Tìm hiểu về công nghệ truyền hình internet IPTV

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN
**********************

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài: “TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH

INTERNET IPTV”

Giảng viên hƣớng dẫn:

TS. NGUYỄN HOÀI GIANG

Sinh viên thực hiện

:

ĐẶNG THỊ ANH

Lớp

:

K16B

Khoá

:

2013 - 2017

Hệ

:

ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

Hà Nội-2017


VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CN ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: Đặng Thị Anh
Lớp: K16B

Khoá: 16 (2013-2017)

Hệ đào tạo: ĐHCQ
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật điện tử - Truyền thông
I. Tên đề tài:
“TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH INTERNET IPTV”
II. Nội dung chính:
1/ Tổng quan về IPTV

2/ Công nghệ truyền hình trên nền IP
3/ QoS trong dịch vụ IPTV
4/ Tình hình phát triển của IPTV tại Việt Nam
III.Ngày giao: 06/02/2017
IV.Ngày nộp: 17/05/2017
TRƢỞNG KHOA
(Ký, ghi rõ họ tên)

TS. NGUYỄN HOÀI GIANG

GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)

TS.NGUYỄN HOÀI GIANG


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……
-Điểm (ghi bằng số): ……
-Điểm (ghi bằng chữ): ..…
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

Giảng viên hƣớng dẫn
(Kí và ghi rõ họ tên)

TS.NGUYỄN HOÀI GIANG


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……
-Điểm (ghi bằng số): ……
-Điểm (ghi bằng chữ): ...………..
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

Giảng viên phản biện
(Kí và ghi rõ họ tên)


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, mạng Internet đã có những bước phát triển vượt
bậc. Đáng chú ý nhất là sự phổ biến của mạng băng rộng với tốc độ kết nối ngày
càng nhanh hơn. Sự phát triển mạnh mẽ của của mạng Internet đã tạo nên sự
thay đổi mạnh mẽ trong lĩnh vực truyền hình cả về kĩ thuật và nội dung. Bên
cạnh truyền hình tương tự, truyền hình số, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh,
…một hình thức truyền hình mới ra đời với nhiều tính năng ưu việt hơn các hình
thức truyền hình trước đây là truyền hình giao thức Internet (IPTV). Với nhiều

ưu điểm vượt trội hơn so với các hình thức truyền hình khác, IPTV nhanh chóng
tiếp cận, đồng thời nhận được sự hưởng ứng và đánh giá cao từ phía người dùng.
Hiện nay IPTV đang là cấp độ cao nhất của công nghệ truyền hình 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. Đây cũng là xu hướng hội tụ của mạng viễn thông
thế giới. Tại Việt Nam, IPTV được phát triển đầu tiên từ năm 2006, qua hơn
mười năm phát triển thì hiện nay công nghệ IPTV đã được rất nhiều các nhà
mạng lớn đưa vào ứng dụng và phát triển như VNPT, Viettel, FPT…. càng ngày
càng trở nên phổ biến.
IPTV là vấn đề đang được nhiều người quan tâm. Sau một thời gian tìm
hiểu cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyền Hoài Giang, em đã hoàn
thành xong đồ án tốt nghiệp với đề tài „„Tìm hiểu về công nghệ truyền hình
Internet IPTV ‟‟. Nội dung đồ án bao gồm những chương chính như sau :





Chƣơng 1 : Tổng quan về IPTV
Chƣơng 2 : Công nghệ truyền hình trên nền IP
Chƣơng 3 : QoS trong dịch vụ IPTV
Chƣơng 4 : Tình hình phát triển dịch vụ IPTV tại Việt Nam

Do kiến thức cũng như khả năng tìm hiểu còn hạn chế chưa được đầy đủ
và xác thực, nội dung đồ án tốt nghiệp còn thiếu sót, em rất mong nhận được sự
góp ý từ các quý thầy cô và các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện

Đặng Thị Anh


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em đã
nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của quý thầy cô
và các bạn cùng lớp. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Công Nghệ
Điện Tử-Thông Tin, Viện Đại Học Mở Hà Nội. Đặc biệt là TS.Nguyễn Hoài
Giang đã trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp em hoàn
thành đề tài này.
Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đề
tài của em không thể tránh khỏi những sai sót mong thầy cô và các bạn bổ sung
và góp ý để em có thêm kinh nghiệm và hoàn thiện hơn đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Đặng Thị Anh


MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
LỜI MỞ ĐẦU
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC HÌNH VẼ
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ IPTV ............................................................ 1
1.1 GIỚI THIỆU VỀ IPTV ................................................................................ 1
1.1.1 Khái niệm IPTV ......................................................................................... 1
1.1.2 Các giao thức IPTV sử dụng ..................................................................... 3
1.2 MÔ HÌNH CẤU TRÚC IPTV...................................................................... 5

1.2.1 Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV .................................................................. 5
1.2.2 Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV ..................................................... 7
1.3 CÁC DỊCH VỤ CỦA IPTV ........................................................................ 10
1.3.1 Dịch vụ quảng bá (Broadcast TV) .......................................................... 11
1.3.2 Dịch vụ theo yêu cầu (On Demand Service) .......................................... 12
1.3.3 Dịch vụ tƣơng tác (Interactive Service) ................................................. 12
1.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ............................................................................ 13
CHƢƠNG 2 : CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TRÊN NỀN IP ................... 15
2.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG IPTV .......................... 15
2.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG IPTV................................................................. 16
2.2.1 Mạng cung cấp dịch vụ IPTV ................................................................. 16
2.2.2 Các phƣơng thức truyền và phân phối dữ liệu IPTV ........................... 20
2.2.3 Đóng gói dữ liệu video của IPTV ............................................................ 23
2.3 VẤN ĐỀ CÔNG NGHỆ CHO IPTV ......................................................... 27
2.3.1 Vấn đề về xử lý nội dung ......................................................................... 27
2.3.2 VoD và Video server ................................................................................ 28
2.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ............................................................................ 30
CHƢƠNG 3: QoS TRONG DỊCH VỤ IPTV ................................................. 31


3.1 TỔNG QUAN VỀ QoS ............................................................................... 31
3.1.1 Khái niệm QoS.......................................................................................... 31
3.1.2 Các quan điểm về QoS ............................................................................. 32
3.1.3 QoS và các khái niệm liên quan .............................................................. 34
3.2 QoS CHO DỊCH VỤ IPTV......................................................................... 36
3.2.1 QoS trong mạng IP................................................................................... 37
3.2.2. Yêu cầu đối với dịch vụ IPTV ................................................................ 39
3.2.3 Đánh giá chất lƣợng dịch vụ IPTV: ....................................................... 42
3.3 GIẢI PHÁP QoS CHO DỊCH VỤ IPTV .................................................. 46
3.3.1. Các biện pháp đảm bảo QoS IPTV ở Head-end .................................. 47

3.3.2. Các biện pháp đảm bảo QoS ở mạng quản lý: ..................................... 47
3.3.3. Các biện pháp đảm bảo QoS ở Home network: ................................... 47
3.3.4. Các biện pháp đảm bảo QoS ở mạng truyền dẫn: ............................... 48
3.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ............................................................................ 51
CHƢƠNG 4: TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỆT NAM
............................................................................................................................. 52
4.1 SO SÁNH IPTV VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH KHÁC...... 52
4.1.1 IPTV và các công nghệ truyền hình truyền thống ................................ 52
4.1.2 Truyền hình cáp digital và IPTV ............................................................ 53
4.1.3 IPTV và Internet TV ................................................................................ 54
4.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỆT NAM............. 55
4.2.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT...................................... 56
4.2.2 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của Viettel ..................................... 59
4.2.3 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT ......................................... 60
4.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 ............................................................................ 61
TỔNG KẾT ........................................................................................................ 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 64


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mô hình chuẩn IPTV đơn giản ................................................................... 6
Hình 1.2: Mô hình IPTV thực tế .................................................................................... 7
Hình 1.3: Cấu trức chức năng cho dịch vụ IPTV .................................................... 8
Hình 1.4: Các thành phần của cấu trúc chức năng ............................................... 10
Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động của hệ thống IPTV .............................................. 15
Hình 2.2 : Mô hình tổng quát hệ thống IPTV ......................................................... 17
Hình 2.3: Các kết nối Unicast cho nhiều user IPTV ............................................. 21
Hình 2.4: Các kết nối đƣợc sử dụng trong kỹ thuật Multicast ......................... 22
Hình 2.5: Mô hình truyền thông IPTV ...................................................................... 24
Hình 2.6: Cấu trúc dòng cơ bản (Elementary stream) với kỹ thuật nén H.264 . 25

Hình 2.7: Cấu trúc gói PES ............................................................................................ 25
Hình 2.8: MPEG-TS ......................................................................................................... 26
Hình 2.9: Cấu trúc dòng MPEG-TS tổng hợp ........................................................ 26
Hình 2.10: Đóng gói MPEG/RTP/UDP/IP................................................................ 27
Hình 2.11: Cấu trúc hệ thống Video on Demand (VoD)...................................... 28
Hình 2.12: Mô hình triển khai server......................................................................... 29
Hình 3.1: Các quan điểm về QoS ................................................................................. 33
Hình 3.2: Mô hình các nhóm QoS dịch vụ................................................................ 34
Hình 3. 3: So sánh QoS và QoE .................................................................................... 35
Hình 3.4: Các thành phần của QoE ............................................................................ 36
Hình 3.5 : Mô hình tham chiếu QoS NI – NI (ITU-T Y.1514)........................... 37
Hình 3.6: QoS và QoE của dịch vụ IPTV ................................................................. 41
Hình 3.7: Mô hình đo lƣờng chất lƣợng hệ thống IPTV ..................................... 43
Hình 3.8: Các thành phần của IPTV .......................................................................... 46
Hình 3.9: Băng thông của mạng truyền dẫn ............................................................ 48
Hình 3.10: Các loại trễ ..................................................................................................... 49
Hình 3.11: Mất gói do tràn bộ đệm hàng đợi .......................................................... 50
Hình 4.1: Các công nghệ truyền hình......................................................................... 52
Hình 4.2: Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV của VASC ....................................... 57
Hình 4.3: Mô hình tổng quan của dịch vụ Next TV .............................................. 59


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các dịch vụ của IPTV ...................................................................... 11
Bảng 3.1: Lớp dịch vụ theo đề xuất của RTSI................................................ 38
Bảng 3.2: Phân tích lớp dịch vụ theo ITU-T Y1514....................................... 39
Bảng 3.3: Các tham số đo lường chất lượng end-to-end ............................... 44
Bảng 3.4: Các tham số đo lường chất lượng mạng IP ................................... 46

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Thuật ngữ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

A
ACC

Advanced Audio Coding

Mã hóa âm thanh tiên tiến

ADSL

Asymmetrical Digital
Subcriber Line

AQM

Active Queue Management

Đường dây thuê bao số bất
đối xứng
Phương pháp quản lý hàng
đợi tích cực

AVC

Advanced Video Coding

Mã hóa video cao cấp

B
BTV

Broadcast Televison

Truyền hình quảng bá

C
Condition Access

Điều kiện truy nhập

Class Base Weighted Fair
Queuing

Hàng đợi dựa trên lớp cân
bằng có trọng số

CPE

Customer Premise
Equipment

Thiết bị đầu cuối khách
hàng

CQ

Custom Queuing

Hàng đợi tự chọn

Customer Relationship
Management

Quản lý quan hệ người
dùng

CA
CBWFQ

CRM

D
DE
DSLAM
DRM

Delay factor

Yếu tố trì hoãn

Digital Subcriber Line
Access Multiplexer

Bộ ghép kênh truy cập

đường dây thuê bao số

Digital Rights Management

Quản lí quyền nội dung số


DSL

Digital Subcriber Line

Đường dây thuê bao số

DVB

Digital video broadcasting

Quảng bá video số

E
EPG
EPON

Electronic Program Guide

Chỉ dẫn chương trình điện
tử

Ethernet Passive Optical
Network

Mạng thụ động Ethernet

F
FEC

Forward Error Correction

Sửa lỗi chuyển tiếp

G
GoS

Cấp độ địch vụ

Grade of Service
H
High Definition

Định dạng chất lượng cao

HDTV

High Defintion Television

Truyền hình chất lượng cao

HTTP

Hyper Text Transfer

Protocol

Giao thức vận chuyển siêu
văn bản

HD

I
IETF
IP
IPTV

The Internet Engineering
Task Force

Lực lượng đặc nhiệm kỹ
thuật Internet

Internet Protocol

Giao thức Internet

Internet Protocol Television

Truyền hình giao thức
Internet


IPTV Cunsumer Device

Thiết bị khách hàng IPTV

ITU-T

International
Telecommunication

Tổ chức viễn thông quốc tế

IGMP

Internet Group Management
Protocol

Giao thức quản lý nhóm
mạng Internet

ISDN

Integrated Services Digital
Network

Mạng số tích hợp đa dịch
vụ

IPTVCD

L
LAN
LL

LLQ

Local Area Network

Mạng nội bộ

Low Loss

Giảm thiểu mất thông tin

Low Latency Queuing

Hàng đợi trễ thấp

M
Metro Access Network –
Enthenet

Mạng đô thị

MDI

Media Delivery Index

Chỉ số phân phối truyền
thông

MLR

Media Loss Rate

Tỷ lệ mất mát truyền thông

MMS

Multi Message Services

Dịch vụ tín nhắn đa phương
tiện

MOS

Mean Opinion Score

Điểm trung bình chất lượng

MoD

Media on Demand

Đa phương tiện theo yêu
cầu

Moving picture experts
group

Nhóm chuyên ngành về ảnh
động

MPEG Transport Stream

Luồng truyền tải MPEG

MAN-E

MPEG
MPEG-TS


MPLS

Multi-Protocol Label
Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao
thức

N
NTSC

National Television System
Committee

Ủy ban hệ thống truyền
hình Quốc gia

nPVR

Personal Video Recorder

Ghi hình cá nhân

O
OSS

Operational support system

Hệ thống hỗ trợ hoạt động

P
PAL

Phase Alternative Line

Tên một hệ truyền hình

PLR

Private Label Rights

Quyền nhãn hiệu riêng

PON

Passive Optical Network

Mạng quang thụ động

PES

Parketized Element Stream

Luồng thành phần quảng bá

PIM

Protocol Independent
Multicast

chương trình phát đa hướng
không phụ thuộc vào giao
thức

PQ

Priority Queuing

Hàng đợi ưu tiên
Q

QoE

Quality of Experience

Chất lượng trải nghiệm

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ


R
RED

Random Early Detection

Phát hiện sớm ngẫu nhiên

RTCP

Real-Time Control Protocol

Giao thức điều khiển thời
gian thực

RTI

Real-Time Interactive

Tương tác thời gian thực

RTMP

Real Time Messaging
Protocol

Giao thức tin nhắn thời
gian thực

RTMU

Real-Time Multicast &
Unicast

Thời gian thực multicast &
unicast

RTP

Real-Time Protocol

Giao thức thời gian thực

S
SD

Standard Definition

Độ nét tiêu chuẩn

STB

Set-Top Box

Bộ giải mã

SDTV

Standard Definition
Television

Truyền hình có độ nét tiêu
chuẩn

SMS

Short Message Services

Dịch vụ tin nhắn ngắn

T
TCP

Transmission Control
Protocol

Giao thức điều khiển vận
chuyển

ToS

Service of Type

Loại dịch vụ
U

UDP

User Datagram Protocol
V

Giao thức người dùng dữ
liệu ngắn


VCR

Video Cassette Recording

Ghi băng video

VDSL

Very-high-speed Digital
Subcriber Line

Đường dây thuê bao số tốc
độ rất cao

VoD

Video on Demand

Video theo yêu cầu

VLAN

Virtual Local Area Network

Mạng LAN ảo

J
JSON

JavaScript Object Notation

Kiểu dữ liệu mở trong
JavaScript

W
WAN

Wide Area Network

Mạng diện rộng

WFQ

Weighted Fair Queuing

Hàng đợi cân bằng trọng số

WRED

Weighted Random Early
Detection

Phát hiện sớm ngẫu nhiên

có trọng số


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ IPTV
1.1 GIỚI THIỆU VỀ IPTV
IPTV là một cơ chế truyền tải nội dung truyền hình dựa trên nền tảng là
một mạng sử dụng giao thức IP. Lợi ích của cơ chế này là khả năng phân phối
nhiều loại tín hiệu truyền hình khác nhau, tăng tính tương tác, cải tiến để tương
thích với các thuê bao đang tồn tại.
Sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet băng rộng làm thay đổi cả về
nội dung và kỹ thuật truyền hình. Đặc biệt nổi trội về kỹ thuật là tính tương tác
giữa hệ thống với người xem, cho phép người xem chủ động về thời gian và khả
năng triển khai dịch vụ giá trị gia tăng tiện ích khác trên hệ thống nhằm đáp ứng
nhu cầu của người sử dụng. Đây là xu hướng hội tụ của mạng viễn thông thế
giới.
1.1.1 Khái niệm IPTV
IPTV là tên viết tắt của cụm từ Internet Protocol Television.
Khi mới bắt đầu IPTV được gọi là truyền hình giao thức internet hay
TelcoTv hay truyền hình băng rộng. Thực chất tất cả các tên trên đều mang hàm
ý về việc phân phối truyền hình băng rộng chất lượng cao hoặc nội dung âm
thanh, hình ảnh theo yêu cầu trên một mạng băng rộng. IPTV là một định nghĩa
chung cho việc áp dụng để phân phối các kênh truyền hình truyền thông, phim
truyện và nội dung video theo yêu cầu trên một mạng riêng.
Theo tổ chức Liên Hiệp Viễn Thông Quốc Tế ITU :
IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình,
video, audio, văn bản, số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm
soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, tính tương tác, độ bảo mật và tin
cậy theo yêu cầu.

Một số đặc điểm của IPTV :
 Ƣu điểm :
 Hỗ trợ truyền hình tương tác :
Khả năng hoạt động hai chiều của hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp
dịch vụ đưa ra một số lượng lớn các ứng dụng truyền hình tương tác. Các loại
hình dịch vụ được phân phối qua dịch vụ IPTV có thể bao gồm truyền hình trực

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

tiếp tiêu chuẩn, truyền hình độ trung thực cao (HDTV), các trò chơi trực tuyến
và kết nối Internet tốc độ cao.
 Không phụ thuộc thời gian :
IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho phép tạo chương trình nội dung
không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi và lưu lại nội dung và sau đó có thể
xem lại.
 Tăng tính cá nhân :
Hệ thống IPTV từ đầu cuối – đến – đầu cuối hỗ trợ thông tin hai chiều và
cho phép các đối tượng sử dụng lựa chọn và thiết lập việc xem TV theo sở thích
riêng như chương trình và thời gian xem ưa thích.
 Yêu cầu về băng thông thấp
Thay vì phải truyền tải tất cả các kênh cho mọi đối tượng sử dụng, công
nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải phát các kênh mà
đối tượng sử dụng yêu cầu. Tính năng hấp dẫn này cho phép nhà khai thác mạng
tiết kiệm băng thông.
 Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị

Việc xem nội dung IPTV không bị giới hạn là dùng cho các máy thu hình.
Các khách hàng thường sử dụng máy tính cá nhân và các thiết bị di động để truy
cập tới các dịch vụ IPTV.
IPTV thường được xem 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 qua thiết bị di động MobileTV.
Khả năng của IPTV hứa hẹn mang đến những nội dung kỹ thuật số chất
lượng cao như video theo yêu cầu VoD, hội thảo, truyền hình tương tác/trực
tiếp, game, giáo dục từ xa, tin nhắn nhanh qua TV…v.v…
 Nhƣợc điểm :
 Nhược điểm của IPTV chính là khả năng mất dữ liệu rất cao và sự chậm
trễ trong truyền tín hiệu. Nếu như đường kết nối mạng của người dùng
không thật sự tốt cũng như không đủ băng thông cần thiết thì hiện tượng
hình ảnh, video bị giật, nhiễu hay việc chuyển kênh có thể tốn khá nhiều
thời gian để tải về. Nếu máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ không đủ

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

mạng thì số lượng người xem truy cập vào nhiều làm cho chất lượng dịch
vụ giảm sút.
Tuy nhiên công nghệ mạng Internet càng ngày càng phát triển mạnh mẽ,
đẩy băng thông kết nối lên cao hơn, góp phần giúp IPTV khắc phục
nhược điểm nói trên.
1.1.2 Các giao thức IPTV sử dụng

IPTV bao gồm cả truyền hình trực tiếp cũng như lưu trữ các gói video theo
yêu cầu. Chương trình phát lại yêu cầu một thiết bị băng thông rộng kết nối với
mạng IP cố định hoặc không dây theo mẫu của máy tính cá nhân độc lập hoặc
thiết bị hạn chế được gắn vào như điện thoại thông minh, máy tính bảng màn
hình cảm ứng, bàn phím điều khiển, được kết nối với tivi hoặc đầu thu kỹ thuật
số.
Hình ảnh nén được cung cấp bởi H.263 hoặc H.264 có nguồn gốc từ phần
mềm giải nén, âm thanh nén thông qua một phần mềm giải nén cơ
bản MDCT và sau đó đóng gói trong một luồng truyền tải MPEG hoặc các gói
thông tin RTP hoặc gói Flash Video cho truyền hình trực tiếp hay đường
truyền video theo yêu cầu. Phân giải địa chỉ IP cho phép dữ liệu được gửi trực
tiếp tới nhiều người nhận cùng một lúc bằng cách sử dụng một địa chỉ nhóm các
phần mềm truyền tải thông tin.
H.264/MPEG-4 AVC thường được sử dụng cho đường truyền Internet dựa
trên tiêu chuẩn tốc độ cao như H.261 và H.263, những đường truyền internet tốc
độ cao. Đường truyền này thường có nhiều thiết kế cho chương trình truyền
hình ISDN.
H.262/MPEG-1/2 và thường không được sử dụng như một băng thông rộng,
dễ dàng yêu cầu để sử dụng cho mạng lưới đó, đó là lý do tại sao họ chỉ sử dụng
để kết nối các chương trình phát sóng hoặc lưu trữ các chương trình ứng dụng.
Trong các hệ thống IPTV chính, các giao thức cơ bản được sử dụng là:
- Nhà cung cấp dịch vụ dựa trên các đường truyền trực tiếp:


IGMP cho đăng ký vào một dòng truyền tải thông tin đa hướng (kênh
truyền hình) và thay đổi từ một dòng truyền tải thông tin đa hướng khác
(kênh truyền hình thay đổi). Địa chỉ IP của dòng truyền tải thông tin đa
hướng hoạt động ở mạng LAN (bao gồm các VLAN) và mạng WAN. Địa

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

chỉ IP của dòng truyền tải thông tin đa hướng thường được định tuyến
trong mạng lõi của mã chương trình phát đa hướng không phụ thuộc vào
giao thức (PIM), thiết lập đúng sự phân bổ của dòng truyền tải thông tin
đa hướng (các kênh truyền hình) từ nguốn phát sóng của tất cả các đường
truyền đến với khách hàng, những người muốn xem những kênh truyền
hình này, sao chép gói tin nhận được khi cần thiết. Theo nội dung đã
được yêu cầu, sử dụng đường truyền kết nối đơn hướng được định
trước. RTP trên UDP hoặc các luồng thông tin H.222 có phí thấp so
với TCP là một giải pháp tốt.
- Website dựa trên kênh truyền hình đường truyền đơn hướng và truyền hình
theo yêu cầu:
 Các phần mềm hỗ trợ trình duyệt đưa ra RTMP dựa trên TCP với thiết lập
và điều khiển thông qua các bước chuyển AMF hoặc XML hoặc JSON.
 Apple iOS sử dụng đường truyền đa hướng dựa trên hệ thống máy
tính HTTP với thiết lập và điều khiển thông qua một tập tin được gắn vào
tập tin chương trình M3U.
 Các chương trình ứng dụng trên internet sử dụng các đường truyền đồng
nhất (đường truyền đa hướng dựa trên hệ thống máy tính) thông qua
website HTTP trên truyền hình đường truyền đa hướng và đường truyền
truyền hình đơn hướng theo yêu cầu.
- Website truyền hình đa hướng và đường truyền đơn hướng video theo yêu
cầu:
 IETF tiến cử RTP dựa trên UDP hoặc TCP chuyển đến chương trình thiết
lập và kiểm soát việc sử dụng RTSP dựa trên TCP.

- Được kết nối với tivi, máy chơi game, hộp giải mã truyền hình và máy ghi
video cá nhân:
 Nội dung trong mạng cục bộ sử dụng UpnP AV cho đường truyền đơn
hướng thông qua HTTP dựa trên TCP hoặc cho đường truyền truyền hình
đa hướng RTP dựa trên UDP.
 Nội dung dựa trên các website được cung cấp thông qua các website có
thêm các tính năng hỗ trợ nội tuyến hoặc truyền hình được phát sóng dựa
trên các ứng dụng sử dụng một ngôn ngữ trung gian như MHEG-5, đây là

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

chương trình ứng dụng khởi động một công việc như tải một trình duyệt
web nội tuyến được sử dụng như một phần mềm bổ trợ hỗ trợ trình duyệt.
Một dịch vụ IPTV của công ty truyền thông thường được phân phối trên
một việc đầu tư lớn về mạng lưới các dịch vụ có quyền kiểm soát.
- IPTV địa phương được sử dụng cho các thiết bị nghe nhìn (AV) trong
mạng lưới các doanh nghiệp được dựa trên sự kết hợp của:
 Thiết bị thu hình theo tiêu chuẩn và giải mã IPTV.
 Cổng IPTV giả mãi kênh MPEG được phát sóng và địa chỉ IP bọc chúng
để tạo ra các đường truyền thông tin đa hướng.
1.2 MÔ HÌNH CẤU TRÚC IPTV
1.2.1 Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV
ITU-T mô tả mô hình chuẩn dịch vụ IPTV như trong hình 1.1
Trong đó, vai trò của bốn thành phần chính là :
 Nhà cung cấp nội dung (Content Provider) : sở hữu hoặc được cấp phép

để bán nội dung hay quyền sở hữu nội dung
 Nhà cung cấp dịch vụ (Service Provider) : cung cấp dịch bị IPTV tới
người sử dụng. Nhà cung cấp dựa trên QoS trong các mạng của nhà cung
cấp để đảm bảo QoE cho các dịch vụ IPTV.
 Nhà cung cấp mạng (Network Provider) : cung cấp dịch vụ mạng cho cả
người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ. Nhà cung cấp mạng cần cam kết
không chỉ với nhà cung cấp dịch vụ mà còn với cả người sử dụng về các
tham số mạng.
 Người sử dụng (Customer) : sử dụng và trả tiền cho các dịch vụ IPTV.

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

* Ref: ITU TSB IPTV Consultation meeting (Doc. Iptv018e and 20e)
Hình 1.1: Mô hình chuẩn IPTV đơn giản
Mô hình này hoàn toàn đơn giản nhưng định nghĩa đơn giản này sẽ giúp
chúng ta phân biệt hơn nữa các dịch vụ IPTV khi xem xét từng vai trò.
Trên thực tế, các mạng video IP là những hệ thống khá phức tạp được cấu
thành từ rất nhiều phần tử, đó là một trong những lý do mà chúng khó thiết kế và
phát triển. Về bản chất các mạng video IP của các nhà khai thác viễn thông là
khác phân bố hơn so với các nhà cung cấp mạng video cáp, thường tập trung
nhiều chức năng tại trung tâm chính. Hình 1.2 minh họa một cấu trúc mạng
IPTV tiêu biểu trên thực tế. Có thể thấy, trên mạng thực tế, để truyền tải dịch vụ
IPTV từ đầu cuối-tới-đầu cuối cần có sự tham gia của nhiều phần tử mạng hàng
loạt công nghệ. Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ tập trung vào các công
nghệ sử dụng trong lớp hạ tầng dịch vụ IPTV, bao gồm các hệ thống nguồn

video IP, các máy chủ VoD, các phần mềm trung gian (middlleware), các set-top
box và phần mềm bảo mật/quản lý bản quyền là đặc trưng đối với dịch vụ IPTV
và một số giao thức mạng liên quan đến quá trình truyền tải nội dung IPTV.

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hình 1.2: Mô hình IPTV thực tế
1.2.2 Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV
Một mạng IPTV có thể bao gồm nhiều thành phần cơ bản, nó cung cấp một
cấu trúc chức năng cho phép phân biệt và chuyên môn hóa các nhiệm vụ.

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hình 1.3: Cấu trức chức năng cho dịch vụ IPTV
1.2.2.1

Chức năng cung cấp nội dung

Tất cả nội dung được sử dụng bởi dịch vụ IPTV, bao gồm VoD và truyền
hình quảng bá sẽ phải thông qua chức năng cung cấp nội dung. Ở đó, các chức

năng tiếp nhận, chuyển mã và mã hóa sẽ tạo nên các luồng video số có khả năng
được phân phối qua mạng IP.
1.2.2.2

Chức năng phân phối nội dung

Khối phân phối nội dung bao gồm các chức năng chịu trách nhiệm về việc
phân phối nội dung đã được mã hóa tới thuê bao. Thông tin nhận từ các chức
năng vận chuyển và điều khiển IPTV sẽ giúp phân phối nội dung tới thuê bao
một cách chính xác.
Chức năng phân phối nội dung sẽ bao gồm cả việc lưu trữ các bản copy của
nội dung để tiến hành nhanh việc phân phối, các lưu trữ tạm thời (cache) cho
VoD và các bản ghi video cá nhân. Khi chức năng thuê bao liên lạc với chức
năng điều khiển IPTV để yêu cầu nội dung đặc biệt thì nó sẽ gửi yêu cầu tới
chức năng phân phối nội dung để có được quyền truy cập nội dung.
1.2.2.3

Chức năng điều khiển IPTV

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Các chức năng điều khiển IPTV là trái tim của dịch vụ. Chúng chịu trách
nhiệm về việc liên kết tất cả các chức năng khác nhau và đảm bảo dịch vụ hoạt
động ở cấp độ thích hợp để thỏa mãn nhu cầu của khách hàng. Chức năng điều
khiển IPTV nhận yêu cầu từ thuê bao, liên lạc với chức năng phân phối và vận

chuyển nội dung để đảm bảo nội dung được phân phối tới thuê bao.
Một chức năng khác của điểu khiển IPTV là cung cấp hướng dẫn chương
trình điện tử EPG (Electronic Program Guide), EPG được thuê bao sử dụng để
chọn nội dung theo nhu cầu của người sử dụng. Chức năng điều khiển IPTV
cũng sẽ chịu trách nhiệm về quản lý quyền nội dung số DRM (Digital Rights
Management) được yêu cầu bởi thuê bao để có thể truy cập nội dung.
1.2.2.4

Chức năng vận chuyển IPTV

Sau khi nội dung yêu cầu từ thuê bao được chấp nhận, chức năng vận
chuyển IPTV sẽ chịu trách nhiệm truyền tải nội dung đó tới thuê bao và cũng
thực hiện truyền ngược lại các tương tác từ thuê bao tới chức năng điều khiển.
1.2.2.5

Chức năng thuê bao

Chức năng thuê bao bao gồm nhiều thành phần và nhiều hoạt động khác
nhau, tất cả đều được sử dụng bởi thuê bao để truy cập nội dung IPTV. Một số
thành phần chịu trách nhiệm liên lạc thông tin và chức năng truyền dẫn. Ví dụ
như truy cập gateway kết nối với bộ ghép kênh truy cập đường dây thuê bao số
DSLAM, hay trình STB (Bộ giải mã) sử dụng trình duyệt web để kết nối với
Middleware server.
Trong chức năng này, STB lưu trữ một số các thành phần quan trọng như
các key DRM và thông tin xác thực người dùng. Khối chức năng thuê bao sẽ sử
dụng EPG cho phép khách hàng lựa chọn hợp đồng để truy cập và yêu cầu nó từ
các chức năng điều khiển IPTV. Nó cũng nhận các giấy phép số và các key
DRM để truy cập nội dung.

SVTH : ĐẶNG THỊ ANH

9