(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu về tiêu chuẩn truyền hình theo phương thức IP (IPTV) và khả năng ứng dụng ở việt nam

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LƢU THỊ THU HIỀN

NGHIÊN CỨU VỀ TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH
THEO PHƢƠNG THỨC IP (IPTV) VÀ KHẢ
NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

HÀ NỘI - 2008


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................ 1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .............................................................................................. 4
LỜI NĨI ĐẦU ...................................................................................................................... 5
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ IPTV .............................................................. 7

1.1
1.2

Khái niệm IPTV .......................................................................................... 7
Mơ hình hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV .................................................. 8

1.2.1
1.2.2

1.3

Mơ hình kiến trúc: ........................................................................................ 8
Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV: .................................................................. 9

Phƣơng thức phát truyền tín hiệu của IPTV............................................ 11

1.3.1
Tổng quan ................................................................................................... 11
1.3.2
Mạng tổng thể IPTV ................................................................................... 12
CHƢƠNG 2: CHUẨN DVB-IP ......................................................................................... 16

2.1 Cấu trúc hệ thống .......................................................................................... 16
2.1.1
2.1.2
2.1.3

Mơ hình lớp (Layer model): ....................................................................... 16
Mơ hình tham chiếu mạng đầu cuối (Home Reference Model) ................. 19
Các module cho Home Network Element .................................................. 22

2.2 Mô tả chi tiết hệ thống .................................................................................... 24
2.2.1
Hệ thống cổng mạng phân giao đơn (Single Delivery Network Gateway
Scenario) ..................................................................................................................... 24

2.2.2
Các cổng mạng Phân tán. ........................................................................... 25
2.2.3
Cổng mạng phân tán và HNED trong một hộp thiết bị. ............................ 25

2.3 Nhận dạng dịch vụ (Service Discovery) ......................................................... 25
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.4
2.3.5

Giới thiệu dịch vụ........................................................................................ 26
Sự phân mảnh của các bản ghi SD&S........................................................ 27
Các bƣớc phát hiện dịch vụ ........................................................................ 29
Các điểm tiếp nhận phát hiện dịch vụ. ....................................................... 29
Thông tin nhận dạng nhà cung cấp dịch vụ ............................................... 31

2.4 Lựa chọn dịch vụ (Service Selection). ............................................................ 41
2.5 Phƣơng thức truyền. ...................................................................................... 41
2.5.1 Giao thức quảng bá của thông tin SD&S.......................................................... 42
2.5.2 Giao thức chỉ định (Unicast Delivery) của thông tin SD&S. ............................ 45
2.5.3 Yêu cầu chỉ phát ra trong một chu kỳ thời gian tối đa (Maximum Cycle Time).
..................................................................................................................................... 47
2.5.4 Tín hiệu thay đổi ................................................................................................ 48

2.6 RTSP Client ................................................................................................... 49
2.6.1 Sử dụng RTSP trong DVB. ............................................................................... 49
2.6.2 Phiên truyền. ...................................................................................................... 49
2.6.3 Thông tin dịch vụ ............................................................................................... 49

2.6.4 Vấn đề bảo mật .................................................................................................. 50
2.6.5 DVB sử dụng các phƣơng thức RSTP............................................................... 51

2.7 Quá trình truyền MPEG-2TS ........................................................................ 52
2.7.1 Tóm lƣợc về luồng truyền................................................................................. 52
2.7.2 Giao thức điều khiển truyền thời gian thực- RTCP (Real-time Transport
Control Protocol ) ....................................................................................................... 54
2.7.3 Ghi nhớ thông tin dịch vụ (SI) .......................................................................... 55

2.8 Các quy luật mạng .......................................................................................... 55
2.8.1 Các ràng buộc bắt buộc ..................................................................................... 56


2
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2.8.2 Các ràng buộc .................................................................................................... 56

2.9 Khỏi tạo và điều kiểm soát dịch vụ. ............................................................... 56
2.9.1 Đa dịch vụ .......................................................................................................... 56
2.9.2 Các dịch vụ Unicast ........................................................................................... 57

2.10 Chất lƣợng dịch vụ ....................................................................................... 57
2.10.1 Tạo gói DSCP (DSCP Packet Marking) ......................................................... 58

2.11 Cấp phát địa chỉ IP và thời gian tồn tại dịch vụ (IP address allocation &
Network Time Service) ........................................................................................ 59
2.11.1 Thông tin chuyển tiếp DHCP ......................................................................... 59
CHƢƠNG 3: CẤU TRÚC HỆ THỐNG IPTV ÁP DỤNG TRONG TẬP ĐOÀN ĐIỆN
LỰC VIỆT NAM ............................................................................................................... 63

3.1 Mơ hình hệ thống IPTV và trong EVN ......................................................... 63

3.1.1 Hệ thống Headend ............................................................................................. 64
3.1.2 Hệ thống Middleware ........................................................................................ 66
3.1.2 Hệ thống mạng phân phối nội dung (Content Ditribution Network) .............. 69
3.1.3 Hệ thống quản lý bản quyển số (Digital Right Management) .......................... 72
3.1.4 Hệ thống Billing, VoD, STB (Set-top Box) ....................................................... 73

3.2 MƠ HÌNH THỰC HIỆN CÁC DỊCH VỤ TRONG IPTV ........................... 74
3.2.1 Cơ chế việc đăng ký ngƣời dùng ....................................................................... 74
3.2.2 Cơ chế hủy bỏ đăng ký dịch vụ IPTV ............................................................... 75
3.2.3 Cơ chế đăng ký kiểu thuê bao ........................................................................... 76
3.2.4 Cơ chế hủy thuê bao .......................................................................................... 77
3.2.5 Cơ chế phân phối nội dung................................................................................ 78
3.2.6 Cơ chế lấy nội dung ........................................................................................... 79
3.2.7 Cơ chế xuất bản nội dung .................................................................................. 81
3.2.8 Cơ chế xuất bản EPG ........................................................................................ 82
3.2.9 Cơ chế VoD ........................................................................................................ 83
CHƢƠNG 4: XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN IPTV ............................................................. 85

4.1 Xu hƣớng phát triển IPTV trên thế giới ....................................................... 85
4.2 Xu hƣớng phát triển IPTV tại Việt Nam....................................................... 86
4.3 Những khó khăn và thuận lợi ban đầu khi triển khai IPTV tại Việt Nam .. 87
4.3.1 Thuận lợi bƣớc đầu. .......................................................................................... 87
4.3.2 Thách thức khi triển khai IPTV tại Việt Nam.................................................. 89
4.3.3 Một số vấn đề cần giải quyết khi triển khai IPTV tại Việt Nam...................... 92
4.3.4 Đề xuất lộ trình phát triển IPTV ở Việt Nam ................................................... 94
KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 97

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học

3
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ADSL
ATM
API
BSS
CDN
CA
CMS
CPS
OMM
DSMCC
DVB
DRM
ISDN
IPTV
QoS
RTP
RTSP
RTCP
SL
SNR
STB
TCP
TML
UDP

VoD

Asymetric Digital Subcriber Line
Asynchronous Transfer Mode
Application Programming
Interface
Billing Support System
Content Distribution Network
Certificate of Authority
Content Management System
Content Processing System
Operation and Maintenance
Module
Digital Storage Media –
Command and Control
Digital Video Broadcasting
Digital Rights Management
Integrated Service Digital
Network
Internet Protocol Television
Quality of Service
Real Time Transport Protocol
Real Time Streaming Protocol
Real Time Transport Control
Protocol
Synchronization layer
Signal to Noise Ratio
Set-top Box
Transmission Control Protocol
Transport Multiplexer

User Datagram Protocol
Video on Demand

Đường thuê bao số không đối xứng
Kiểu truyền không đồng bộ
Giao diện lập trình ứng dụng
Hệ thống hỗ trợ tính cước
Mạng phân phối nội dung
Chứng chỉ nhận thực
Hệ thống quản lý nội dung
Hệ thống xử lý nội dung
Module vận hành và bảo trì
Lệnh và điều khiển – Phương tiện
lưu trữ số
Quảng bá Video số
Quản lý bản quyền số
Mạng số tích hợp đa dịch vụ
Dịch vụ truyền hình Internet
Chất lượng dịch vụ
Giao thức truyền tải thời gian thực
Giao thức luồng thời gian thực
Giao thức điều khiển truyền tải thời
gian thực
Lớp đồng bộ hóa
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
Thiết bị thu nhận dịch vụ IPTV
Giao thức điều khiển truyền tải
Lớp ghép kênh dòng truyền tải
Giao thức dữ liệu đồ người sử dụng
Dịch vụ Video theo yêu cầu

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


4
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1 Hình 2 Hình 3 Hình 4 Hình 5 Hình 6 Hình 7 Hình 8 Hình 9 Hình 10 Hình 11 Hình 12 Hình 13 Hình 14 Hình 15 Hình 16 Hình 17 Hình 18 Hình 19 Hình 20 Hình 21 Hình 22 Hình 23 Hình 24 Hình 25 Hình 26 Hình 27 Hình 28 Hình 29 Hình 30 Hình 31 Hình 32 Hình 33 Hình 34 Hình 35 Hình 36 Hình 37 Hình 38 -

Mơ hình kết nối hệ thống IPTV........................................................................ 7
Mơ hình mạng IPTV ......................................................................................... 8
Sơ đố khối dịch vụ IPTV .................................................................................. 8
Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá ................................................. 11
Nguyên lý hoạt động của IPTV thực hiện chức năng VoD............................ 12
Biểu diễn luồng tín hiệu .................................................................................. 13
Mơ hình lớp ..................................................................................................... 16
Mơ hình tham chiếu mạng đầu cuối ............................................................... 20
Biểu đồ khối của giao thức ngăn xếp trong dịch vụ DVB-IP ........................ 23
Mạng con đơn.............................................................................................. 24
Các cổng mạng phân tán. ........................................................................... 25
Mối quan hệ giữa các bản ghi, các payload ID và các đoạn tin. ................ 29
Các bƣớc cung cấp dịch vụ. ........................................................................ 29
Cú pháp giao thức phân phát SD&S multicast .......................................... 42
Quan hệ giữa các bản ghi, đoạn tin và phần tin. ....................................... 45
Định dạng nhỏ nhất của gói (Ipv4) ............................................................. 53
Định dạng tiêu đề RTP ............................................................................... 54
Mơ hình tổng thể hệ thống IPTV................................................................ 63
Cấu trúc hệ thống Headend........................................................................ 65

Vai trò của Middleware trong hệ thống IPTV ........................................... 66
Chức năng của SMS.................................................................................... 67
Chức năng của CMS ................................................................................... 67
Chức năng của EPG.................................................................................... 68
Cấu trúc hệ thống CDN .............................................................................. 70
Cấu trúc mạng hai lớp ................................................................................ 71
Cấu trúc mạng đa lớp ................................................................................. 71
Cơ chế đăng ký User ................................................................................... 74
Cơ chế huỷ bỏ User ..................................................................................... 75
Cơ chế đăng ký thuê bao............................................................................. 76
Cơ chế huỷ thuê bao ................................................................................... 77
Cơ chế phân phối nội dung ......................................................................... 79
Cơ chế lấy nội dung..................................................................................... 80
Cơ chế xuất bản nội dung ........................................................................... 81
Cơ chế xuất bản EPG.................................................................................. 82
Cơ chế VoD ................................................................................................. 83
Thói quen của khách hàng theo độ tuổi ..................................................... 88
Mức độ chấp nhận của khách hàng đối với IPTV ..................................... 89
Giao diện truyền hình IP của nhà cung cấp FPT....................................... 96

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


5
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LỜI NÓI ĐẦU
Dịch vụ IPTV (Internet Protocol Television)
IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số

tới người sử dụng qua giao thức Internet với kết nối băng thơng rộng. Nó thường được
cung cấp kết hợp với VoIP, video theo yêu cầu... nên còn được gọi là cơng nghệ tam
giác (dữ liệu, âm thanh và hình ảnh).
Khả năng của IPTV là vô hạn và hứa hẹn mang đến những nội dung kỹ thuật số
chất lượng cao như video theo yêu cầu (VoD - Video on demand), hội thảo, truyền
hình tương tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, video blogging (vlog), tin nhắn nhanh
qua TV...Tuy nhiên tại Việt Nam dịch vụ này vẫn chưa được biết đến một cách phổ
biến.
Điểm đặc biệt của IPTV là sự tương tác giữa người xem và dịch vụ gia tăng.
IPTV sẽ làm thay đổi thói quen xem truyền hình truyền thống bởi vì nó khơng chỉ cho
phép khách hàng xem các chương trình, mà cịn cho phép khán giả chủ động chọn
những nội dung mình muốn xem. Với IPTV, khách hàng có thể tiếp cận những dịch vụ
tiên tiến nhất trên nền băng thông rộng như xem TV trực tiếp qua Internet (LiveTV),
mua hàng qua TV, trò chơi trực tuyến (online game), điện thoại hình v.v…
Khả năng ứng dụng IPTV ở Việt Nam
Để triển khai thành công một dịch vụ IPTV cần đáp ứng đầy đủ 3 yếu tố: băng
thông, nội dung và thị trường phát triển nhanh. Việt Nam là một trong những thị
trường phát triển nhanh nhất trong khu vực đồng thời nhu cầu về băng rộng đang gia
tăng, số lượng thuê bao Internet nói chung và thuê bao ADSL nói riêng đang phát triển
khá nhanh. Bên cạnh đó, Việt Nam đã sẵn sàng về mạng lưới ADSL 2+ và FTTx và
trên các mạng không dây thông qua Wifi từ các điểm truy cập cơng cộng (Hotspot).
Do đó Việt Nam đã có đủ những yêu cầu cần thiết để bắt tay vào triển khai IPTV.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


6
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mục đích của đề tài
Nội dung luận văn “Nghiên cứu về tiêu chuẩn truyền hình theo phƣơng
thức IP (IPTV) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam” được thực hiện với mục đích
nghiên cứu về cấu trúc của hệ thống IPTV, dựa trên những phân tích và đánh giá từ sự
triển khai trong hệ thống mạng của Tập đoàn Điện lực Việt Nam để đưa ra các phương
án xây dựng mơ hình hệ thống IPTV cũng như chất lượng dịch vụ IPTV như một xu
hướng phát triển của truyền hình Việt Nam trong tương lai.
Luận văn bao gồm 4 chƣơng:
Chương 1 Tổng quan về dịch vụ IPTV: Nội dung chương đưa ra khái niệm IPTV, mơ
hình hệ thống cung cấp dịch vụ, phương thức phát truyền tín hiệu của IPTV và liệt kê
một số dịch vụ được cung cấp trong hệ thống.
Chương 2 Chuẩn DVB-IP: đưa ra khái niệm về dịch vụ truyền quảng bá tín hiệu video
trên mạng IP. Trong chương này đưa ra các khái niệm và cấu trúc chung của hệ thống
DVB và các công nghệ mang tính nền tảng cho dịch vụ IPTV.
Chương 3 Cấu trúc hệ thống IPTV áp dụng trong Tập đoàn Điện lực Việt Nam: Nội
dung chương đưa ra cấu trúc mơ hình của hệ thống IPTV, các cấu trúc của từng thành
phần trong hệ thống. Đồng thời đưa ra các quá trình thủ tục xử lý các u cầu của mơ
hình IPTV tại EVN.
Chương 4 Xu hướng phát triển IPTV: Nội dung chương đưa ra các phân tích nhận
xét, đánh giá từ kết quả nghiên cứu đạt được của luận văn và đề xuất về lộ trình phát
triển IPTV tại Việt Nam trong giai đoạn tiếp theo.
Lời cảm ơn
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Ngô Thái Trị, đã nhiệt tình hướng
dẫn tơi hồn thành luận văn này.
Tơi cũng gửi lời cám ơn đến các thầy, cô giảng viên khoa Điện tử viễn thông Trường Công Nghệ- Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã truyền đạt cho tôi những kiến thức
quý báu trong thời gian qua, làm cơ sở vững chắc để hồn thành luận văn.
Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến Trung tâm Công nghệ thông tin- Tập
đồn Điện lực Việt Nam, cơng ty truyền thơng FPT đã tạo mọi điều kiện giúp tơi có
những cơ hội tìm hiểu thực tế để hồn thành luận văn này.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


7
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ IPTV
1.1

Khái niệm IPTV

Cuối thập kỷ trước, sự phát triển của các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng
trưởng của dịch vụ truyền hình cáp số, và đặc biệt là sự ra đời của HDTV đã để lại dấu
ấn đối với lĩnh vực truyền hình. Hiện nay xuất hiện một phương thức cung cấp dịch vụ
mới còn mạnh hơn với đe dọa sẽ làm lung lay mọi thứ đã có. Internet Protocol
Television (IPTV) đã ra đời, dựa trên sự hậu thuẫn của ngành viễn thông, IPTV dễ
dàng cung cấp nhiều hoạt động tương tác hơn, cung cấp sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn
cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ truyền hình.
IPTV (Internet Protocol Television) mơ tả một hệ thống ở đó các dịch vụ truyền
hình số được cung cấp tới người tiêu dùng đăng ký thuê bao sử dụng giao thức IP trên
kết nối băng rộng.

Hình 1 -

Mơ hình kết nối hệ thống IPTV

IPTV là cơng nghệ truyền dẫn hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng dựa trên
giao thức Internet với kết nối băng rộng. Dịch vụ này thường được cung cấp với điện
thoại trên Internet (Voice over IP - VoIP), video theo yêu cầu (Video on Demand VOD) nên thường được gọi là công nghệ tam giác về truyền tải dữ liệu, hình ảnh, âm

thanh..

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


8
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.2 Mơ hình hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
1.2.1 Mơ hình kiến trúc:

Hình 2 -

Mơ hình mạng IPTV

Mạng truy nhập băng rộng: Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ
nhà cung cấp dịch vụ IPTV đến khách hàng. Mạng truy nhập sẽ tận dụng phần hạ tầng
mạng xDSL có sẵn. Để cung cấp dịch vụ với chất lượng tốt và tiêu thụ ít băng thơng
khi có đồng thời nhiều truy nhập đến hệ thống, mạng truy nhập băng rộng (BRAS/MSS và DSLAM) cần phải được hỗ trợ multicast. Đối với DSLAM, ngồi hỗ trợ
multicast, DSLAM cịn cần hỗ trợ IGMP version 2. Ngoài ra, B-RAS/MSS và
DSLAM cũng cần hỗ trợ các giao tiếp Ethernet chuẩn (FE, GE). Mạng cũng phải có
khả năng hỗ trợ QoS từ đầu cuối đến đầu cuối, đảm bảo được băng thông cần thiết và
độ ưu tiên cho các kênh truyền hình quảng bá cũng như các phiên Video theo yêu cầu
đang sử dụng (phải đạt được độ mất gói và jitter tối thiểu). Băng thông xDSL do các
DSLAM cung cấp đến khách hàng phải có khả năng lên đến 4-5 Mbps.

Hình 3 -

Sơ đố khối dịch vụ IPTV

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


9
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu:
Cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với
các chức năng quant lý EPG và Bộ GIảI MÃ, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc
tích hợp các dịch vụ trong tương lai. Middleware là một giao diện của hệ thống cung
cấp dịch vụ IPTV với người sử dụng, nó xác định danh tính cho người dùng. Hiển thị
một danh sách các dịch vụ mà thuê bao đó có thể sử dụng và trợ giúp lựa chọn dịch vụ
này sau khi đã xác thực danh tính của người dùng. Middleware lưu lại một profile cho
tất cả các dịch vụ. Middleware đảm bảo các hoạt động bên trong của dịch vụ truyền
hình một cách hồn hảo. Middleware sẽ không giới hạn bất kỳ hoạt động riêng rẽ nào
trong hệ thống, nhưng sẽ giao tiếp trực tiếp với mỗi thành phần được hệ thống hỗ trợ.
Middleware hỗ trợ API cho phép mở rộng các chức năng mới và truyền dữ liệu giữa
các hệ thống.
Hệ thống phân phối nội dung:
Bao gồm các cụm máy chủ VoD và hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép
lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung
một cách mềm dẻo. Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh
tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao. Máy chủ VoD sẽ lưu nội dung
thực và cung cấp cho thuê bao khi nó nhận được sự xác thực danh tính từ Middleware.
Nó cho phép các thuê bao đặt và xem những bộ phim chất lượng cao và chương trình
theo yêu cầu (chương trình này được lưu trên máy dịch vụ và truyền tải theo yêu cầu).
Hệ thống này cũng cung cấp những chức năng điều khiển VCR như fast-forward,
pause, và rewind.

1.2.2 Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV:
Cung cấp các dịch vụ quảng bá: Truyền hình quảng bá (Broadcast TV); kênh
âm thanh (Audio Channel); truyền hình trực tuyến (Time-Shift TV); VOD băng hẹp.
Cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu: Video theo yêu cầu (Video on Demand VoD); âm nhạc theo yêu cầu (Music on Demand - MoD); TV theo yêu cầu (TV on
Demand - TVoD).
Cung cấp các dịch vụ tương tác: thơng tin tương tác (InteractivInformation);
truyền hình tương tác (Interactive TV); cơng ích, từ thiện, ... trực tuyến (Online
Subscription); đánh bạc trực tuyến (Online Gambling); phỏng vấn trực tuyến (Online
Bill Enquiry); trò chơi (Game); Web; Email; TV thương mại (TV-Commerce).
3. Một số dịch vụ điển hình của IPTV:
IPTV có rất nhiều hình thức dịch vụ khác nhau, nhưng cơ bản bao gồm các dịch
vụ sau:

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


10
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Dịch vụ quảng bá (Broadcast Service)
 Truyền hình quảng bá: Dịch vụ phát các kênh truyền hình quảng bá thơng
thường như các kênh quảng bá VTV1, VTV2, HTV7, HTV9
 Linear Broadcast TV with Trick Modes: Truyền hình quảng bá cho phép người
dùng tạm dừng, xem lại, xem tiếp, bỏ qua các đoạn quảng cáo, ghi lại chương
trình bằng các đầu ghi.
 Multi-angle service: Dịch vụ cung cấp cho người dùng xem nhiều góc quay của
một phim (như 3D) hoặc một trận bóng đá.
 Electronic Program Guide (EPG): Dịch vụ hướng dẫn trực tiếp trên màn hình
về lịch phát sóng, danh sách các phim, cước phí…

 Quảng cáo truyền hình truyền thống: Quảng cáo kèm theo các chương trình
truyền hình truyền thống.
Dịch vụ theo yêu cầu (On Demand Service)
 Phim theo yêu cầu - Video on Demand (VoD): Cho phép khách hàng lựa chọn
phim ưa thích và có trả phí.
 Nhạc theo yêu cầu - Music on Demand (MoD): Cho phép khách hàng lựa chọn
các video clip, bản nhạc ưa thích và có trả phí.
 Game theo u cầu - Game on Demand (GoD): Cho phép khách hàng lựa chọn
các game ưa thích và có trả phí.
 Thanh tốn theo nội dung (Pay Per View –PPV,OPPV, IPPV): Xem các chương
trình phải trả phí (đăng ký các chương trình theo lịch phát hoặc là chương trình
mới)
Dịch vụ tương tác (Interactive Service)
 Thơng tin chung ( T-information ): Các dịch vụ thông tin thơng thường trên
truyền hình như tin thời sự, thời tiết, giá cả thị trường…
 T-communication: Dịch vụ thông tin qua truyền hình cung cấp cho khách hàng
khả năng trao đổi thơng tin thơng qua IPTV dưới các hình thức như email, tin
nhắn, chat, duyệt web, Video conferencing…
 Thương mại (T-commerce): Dịch vụ giao dịch ngân hàng, mua sắm, đặt chỗ
khách sạn, tàu, máy bay, vé xem ca nhạc … tại nhà.
 Dịch vụ voting: Cho phép người xem tham gia trực tiếp các trị chơi trên truyền
hình.
 Giải trí (T-entertainment ): Các trò chơi, karaoke, xem ảnh, sổ xố, nhật ký điện
tử… Có thể chơi 1 mình hoặc nhóm.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


11
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 Thơng tin chính sách (T-government): Các thơng tin về chế độ, chính sách xã
hội liên quan đến chính phủ, thành phố, phường, quận…
 Interactive Program Guide (IPG) và Electronic Contents Guide (ECG): Dịch vụ
hướng dẫn tìm kiếm, tra cứu nội dung trên TV theo các chủ đề mà khách hàng
lựa chọn (tương tác).
 Quảng cáo chọn lọc (Targeted Advertising): Quảng cáo theo yêu cầu của doanh
nghiệp (tập trung vào một số đối tượng khách hàng nhất định, không quảng bá
tồn mạng).

1.3 Phƣơng thức phát truyền tín hiệu của IPTV
1.3.1

Tổng quan

Nói một cách giản đơn, trong hệ thống IPTV hình ảnh video do các phần cứng
thu thập theo thời gian thực (real time), thơng qua phương thức mã hóa (như MPEG
2/4...) tạo thành các luồng tín hiệu số. Sau đó, thông qua hệ thống phần mềm, IPTV
phát truyền vào mạng cáp. Đầu cuối của các user tiếp nhận, lựa chọn, giải mã và
khuếch đại.
Trong hệ thống IPTV có 2 phương thức truyền đa tín hiệu đã được dự định
trước (scheduled programs). Đó là:
- Phát quảng bá (broadcasting), truyền phát tới mọi nơi
- Phát đến địa điểm theo yêu cầu (on demand).
Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá, các chương trình được vẽ trên
hình 1. Trong đó MBone (mạng xương sống của hệ thống đa điểm) chính là đường
trục Internet. Tuy nhiên người sử dụng chỉ theo lệnh của bộ quản lý nội dung (content
manager) để được giới thiệu nội dung chương trình hữu quan. Chương trình cụ thể do
rất nhiều bộ IPTV server thu thập được hoặc cùng do các server của mạng MBone
cung cấp

Hình 4 -

Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá

Hình 2 minh họa sự hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ theo yêu cầu (VOD)
được gọi là IPTV đơn điểm. Trong đó các server của bộ quản lý nội dung được tổ chức
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


12
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

thành cụm server (server cluster) tổng hợp kho dữ liệu (database) của các chương
trình.
Cách bố trí cụm server để phục vụ được các user được hiệu quả sẽ được nói rõ
trên sơ đồ tổng thể ở dưới đây. Các bước thực hiện VOD như sau:
1. Một thuê bao được chứng nhận nhập mạng và chịu sự quản lý của bộ quản lý
EPG
2. Thuê bao muốn yêu cầu một nội dung nào đó. Thuê bao gửi yêu cầu đến EGP
3. EGP cho biết địa chỉ của server cần tìm
4. Thuê bao gửi yêu cầu tới server đó.
5. Server dựa theo yêu cầu của thuê bao mà cung cấp nội dung.
Trên đây chỉ là một thí dụ đơn giản nhất. Hiện nay các nhu cầu nghiệp vụ của
IPTV rất đa dạng nên cấu trúc mạng phức tạp hơn nhiều. Tiếp theo chúng ta phân tích
sự hoạt động tổng thể của mạng IPTV.

Hình 5 -

Nguyên lý hoạt động của IPTV thực hiện chức năng VoD

1.3.2 Mạng tổng thể IPTV
Sơ đồ khối biểu thị các chức năng của nghiệp vụ IPTV như hình 3. Từ nguồn
nội dung tới đầu cuối người dùng có hể chia làm: nghiệp vụ cung cấp và giới thiệu các
nội dung, nghiệp vụ chuyển tải, nghiệp vụ tiếp nối đầu cuối và nghiệp vụ quản trị.
1. Mạng nội dung: Mạng này cung cấp và giới thiệu nội dung gồm xử lý nội
dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD (theo điểm) và xử lý, giới thiệu các ứng
dụng gia tăng (phục vụ tin tức, điện thoại có hình, email, nhắn tin...). Nguồn nội dung
truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD khơng qua hệ thống xử lý nội dung được mã
hóa để phù hợp với luồng media theo yêu cầu qua mạng chuyển tải đưa các luồng này
cung cấp tới các người dùng đầu cuối.
2. Mạng truyền tải: Đây là mạng cáp IP. Đối với luồng media có hình thức
nghiệp vụ khơng giống nhau có thể dùng phương thức chuyển đa hướng (multicast)
cũng có thể chuyển theo phương thức đơn kênh. Thơng thường, truyền hình quảng bá
BTV truyền đa hướng tới user đầu cuối, truyền hình theo u cầu VOD thơng qua
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


13
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

mạng cáp phân phát nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa điểm người
dùng đầu cuối.
3. Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình). Theo các nhà khai thác viễn
thơng, thì mạng này là mạng tiếp nối băng rộng xDSL, FTTx+LAN hoặc WLAN.
4. Bộ quản trị bao gồm quản lý nội dung, quản lý cáp truyền, tính cước phí,
quản lý các thuê bao, quản lý các hộp ghép nối STB.
Ta thấy trong mạng IPTV có 3 dạng luồng tín hiệu: luồng quảng bá BTV, luồng

truyền đến địa điểm theo yêu cầu VOD và luồng nghiệp vụ giá trị gia tăng. Như biểu
diễn trên hình 3. Ta xét các phương thức truyền tín hiệu thị tần. Có 3 phương thức
truyền trực tiếp hiện trường, truyền quảng bá có định thời gian và truyền tới điểm
VOD. Khi truyền hình trực tiếp đồng thời ta lấy nội dung này lưu vào bộ nhớ để phát
lại vào truyền hình quảng bá định thời gian hoặc làm nguồn các tiết mục cho truyền
hình VOD. Đối với tiết mục quảng bá có định thời IPTV dùng phương pháp truyền
phát đa điểm IP có tiết kiệm băng tần tức là phương thức multicast. Phương thức này
thực hiện "nhất phát, đa thu". Dùng phương thức này, mỗi tiết mục mạng cáp chỉ phát
một luồng số liệu thời gian thực (real time) không liên quan tới số người xem tiết mục
này. Phương thức này có thể truyền phát cho hàng nghìn thuê bao.

Hình 6 -

Biểu diễn luồng tín hiệu

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


14
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IPTV cung cấp đồng thời hình ảnh (video) và âm thanh (audio) trên mạng cáp.
Để đảm bảo chất lượng của 2 loại tín hiệu trên IPTV dùng phương pháp đồng bộ A/V
thông qua một server duy nhất thu thập các dữ liệu tại hiện trường, văn bản sử dụng
theo khuyến nghị truyền dẫn thời gian thực RTP. IPTV dùng kỹ thuật nén thị tần có
hiệu suất cao nên băng tần truyền dẫn tại 800kbit/s có thể tiếp cận với băng tần thu
DVD nên tạo điều kiện cho các nhà khai thác dễ dàng phát triển các dịch vụ video.
Mạng chuyển tải CDN gồm nhiều server cache phân bố tại các khu vực tập trung thuê
bao, Khi có yêu cầu của thuê bao, cache server chuyển lên VOD server trong mạng

nguồn cung cấp, tìm nội dung phù hợp và chuyển tải cho thuê bao sự hoạt động của
các server trong mạng chuyển tải dựa trên kỹ thuật cân bằng phụ tải tồn cục (GSLB).
Trong q trình truyền đưa multimedia IPTV có thể dùng khóa mật mã đảm bảo độ an
tồn của nội dung truyền dẫn.
IPTV áp dụng các khuyến nghị quốc tế về tiêu chuẩn, như khuyến nghị về
truyền dẫn thời gian thực (RTP), khuyến nghị về khống chế thời gian thực (RTCP)...
IPTV cũng cùng làm việc với máy tính dùng hệ điều hành UNIX, VIC/VAT,
Apple và Quick Time.
Hiện nay cách thức mã hóa video của luồng chủ của IPTV theo MPEG-2,
MPEG-4, H.264/AVC; Real Microsoft UWMV-9. Trong đó, MPEG-2 và MPEG-4
được phát triển mạnh. H.264 là luật mã hóa thị tần của ITU-T đề xuất thích hợp cho
các hệ thống cơng cộng. Do đó H.264 có khả năng thành cách mã hóa chính của IPTV.
Như đã nêu ở trên, nghiệp vụ IPTV chính là phục vụ cho các hộ gia đình.
Phương thức tiếp nhập băng rộng tới gia đình thường dùng phương pháp truy nhập
ADSL, nhưng vì IPTV thiết lập tới user nghiệp vụ multimedia thời gian thực và tương
tác nên ADSL không thỏa mãn các yêu cầu của IPTV. Cáp quang truyền dẫn tới tận
nhà FTTH được công nhận là phương thức chuyển tải tối ưu. Cáp quang có băng tần
rất rộng và có khả năng truyền dẫn hai hướng đối xứng đảm bảo được yêu cầu truyền
hình ảnh động theo hai hướng với chất lượng cao.
Thiết bị đầu cuối IPTV trong gia đình có 2 loại: một là máy vi tính PC, hai là
máy TV + hộp kết nối STB.
Hộp STB thực hiện 3 chức năng sau:
1. Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồng video.
2. Tiến hành giải mã luồng video MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real... đảm bảo
video VOD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệu...
3. Phối hợp với bàn phím đảm bảo HTML du lịch trên mạng, tiến hành gửi
nhận email. Hộp STB đảm nhiệm các nhiệm vụ trên chủ yếu dựa vào bộ vi xử lý.
Để kết luận ta thấy IPTV ứng dụng kỹ thuật streaming media, thơng qua mạng
băng rộng truyền dẫn tín hiệu truyền hình digital đến các thuê bao. Các thuê bao chỉ
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền

Luận văn Thạc sỹ khoa học


15
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

cần có thiết bị đầu cuối là máy tính PC hoặc TV+STB là có thể thưởng thức được các
chương trình truyền hình phong phú. Hoạt động của IPTV là hoạt động tương tác trên
mạng khơng chỉ có các chương trình truyền hình quảng bá mà cịn thực hiện truyền
hình đến địa điểm theo u cầu (VOD). IPTV cịn có các dịch vụ tương tác khác như
truyền thoại có hình, email, du lịch trên mạng, học tập từ xa...
IPTV cùng các hoạt động thông tin trên băng tần rộng đã kết hợp được 3 mạng
(máy tính + viễn thơng + truyền hình) biểu thị xu thế phát triển của mạng truyền thông
tương lai.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


16
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CHƢƠNG 2: CHUẨN DVB-IP
2.1 Cấu trúc hệ thống
Việc mô tả chi tiết hệ thống rất cần thiết cho việc truyền các dịch vụ DVB trên
nền mạng IP. Hệ thống được chia thành 3 lớp tương ứng với các chức năng khác nhau
đó là: Layer model, Home reference model, và các thành phần của Home Network
Element.
Layer model cho thấy số lượng các giao diện giữa các vùng miền trong khi đó
lớp Home Reference Model lại chỉ ra giao diện kết nối giữa các thành phần. Tuy nhiên

chuẩn DVB đề cập tới giao diện kết nối của thiết bị đầu cuối của mạng theo tiêu chí về
chất lượng sử dụng, giá thành thấp. Một loạt các chuẩn được đưa ra từ lớp 1 cho tới
lớp ứng dụng chỉ nhằm đáp ứng các tiêu chí này.
2.1.1 Mơ hình lớp (Layer model):
Biểu đồ của mơ hình dịch vụ DVB trên nền mạng IP được chỉ ra trong Layer
model (hình 7). Model này dành để chỉ ra sự liên quan giữa các miền trong mô hình
với các dữ liệu cùng dạng được truyền qua các lớp khác nhau. Một modul sẽ được sử
dụng dành cho chức năng quản lý và điều khiển chung.

Hình 7 - Mơ hình lớp
Giao tiếp giữa các lớp được mơ tả như sau:
Modul cung cấp nội dung: chứa các nội dung đã được đăng ký bản quyền hoặc
sử dụng những thông tin có sẵn để phục vụ mục đích bán nội dung. Thông qua yêu cầu
trực tiếp từ máy khách tại gia đình, việc cung cấp nội có thể được thiết lập giữa modul
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


17
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

cung cấp nội dung và máy khách tại nhà để tiện cho việc quản lý và bảo vệ. Quá trình
này sẽ được chỉ ra trong mơ hình phân lớp.
Modul cung cấp dịch vụ: cung cấp dịch vụ theo yêu cầu từ máy khách. Có thể
cung cấp rất nhiều loại dịch vụ khách nhau liên quan tới dịch vụ DVB trên nền IP. Ví
dụ như là một ISP đơn giản hay CSP. Ở đây CSP sử dụng nội dung có sẵn hoặc bản
quyền từ modul cung cấp nội dung và đóng gói nó thành một dịch vụ. Theo cách này
thì việc cung cấp dịch vụ không cần thiết phải được hiểu rõ từ ứng dụng cũng như các
thông tin chứa nội dung truyền qua.
Delivery Network: làm nhiệm vụ kết nối giữa các máy khách và dịch vụ cung

cấp. Quá trình phân phát thông tin thường được sắp xếp theo yêu cầu truy cập vào
mạng lõi hoặc mạng sương sống bằng việc sử dụng các công nghệ mạng khác nhau.
Home: là nơi là dịch vụ A/V được sử dụng. Với một đầu thu đơn giản hoặc một
thiết bị đầu cuối kết nối tới mạng, người dùng có thể xem được dịch vụ theo u cầu
của mình.
Như được nói ở trên, Service Provide bao gồm nhiều loại dịch vụ được cung
cấp khác nhau, đặc biệt là các ISP và CSP băng tần rộng. Hai loại dịch vụ này có thể
tách rời nhau hoặc được tích hợp cùng nhau.
Ngày nay mơ hình internet doanh nghiệp bao gồm các SP ảo, các SP này dựa
trên một vài tiêu chí khác nhau để tích hợp chung trên một chuẩn gọi là chuẩn cung
cấp dịch vụ. Tuy nhiên ở đây chúng ta không phân biệt các loại SP, mà đơn giản hoá
những dịch vụ và chức năng của từng miền. Cũng cần lưu ý, tại một số các quốc gia,
thì việc truy nhập mạng và ISP có thể khác nhau. Trong trường hợp chung ta đang xét,
thì 2 chức năng này được nhìn nhận tách rời nhau nhưng ISP sẽ được tích hợp giữa
thiết bị đầu cuối với địa chỉ IP. Và để đơn giản hoá việc mơ tả, chúng ta sẽ phân tích
bao gồm tính năng dịch vụ truy nhập và chức năng trong cùng vai trị của ISP.
Dải ISP điển hình cung cấp các dịch vụ và chức năng sau :
Dịch vụ định địa chỉ : dành cho khách hàng sử dụng dịch vụ tại nhà, các ISP
điển hình sẽ cung cấp địa chỉ IP có liên quan tới cấu hình mạng hoặc các thiết bị đầu
cuối mạng bởi cơ chế tự động.
Sự chứng thực và cấp phép của Internet hoặc IP khi các thuê bao đầu cuối truy
cập. Quá trình chứng thực của người dùng đăng nhập mạng có thể được hiểu rõ ràng
dựa vào cơ chế PPP hoặc cũng có thể được ẩn đi (ví dụ như có thể dựa vào lớp liên kết
ID chứa thông tin liên quan tới thuê bao). Các ISP không chỉ đảm nhận thực thi các
chức năng của nó mà nó cịn có khả năng đảm nhận hết các chức năng khác như dùng
làm cơ sở cho việc phân chia các loại dịch vụ khác nhau. Việc phân chia như vậy sẽ
bao gồm các giải thông truy cập khác nhau cũng như việc nhận hoặc truyền các thông
tin ưu tiên và thêm các dịch vụ giá trị gia tăng.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học

18
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Đánh tên cho dịch vụ : cung cấp bản đồ ánh xạ giữa tên tượng trưng và IP địa
chỉ. Việc này được thực hiện bởi DNS.
Liên kết IP : là dịch vụ cơ bản, cung cấp kết nối tới Internet dải rộng. Tuy nhiên
IP liên kết cũng có thể bao gồm cả QoS nguồn của nội dung được tạo ra song song với
việc truy cập Internet. Lưu ý rằng dòng dữ liệu IP multicast cần được hỗ trợ để mang
IP trên dịch vụ TV, mặc dù quá trình truy cập dịch vụ có thể bị hạn chế nhất định trên
từng địa chỉ IP nhóm mà nó có khả năng tiếp cận. Vùng địa chỉ được định nghĩa bởi
quá trình truy cập của những thuê bao đặc biệt.
Đầu cuối của giao thức điều khiển phiên cho dịch vụ multicast cơ bản.
Accounting của các dịch vụ liên kết với việc đăng ký truy cập IP
Dịch vụ giá trị gia tăng : bao gồm những dịch vụ firewall, dịch vụ mạng dựa
trên đầu cuối người dùng, hay các dịch vụ caching và thư điện tử.
Một ISP không chỉ cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng như trên mà có thể bao
gồm cả việc cung cấp dịch vụ liên quan tới nội dung như VoD (Video theo yêu cầu)
nữa. Trong trường hợp này, các ISP cũng có thể đóng vai trị của các CSP và cũng có
thể sử dụng xác thực chung cho tất cả các dịch vụ. Người dùng đầu cuối khơng nhất
thiết phải có nhiều tài khoản sử dụng dịch vụ, chỉ cần một tài khoản, một người dùng
cũng có thể truy cập dịch vụ IP cũng như dịch vụ VoD. Tuy nhiên, ISP và CSP là tách
biệt, mỗi dịch vụ đều được xử lý xác thực người dùng khác nhau. Ở đây chúng ta giả
thiết hai phần là hoàn tồn tách biệt rồi sau đó sẽ thảo luận đến trường hợp tổng quát.
Như miêu tả ở phần trên, CSP là một thuật ngữ khá chung để biểu thị cho dịch
vụ SP của người dùng đầu cuối. Một dịch vụ có thể dựa trên multicast, ví dụ như một
dịch vụ TV trên nền IP hoặc như dịch vụ VoD. Chuẩn CSP và chuẩn ISP không giống
nhau khi thực hiện truyền dịch vụ theo yêu cầu. Dưới đây chúng ta sẽ quan tâm tới các
dịch vụ và chức năng điển hình :

Nhận thực và cấp phép cho quá trình truy cập các dịch vụ nội dung.
Cổng dịch vụ làm lối vào cho một giải các dịch vụ được cung cấp bởi CSP
Chức năng cung cấp phân chia dịch vụ của CSP tới người dùng cuối như là một
danh sách các dịch vụ TV quảng bá.
Chức năng Content location có thể tìm kiếm các địa chỉ của dịch vụ TV quảng
bá.
Dải các giá trị của dịch vụ siêu dữ liệu là nền tảng cung cấp cơ sở cho dịch vụ
EPG nâng cao.
Đầu cuối của giao thức điều khiển phiên sử dụng cho hầu hết các dịch vụ cơ
bản.
Nguồn của nội dung ảo - hình ảnh được định dạng trên dịch vụ nội dung thực.
Accounting của việc truy cập dịch vụ với các thuê bao nội dung.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


19
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Trong mơ hình phân lớp của mỗi giao thức kết nối chỉ thông qua một giao diện
để bắt tay với lớp trên nó. Đây là ưu điểm để tăng sự hoàn hảo, giá thành, dễ thao tác
thay đổi cũng như việc tăng tiện ích giữa các lớp. Giao thức lớp có thể được mơ tả vắn
tắt như sau :
Lớp vật lý của một liên kết truyền thông được tạo thành từ các bít dữ liệu như :
bít đồng bộ, dữ liệu, khn và kích cỡ của kết nối. Ở mức này khơng quan tâm tới định
dạng gói tin hay khung tin.
Lớp liên kết dữ liệu: là nơi điều kiển truy cập mơi trường, lớp này chỉ nhận các
gói có chứa địa chỉ chính xác của lớp, có khả năng kiểm sốt lỗi, điều khiển luồng và
truyền lại những gói bị hỏng hoặc các gói bị thất lạc. Lớp này phụ thuộc rất nhiều vào
môi trường vật lý, điều khiển đặc biệt và thuật toán liên kết.

Lớp mạng IP: định tuyến các kết nối logic điểm- điểm, truyền các gói tin, đoạn
tin. Mỗi gói tin được định dạng với IP tiêu đề, địa chỉ IP nguồn và địa chỉ IP đích
nhằm phục vụ cho việc truyền qua liên kết điểm-điểm do gói tin IP được truyền qua tất
cả các lớp mạng khác.
Lớp truyền dẫn sử dụng lớp IP để tạo ra điều khiểu luồng, kiểm soát lỗi và kết
nối điểm-điểm, nhằm bảo vệ các gói tin bị hỏng, bị lỗi, và bị nhân bản. Việc bảo vệ và
xử lý yêu cầu là cần thiết cho q trình đóng gói bản tin trong tất cả các dịch vụ. Lớp
truyền dẫn cũng có thể cung cấp một kết nối IP đơn hoàn thiện bằng cách sử dụng các
loại cổng (Port) khác nhau. Giao thức truyền IP phổ biến là UDP và TCP. UDP cung
cấp chức năng đa nhiệm nhưng không điều khiển luồng và kiểm sốt lỗi. TCP cung
cấp dị tìm lỗi và điều khiển, điều khiển luồng và đa nhiệm.
Lớp phiên có chức năng thiết lập hay huỷ bỏ các kết nối cần thiết để bắt đầu
hoặc kết thúc một ứng dụng.
Lớp ứng dụng bao gồm 2 lớp con : gọi là API và lớp con ứng dụng. Chúng
cung cấp lệnh và điều khiển ứng dụng. Với dịch vụ DVB thì lớp này được gọi là MHP.
2.1.2 Mơ hình tham chiếu mạng đầu cuối (Home Reference Model)
Cấu trúc của mạng DVB-IPI phải được hỗ trợ các tính năng sau:
Một mạng con có thể đồng thời kết nối tới nhiều mạng con khác nhau hoặc kết
nối tới các mạng phân tán không đồng nhất. Một ví dụ cụ thể như trong mơ hình mạng
ADSL và DVB-S đều rất thích hợp cho sử dụng dịch vụ tại nhà. Tải cân bằng có thể
được thiết lập giữa các mạng phân tán khác nhau để nhằm tới sự tối ưu và tận dụng
thông qua mạng với độ trễ là nhỏ nhất.
Người dùng cuối có thể chọn nhà cung cấp dịch vụ: ví dụ có thể phụ thuộc vào
chức năng để chọn dịch vụ là các ISP hay các CSP .

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


20

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Các người dùng đầu cuối khác nhau trong cùng một mạng có thể chọn các nhà
cung cấp dịch vụ khác nhau.
Truy cập nội dung phụ thuộc nhiều vào phần cứng thiết bị. Ví dụ một thiết bị
đầu cuối với các tính năng khác nhau (như nguồn CPU, kích cỡ hiển thị, dung lượng
lưu trữ) sẽ cho phép truy cập vào cùng một nội dung nhờ việc sử dụng các tài nguyên
mã hoặc thông qua việc sử dụng các thiết bị đặc biệt.
Roaming của người dùng cuối có thể được phân tán giữa các mạng: ví dụ như
dữ liệu cá nhân của (SOHO) người dùng lưu trữ trong máy chủ có thể bị truy cập từ
một máy chủ khác. Trong trường hợp này thì việc bảo mật đầy đủ đưa vào các tài
khoản sử dụng là rất cần thiết.
Dựa trên những mơ hình liên quan tới model DVB-IPI tại mạng con, mà mơ
hình sẽ được dựng lên như hình dưới đây:

Hình 8 -

Mơ hình tham chiếu mạng đầu cuối

Home Reference Model được chỉ ra trên hình trên bao gồm các miền của mơ
hình phân lớp. Chi tiết hơn nó cịn chỉ ra liên kết với các miền trong mạng phân tán. Ở
hình này cũng chỉ ra các thiết bị đang được áp dụng tại nơi sử dụng dịch vụ, với các
chức năng hỗ trợ lẫn nhau dưa trên nguyên lý của một mơ hình, các thiết bị đó có thể
được thêm vào hoặc bớt đi như một kết nối giữa thiết bị đầu cuối mạng con và mạng
phân tán. Tất cả các thành phần của mạng con ta gọi là Home Network (HN).
Các thành phần cơ bản trong Home Reference Model được miêu tả như sau:
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học

21
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Cổng mạng phân tán (Delivery Network Gateway - DNG): là thiết bị kết nối
giữa một hay nhiều mạng phân tán tới một hay nhiều phân đoạn mạng con. Nó có thể
chứa một hay nhiều thành phần kết nối nối chuẩn, trực tiếp từ các mạng phân tán tới
các phân đoạn mạng con trên bất kỳ lớp nào trong mơ hình OSI. Điều này có thể hiểu
là nó sẽ gọi là một thiết bị trống, hay đơn giản chỉ là một dây liên kết giữa các mạng
trong lớp 1 của mô hình OSI. Nó có chức năng như một cầu kết nối hoặc một thiết bị
định tuyến giữa các lớp liên kết khác nhau hoặc hoạt động như một cổng cung cấp các
chức năng tại lớp 4 trong mơ hình OSI và cũng có thể là mức cao hơn.
Home Network Segment (HNS): Thành phần này bao gồm một lớp liên kết đơn
và cung cấp một kết nối lớp 2 giữa thiết bị đầu cuối mạng con với nhau hoặc giữa các
thành phần kết nối khác. Các thành phần kết nối này khơng phải là một phần trong
phân đoạn mạng con. Vì thế mỗi một phân đoạn mạng con được kết nối tới các phân
mạng đoạn mạng con khác thông qua một thành phần kết nối riêng. Mạng con được
phân chia trực tiếp thành nhiều phân đoạn khác nhau, mỗi một phân đoạn có một mặt
nạ IP. Một phân đoạn mạng con có thể là dây hoặc khơng dây.
Từ thực tế này, các cơng nghệ mạng biến đổi có thể được sử dụng bởi các phân
đoạn mạng con, chuẩn tên theo một kỹ thuật đặc biệt được gán cho mỗi một mạng là
cơ sở để phân biệt chúng.
Tên của mạng con được định nghĩa theo cơng thức sau:

Một vài ví du: Ethernet-HNS, IEEE 1394-HNS, HiperLAN2-HNS.
Thiết bị kết nối mạng con (Home Network Connecting Device- HNCD): Thiết
bị này chứa một hoặc nhiều thành phần kết nối, thực hiện kết nối tới một hay nhiều các
phân đoạn mạng khách nhau và thực hiện các chức năng khác nhau như là cầu mạng,
định tuyến mạng hoặc cổng mạng.
Thiết bị đầu cuối mạng (Home Network End Device- HNED): là thiết bị kết nối
tới mạng con được đặc trưng bởi việc định địa chỉ IP dựa trên dữ liệu truyền (gửi hoặc

nhận). Việc đánh địa chỉ trực tiếp này là cần thiết cho một thiết bị đầu cuối non-IP
nhằm đáp ứng chức năng như một cổng ứng dụng tới các mạng non-IP khác. Ví dụ
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


22
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

như một luồng dữ liệu DVB trên nền IP có thể được chuyển đổi thành luồng dữ liệu
DVB trên nên nền IEEE 1394.
Nếu cổng mạng phân tán là thiết bị trống, thì đó là mạng con ảo. Vì vậy trong
trường hợp này thiết bị đầu cuối gia đình được kết nối trực tiếp với mạng phân tán.
Mối quan hệ giữa các thành phần trong Home Reference Model được miêu tả
bởi các giao diện, ở đó đưa ra một cấu hình tên phân cấp :
Tên giao diện :

Trên thực tế, 4 giao diện đều đã được định nghĩa, các giao diện IPI-1 được mơ
tả trong hình 2, các giao diện phân cấp sẽ được phân chia bởi nhóm DVB-IPI đặc biệt.
Nó sẽ miêu tả yêu cầu những giao thức cần thiết cho dịch vụ DVB phân tán trên nền
mạng IP. Tuy nhiên mô tả giao diện phụ thuộc vào công nghệ lớp vật lý và lớp liên kết
sử dụng trong mạng con. Ba giao diện còn lại sẽ chứa mặt nạ của giao diện IPI-1 và có
thể chứa thêm một vài giao thức mạng.
2.1.3 Các module cho Home Network Element
Chức năng của các thành phần đã được định nghĩa trong phần 4.2. Các module
được miêu tả và đưa vào trong tính toán tại cấu trúc lớp trong phần 4.1. Các module
này chứa giao thức cho các chức năng yêu cầu đặc biệt.
Sơ đồ ngăn xếp của giao thức DVB-IP
Hình 3 là sơ đồ logic của giao thức mức cao trong giao diện IPI-1, đặc biệt mô
tả cho dịch vụ DVB trên nền mạng IP. Nguồi gốc của giao thức ngăn xếp này dựa theo

chuẩn quy cước của ISO/OSI. Lớp trên cùng của ngăn xếp sẽ báo hiệu (nhận biết) các
dịch vụ được yêu cầu bởi Service Provide. Nó bao gồm các chương trình, thơng tin về
chương trình, theo kiểu địa chỉ IP multicast/unicast; hiểu đơn giản thì nó dùng để tạo
ra dịch vụ DVB trên nền mạng IP.
Phần này đặc biệt mô tả giao thức yêu cầu cho việc truyền nhận qua các thành
phần của dịch vụ mong muốn trên mạng IP, dựa trên nguyên lý không phụ thuộc vào
lớp thấp hơn lớp IP. Tuy nhiên để sử dụng cho dịch vụ DVB Home Networking,chúng
ta chỉ cần nói tới mạng Ethernet và IEEE 1394 Home Network Segment như các lớp
vật lý. Chúng được chỉ ra tại phía dưới cùng của hình 3.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


23
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Một HEND là một thiết bị có địa chỉ IP, trong giao diện IPI-1 của nó hỗ trợ các
yêu cầu về cách xắp xếp giảm trong RFC 1122 [18]. HTTP, TCP, UDP, và IP được sử
dụng trên HNED như mạng và các giao thức truyền qua.
Tại phần này chúng ta đề cập tới các giao thức, các giao thức liên quan tới dán
nhãn và cách dùng chúng. Để nhìn rõ ràng và dễ phân biệt mỗi giao thức của một đoạn
được đánh dấu bằng nhiều màu khác nhau.
Dữ liệu cho quá trình phát hiện dịch vụ và các dịch vụ tuỳ chọn được mã hoá
theo giao thức SD&S. Giao thức SD&S cho dịch vụ multicast được truyền trong gói IP
theo giao thức truyền DVBSTP. Với dịch vụ unicast dữ liệu SD&S được truyền trong
HTTP. Một thực thể SD&S có thể sử dụng thuật toán DNS.
Giao thức định thời gian thực RTSP (Real-Time Streaming Protocol) được sử
dụng hữu ích cho cả việc điều khiển phân phát của tín hiệu TV quảng bá và âm thanh
(đài) cũng như cho dịch vụ phân tán theo u cầu.

Luồng tín hiệu âm thanh, hình ảnh và dữ liệu dịch vụ được trộn thành luồng dữ
liệu MPEG-2. Giữ liệu này được gói gọn trong RTP, gói DSCP được tạo ra cho chất
lượng dịch vụ. Quá trình truyền dữ liệu MPEG-2 TS trên IP được mô tả kỹ trong phần
tiếp theo. Việc sử dụng RTCP như là gửi thông tin về trạng thái truyền tới đầu nhận và
thông tin tách hay hợp của IGMP khỏi luồng dữ liệu muticast cũng được mô tả chi tiết
trong phần sau.
Giao thức DHCP được sử dụng để cấu hình HNED với một địa chỉ IP. Các dịch
vụ đồng hồ thời gian thực hay các dịch vụ thời gian thực khác sử dụng các giao thức
tương ứng như SNTP hoặc NTP.
Trong phần này sẽ mô tả chi tiết hơn một giao thức mạng cung cấp. Giao thức
này được mang trên HTTP hoặc bảo mật HTTP trên SSL. Khi mạng cung cấp được
lựa chọn thì các HTTP cũng được sử dụng trên giao diện máy khách.

Hình 9 -

Biểu đồ khối của giao thức ngăn xếp trong dịch vụ DVB-IP

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học


24
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.2 Mô tả chi tiết hệ thống
Tất cả các hệ thống được sử dụng trong kỹ thuật DHCP để cấp địa chỉ IP và các
thông số khác để tạo thành một HNED. IP liên lạc được định tuyến trên lớp 3 của OSI
từ DNG tới HNED. IP tĩnh của các HNED được hỗ trợ bởi các phiên bản chức năng
mới của DVB-IP.
2.2.1

Hệ thống cổng mạng phân giao đơn (Single Delivery Network
Gateway Scenario)

Hình 10 - Mạng con đơn.

Trong mơ hình Cổng mạng phân giao đơn, đích là một DNG đơn và một mạng
con. Bao gồm nhiều cách thức kết nối từ mạng con tới các vùng mạng khác hoặc từ
DNG tới thế giới bên ngồi. Q trình cung cấp đa dịch vụ được chấp nhận, tuy nhiên
phần cung cấp dịch vụ được kết nối tới DNG và định tuyến các gói một cách thích
hợp.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lưu Thị Thu Hiền
Luận văn Thạc sỹ khoa học