Nghiên cứu công nghệ truyền hình qua giao thức Internet (IPTV)

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
MỤC LỤC
MỤC LỤC.............................................................................................................................I
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT.................................................................................................IV
DANH MỤC HÌNH VẼ...................................................................................................VII
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................IX
LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV Ở VIỆT
NAM 3
1.1. Giới thiệu IPTV 3
1.1.1. Khái ni m IPTVệ ........................................................................3
1.1.2. M t s đ c đi m IPTVộ ố ặ ể ..............................................................3
1.1.3. S khác bi t gi a IPTV và Internet TVự ệ ữ .......................................4
1.2. Mô hình cấu trúc IPTV 6
1.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam 7
1.3.1. Tình hình phát tri n d ch v IPTV c a VNPTể ị ụ ủ ..............................7
1.3.2. Tình hình phát tri n d ch v IPTV c a FPTể ị ụ ủ ...............................11
1.3.3. Tình hình phát tri n IPTV c a VTCể ủ ..........................................12
1.4. Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV 13
1.4.1. D ch v video IPTVị ụ .................................................................14
1.4.1.1. Dịch vụ video quảng bá....................................................................................14
1.4.1.2. Dịch vụ Video theo yêu cầu.............................................................................15
1.4.2. D ch v âm thanh IPTVị ụ ...........................................................17
1.4.2.1. Dịch vụ phát thanh quảng bá............................................................................17
1.4.2.2. Dịch vụ âm nhạc quảng bá...............................................................................17
1.4.2.3. Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu..........................................................................17
1.4.2.4. Dịch vụ âm nhạc trả tiền...................................................................................17
1.4.3. D ch v trò ch iị ụ ơ .....................................................................17
1.4.4. D ch v thông tin tích h pị ụ ợ ......................................................17
1.4.4.1. Dịch vụ thoại tích hợp......................................................................................18

1.4.4.2. Dịch vụ Internet tích hợp..................................................................................18
1.4.5. D ch v qu ng cáoị ụ ả .................................................................18
1.4.6. D ch v t ng tácị ụ ươ ..................................................................19
1.4.6.1. Ghi hình riêng tư (PVR)...................................................................................19
1.4.6.2. Ghi hình riêng tư trên mạng (nPVR)................................................................19
1.4.6.3. Bình chọn và dự đoán.......................................................................................19
1.4.6.4. Giáo dục trên ti vi.............................................................................................20
1.4.6.5. Thương mại trên ti vi........................................................................................20
1.4.6.6. Tương tác qua di động .....................................................................................20
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3 I
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
1.4.6.7. Tin nhắn trên ti vi..............................................................................................20
1.4.7. D ch v truy n hình h i nghị ụ ề ộ ị..................................................21
1.4.8. D ch v gia t ng khácị ụ ă ............................................................21
1.4.8.1. Tin nhắin SMS/MMS.......................................................................................21
1.4.8.2. Thư điện tử trên ti vi.........................................................................................21
1.4.8.3. Chia sẻ truyền thông (an bum ảnh)..................................................................21
1.4.8.4. Ghi nhật ký hình ảnh.........................................................................................21
1.4.8.5. Quan sát toàn cầu..............................................................................................22
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN IP 23
2.1. Kiến trúc hệ thống IPTV 23
2.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 24
2.3. Mạng cung cấp dịch vụ Triple Play 25
2.4. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV 26
2.4.1. Chu n nén MJPEG và Waveletẩ .................................................27
2.4.2. Chu n nén MPEG-x và H.26xẩ ...................................................28
2.4.3. Chu n nén MPEG-2ẩ ................................................................29
2.4.4. Chu n nén MPEG-4:ẩ ...............................................................30

2.4.4.1. Phân phối các luồng dữ liệu.............................................................................31
2.4.4.2. Hệ thống............................................................................................................32
2.4.4.3. MPEG-4 Audio.................................................................................................33
2.4.4.4. MPEG-4 Visual.................................................................................................33
2.4.5. Chu n nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVCẩ ..................................34
2.5. Giao thức mạng 38
2.6. Mạng truyền tải dịch vụ IPTV 41
2.6.1. Video Sites............................................................................42
2.6.1.1. Thiết bị đầu cuối đặc biệt.................................................................................42
2.6.1.2. Trung tâm nguồn hình ảnh................................................................................42
2.6.1.3. Trung tâm chuyển mạch hình ảnh....................................................................43
2.6.2. Các yêu c u v d ch v Videoầ ề ị ụ .................................................43
2.6.2.1. Băng tần cao......................................................................................................43
2.6.2.2. Băng tần không đối xứng.................................................................................43
2.6.2.3. Chất lượng dịch vụ...........................................................................................43
2.6.2.4. Thời gian đổi kênh video quảng bá .................................................................44
2.6.3. H ng phát hình nhướ ả .............................................................45
2.6.3.1. Dịch vụ Video ở lớp 3......................................................................................45
2.6.3.2. Kiến trúc chuyển tiếp video..............................................................................46
2.6.4. Chuy n ti p truy nh p Internetể ế ậ ..............................................48
2.6.4.1. Chuyển tiếp thoại..............................................................................................49
2.6.4.2. Kiến trúc truyền tải biên...................................................................................49
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3 II
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
2.6.5. Các ch c n ng DSLAMứ ă ............................................................50
2.6.6. Các ch c n ng c ng truy nh p gia đình (HAG)ứ ă ổ ậ .........................51
2.6.6.1. Sự phân chia lưu lượng dựa trên các cổng vật lý.............................................52
2.6.6.2. Sự phân chia lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC................................................52

CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG IPTV VÀ ỨNG
DỤNG TRIỂN KHAI TẠI VNPT BẮC NINH 54
3.1. Khái niệm QoE và QoS 54
3.2. Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ Video 56
3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV 57
3.3.1. Y u t ch t l ng ngu n tín hi u videoế ố ấ ượ ồ ệ ...................................57
3.3.2. Y u t mã hóa tín hi uế ố ệ ...........................................................58
3.3.3. Y u t đ dài nhóm nh (GOP)ế ố ộ ả ................................................59
3.3.4. Y u t gói tinế ố .........................................................................60
3.3.5. Y u t th t gói tinế ố ứ ự ..............................................................60
3.3.6. Y u t m t góiế ố ấ .......................................................................60
3.3.7. Y u t trế ố ễ..............................................................................62
3.3.8. Y u t rung phaế ố .....................................................................62
3.3.9. Y u t tranh ch p v i các d ch v triple-play khácế ố ấ ớ ị ụ ...................62
3.3.10. Yêu t tham s c u hìnhố ố ấ .......................................................62
3.3.11. Y u t máy chế ố ủ....................................................................63
3.4. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 63
3.4.1. Ph ng pháp đo ch t l ng video đ nh tínhươ ấ ượ ị ............................63
3.4.2. Ph ng pháp đo ch t l ng video đ nh l ngươ ấ ượ ị ượ ..........................64
3.4.2.1. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ..............65
3.4.2.2. Hệ thống đo chất lượng videodựa trên mô hình không tham chiếu................67
3.4.2.3. Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn..............68
3.4.3. Ph ng pháp đo gián ti p ch t l ng videoươ ế ấ ượ ............................68
3.4.3.1. Hệ số trễ............................................................................................................69
3.4.3.2. Tỉ lệ mất gói......................................................................................................70
3.4.4. Ph ng pháp đo th i gian chuy n kênhươ ờ ể ..................................71
3.4.5. Ph ng pháp đánh giá đ tin c yươ ộ ậ ...........................................73
3.4.6. Ph ng pháp ki m tra đ b o m tươ ể ộ ả ậ ..........................................74
3.4.7. Các đi m đo giám sát ch t l ngể ấ ượ ............................................75
3.5. Các yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV 77

3.5.1. Ch tiêu ch t l ng tín hi u videoỉ ấ ượ ệ ...........................................77
3.5.1.1. Các tham số lớp truyền dẫn..............................................................................77
3.5.2. Ch tiêu th i gian t ng tácỉ ờ ươ ....................................................78
3.5.3. Ch tiêu đ ng b gi a tín hi u hình và ti ngỉ ồ ộ ữ ệ ế ............................79
3.6. Ứng dụng triển khai IPTV tại Viễn Thông Bắc Ninh 79
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3 III
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
3.6.1. V trí đ a lýị ị ............................................................................79
3.6.2. Tình hình tri n khai IPTV t i VNPT B c Ninhể ạ ắ ............................81
3.6.3. Khai thác, qu n lý thuê bao MyTVả ...........................................84
3.6.3.1. Khai báo mới tài khoản cho khách hàng..........................................................85
3.6.3.2. Quản lý thuê bao MyTV...................................................................................89
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiê
́
ng Anh Tiếng Việt
ACM Admission Control Mechanism Cơ chế kiểm soát truy cập
ATIS
Aliance for Telecommuniction
Industry Standard
Tổ chức công nghiệp viễn thông
BRAS Broadband Remote Access Server Máy chủ băng rộng truy cập từ xa
CA Conditional Access Truy cập có điều kiện
CDP Content Delivery Protocols Giao thức phân phát nội dung
CPE Customer Premises Equipment Thiết bị nhà thuê bao
DF Delay Factor Hệ số trễ
DHCP
Dynamic Host Configuration

Protocol
Giao thức cấu hình host động
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3 IV
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
DNS Domain Name System Hệ thống tên miền
DRM Digital Right Management Quản lý quyền sử dụng số
DSLAM
Digital Subscriber Line Access
Multiplexer
Thiết bị ghép kênh đường dây thuê
bao số
DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số
DVB-H
Digital Video Broadcasting -
Handheld
Thiết bị cầm tay hỗ trợ quảng bá
truyền hình số
DVR Digital Video Recorder Bộ ghi video số
EPG Electronic Program Guide Hướng dẫn chương trình điện tử
ESG Electronic Service Guide Hướng dẫn dịch vụ điện tử
ETSI
European Telecommunications
Sdandards Institute
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu
FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi hướng đi
FTTx Fiber To The (Home, Building...) Họ công nghệ FTTx
GOP Group of Pictures Nhóm ảnh
HAG Home Access Gateway Cổng truy nhập gia đình

HDTV High Definition TeleVision Truyền hình độ phân giải cao
HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản
ICMP Internet Control Message Protocol
Giao thức bản tin điều khiển
internet
IGMP
Internet Group Management
Protocol
Giao thức quản lý nhóm Internet
IP Internet Protocol Giao thức internet
IPTV Internet Protocol TeleVision Truyền hình dựa trên IP
IPTVCD IPTV Consumer Device Thiết bị IPTV của người sử dụng
IPTVCM IPTV Communications Model Mô hình thông tin IPTV
ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet
ITU-T
International Telecommunicatin
Union
Tổ chức viễn thông thế giới
KoD Karaoke on Demand Karaoke theo yêu cầu
MoCA Media over Coax Alliance
Kết hợp truyền thông trên cáp đồng
trục
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3 V
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ truyền hình
qua giao thức Internet (IPTV)
MOS Mean Opinion Score Điểm ý kiến trung bình
MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh động
MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo

PIM Protocol Independent Multicast Giao thức đa hướng độc lập
PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm
PPPoE
Point-to-Point Protocol over
Ethernet
Giao thức điểm-điểm trên Ethernet
PVR Personal Video Recorder
Dịch vụ ghi lại nội dung video theo
nhu cầu cá nhân
PSNR Peak Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu
RG
Routing Gateway / Residential
Gateway
Cổng định tuyến/Cổng thường trú
RTCP Real-Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực
RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức luồng thời gian thực
QoS Quality of Setvice Chất lượng dịch vụ
RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực
RTSP Real Time Streaming Protocol
Giao thức điều khiển luồng thời
gian thực
SD Standard Definition Độ nét tiêu chuẩn
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SM Sparse Mode Chế độ thưa
SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
STB Set-Top-Box Thiết bị truyền hình đầu cuối
TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
TS Transport Stream Luồng truyền tải
UDP User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu sử dụng
VHE Video Head End Nguồn Video

VHO Video Headend Office Trung tâm nguồn video
VoD Video on Demand Dịch vụ xem video theo yêu cầu
VoIP Voice over IP Thoại trên giao thức Internet
Nguyễn Văn Diện
Lớp: H09VT3 VI