bắt đầu đƣợc thử nghiệm cung cấp với số dịch vụ Cơ sở hạ tầng mạng băng rộng Việt Nam phát triển mạnh mẽ đáp ứng đƣợc nhu cầu giải trí ngƣời xem truyền hình IPTV với tính vƣợt trội, với chi phí giá thành thấp, IPTV phát triển mạnh mẽ dịch vụ truyền hình số tƣơng lai khơng xa IPTV đề đƣợc nhiều ngƣời quan tâm, sau thời gian tìm hiểu với hƣớng dẫn thầy giáo Ths Đỗ Đình Hƣng em hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tổng quan cơng nghệ truyền hình IPTV” Nội dung báo cáo bao gồm thành phần sau:  Chƣơng I: Tổng quan IPTV Chƣơng trình bày IPTV, cấu trúc mạng IPTV, đề phân phối IPTV, công nghệ cho IPTV cuối số dịch vụ ứng dụng IPTV  Chƣơng II: Các giải pháp phân phối IPTV Chƣơng đƣa giải pháp triển khai mạng phân phối nội dung IPTV IPTV đƣợc triển khai mạng sau: mạng truy cập sợi quang, mạng ADSL, mạng truyền hình cáp mạng Internet Ngồi chƣơng tìm hiểu số cơng nghệ mạng lõi cho IPTV  Chƣơng III: Quản lý mạng IPTV Chƣơng tìm hiểu hệ thống quản lý mạng IPTV, vấn đề quản lý cài đặt, cố, quản lý dự phòng, quản lý Qos Ngồi ra, chƣơng tìm hiểu việc giám sát, kiểm tra xử lý cố mạng IPTV  Chƣơng IV: Phát triển hệ thống IPTV Việt Nam Chƣơng tìm hiểu tình hình phát triển dịch vụ IPTV khu vực Việt Nam, đƣa giải pháp hệ thống Trong phạm vi đề tài em tìm hiểu khái niệm tổng quan, mơ hình hệ thống q trình triển khai cơng nghệ truyền hình IPTV Do IPTV cơng nghệ phát triển Do khả tìm hiểu hạn chế chƣa đƣợc đầy đủ xác thực, báo cáo nhiều thiếu sót mong đƣợc đóng góp thầy bạn để báo cáo đƣợc hồn thiện GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Ths Đỗ Đình Hƣng, tận tình hƣớng dẫn góp ý sửa chữa nhƣ giảng giải cho e kiên thức cần thiết, để báo cáo đƣợc thêm hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô khoa trang bị cho em kiến thức cần thiết, tạo điều kiện tốt để em hoàn thành tốt báo cáo Do trình độ hạn hẹp nên báo cáo khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong góp ý bảo thầy giáo bạn Cuối em kính chúc quý thày, cô dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Và tất nhân viên nhƣ sinh viên khoa dồi sức khỏe, đạt đƣợc nhiều thành công tốt đẹp sống GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN NHẬN XÉT ………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… …… …………………………………………………………………………………… ……… ………………………………………………………………………………… ………… ……………………………………………………………………………… …………… … ……………………………………………………………………… ………………….……………………………………………………………………… …………………… …………………………………………………………………… ……………………… ………………………………………………………………… ………………………… ……………………………………………………………… …………………………… …………………………………………………………… ……………………………… ………………………………………………………… ………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… …………………………………………………… ……………………………………… ………………………………………………… ………………………………………… ……………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… ……………………………………………… ………………………………………… ………………………………………………… ……………………………………… …………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ………………………………… ………………………………………………………… ……………………………… …………………………………………………………… …………………………… ……………………………………………………………… ………………………… ………………………………………………………………… ……………………… …………………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………………………… GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN THUẬT NGỮ VIẾT TẮT CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ IPTV 12 1.1 Khái niệm IPTV 12 1.2 Cấu trúc mạng IPTV 14 1.2.1 Cơ sở hạ tầng mạng IPTV 14 1.2.1.1 Trung tâm liệu IPTV 14 1.2.1.2 Mạng truy cập băng thông rộng 14 1.2.1.3 Thiết bị khách hàng IPTV (IPTVCD) 15 1.2.1.4 Mạng gia đình 15 1.2.2 Cấu trúc chức cho dịch vụ IPTV 15 1.2.2.1 Cung cấp nội dung 16 1.2.2.2 Phân phối nội dung 16 1.2.2.3 Điều khiển IPTV 16 1.2.2.4 Chức vận chuyển IPTV 16 1.2.2.5 Chức thuê bao 17 1.3 Vấn đề phân phối IPTV 17 1.3.1 IP Unicast 18 1.3.2 IP Broadcast 19 1.3.3 IP Multicast 20 1.4 Các công nghệ cho IPTV 21 1.4.1 Vấn đề xử lý nội dung 21 1.4.2 VoD Video server 22 1.4.3 Các hệ thống hỗ trợ hoạt động 24 1.5 Các dịch vụ ứng dụng IPTV 25 1.5.1 Truyền hình quảng bá kỹ thuật số 25 1.5.2 Video theo yêu cầu VoD 26 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1.5.3 Quảng cáo có địa 26 CHƢƠNG II: CÁC KỸ THUẬT PHÂN PHỐI MẠNG IPTV 28 2.1 Các loại mạng truy cập băng rộng 28 2.2 IPTV phân phối mạng truy cập cáp quang 28 2.2.1 Mạng quang thụ động 29 2.2.1.1 BPON 31 2.2.1.2 EPON 31 2.2.1.3 GPON 31 2.2.2 2.3 Mạng quang tích cực 32 IPTV phân phối mạng ADSL 32 2.3.1 ADSL 32 2.3.2 ADSL2 34 2.3.3 VDSL 35 2.4 IPTV Phân phối mạng truyền hình cáp 37 2.4.1 Tổng quan kỹ thuật HFC 37 2.4.2 IPTV phân phối mạng truyền hình cáp 38 2.5 IPTV phân phối mạng Internet 40 2.5.1 Các kênh truyền hình Internet streaming 40 2.5.2 Download Internet 41 2.5.3 Chia sẻ video ngang hàng 42 2.6 Các công nghệ mạng lõi IPTV 42 2.6.1 ATM SONET/SDH 43 2.6.2 IP MPLS 44 2.6.3 Metro Ethernet 46 CHƢƠNG III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV 47 3.1 Hệ thống quản lý mạng IPTV 47 3.1.1 Sử dụng giao thức SNMP để quản lý mạng IPTV 49 3.1.2 Quản lý thiết bị trình duyệt web 52 3.2 Quản lý cài đặt 54 3.3 Giám sát thực thi kiểm tra mạng 55 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN 3.4 Quản lý dự phòng 57 3.5 Quản lý không gian địa IP 59 3.6 Xử lý cố IPTV 59 3.7 Quản lý quyền nội dung số 61 3.8 Quản lý chất lƣợng dịch vụ QoS 62 3.8.1 Độ khả dụng mạng 63 3.8.2 Phân lớp dịch vụ 63 3.8.3 Các cam kết cấp độ dịch vụ 64 CHƢƠNG IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM 66 4.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV khu vực 66 4.2 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV Việt Nam 67 4.2.1 Hạ tầng Internet Việt Nam 67 4.2.2 Lựa chọn công nghệ thiết bị 69 4.2.2.1 Những vấn đề kĩ thuật 69 4.2.2.2 Công nghệ 70 4.2.2.3 Lựa chọn thiết bị 71 4.3 Các giải pháp hệ thống 72 KẾT LUẬN 73 Tài liệu tham khảo: 73 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ viết tắt Thuật ngữ Tiếng Anh đầy đủ Thuật ngữ Tiếng Việt đầy đủ A ADSL Asymmetric Digital Subcriber Line Đƣờng dây thuê bao số bất đối xứng AON Active Optical Network Mạng quang tích cực ATM Asynchronnuos Transfer Mode Mode truyền dẫn bất đồng B BPON Broadband Passive Optical Network Mạng thụ động băng rộng C CAS Conditional Access System Hệ thống truy cập có điều kiện CMTS Cable Modem Termination System Hệ thống kết cuối modem cáp CPU Central Processing Unit Đơn vị xử lý trung tâm D DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Bộ ghép kênh truy cập đƣờng dây thuê bao số DRM Digital Rights Management Quản lý quyền nội dung số DSL Digital Subscriber Line Đƣờng dây thuê bao số DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình Host động DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mật độ bƣớc sóng DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá video số GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN E EPG Electronic Program Guide Chỉ dẫn chƣơng trình điện tử EPON Ethernet Passive Optical Network Mạng thụ động Ethernet EVC Ethernet Virtual Connection Kết nối ảo Ethernet F FTP File Transfer Protocol Giao thức vận chuyển FTTC Fiber To The Curd Cáp quang tới lề đƣờng FTTH Fiber To The Home Cáp quang tới hộ gia đình FTTN Fiber To The Neighbourhood Cáp quang tới vùng lân cận FTTRO Fiber To The Regional Office Cáp quang tới tổng đài khu vực G GPON Gigabit PON Mạng quang thụ động Gigabit GiE Gigabit Ethernet Giao thức Gigabit Ethernet H HD High Definition Định dạng chất lƣợng cao HDTV High Definition Television Truyền hình chất lƣợng cao HFC Hybird Fiber Coaxial Hỗn hợp cáp quang/ đồng trục HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức vận chuyển siêu văn HTTPS Hyper Text Transfer Protocol Secure Giao thức HTTP bảo đảm GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN I IP Internet Protocol Giao thức Internet IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức Internet IPTVCD IPTV Cunsumer Device Thiết bị khách hàng IPTV ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ITU-T International Telecommunications Union – Telecommunication Tổ chức viễn thông quốc tế tiêu chuẩn viễn thông L LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn M MEF Metro Ethernet Forum Diễn đàn Metro Ethernet MIB Management Information Base Cơ sở thông tin quản lý MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia ảnh động MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức N NMS Network Management System Hệ thống quản lý mạng NTSC National Television System Committee Ủy ban hệ thống truyền hình quốc gia (Mỹ) GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV Quản lý không gian địa IP Việc phân phối địa IP vấn đề với mạng đƣợc thiết kế để truyền tải dịch vụ Ví dụ, mơi trƣờng triple-play cấu hình IP subnet khác cho dịch vụ voice, truy cập Internet IPTV Nó có khả thiết kế lƣợc đồ địa IP để hỗ trợ việc chia sẻ thiết bị hạ tầng mạng nhƣ quản lý DSN, OSS DHCP server cho tất dịch vụ Một lƣợc đồ địa IP đƣợc cấu hình thiết bị đƣợc chia sẻ, chia IP subnet pool địa cho tài nguyên mạng để phân phối dịch vụ triple-play Ví dụ, VoD server IP-STB nhà thuê bao đƣợc cấu hình nhƣ phần subnet dịch vụ IPTV Việc phân phối địa IP mạng IPTV trách nhiệm DHCP server 3.5 DHCP chức đƣợc yêu cầu số công ty mạng nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP (Internet Service Provider) Với DHCP, máy tính sử dụng địa IP để truy cập Internet DHCP có tác dụng ứng dụng mạng IPTV Để sử dụng DHCP, thiết bị IPTVCD phải tìm DHCP server mạng cách phát broadcast yêu cầu tới tất thiết bị Khi DHCP server nhận đƣợc yêu cầu, chọn địa IP sẵn sàng đƣợc sử dụng gửi trở lại thiết bị IPTVCD yêu cầu DHCP cung cấp cho nhà quản lý mạng IPTV số thuận lợi sau: o Bằng việc sử dụng DHCP, tất chi tiết cấu hình cần thiết cho IPTVCD đƣợc bố trí trƣớc mà khơng cần user có biết chi tiết khơng o Khơng cần phải cấu hình cho thiết bị địa IP cố định o DHCP tập trung hóa việc quản lý địa IP o Việc cài đặt DHCP server tự động phân phối địa IP cho thiết bị mạng IPTV thƣờng khơng phức tạp o DHCP định rõ dãy địa IP sẵn sàng đƣợc dùng cho vùng riêng biệt o Có thể tích hợp DHCP OSS để hỗ trợ việc cung cấp dịch vụ IPTV Xử lý cố IPTV Các cố gặp phải thuê bao IPTV với dịch vụ thƣờng đƣợc thông báo cách gọi tới phận dịch vụ khách hàng.Việc xử lý cố mạng 3.6 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 59 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV IPTV tƣơng tự nhƣ xử lý cố ứng dụng IP khác Trƣớc hết, cố cần đƣợc cô lập, phụ thuộc vào chất phạm vi cố Tiếp theo sửa chữa cố, việc sữa chữa cố thƣờng đạt đƣợc kết tốt cách thay đổi cấu hình thay thành phần bị lỗi mạng Hầu hết lỗi mạng IPTV rơi vào vùng sau: Mạng: Các lỗi xuất thành phần khác mạng Nhân viên kỹ thuật IPTV thƣờng sử dụng “đánh hơi” (sniffer) để khảo sát liệu qua mạng hoạt động Bộ phân tích giao thức thƣờng có PC, card mạng ứng dụng phân tích cố mạng Việc phân tích mạng thời gian thực giúp phát giải lỗi mạng cố nhanh Các server backend: Các phần mềm server đặc biệt thƣờng đƣợc sử dụng để xử lý cố xuất server Thiết bị IPTVCD: Độ tin cậy cao điều đƣợc mong đợi từ thiết bị IPTVCD nhƣ giải mã STB thiết bị gateway Vì nhà cung cấp dịch vụ IPTV phát triển hệ thống tinh vi để tập hợp tin lỗi từ thiết bị IPTVCD sử dụng thơng tin để xử lý cố xuất dịch vụ IPTV Các cố thông thƣờng bao gồm vấn đề nhớ đệm, trục trặc phần cứng lỗi phần mềm Khi vùng cố đƣợc nhận biết giai đoạn giải cố, bao gồm hành động sau: Thay đổi cấu hình cài cho thiết bị IPTVCD Thông báo qua điện thoại cố xảy cho ngƣời sử dụng cung cấp lệnh để giải cố Cũng sử dụng e-mail để bổ sung thơng tin lệnh Khi cố không giải đƣợc qua điện thoại nhân viên kỹ thuật bắt buộc phải tới nhà khách hàng Và cuối không giải cố hành động ta đành phải thay thiết bị Mạng nhà khách hàng: Các cố nhƣ đƣờng dây nhà bị hỏng, cáp chất lƣợng, virus, cài đặt địa IP không driver không phù hợp tất tác động tới dịch vụ IPTV Hệ thống quản lý từ xa GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 60 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV kết hợp với điện thoại e-mail hỗ trợ thƣờng đƣợc sử dụng để xử lý cố xuất mạng nhà khách hàng Nhà cung cấp nội dung bên ngoài: Việc tiếp nhận nội dung video đƣợc mã hóa chất lƣợng tạo nên cố truyền dẫn Khi cố đƣợc nhận biết nhà cung cấp thứ cần đƣợc thông báo xử lý cố Quản lý quyền nội dung số Quản lý quyền nội dung số DRM (Digital Right Management) tập hợp định nghĩa chế đƣợc sử dụng để điều khiển truy cập nội dung thông qua việc mật mã phƣơng pháp khác DRM luôn yêu cầu để sử dụng việc cung cấp nội dung video thời gian gần hệ thống phân phối IPTV nhƣ hệ thống truyền hình cáp truyền hình vệ tinh Các sách DRM chặt chẽ bng lỏng; quyền sở hữu nội dung xác định sách để kiểm sốt Một sách đƣợc xác định, trách nhiệm hệ thống DRM làm cho sách có hiệu lực Trên hình 3.5 mơ hình khối đơn giản hệ thống DRM 3.7 Hình 3.5: Mơ hình khối hệ thống DRM đơn giản Trong hệ thống DRM thực tế cho hệ thống VoD, quyền sở hữu nội dung có hai nhiệm vụ Đầu tiên, nội dung phải đƣợc phân phối tới server đảm bảo, nội dung đƣợc truy cập dựa yêu cầu ngƣời xem Thứ hai, quy định cho ngƣời xem phải đƣợc định rõ Ví dụ, ngƣời xem trả giá xem nội dung luồng, ngƣợc lại có số ngƣời download nội dung xem khoảng thời gian Hệ thống DRM làm quy định có hiệu lực quyền sở hữu nội dung, cần đƣợc cập nhật ngƣời tham gia vào rời khỏi hệ thống Hệ thống DRM chịu GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 61 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV trách nhiệm đảm bảo chắn ngƣời xem trả tiền cho nội dung mà họ yêu cầu Chú ý rằng, DRM đƣợc sử dụng cho nội dung miễn phí, để bảo vệ nội dung tránh việc chép bán lại không đƣợc xác thực Quản lý chất lƣợng dịch vụ QoS Chất lƣợng dịch vụ QoS tập hợp tiêu đặc trƣng cho yêu cầu loại lƣu lƣợng cụ thể mạng bao gồm: độ trễ jitter, tỷ lệ gói… Các tiêu liên quan đến lƣợng băng thông dành cho mạng 3.8 Để việc đồng tín hiệu thực đƣợc mạng buộc phải đƣợc quản lý chặt chẽ chất lƣợng dịch vụ Để thực đƣợc việc quản lý chất lƣợng dịch vụ cần thiết phải có: Chính sách đảm bảo chất lƣợng dịch vụ (QoS policy) Các chế đảm bảo chất lƣợng dịch vụ nút mạng: Các thuật toán xếp hàng (queuing), chế định hình lƣu lƣợng (traffic shapping), chế tối ƣu hóa đƣờng truyền, thuật tốn dự đốn tránh tắc nghẽn…  Phƣơng thức báo hiệu QoS Hình 3.6: Quản lý chất lƣợng dịch vụ QoS Chính sách QoS có vạch mong muốn thực vụ quản lý chất lƣợng dịch vụ theo kế hoạch cụ thể thông qua hệ thống báo hiệu QoS để lệnh cho chế chấp hành nút mạng thực nhiệm vụ GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 62 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV 3.8.1 Độ khả dụng mạng Độ khả dụng mạng đơn vị đo phần thời gian mạng sẵn sàng đƣợc sử dụng khách hàng Một mạng đƣợc gọi không khả dụng khơng thể sử dụng cho lƣu lƣợng khách hàng, mạng kết nối hoàn toàn tỷ lệ lỗi cao mức Các kết nối mạng hoàn toàn xuất kết nối khơng có khả hoạt động, cáp quang bị đứt nguồn thiết bị Một tỷ lệ lỗi cao mức thƣờng đƣợc định nghĩa tỷ lệ lỗi 103 nghĩa có bit lỗi 1000 bit đƣợc phát đi, đấn đến mơt lỗi gói Trong thực tế, độ khả dụng mạng đƣợc đo tỷ lệ phần trăm tổng số thời gian mạng sẵn sàng đƣợc sử dụng tổng số thời gian đo đạc Ví dụ, nhà cung cấp cam kết tỷ lệ khả dụng mạng 99,99%, hay thời gian dịch vụ không khả dụng 52 phút năm Tuy nhiên, xét cho khoảng thời gian mạng khơng khả dụng đƣợc tính, thực chất thời gian khơng vi phạm cam kết cấp độ dịch vụ SLA 3.8.2 Phân lớp dịch vụ Phân lớp dịch vụ đƣợc sử dụng để đƣa dạng liệu lớp cấp độ dịch vụ khác truy cập tài nguyên mạng Các nhà quản trị mạng IPTV ấn định lớp dịch vụ khác vào loại ứng dụng khác nhau, tùy thuộc vào cấp độ thực thi cần thiết Trong mơi trƣờng IPTV có thứ tự luồng video phân phối cho thuê bao, liệu video cần tới đích cách mƣợt mà, liên tiếp Trên mạng truyền dẫn có nhiều loại lƣu lƣợng, để đạt đƣợc mục đích phƣơng thức đƣợc sử dụng ấn định phân lớp dịch vụ cho lƣu lƣợng video Khi đó, lệnh cho router thiết bị mạng khác đƣa quyền ƣu tiên cho gói tin Trên hình 3.6 trình bày ba hàng đợi quyền ƣu tiên khác nhau; gọi ba quyền ƣu tiên lần lƣợt cao, trung bình thấp Các hàng đợi hoạt động nhƣ sau: gói tin vào phía sau hàng đợi đợi chúng tiến lên phía đầu hàng đợi trƣớc đƣợc phát Trong trƣờng hợp này, tất hàng đợi đua tranh, nhƣng có đầu đơn, cần phải ấn định quy luật hoạt động: Tại thời điểm đầu sẵn sàng đƣợc sử dụng, gói tin đƣợc GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 63 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV chọn từ ba hàng Nếu khơng có gói tin sẵn sàng hàng gói tin rỗng (null) đƣợc gửi  Nếu gói tin sẵn sàng hàng có quyền ƣu tiên cao đƣợc gửi  Nếu khơng có gói tin sẵn sàng hàng có ƣu tiên cao gói tin sẵn sàng nằm trong hai hàng lại (khơng đồng thời hai hàng) gói tin đƣợc gửi Nếu khơng có gói tin sẵn sàng hàng có quyền ƣu tiên gói tin sẵn sàng nằm hai hàng lại, gói tin đƣợc gửi theo tỷ lệ gói tin hàng có quyền ƣu tiên trung bình tới gói hàng có quyền ƣu tiên thấp Qua ví dụ thấy mạng khơng gửi luồng video lớn gói tin sử dụng hàng có quyền ƣu tiên cao khó cho gói tin khác muốn qua Việc gửi video với quyền ƣu tiên thấp khơng thích hợp có gói tin đƣợc hiển thị gói khác đƣợc xử lý Quyền ƣu tiên trung bình lựa chọn cho video, hầu hết lƣu lƣợng nonvideo đƣợc tạo quyền ƣu tiên thấp Các gói tin có quyền ƣu tiên thấp trì hỗn, đƣợc gửi router khác nhau, trƣờng hợp xấu mạng bị nghẽn cấp độ cao nhất, bị xóa khơng dƣợc phân phối Việc gói tin bị xóa xuất router sử dụng “loại bỏ ngẫu nhiên” để giữ hàng bị tràn Hình 3.7: Ví dụ sử dụng ba hàng đợi có quyền ƣu tiên 3.8.3 Các cam kết cấp độ dịch vụ Các cam kết cấp độ dịch vụ SLA (Service-Level Agreement) hợp đồng nhà cung cấp dịch vụ khách hàng chi tiết chất lƣợng dịch vụ đƣợc GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 64 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng III: QUẢN LÝ MẠNG IPTV cung cấp SLA bao gồm đặc tính chức số loại dịch vụ từ thoại VoD SLA đƣợc đơn giản hoá bảng kê khai cam kết, bảng kê khai ghi rõ giá trị chi tiết dịch vụ viễn thông phải đƣa Các dịch vụ bảng kê khai phải đƣợc đƣa cho tất khách hàng Bảng kê khai đơi bao gồm cấp độ dịch vụ mà nhà cung cấp đƣa Một số định nghĩa bảng kê khai SLA nhƣ sau: Độ khả dụng (%): Tỷ lệ thời gian dịch vụ sẵn sàng để sử dụng, tỷ lệ SLA thƣờng 99% lớn Tỷ lệ phân phối gói (%): Tỷ lệ gói đƣợc phân phối tới đích tổng số gói gửi Chú ý, tỷ lệ đƣợc đo trung bình hàng tháng dựa liệu mẫu, không dựa tổng số gói đƣợc gửi Trong SLA tỷ lệ 99% lớn Tỷ lệ gói (%): Ngƣợc lại với tỷ lệ phân phối gói, số gói bị tổng số gói gửi Trong SLA tỷ lệ 1% thấp Độ trễ mạng (ms): Đây số tổng số thời gian trung bình gói liệu bị giữ truyền qua mạng Chú ý, số tính điểm mạng bên mạng nhà cung cấp; khơng bao gồm thời gian cần thiết để liệu vào rời khỏi mạng Và cần ý rằng, phép đo dựa liệu mẫu tính trung bình hàng tuần hàng tháng Độ trễ jitter (ms): Đây số khả xuất hầu hết SLA Đây tham số thực quan trọng cho ứng dụng tạo luồng video VoIP Thời gian đáp ứng dịch vụ (giờ): Đây tổng số thời gian lớn từ cố mạng đƣợc thông báo nhà cung cấp sẵn sàng để bắt đầu sữa chữa cố Thời gian thay đổi phụ thuộc vào thời điểm ngày bao gồm thời gian truyền dẫn từ phía nhà cung cấp tới vị trí khách hàng Đối với dịch vụ video, tỷ lệ gói chủ yếu Khi tỷ lệ gói khoảng 1%, video trở nên khó để phân phối cách mƣợt mà Độ trễ mạng cần đƣợc xem xét, nhƣng thƣờng xuất video tƣơng tác Độ trễ jitter ảnh hƣởng tới tất video đƣợc kiểm soát cách chặt chẽ GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 65 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM CHƢƠNG IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM Trong thời đại công nghệ thơng tin nay, ngƣời với trình độ dân trí ngày cao đòi hỏi nhu cầu giải trí cao, từ dịch vụ IPTV đời với tính vƣợt trội mang lại cho ngƣời cảm nhận truyền hình mà có dịch vụ IPTV đáp ứng đƣợc so với công nghệ khác tại, với chi phi giá thành thấp IPTV phát triển mạnh mẽ dịch vụ truyền hình số tƣơng lai khơng xa IPTV có hội lớn để phát triển nhanh chóng mà mạng băng rộng có mặt khắp nơi có 100 triệu hộ gia đình sử dụng dịch vụ băng rộng toàn cầu Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn giới triển khai thăm dò IPTV xem nhƣ hội để thu lợi nhuận từ thị trƣờng có họ coi nhƣ giải pháp tự bảo vệ trƣớc lấn sân dịch vụ truyền hình cáp Tại thị trƣờng cung cấp dịch vụ Việt Nam, dịch vụ IPTV bắt đầu đƣợc thử nghiệm cung cấp với số dịch vụ Tình hình phát triển dịch vụ IPTV khu vực Hiện châu Á chiếm gần nửa tổng số thuê bao TV cơng ty điện thoại tồn giới với tổng số thuê bao tối thiểu 32 triệu Qua IPTV trở thành dịch vụ có thị trƣờng rộng lớn châu Á thị trƣờng động với nhiều hội cho nhà cung cấp dịch vụ truyền hình có mơ hình kinh doanh, hình thức cung cấp dịch vụ cơng nghệ hợp lý.Theo Informa Telecoms & Media có đến 13% hộ sử dụng dịch vụ truyền hình số Singapore nhận tín hiệu truyền hình số thơng qua đƣờng dây DSL, Informa dự báo DSL chiếm tới 9,2% hộ gia đình sử dụng truyền hình số Úc, 6,2% New Zealand, 5,8% Đài Loan, 5,7% Nhật Bản 4,2% Hàn Quốc PCCW Hồng Kông, nhà cung cấp dịch vụ IPTV lớn giới với 500.000 thuê bao, đƣa HDTV VoD vào cung cấp mạng DSL SOFTBANK Nhật Bản nhắm đến xây dựng nội dung lên đến 5.000 cho phim truyện Nhật Bản Holywood dịch vụ DSL/FTTH Video-On-Demand.Truyền hình cáp thống trị đến năm 2010, nhƣng sau IPTV thực đối thủ cạnh tranh với truyền hình số mặt đất vệ tinh ngƣời xem truyền hình châu Á 4.1 Sự phát triển IPTV chắn nhanh hơn, nhƣng với số hóa truyền hình cáp vệ tinh, nhà cung cấp phải cạnh tranh để giành đƣợc khách hàng Tùy thuộc vào thị trƣờng cụ thể, nhà khai thác dịch vụ IPTV phải bổ sung vào dịch vụ truyền hình quảng bá nhiều kênh với việc GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 66 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM mở rộng cung cấp dịch vụ nhƣ VoD, Replay-TV (network DVR), In- home DVR, Multi-room Service, v.v PCCW Hồng Kông, nhà cung cấp dịch vụ IPTV lớn giới với 500.000 thuê bao, đƣa HDTV VoD vào cung cấp mạng DSL SOFTBANK Nhật Bản nhắm đến xây dựng nội dung lên đến 5.000 cho phim truyện Nhật Bản Holywood dịch vụ DSL/FTTH Video-On-Demand 4.2 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV Việt Nam FPT Telecom doanh nghiệp viễn thông thức khai thác cung cấp dịch vụ IPTV hệ thống mạng băng rộng ADSL/ADSL2+ từ ngày 03/03/2006 Hiện FPT có gần 100.000 thuê bao ADSL, FPT cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng IPTV cho khách hàng Đến tháng 4/2009 Viễn thông VNPT Cơng ty Viễn thơng số VTC Digicom thức mắt dịch vụ IPTV mạng ADSL 2+ sau gần năm thử nghiệm với dịch vụ đa dạng nhƣ Live TV, VoD,… để đáp ứng nhu cầu đa dạng khách hàng Ngồi FPT, VTC Viettel chuẩn bị cho trình triển khai dịch vụ IPTV mạng băng rộng 4.2.1 Hạ tầng Internet Việt Nam Tại Việt Nam, theo báo cáo thống kê (tháng 7/2004) VNNIC số lƣợng ngƣời sử dụng Internet 5.341.943 ngƣời, chiếm 6.55 % dân số có xu hƣớng tăng mạnh thời gian tới (xem bảng dƣới đây) 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 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 67 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM (Singapore Telecommunications Limited) Reach (Reach Global Services Limited) GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 68 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM Hình 4.1: Hƣớng dung lƣợng đƣờng kết nối hạ tầng Internet Quốc Tế Việt Nam 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 kĩ 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 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 69 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM 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 khơng 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) Hình 4.2: Hệ thống nén H264 dùng cho IPTV 4.2.2.2 Cơng nghệ Nhìn chung, hệ thống tạo dòng 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 haysố) sang định dạng số thích hợp cho việc truyền phát Internet • Các chức Streaming (tạo dòng) Publishing (đẩy) chƣơng trình lên Internet • Quản lý, kiểm sốt 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… dòng video GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 70 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM tƣơng tự hay số hóa hệ thống Hình 4.3: Các chức cần thiết dây truyền tạo dòng đƣa chƣơng trình truyền hình lên Internet 4.2.2.3 Lựa chọn thiết bị 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 dòng video streaming: để đảm bảo tính ổn định mức cao cho dòng video streaming Lựa chọn thiết bị mã hóa thời gian thực (Real-time Encoder) không theo thời gian thực (Non Real-time Encoder) theo định dạng MPEG-4 AVC/ H.264 để mã hóa tạo dòng VTV nói chung * Để quản lý, kiểm soát 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 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 71 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN Chƣơng IV: PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM chƣơng trình theo yêu cầu khách hàng đóng vai trò 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 * 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) 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) 4.3 GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 72 SVTH: Nguyễn Việt Tiến BÁO CÁO ĐỒ ÁN 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 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 để em nắm kiến thức công nghệ IPTV, em xin cảm ơn! Tài liệu tham khảo: - Tham khảo tài liệu mạng Internet - Tìm hiểu công nghệ IPTV – Trƣờng Đại học Quốc Gia Hà Nội GVHD: Ths Đỗ Đình Hƣng 73 SVTH: Nguyễn Việt Tiến ... tài Tổng quan cơng nghệ truyền hình IPTV Nội dung báo cáo bao gồm thành phần sau:  Chƣơng I: Tổng quan IPTV Chƣơng trình bày IPTV, cấu trúc mạng IPTV, đề phân phối IPTV, công nghệ cho IPTV. .. ÁN Chƣơng I: TỔNG QUAN VỀ IPTV CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ IPTV Truyền hình dựa giao thức Internet IPTV (Internet Protocol – based Television) - chế để truyền tải luồng nội dung truyền hình dựa tảng... ĐỒ ÁN 1.2 Chƣơng I: TỔNG QUAN VỀ IPTV Cấu trúc mạng IPTV 1.2.1 Cơ sở hạ tầng mạng IPTV Hình 1.1: Mơ hình hệ thống IPTV end-to-end 1.2.1.1 Trung tâm liệu IPTV Trung tâm liệu IPTV nhận nội dung