GIẢI PHÁP CUNG cấp DỊCH vụ IPTV CHO MẠNG xDSL

- 1 -
IPTV Internet Protocol Television
VoD Video-on-Demand
Broadcast Quảng bá tín hiệu
PPV Pay-per-View là dịch vụ trả tiền để xem những
kênh truyền hình mong muốn.
STB Set-top-box là thiết bị thu tín hiệu IPTV tại các
end-user
EPG Giao diện lựa chọn của IPTV thể hiện trên màn
hình TV
Middleware Thiết bị trung gian hỗ trợ trong quá trình truyền tín
hiệu IPTV
DSLAM Thiết bị viễn thông quản lí đường truyền từ nhà
cung cấp đến khách hàng
BRAS Thiết bị viễn thông quản lí đường truyền giữa các
DSLAM.
DSCP (Differentiated Service Code Point)
STP (Spaning Tree Protocol).
DRM Thiết bị hỗ trợ giảm sự nghẽn mạng .
PKI (Public Key Infrastructure)
PIM-SM/SSM ( Protocol Independent Multicast – Sparse
Mode/Source Specific Mode)
PPPoE Giao thức kết nối Internet trên modem ADSL
SHE (Super HeadEnd)
VHO (Video Headend Office)
VSO (Video Switching Office).
- 2 -
Danh mục các hình vẽ
- 3 -
Danh mục các bảng
- 4 -

MỞ ĐẦU
1. Giới thiệu
Sự phát triển của mạng Internet toàn cầu nói riêng và công nghệ thông tin nói
chung đã đem lại tiến bộ và phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật. Internet
không những đã rút ngắn khoảng cách về không gian, thời gian mà còn mạng lại
cho mọi người, mọi quốc gia và cả thế giới những lợi ích to lớn. Tốc độ phát triển
nhanh chóng của công nghệ thông tin là một trong những lợi ích to lớn, có vai trò
quan trọng và tầm ảnh hưởng rộng khắp.
Với sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet băng rộng còn làm thay đổi cả
về nội dung và kĩ thuật truyền hình. Hiện nay truyền hình có nhiều dạng khác nhau:
truyền hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet và IPTV.
IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai. Sự vượt
trội trong kĩ thuật truyền hình của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thống với
người xem, cho phép người xem chủ động về thời gian và khả năng triển khai
nhiều dịch vụ giá trị gia tăng tiện ích khác trên hệ thống nhằm đáp ứng nhu cầu của
người sử dụng.
Hiện nay trên thế giới đã có một số quốc gia triển khai thành công IPTV. Theo
các chuyên gia dự báo thì tốc độ phát triển thuê bao IPTV sẽ tăng theo cấp số nhân
theo từng năm. Ở Việt Nam hiện nay, một số nhà cung cấp đang thử nghiệm dịch vụ
IPTV trên mạng băng rộng ADSL. Năm 1994, World News Now của ABC đã có
buổi trình chiếu truyền hình quảng bá qua mạng Internet đầu tiên, sử dụng phần
mềm CU-SeeMe videoconferencing. Tổ chức liên quan đến IPTV đầu tiên xuất hiện
là vào năm 1995, với sự thành lập Precept Software bởi Judith Estrin và Bill
Carrico. Họ đã thiết kế và xây dựng một sản phầm internet video gọi là "IP/TV".
IP/TV là một MBONE tương thích với các ứng dụng trên Windows và Unix, thực
hiện truyền âm thanh, hình ảnh thông qua cả giao thức unicast và IP multicast
RTP/RTCP. Phần mềm này được viết bởi Steve Casner, Karl Auerbach, và Cha
- 5 -
Chee Kuan. Hệ thống này đã được Cisco Systems mua vào năm 1998 và Cisco đã
dữ lại tên "IP/TV".

AudioNet bắt đầu tiến hành nghiên cứu live webcasts với WFAA-TV trong tháng
năm 1998, và KCTU-LP vào mùng 10 tháng 1 năm 1998. Kingston
Communications, một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông ở UK, triển khai KIT
(Kingston Interactive Television), và IPTV qua mạng băng rộng DSL vào tháng 9
năm 1999 sau khi thử nghiệm dịch vụ TV và VoD. Nhà cung cấp này đã thêm dịch
vụ VoD vào hệ thống trong tháng 10 năm 2001 với hệ thống Yes TV. Kingston là
một trong những công ty đầu tiên trên thế giới triển khai IPTV và IP VoD qua mạng
ADSL. Hiện nay, IPTV đang phát triển mạnh tại châu Á và đang bắt đầu phát triển
tại Việt Nam.
2. Mục tiêu của đề tài
Mục đích chính của đề tài là giới thiệu về dịch vụ truyền hình IPTV và những
công nghệ, ứng dụng được sử dụng đến trong dịch vụ này. Đề tài được chia làm 4
chương nhằm giúp người đọc dễ dàng hơn trong việc tìm hiểu về công nghệ IPTV.
3. Hướng giải quyết vấn đề
Tham khảo những tài liệu, bài báo từ nhiều nguồn khác nhau, từ đó rút ra những
nhận xét, đánh giá về ưu, nhược điểm của từng mô hình và đề ra giải pháp cho một
mô hình cụ thể. Từ mô hình đề ra đó rút ra những kết quả và kết luận về những yêu
cầu tổng thể cho một mô hình cung cấp dịch vụ IPTV.
4. Bố cục của đề tài
Chương I giới thiệu về IPTV và các dịch vụ ứng dụng nhằm mục đích giới thiệu
về dịch vụ IPTV là gì, những ưu điểm của nó so với truyền hình cáp hiện nay.
Ngoài ra nó còn tóm tắt những loại dịch vụ IPTV sẽ cung cấp và những chức năng
chính của các loại dịch vụ này.
Chương II tổng quan về hệ thống truyền hình trên mạng xDSL, mục đích chính
của phần này giúp người đọc hiểu rõ hơn về kiến trúc hệ thống của một dịch vụ
IPTV, các thành phần chính cung cấp dịch vụ Broadcast video, các thành phần cung
- 6 -
cấp dịch vụ VoD (video on demand),những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video và mô
hình tổng quát của kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV.
Chương III đề ra các giải pháp kĩ thuật công nghệ phát triển hệ thống truyền hình

trên mạng xDSL. Mục đích của phần này giúp chúng ta hiểu được cách thức triển
khai một hệ thống IPTV trên mạng xDSL. Phần này giải thích về các chuẩn nén
hình ảnh sử dụng trong dịch vụ truyền hình và giải pháp chọn chuẩn nén hình ảnh
tối ưu, một số yêu cầu về băng thông đối với chuẩn nén hình ảnh và các giao thức
mạng cho dịch vụ IPTV.
Chương IV đề ra giải pháp cung cấp dịch vụ IPTV cho một mô hình mạng xDSL
cụ thể ở Việt Nam, phần này đề ra giải pháp cung cấp IPTV cho một mô hình mạng
cụ thể. Trong đó đề xuất ra các bước nhằm giải quyết về yêu cầu đường truyền cũng
như độ ổn định về băng thông cho một mô hình cung cấp dịch vụ IPTV với số
lượng thuê bao ngày càng tăng. Giải quyết các yêu cầu đề ra trong quá trình cung
cấp dịch vụ IPTV từ nhà cung cấp đến khách hàng nhằm đạt độ ổn định trong quá
trình cung cấp dịch vụ.
- 7 -
Chương 1 . GIỚI THIỆU IPTV
1.1 Khái niệm
IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới
người sử dụng qua giao thức IP trên mạng Internet với kết nối băng thông rộng. Nó
thường được cung cấp kết hợp với VoIP, video theo yêu cầu nên còn được gọi là
công nghệ TriplePlay (dữ liệu, âm thanh và hình ảnh). Nhưng trong một môi trường
mà thách thức nhân lên theo cấp số mũ và công nghệ phải liên tục được cập nhật, bộ
ba dịch vụ nói trên đã chuyển thành bộ tứ khi có thêm xem truyền hình Internet qua
điện thoại di động (MobileTV).
Hình 1-1 Công nghệ của tương lai
Khả năng của IPTV gần như là vô hạn và nó hứa hẹn mang đến những nội dung
kỹ thuật số chất lượng cao như video theo yêu cầu (Video-on-Demand- VoD), hội
thảo, truyền hình tương tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, video blogging (vBlog),
tin nhắn nhanh qua TV
Trước đây, công nghệ này gần như không thể hoạt động được do tốc độ kết nối
quay số quá chậm, nhưng trong vài năm tới, IPTV sẽ trở nên thịnh hành bởi hơn
- 8 -

100 triệu hộ gia đình trên toàn thế giới đã đăng ký thuê bao băng thông rộng. Các
nhà cung cấp dịch vụ viễn thông coi IPTV như một cơ hội để tăng doanh thu trên
thị trường và là vũ khí lợi hại chống lại sự bành trướng của truyền hình cáp.
1.2 Phân loại dịch vụ IPTV
Hệ thống IPTV phát triển dựa trên hệ thống mạng băng thông rộng đang triển
khai có khả năng cung cấp được các dịch vụ như mô tả ở phần dưới đây.
Hình 1-2 Các dịch vụ IPTV được cung cấp
1.2.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá
• Live TV
Đây được hiểu là dịch vụ truyền hình số trên nền mạng IP cung cấp dạng phát
(Broadcast) những chương trình truyền hình được thu lại từ hệ thống truyền hình
mặt đất, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hoặc kênh truyền hình riêng tới khách
hàng. Các kênh truyền hình được thu từ những nguồn thu khác nhau, bao gồm:
- Các kênh truyền hình analog của quốc gia
- Các kênh truyền hình được thu miễn phí từ vệ tinh
- 9 -
- Các kênh truyền hình đã mã hoá từ vệ tinh
- Các kênh truyền hình riêng của nhà cung cấp TV.
Với giải pháp IPTV, nhà cung cấp dịch vụ có thể đóng nhiều loại kênh truyền
hình thành các gói nhằm cung cấp cho khách hàng với các gói cước linh hoạt khác
nhau. Các kênh truyền hình được hỗ trợ tính năng trả tiền theo từng kênh hoặc theo
từng thời điểm người xem muốn xem (Pay-per-View – PPV). Set-top-box (STB) có
giao diện hướng dẫn xem chương trình và kế hoạch phát sóng chương trình TV cập
nhật dễ dàng. Người xem có thể chuyển kênh thuận tiện trên STB tại đầu cuối của
khách hàng.
• Time-shifted TV
Tạm dừng TV là tính năng giúp người xem có thể tạm dừng kênh truyền hình
đang phát và có thể xem tiếp sau đó. Ví dụ người xem tạm dừng khi cần nghe điện
thoại, sau khi cuộc gọi kết thúc người xem có thể xem chương trình TV tiếp tục từ
thời điểm trước đó hoặc xem tiếp như bình thường. Giao diện và chức năng của

dịch vụ được thể hiện rõ ràng, trực quan thông qua EPG và STB, thuận tiện cho
người sử dụng. Người dùng có thể xem tiếp từ thời điểm tạm dừng và hệ thống đáp
ứng kênh LiveTV như bình thường. Hình thức này có thể tính phí linh hoạt, thu
cước theo gói dịch vụ hoặc theo PPV.
• Virtual Channel from VoDs
Chức năng này cho phép hệ thống ghép một số nội dung VoD tùy chọn thành
một kênh riêng và phát trên mạng. Sau khi đã kích hoạt, kênh ảo này hoạt động và
có đầy đủ các tính năng như một kênh TV bình thường. Dịch vụ cho phép biên tập
các nội dung VoD cùng thể loại (âm nhạc, thời trang, thể thao, ) thành một kênh
chuyên đề theo thị hiếu của khách hàng. Người quản trị có khả năng quản lý và theo
dõi các kênh ảo tạo ra.
• NVoD (Near Video on Demand)
Chức năng này cho phép hệ thống phát một chương trình truyền hình hoặc VoD
tùy chọn lặp lại nhiều lần trên các kênh multicast khác nhau. Với cùng một nội dung
- 10 -
phát cách nhau một khoảng thời gian, do vậy khách hàng có thể trả tiền PPV (Pay-
per-view) và xem tại các thời điểm tùy ý. Hệ thống có khả khả năng thiết lập dịch
vụ NVoD với các chương trình truyền hình hoặc VoD. Hỗ trợ khả năng tính cước
theo PPV hoặc theo gói dịch vụ.
• Mobile TV
Dịch vụ này là hướng phát triển tương lai đảm bảo cung cấp kênh truyền hình,
VoD và các dịch vụ của hệ thống IPTV đến các khách hàng của mạng di động. Giải
pháp hoàn chỉnh hệ thống IPTV có thể kết nối, triển khai để cung cấp dịch vụ
Mobile-TV. Việc tính cước có thể tích hợp với hệ thống Billing độc lập để có các
phương thức tính cước linh động và hiệu quả.
1.2.2 Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand)
• VoD (Video on Demand)
Đối với dịch vụ VoD, người xem lựa chọn các video (phim, video clip) trực tiếp
từ thư viện của nhà cung cấp để xem qua trên TV của khách hàng. Thư viện hỗ trợ
tính năng tìm kiếm, hiển thị danh sách và miêu tả các video cùng với việc giới thiệu

độ hấp dẫn của video. Nhằm khuyến khích khán giả mua phim, người xem sẽ được
xem qua các bản tóm tắt phim, xem trước các đoạn phim demo rồi mới quyết định
có mua hay không. Dịch vụ VoD có những tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình
VCR như là tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về
phía sau. Tính năng chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt
được tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X và 64X. Hệ thống cho phép giới thiệu thông tin
tóm tắt về các bộ phim và video trên giao diện của EPG. Tùy vào mục đích kinh
doanh của nhà cung cấp dịch vụ, người xem có thể xem nhiều lần bất cứ lúc nào
như ở chế độ phát sóng. Nhà cung cấp có thể gắn kèm trailer quảng cáo và nội dung
demo, hỗ trợ lưu các thông tin VoD ưa thích vào Favourite, sau đó có thể chọn lại.
Chức năng khoá chương trình, phim hoặc nội dung không dành cho trẻ em. VoD có
thể phân loại thành VoD miễn phí (Free on Demand - FoD) và VoD trả tiền.
• TVoD (TV on Demand)
- 11 -
Tính năng này cho phép các chương trình LiveTV được lưu lại trên server trong
một khoảng thời gian nào đó. Khách hàng sau đó có thể lựa chọn để xem lại (như
đối với VoD) các chương trình mà mình bỏ lỡ. Thời gian lưu trữ các chương trình
có thể đặt thay đổi linh động theo nhu cầu thực tế. Hệ thống sẽ hỗ trợ cả 2 cách thức
là lưu trữ theo thời gian và lưu trữ theo chương trình được chọn nào đó. Thông tin
về cước (nếu có) đối với dịch vụ được hiển thị đúng đắn để khách hàng đưa ra quyết
định lựa chọn. Hỗ trợ các tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình VCR, đó là tạm
dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau. Tính năng
chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X,
8X, 16X, 32X và 64X.
• Games on Demand (Chơi game theo yêu cầu)
Dịch vụ này cung cấp những trò chơi giải trí đơn giản cho khách hàng. Các trò
chơi này có thể chơi trực tuyến bằng cách truyền (streaming) từ hệ thống IPTV
server đến STB. STB thường phải hỗ trợ Java (JVM) để chơi được các game. Hệ
thống có chế độ tính điểm và ghi thông tin người chơi.
• Music on Demand

Các thuê bao có thể xem những clip ca nhạc theo yêu cầu giống như dịch vụ
VoD.
• Karaoke on Demand
Các thuê bao có thể chọn và xem các bài karaoke qua STB trên TV. Từ list các
bài karaoke đã được giới thiệu, thuê bao có thể mua một hoặc nhiều bài hát cùng
lúc. Bằng cách ghép nối thêm hệ thống âm thanh chuyên dụng, khách hàng có thể
thoải mái hát karaoke theo yêu cầu. Hệ thống có khả năng quản lý, tìm kiếm nội
dung karaoke theo yêu cầu. Tìm kiếm theo tên bài hát hoặc tên ca sỹ, cho phép cập
nhật và bổ sung các nội dung karaoke dễ dàng. Hỗ trợ playlist lưu danh sách các bài
hát được chọn. Hệ thống có chế độ tính điểm và ghi thông tin người hát. Hỗ trợ ghi
thông tin bài hát vào thư mục Favorite.
- 12 -
1.2.3 Dịch vụ tương tác (Interactive)
• Personal Video Recorder (PVR), Client Personal Video Recording (cPVR)
Trong trường hợp này, thuê bao có thể thu lại các chương trình vào thư mục của
mình, các thuê bao sẽ trả tiền thông qua tài khoản. Đối với nội dung đã được mã
hoá, khoá giải mã sẽ được download từ trên hệ thống tại thời điểm xem nội dung.
Chức năng này để thuê bao có thể chia sẻ những hình ảnh của họ cho bạn bè và
những người thân của họ.
• Networked Personal Video Recorder (nPVR)
nPVR là một thành phần mạng để ghi và phát lại nội dung của các kênh truyền
hình. Có thể không nhất thiết ghi lại tất cả các kênh truyền hình, nPVR sẽ giới hạn
trước chỉ những chương trình được chọn, những chương trình này có thể được ghi
lại với mục đích điều khiển lưu trữ dữ liệu. EPG sẽ có nhiệm vụ xác định xem kênh
nào mà nPVR có thể cung cấp. Dựa trên “list” này, các thuê bao có thể lưu lại các
chương trình mà họ chọn trong thư viện nPVR hoặc thông qua EPG chẳng hạn như
một biểu tượng hay một icon. Trong lúc xem những chương trình do nPVR cung
cấp, thuê bao có thể tuỳ thích sử dụng những các chức năng điều khiển như Play,
Pause, FF, RW. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ thiết lập các quy tắc ghi cho mỗi kênh TV
riêng, chẳng hạn thời gian lưu trữ cho kênh được ghi.

• Guess và Voting
Cung cấp tính năng bình chọn trực tiếp và dịch vụ trò chơi dự đoán cho người
xem qua TV. Việc dự đoán, bình chọn được kết hợp thể hiện trực tiếp trên các
chương trình truyền hình. Cho phép tạo các kịch bản bình chọn hoặc dự đoán dễ
dàng và linh động theo nhiều tiêu chí khác nhau. Chức năng bình chọn có thể thực
hiện đồng thời trong khi vẫn đang xem chương trình TV. Hỗ trợ âm thanh, hình ảnh
minh họa cho các đề mục đưa ra. Thao tác bình chọn, dự đoán cần được hỗ trợ
thuận tiện thông qua Remote Control.
• TV –Education
- 13 -
Cung cấp tất cả các dịch vụ học tập, đào tạo theo các nội dung và theo từng lứa
tuổi. Hệ thống hỗ trợ khả năng quản lý nội dung các chương trình học tập, đào tạo.
Giao diện hệ thống đảm bảo thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện cho khách
hàng. Hệ thống cho phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ learning mới vào hệ
thống IPTV hiện tại theo yêu cầu. Có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấp
third-party tích hợp vào hệ thống để cung cấp dịch vụ.
• TV –Commerce
Thương mại qua TV là các dịch vụ tương tác cho phép khách hàng trao đổi, mua
bán và đấu giá những sản phẩm được giới thiệu trên TV hoặc những chương trình
quảng cáo. Để thuê bao có thể đăng kí, thực hiện các dịch vụ này hệ thống cần hỗ
trợ các phương thức đặt hàng, thanh toán, giao hàng đến tận tay người dùng. Hệ
thống có sự đồng bộ, nhất quán từ server, middleware, EPG đến STB để cung cấp
dịch vụ đến khách hàng. Hỗ trợ giới thiệu, quảng bá các thông tin sản phẩm trên các
kênh Live TV, VoD một cách linh động và hiệu quả. Có giải pháp tích hợp với hệ
thống thanh toán qua ngân hàng, giải pháp đảm bảo an toàn cho Online-Payment.
• Chức năng tương tác qua mobile
Dịch vụ này cho phép thuê bao có thể xem và tương tác hình ảnh thông qua các
thiết bị cầm tay như trên màn hình TV. Ngoài ra còn có thể cho phép thuê bao từ
thiết bị cầm tay của mình điều khiển mọi quá trình tương tác của STB đối với hệ
thống qua thiết bị cầm tay của mình. Ví dụ, khi thuê bao đang bận đi công tác

nhưng muốn thu một chương trình mà họ thích xem tại một thời điểm nào đó vào bộ
nhớ trên STB của mình tại nhà. Họ có thể điều khiển từ thiết bị cầm tay của họ trên
thiết bị cầm tay.
1.2.4 Dịch vụ thông tin và truyền thông
• Internet on TV (Web Browser)
Dịch vụ này cho phép người dùng truy cập vào những trang web trên Internet. Hệ
chức năng sẽ có các tính năng cơ bản của trình duyệt web như Back, Refresh, Stop,
- 14 -
History và Boookmark, Các thành phần hệ thống middleware, EPG, STB có cơ
chế để duyệt các trang web và hiển thị thông tin chính xác lên màn hình. Nội dung
hiển thị có thể thay đổi font chữ theo yêu cầu. Hỗ trợ font chữ Unicode.
• TV – Information
Dịch vụ này cung cấp các thông tin đến khách hàng thông qua hệ thống IPTV.
Các thông tin có thể cung cấp rất đa dạng và phong phú, bao gồm tin tức, thông tin
thị trường, mua sắm, thông tin chứng khoán, đấu giá, dự báo thời tiết, thông tin giao
thông, … Cho phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ thông tin mới vào Hệ
thống IPTV hiện tại. Các nhà cung cấp nội dung thông tin third-party có thể tích
hợp vào hệ thống để cung cấp dịch vụ.
• TV Messaging
Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực với nhau thông qua hệ
thống IPTV. Ngoài chat trực tiếp với nhau, khách hàng có thể chat với các người
dùng của hệ thống khác như Yahoo, MSN, các tin nhắn SMS Hệ thống có thể
quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile). Quản lý danh sách bạn bè
như thêm, xóa, sửa thông tin, có chế độ thông báo tới người dùng khi có message
mới đến. Quản lý thông tin Offline Message. Ngoài ra các tính năng khác sẽ phát
triển như hỗ trợ voice chat và video (webcam), STB hỗ trợ bàn phím không dây,
font chữ Unicode và tích hợp bộ gõ tiếng Việt.
• Video Conference
Hội thảo truyền hình cho phép nhiều thuê bao tham gia đối thoại trực tuyến thông
qua truyền hình. Giải pháp này cho phép tổ chức các cuộc họp, các buổi hội thảo,

đào tạo trực tuyến từ xa, người dùng có thể tham gia từ bất cứ vị trí địa lý nào miễn
là có kết nối hệ thống IPTV. Hệ thống hỗ trợ việc thay đổi các thông số về chất
lượng hình ảnh, chuẩn nén, … cho phù hợp với băng thông của mạng lưới.
• Video Phone (SIP Phone)
Điện thoại truyền hình thông qua giao thức VoIP thông dụng như SIP, H323.
Dịch vụ cho phép 2 thuê bao có thể liên lạc bằng hình ảnh và âm thanh với nhau
- 15 -
dựa trên chuẩn SIP/IP. Các dữ liệu âm thanh và hình ảnh sẽ được STB mã hoá và
được gửi thông qua IP tới từng thuê bao riêng biệt. Hệ thống cung cấp dịch vụ
VoIP-Phone cho phép thuê bao IPTV có thể gọi điện cho nhau hoặc gọi ra các mạng
điện thoại khác. Hệ thống cung cấp giải pháp hoàn chỉnh cho việc tích hợp hệ thống
VoIP-Phone. Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (handset) hỗ trợ cho việc gọi
điện thoại. Hỗ trợ khả năng mở rộng, tích hợp đến các mạng điện thoại khác như
fixed-phone, mobile phone,
1.2.5 Các dịch vụ gia tăng khác
• Tin nhắn SMS/MMS
Chức năng này cho phép người dùng TV có thể gửi nhận tin nhắn SMS, MMS
đến các mạng di động. Cho phép gửi nhận tin nhắn trực tiếp giữa khách hàng của hệ
thống IPTV và khách hàng của mạng mobile. Hệ thống có giao diện nhập tin nhắn
dễ dàng, STB sẽ hỗ trợ bàn phím không dây trong tương lai. Có chế độ cảnh báo
người dùng khi có SMS mới đến.
• TV Mail
Chức năng này giống như một trình email-client. Người dùng có thể gửi, nhận,
đọc trực tiếp email thông qua màn hình giao diện trên màn hình TV. Tuy nhiên hiện
tại các STB cấu hình thấp có hạn chế là không thể gửi được file đính kèm, cần phát
triển khả năng tích hợp thiết bị đầu vào (USB chẳng hạn ) để upload nội dung.
Chức năng này hỗ trợ đầy đủ chuẩn SMTP, POP3 thông dụng. Hỗ trợ các tính năng
email-client cơ bản như CC, BCC, HTML mail, chèn chữ ký (signature), sắp xếp
message theo các tiêu chí khác nhau Cho phép cấu hình, tạo nhiều tài khoản email
kết nối gửi nhận email đến các mail-server khác nhau. Quản lý thông tin Address

Book.
• Media Sharing (Photo Album)
Chức năng này cho phép khách hàng thông qua hệ thống IPTV có thể tạo, lưu trữ
và quản lý các album ảnh của mình. Hệ thống album cho phép quản lý theo các
- 16 -
category khác nhau. Hỗ trợ giao diện thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện.
Chức năng tìm kiếm thông tin ảnh, tạo các thư mục cá nhân (Private).
• Video Blog
Dịch vụ này cho phép khách hàng IPTV có thể tạo riêng cho mình một blog có
khả năng lưu trữ các clip video. Người dùng có thể soạn thảo, thêm mới các đề mục,
bài viết dễ dàng. Hệ thống hỗ trợ quản lý thông tin cá nhân của các thành viên
(Profile), cho phép phân quyền các thành viên khác nhau. Khách hàng có thể quản
lý danh sách bạn bè như thêm, xóa, sửa thông tin.
• Global Monitoring
Ứng dụng cho theo dõi giao thông, giám sát an ninh và giám sát hộ gia đình từ
xa. Với loại hình dịch vụ này, hệ thống IPTV có thể ứng dụng cho tập khách hàng
nhóm lớn như các công ty, doanh nghiệp. Hệ thống hỗ trợ giải pháp hoàn chỉnh cho
phép tích hợp cung cấp dịch vụ trên hệ thống IPTV đã triển khai. Cung cấp các thiết
bị tích hợp đi kèm (camera, remote, ) phía khách hàng hỗ trợ cho việc monitoring.
• Game Online (Multiplayer game)
Dịch vụ cung cấp những trò chơi quy mô lớn, chơi trực tuyến và có nhiều người
chơi tham gia đồng thời. Hệ thống có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấp
game third-party tích hợp vào hệ thống IPTV triển khai để cung cấp dịch vụ. Hỗ trợ
tính tiền một cách linh động và hiệu quả (tính tiền theo thời gian chơi game, các chế
độ khuyến mại theo yêu cầu ).
- 17 -
Chương 2 . TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN
HÌNH TRÊN MẠNG xDSL
2.1 Kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
2.1.1 Mô hình tổng quát

Hình 2-3 Mô hình tổng quát hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
Dịch vụ IPTV được chia làm 02 loại chính: Dịch vụ video quảng bá (Broadcast
Video) và dịch vụ video theo yêu cầu (Video on Demand – VoD).
2.1.2 Các thành phần cung cấp dịch vụ Broadcast Video
• Bộ nén video thời gian thực
Bộ nén video thời gian thực tiếp nhận tín hiệu audio, video từ các nguồn phát
broadcast video (tín hiệu có thể ở dạng tương tự hoặc số), sau đó chuyển đổi tín
hiệu này thành luồng các gói IP mang dữ liệu audio/video ở dạng đã được nén số.
• EPG
- 18 -
EPG cung cấp thông tin về các kênh truyền hình đến broadcast client chạy trên
các STB. EPG thường được xây dựng dưới dạng một HTTP server và các kênh
truyền hình được hiển thị dưới dạng các trang web. Ứng dụng EPG sẽ đảm nhận
việc xác thực và chứng thực một thuê bao đối với các dịch vụ broadcast. EPG còn
cung cấp địa chỉ IP multicast được sử dụng để phát kênh truyền hình vào mạng IP.
Broadcast client dùng địa chỉ này để thực hiện giao thức IGMP trong quá trình chọn
và chuyển kênh.
• Broadcast Client
Broadcast Client là một tiến trình ứng dụng chạy trên STB đảm nhiệm việc cung
cấp giao diện người dùng và điều khiển cho các dịch vụ Broadcast video. Broadcast
client cùng với EPG tạo ra giao diện xác thực thuê bao cho các dịch vụ. Việc xác
thực thường được thực hiện bằng các giao thức xác thực của tầng ứng dụng
(Application layer). Broadcast client hiển thị thông tin về các kênh truyền hình sử
dụng dữ liệu lấy được từ EPG và tạo ra giao diện điều khiển phục vụ thay đổi kênh
bằng IGMP.
2.1.3 Các thành phần cung cấp dịch vụ VoD
• Hệ thống phân phối nội dung
Hệ thống phân phối nội dung (Asset Distribution System – ADS) lấy nội dung
video từ các nhà cung cấp nội dung và sử dụng các qui tắc kinh doanh để phân phối
nội dung này đến những khu vực khác nhau trong hệ thống mạng của nhà cung cấp

dịch vụ. ADS có thể được sử dụng để thay đổi các thông tin mô tả (metadata) của
nội dung video nhằm bổ sung các thông tin liên quan đến các quy tắc kinh doanh
như giá của nội dung video, gói dịch vụ của nội dung video, nội dung video có cần
được mã hóa không,… Dựa trên các quy tắc kinh doanh, ADS sẽ phân phối nội
dung đến phân hệ quản lý tài nguyên tại các video server ở các khu vực khác nhau.
• Navigation server
- 19 -
Navigation server cung cấp các thông tin về nội dung VoD cho on-demand client
chạy trên STB. Navigation server thường được thực hiện bởi một HTTP server và
hiển thị thông tin về các nội dung video dưới dạng các trang web. Navigation server
sử dụng thông tin từ hệ thống quản lý tài nguyên để xác định những nội dung video
nào được hiển thị đến thuê bao. Đối với các nội dung được cung cấp dưới dạng gói
thuê bao thì navigation server có thể sử dụng thông tin trong cơ sở dữ liệu khách
hàng để điều chỉnh những thông tin được hiển thị.
• Phân hệ quản lý phiên
Phân hệ quản lý phiên là điểm liên lạc trung tâm cho các yêu cầu phiên VoD từ
on-demand client chạy trên STB. Thành phần này quản lý vòng đời của một phiên
video và đảm nhiệm việc điều phối các tài nguyên khác nhau nhằm gửi các luồng
video tương ứng với các yêu cầu từ on-demand client. Khi nhận được một yêu cầu
phiên video từ on-demand client, phân hệ quản lý phiên sử dụng dịch vụ của phân
hệ bản quyền để xác định xem thuê thuê bao có được phép xem nội dung video mà
thuê bao đang yêu cầu hay không. Nếu yêu cầu được chấp nhận, phân hệ bản quyền
sẽ trả lại các thông tin có liên quan (chẳng hạn như định dạng mã hóa được sử dụng
cho nội dung video). Sau đó, phân hệ quản lý phiên xác định VoD server tối ưu để
phục vụ thuê bao. Tiếp theo, phân hệ quản lý tài nguyên sẽ gửi đi luồng video.
Trong trường hợp nội dung cần được mã hóa, phân hệ quản lý phiên trao đổi thông
tin với hệ thống truy nhập có điều kiện (Conditional Access System – CAS) để lấy
thông tin về thuật toán mã hóa cũng như là để gửi khóa mã hóa đến STB. Cuối
cùng, các thông tin liên quan đến nội dung video (địa chỉ IP/UDP/RTP) được gửi
đến STB.

• Phân hệ bản quyền
Phân hệ bản quyền có chức năng xác định một nội dung video chỉ được xem bởi
những thuê bao được cấp phép. Phân hệ bản quyền sử dụng các thông tin từ ADS để
xây dựng cơ sở dữ liệu cho biết các nội dung video trong các gói thuê bao khác
nhau.
- 20 -
• Video pump
Video pump là thành phần lưu trữ và streaming của hệ thống VoD. Video pump
chứa các thiết bị lưu trữ, nội dung video được tổ chức sao cho có thể gửi bất kỳ một
nội dung video nào với một tốc độ xác định trước. Thành phần streaming thực hiện
lấy file từ hệ thống lưu trữ và đẩy vào mạng. Video pump phải có khả năng điều
khiển các luồng video ở mức tối thiểu, ví dụ như fast-forward, rewind… phục vụ
cho quá trình xem nội dung của thuê bao.
• Phân hệ quản lý tài nguyên
Phân hệ quản lý tài nguyên quản lý các luồng video, các thiết bị lưu trữ của một
nhóm các video pump. Phân hệ này định vị, sao chép nội dung cũng như cấp phát
các video pump cho các yêu cầu video nhận được từ phân hệ quản lý phiên.
Ở đầu vào, phân hệ quản lý tài nguyên tiếp nhận nội dung từ hệ thống phân phối
nội dung và sao chép nội dung này đến các video pump mà nó quản lý. Phân hệ này
sẽ đưa ra quyết định khi nào và ở đâu cần được sao chép nội dung dựa trên các
thông tin như các thông tin quản lý từ hệ thống phân phối nội dung, các yêu cầu
video từ thuê bao. Ở đầu ra, nó có nhiệm vụ đáp ứng các yêu cầu video từ phân hệ
quản lý phiên bằng cách chỉ ra video pump sẽ phục vụ cho yêu cầu đó.
• On-demand client
Đây là một tiến trình ứng dụng chạy trên STB, có nhiệm vụ cung cấp giao diện
người dùng và điều khiển cho các dịch vụ video theo yêu cầu. On-demand client
cung cấp giao diện người dùng để duyệt các nội dung theo yêu cầu bằng cách sử
dụng các dịch vụ của navigation server. On-demand client cũng tương tác với phân
hệ quản lý phiên để yêu cầu một luồng video theo yêu cầu.
2.1.4 Các thành phần chung

Hệ thống truy nhập có điều kiện (Conditional Access System – CAS) đóng vai
trò là hạ tầng quản lý và phân phối các khóa mã hóa được sử dụng để mã hóa các
nội dung video. Mã hóa nội dung được sử dụng như là lớp bảo vệ thứ hai chống lại
- 21 -
nạn ăn cắp nội dung. Lớp bảo vệ đầu tiên cho cả dịch vụ broadcast lẫn dịch vụ theo
yêu cầu được tích hợp trong ứng dụng chạy trên STB. Các ứng dụng chạy trên STB
sử dụng cơ chế xác thực người dùng để kiểm tra một thuê bao có được phép xem
nội dung mong muốn không. Tuy nhiên, các ứng dụng này lại không bảo vệ bản
thân luồng video. CAS sử dụng các giải thuật mã hóa nội dung để ngăn chặn những
thuê bao xem nội dung trái phép. Bởi vì truy nhập có điều kiện tạo ra thêm sự phức
tạp cũng như chi phí cho hệ thống truyền tải nên thường mã hóa nội dung bằng
CAS chỉ áp dụng với những kênh truyền hình hoặc nội dung cao cấp. Đối với dịch
vụ broadcast, mã hóa được thực hiện trong bộ nén video thời gian thực. Đối với các
dịch vụ theo yêu cầu, mã hóa có thể được thực hiện trong bộ nén video thời gian
thực hoặc trong quá trình xử lý sao chép nội dung đến các video pump.
2.1.5 Kiến trúc sản phẩm
Hình 2-4 Kiến trúc sản phẩm hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
• Middleware
Middleware có vai trò gắn kết các thành phần logic với nhau để tạo thành một hệ
thống phần mềm phục vụ IPTV/video hoàn chỉnh. Middleware tạo ra giao diện
- 22 -
người dùng cho cả dịch vụ broadcast lẫn dịch vụ theo yêu cầu. Nó cũng được sử
dụng để làm nhiệm vụ của một phần mềm gắn kết tích hợp các sản phẩm của các
nhà cung cấp giải pháp ứng dụng khác. Các sản phẩm middleware thường được sử
dụng để tích hợp các VoD server, các hệ thống truy nhập có điều kiện, và các STB
của các nhà sản xuất khác nhau trong cùng một giải pháp khai thác. Middleware
cung cấp chức năng client và server cho cả dịch vụ broadcast lẫn dịch vụ theo yêu
cầu. Các thành phần cung cấp chức năng client là các ứng dụng client chạy trên
STB, trong khi các thành phần cung cấp chức năng server là EPG và navigation
server.

• VoD server
VoD server có chức năng lưu trữ và đẩy các luồng nội dung (dưới dạng thời gian
thực) vào mạng cho các dịch vụ theo yêu cầu. VoD server bao gồm một tập hợp
nhiều video pump được quản lý bởi phân hệ quản lý tài nguyên. VoD server phối
hợp cùng với middleware và có thể được tích hợp với CAS khi yêu cầu tiền mã hóa
(pre-encryption) được sử dụng .
• Hệ thống truy nhập có điều kiện
Hệ thống truy nhập có điều kiện (CAS) cung cấp các dịch vụ mã hóa và giải mã
hóa, các chức năng tạo và phân phối khóa mã hóa, cho các dịch vụ broadcast cũng
như các dịch vụ theo yêu cầu. CAS bao gồm phân hệ quản lý tài nguyên mã hóa, hệ
thống mã hóa (encryption engine), và tiến trình giải mã hóa video tại STB. CAS
tương tác với middleware khi sự mã hóa theo phiên được yêu cầu cho các dịch vụ
theo yêu cầu. CAS cũng có thể tương tác với middleware khi cần phân phối khóa
mã hóa giữa phân hệ quản lý tài nguyên mã hóa và tiến trình giải mã hóa trên STB.
Cuối cùng, CAS tương tác với VoD server khi tiền mã hóa được sử dụng cho một
nội dung nào đó.
- 23 -
2.2 Những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video
2.2.1 Băng thông rộng
So với các dịch vụ thoại, Internet thì băng thông dành cho các dịch vụ video cao
hơn nhiều. Một luồng video với độ phân giải chuẩn (standard-definition) với chuẩn
nén MPGE-4/H.264 yêu cầu băng thông 2Mbps. Đối với hạ tầng mạng truy nhập
DSL thì có thể thấy rằng đường truyền DSL thường chỉ có khả năng truyền đồng
thời từ 1 đến 2 luồng video cùng một lúc. Điều này có nghĩa là thuê bao chỉ có thể
xem đồng thời 2 kênh truyền hình hay 2 nội dung video. Bên cạnh đó, bởi vì các
dịch vụ theo yêu cầu hoạt động theo phương thức unicast, trong khi dịch vụ
broadcast video hoạt động theo phương thức multicast nên có thể nói băng thông
dành cho các dịch vụ theo yêu cầu trong mạng phân phối cũng như mạng gom lớn
hơn rất nhiều so với dịch vụ Broadcast video.
2.2.2 Băng thông không đối xứng

Lưu lượng video (bao gồm cả theo yêu cầu lẫn broadcast) đều được truyền đi
trong mạng theo một hướng (hướng xuống). Chỉ có các thông tin điều khiển là được
truyền di theo hướng ngược lại (hướng lên). Do đó, chi phí về hạ tầng có thể giảm
bớt khi xây dựng các liên kết đơn hướng.
2.2.3 Chất lượng dịch vụ
Chất lượng video khi truyền trên mạng IP phải đảm bảo không bị giảm sút so với
các loại hình truyền hình thông thường (truyền hình cáp, số, vệ tinh). Để đảm bảo
sự suy giảm chất lượng video khi truyền qua mạng IP khó nhận biết được từ phía
khách hàng cần cố gắng hạn chế sự xuất hiện của các lỗi suy giảm chất lượng mà
khách hàng có thể nhận biết dễ dàng. Khác với các dịch vụ Internet, thoại, đối với
các dịch vụ video thì việc mất gói ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hình ảnh. Do
đó, yêu cầu đặt ra cho các dịch vụ video ngặt nghèo hơn so với các dịch vụ khác. Tỉ
lệ mất gói phải đảm bảo ở mức nhỏ nhất có thể.
- 24 -
2.2.4 Sự sẵn sàng của dịch vụ
Mỗi loại dịch vụ có một mức độ sẵn sàng khác nhau. Các dịch vụ broadcast có
tính chất quan trọng là tính thời gian thực, thuê bao không thể quay trở lại để xem
đoạn chương trình đã phát. Do đó sự sẵn sàng đặt ra đối với dịch vụ broadcast là rất
cao. Trong khi đó, đối với các dịch vụ video theo yêu cầu thì thuê bao hoàn toàn có
thể xem lại cũng như bỏ qua một đoạn nội dung nào đó. Hơn nữa tỉ lệ thuê bao sử
dụng dịch vụ này tối đa cũng chỉ nằm trong khoảng từ 10% đến 20%. Do đó, yêu
cầu về tính sẵn sàng đối với dịch vụ này thấp hơn đáng kể so với dịch vụ broadcast.
2.2.5 Thời gian chuyển kênh đối với dịch vụ Broadcast
Một chỉ tiêu quan trọng đối với các dịch vụ broadcast video là thời gian mà thuê
bao phải chờ đợi khi chuyển từ một kênh này sang một kênh khác. Đối với các dịch
vụ truyền hình tương tự, khoảng thời gian này gần như là tức thời. Đối với các dịch
truyền hình số, khoảng thời gian này nằm trong khoảng từ 1 đến 1.5 giây. Lý do của
hiện tượng này là do trong truyền hình số, tín hiệu video được mã hóa theo các
chuẩn nén nên cần một khoảng thời gian nhất định để giải nén tín hiệu. Đặc điểm
của các chuẩn nén là chia tín hiệu hình tương tự thành một chuỗi các khung ảnh tĩnh

và thực hiện các giải thuật đánh giá để loại bỏ sự dư thừa thông tin cũng như xác
định chuyển động. Các loại khung hình được sử dụng gồm có: khung I, khung B, và
khung P. Trong số này khung I là khung mang đầy đủ thông tin, có tính chất quyết
định đến sự hiển thị chính xác của hình ảnh. Trên thực tế, các khung I không được
gửi đi liên tục mà được gửi đi xen kẽ cùng các khung B và khung P. Khoảng thời
gian giữa 2 khung I liên tiếp sẽ quyết định thời gian chuyển kênh. Trong mạng IP,
bên cạnh giải thuật nén, các yếu tố sau cũng ảnh hưởng đến khoảng thời gian giữa
các khung I (đối với thiết bị đẩu cuối – STB):
• Đặc điểm của STB
• Trễ do giao thức multicast
• Các yêu cầu về bảo mật, bản quyền.
- 25 -