Tiểu luận cuối kì môn internet và giao thức (1)

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG I
----- -----

TIỂU LUẬN HỌC PHẦN
INTERNET VÀ GIAO THỨC

ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU VỀ CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH INTERNET
IPTV

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Tiến Ban
Nhóm thực hiện: Nhóm 6
Hồ Thị Minh Anh

B18DCVT012

Mai Phương Nam

B18DCVT300

Trần Huy Toàn

B18DCVT364

Đào Thị Xuân

B18DCVT449

Hà Nội, Tháng 12 /2021

MỤC LỤC
Lời nói đầu………………………………………………………………………….4
Danh mục hình vẽ, sơ đồ…………………………………………………………..5
Nội dung:
Chương 1: Tổng quan về IPTV…………………………………………………...6
1.1. Giới thiệu………………………………………………………………………6
1.1.1 Khái niệm IPTV……………………………………………………………………….6
1.1.2 Ưu nhược điểm IPTV………………………………………………………………...7
1.2. Lịch sử phát triển IPTV……………………………………………………….9
Chương 2: Kiến trúc hệ thống IPTV…………………………………………….12
2.1. Mơ hình kiến trúc hệ thống…………………………………………………..12
2.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV…………………………………………….12
2.3. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho
IPTV………………………………...14
2.3.1. Khái quát về nén dữ liệu ảnh……………………………………………………...14
2.3.2. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho
IPTV……………………………………..15
Chương 3: Mạng IPTV…………………………………………………………...20
3.1 Cấu trúc mạng
IPTV…………………………………………………………..20
3.1 Giao thức mạng
IPTV………………………………………………………....20
3.2 Mạng tổng thể IPTV…………………………………………………………..21
Chương 4: Các thiết bị đầu cuối trong dịch vụ IPTV………………………….25
4.1 IPTV Set-top Box……………………………………………………………...25
4.1.1 Lịch sử phát triển……………………………………………………………………25
4.1.2 Cấu tạo………………………………………………………………………………..26
4.1.3 Chức năng Set-top Box……………………………………………………………..27

4.2 TV, điện thoại, máy tính,……………………………………………………...28
2


4.3 Đường truyền Internet………………………………………………………..28
Chương 5: Xu hướng phát triển dịch vụ IPTV ………………………………...30
5.1 Thực trạng phát triển IPTV tại Việt Nam…………………………………….30
5.2 Một số khuyến nghị, giải pháp………………………………………………31
Tổng kết………………………………………………………………………….32
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………33

3


Lời nói đầu
Những năm đầu của thế kỉ 21, sự phát triển của dịch vụ vệ tinh, sự gia tăng
của cáp kĩ thuật số và sự ra đời của HDTV đều đã để lại dấu ấn trêlinhx vực truyền
hình. Và một phương thức phân phối mới có khả năng làm thay đổi mọi thứ một
cách mạnh mẽ hơn đã xuất hiện – Truyền hình giao thức Internet (IPTV). Phương
thức này được hỗ trợ bởi những tiềm năng sâu rộng của nhanh viễn thơng, nó sẵn
sàng cung cấp nhiều tính tương tác hơn và mang lại sự cạnh tranh lớn cho việc kinh
doanh mảng truyền hình.
IPTV mơ tả một hệ thống có khả năng nhận và hiển thị một luồng video
được mã hóa dưới dạng một chuỗi các gói Giao thức Internet. Nếu bạn đã từng xem
một video clip trên máy tính của mình, bạn đã sử dụng hệ thống IPTV theo nghĩa
rộng nhất của nó. Tuy nhiên, khi hầu hết mọi người thảo luận về IPTV, họ đang nói
về việc xem các kênh truyền thống trên TV của bạn, nơi mọi người yêu cầu hình
ảnh mượt mà, độ phân giải cao, khơng có độ trễ và chính các hãng viễn thông đang
lao vào thị trường này.
Trong phần báo cáo này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cách thức hoạt động và

những gì IPTV sẽ mang lại cho hiện tại và tương lai. Bài báo cáo sẽ được chia thành
5 phần chủ đạo với nội dung cụ thể như sau:
 Phần 1: Giới thiệu chung về IPTV
 Phần 2: Tìm hiểu kiến trúc và chức năng từng khối trong IPTV
 Phần 3: Các vấn đề liên quan đến mạng IPTV như kiến trúc, cách thức hoạt
động
 Phần 4: Giới thiệu các thiết bị cần có trong IPTV
 Phần 5: Xu hướng phát triển IPTV hiện nay
Hi vọng bài báo cáo này sẽ là một nguồn thơng tin hữu ích đối với bạn đọc.

4


Danh mục hình vẽ, sơ đồ

Hình 1. Kiến trúc chung của một hệ thống……………………………………...12
Hình 2. Mơ hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV…………………...13
Hình 3: sơ đồ khối hệ thống nén ảnh điển hình……………………………..….14
Hình 4. Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén……………………15
Hình 5. Hệ Thống IPTV Đơn Giản……………………………………………...20
Hình 6. Sơ đồ khối các chức năng và nhiệm vụ của IPTV…………………......22
Hình 7. Set-top box IPTV của FPT……………………………………………...25
Hình 8. Cấu tạo cơ bản Set-top Box……………………………………………..27
Hình 9. Modem hỗ trợ truyền hình IPTV của FPT……………………………..29

5


Chương 1: Tổng quan về IPTV
1. Giới thiệu

Trong thế kỷ 21, việc truy cập với internet băng thông rộng và tốc độ dữ liệu
tải xuống cỡ vài Megabit trên giây đang đạt được tiến bộ nhất định. Với số lượng
ngày càng tăng các hộ gia đình sử dụng với việc phát trực tuyến và tải xuống video,
sử dụng Giao thức Internet (IP) để cho phép truy xuất tương tác nội dung video từ
Web. Loại IP này dựa trên dịch vụ truyền hình được gọi là WebTV. Tuy nhiên
WebTV khơng đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS). Do đó, hiện nay các công ty viễn
thông đang cố gắng khắc phục những khiếm khuyết của WebTV và đưa ra một dịch
vụ khác gọi là IPTV.
1.1 Khái niệm
IPTV (Internet Protocol TV) có nghĩa là “Truyền hình Internet”. Là một
phương thức truyền hình phải cần có internet băng thơng rộng để có thể truyền tải
các chương trình truyền hình đến người xem.
Truyền hình Giao thức Internet (IPTV) là một hệ thống trong đó dịch vụ
truyền hình kỹ thuật số được phân phối qua mạng Giao thức Internet.
IPTV hoạt động trên TV với hộp giải mã tín hiệu truy cập các kênh, dịch vụ
đăng ký, theo yêu cầu và các dịch vụ đa phương tiện tương tác khác qua một kênh
bảo mật, mạng dữ liệu IP băng thông rộng được quản lý bởi nhà điều hành đầu cuối
với QoS mong muốn cho người sử dụng với kết nối Internet băng thông rộng.
Hệ thống IPTV cũng có thể bao gồm các dịch vụ Internet như truy cập Web
và VOIP, nơi nó có thể được gọi là Triple Play và thường được cung cấp bởi một
nhà khai thác băng thông rộng sử dụng cùng một cơ sở hạ tầng. IPTV không phải là
Video Internet chỉ đơn giản là cho phép người dùng xem video, như xem trước
phim và web-cam, qua Internet theo cách nỗ lực tốt nhất. Công nghệ IPTV cung cấp
cơ hội tạo doanh thu cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và cáp. Đối với các
nhà cung cấp dịch vụ điện thoại truyền thống, Triple Play được cung cấp bằng cách
sử dụng kết hợp các công nghệ cáp quang và đường dây thuê bao kỹ thuật số (DSL)
đến cơ sở dân cư của mình. Các nhà khai thác truyền hình cáp sử dụng một kiến
trúc tương tự gọi là đồng trục cáp quang lai (HFC) để cung cấp cho các nhà thuê
bao băng thơng rộng, nhưng sử dụng cáp đồng trục có sẵn thay vì một cặp xoắn cho
tiêu chuẩn truyền tải dặm cuối cùng. Nhà th bao có thể ở trong mơi trường dân

cư, đơn vị nhiều nhà ở hoặc thậm chí trong các văn phòng kinh doanh.
Nếu đối với loại truyền hình truyền thống và truyền hình cáp thì thu tín hiệu
từ vệ tinh hoặc qua cáp, thì IPTV lại kết nối trực tiếp vào đường mạng Internet để

6


thu tín hiệu. Có nghĩa là bạn sẽ xem truyền hình trực tiếp trên internet chứ khơng
thơng qua cáp hay chảo để bắt tín hiệu nữa.
Được chia làm 2 phương pháp thu tín hiệu truyền hình Internet. Một là máy
kết nối với dịch vụ truyền hình IPTV để nhận tín hiệu, sau đó chuyển đổi thành tín
hiệu truyền hình truyền thống trên TV. Hai là sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu để
chuyển tín hiệu như ở phương pháp 1. Tuy nhiên hiện nay đã có nhiều loại tivi ra
đời đã có cơng nghệ tiên tiến hiện đại có thể thu và nhận tín hiệu trực tiếp ở Internet
mà khơng cần phải thông qua bộ chuyển đổi hay là PC.
Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao gồm việc mua lại, xử lý và phân
phối nội dung video an toàn qua cơ sở hạ tầng mạng dựa trên IP. Loại nhà cung cấp
dịch vụ tham gia triển khai các dịch vụ IPTV bao gồm từ các nhà mạng truyền hình
cáp và vệ tinh đến các cơng ty điện thoại lớn và các nhà khai thác mạng tư nhân ở
các nơi khác nhau trên thế giới.
1.2. Ưu nhược điểm IPTV
 Ưu điểm:
Tích hợp đa dịch vụ
Người dùng IPTV có thể sử dụng nhiều dịch vụ khác như: truy cập Internet, xem
truyền hình, điện thoại cố định, di động...trên cùng một đường truyền internet.
Thay đổi thời gian
IPTV kết hợp với máy ghi video kỹ thuật số cho phép chuyển thời gian của nội
dung lập trình.
Cá nhân hóa
Một hệ thống IPTV đầu cuối hỗ trợ truyền thông hai chiều và cho phép người dùng

cuối cá nhân hóa thói quen xem TV của họ bằng cách cho phép họ quyết định
những gì họ muốn xem và khi nào họ muốn xem nó.
u cầu băng thơng thấp
Thay vì cung cấp mọi kênh cho mọi người dùng cuối, công nghệ IPTV cho phép các
nhà cung cấp dịch vụ chỉ phát trực tuyến kênh mà người dùng cuối đã yêu cầu. Tính
năng hấp dẫn này cho phép các nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thơng trên mạng
của họ.
Có thể truy cập trên nhiều thiết bị
Xem nội dung IPTV không giới hạn ở TV. Người tiêu dùng thường sử dụng PC và
thiết bị di động của họ để truy cập các dịch vụ IPTV.
Tính tương tác cao
7


Cho phép người dùng có thể tương tác mạnh mẽ với IPTV, dễ dàng thực hiện một
số nhu cầu của mình trực tiếp lên phương thức truyền hình này. Chẳng hạn như tìm
bất cứ chương trình gì muốn xem theo tên, xem nhiều kênh cùng lúc, cung cấp các
thông tin của chương trình... Thực tế điều này vẫn có thể thực hiện được trên truyền
hình truyền thống, song điều này rất phức tạp. Phải có sự kết nối tương tác giữa đầu
phát sóng và bộ thu sóng, kết hợp với các hạ tầng mạng....Nên tính tương tác của
IPTV cao hơn và thuận lợi hơn hẳn các phương thức truyền hình khác.
Công nghệ chuyển mạch IP
Nhờ công nghệ chuyển mạch IP ở IPTV nên cho phép dữ liệu chương trình truyền
hình được lưu trữ tại một vị trí trung tâm, chỉ khi kênh được người dùng yêu cầu thì
mới được chuyển đi. Điều này giúp cung cấp nhiều dịch vụ cho IPTV, khơng như
truyền hình cáp và vệ tinh đã gửi tất cả tín hiệu của các kênh cùng lúc gây lãng phí
băng thơng.
Mạng gia đình
Giờ đây trên tivi khi sử dụng IPTV thì đã tích hợp nhiều chức năng đa phương tiện
như có thể xem ảnh, video, lướt web, nghe nhạc...hoặc sử dụng như chiếc TV bình

thường. Như vậy sẽ biến thành một mạng gia đình hồn hảo, đặc sắc, phục vụ tất cả
nhu cầu của người sử dụng.
Video theo yêu cầu - Video on Demand (VOD)
Với tính năng video on Demand (VOD) đã cho phép người xem có thể yêu cầu xem
bất kỳ video nào họ mong muốn. Chỉ cần tìm kiếm tên video, phim hay bất cứ
chương trình nào thì đều có thể xem ngay mà khơng phải chờ đợi.
Kiểm sốt tối đa chương trình TV
Ngồi việc có thể xem video theo u cầu thì VOD cịn có một lợi thế là có thể
kiểm sốt tối đa chương trình truyền hình. Người dùng có thể chọn lựa những
chương trình thích lưu lại để xem sau hoặc ghi ra đĩa để xem. Và thiết bị điều khiển
từ xa của IPTV có đầy đủ tính năng cần thiết giúp xem lại nội dung, tua lại nội dung
hoặc dừng chương trình theo nhu cầu của mình. Có thể hiểu IPTV cung cấp chương
trình theo nhu cầu của người dùng chứ khơng mặc định như truyền hình truyền
thống.
Truyền hình chất lượng cao HD
Người dùng có thể xem chương trình có chất lượng hình ảnh và âm thanh cao HD
nhờ việc IPTV được hỗ trợ kết nối băng thông rộng.
 Nhược điểm của IPTV
Nhược điểm lớn nhất của IPTV có 2 vấn đề chính. Thứ nhất là khả năng mất
dữ liệu rất cao và thứ 2 là sự chậm trễ truyền tín hiệu. Nếu như người dùng IPTV sử
8


dụng mạng internet khơng đủ băng thơng thì trong q trình sử dụng hình thức
truyền hình này sẽ gặp phải các vấn đề như giật, lag, đứng hình và khi chuyển kênh
cũng tốn thời gian để tải về.
Thực tế thì khơng chỉ riêng gì IPTV có nhược điểm này mà ngay cả những
phương thức nào sử dụng internet cũng gặp phải điều này. Bởi lẽ mọi thiết bị đều có
thể được kết nối mạng, khi mà đường truyền mạng không đủ, quá yếu sẽ gây cản trở
việc kết nối.

Để khắc phục điều này thì băng thơng kết nối phải cao lên. Tức khi người
dùng cần sử dụng Internet băng rộng để đảm bảo IPTV khắc phục nhược điểm nói
trên và biến nó trở thành cơng nghệ truyền hình phổ biến trong tương lai.
2. Lịch sử phát triển của IPTV
IPTV đã phát triển qua các giai đoạn sau kể từ khi ra đời: Barebone IPTV,
Enriched IPTV, Interactive IPTV, Personalized IPTV, và Comprehensive IPTV.
 Barebone IPTV
IPTV đã ở định dạng "barebone" (tức là cung cấp chương trình truyền hình phát
sóng qua DSL hoặc sợi quang) khi nó được giới thiệu lần đầu tiên cách đây vài
năm bởi một vài nhà mạng châu Âu để cạnh tranh với sự xâm lược của các ưu
đãi triple-play (ví dụ: thoại qua IP, truyền hình cáp và Internet băng thông rộng)
bởi các nhà khai thác cáp.
Chỉ cần bao gồm dịch vụ IPTV barebone bên trong các gói triple-play của riêng
mình, các cơng ty viễn thơng có thể cạnh tranh bình đẳng với các nhà khai thác
cáp.
Tuy nhiên, một giải pháp IPTV barebone là một chiến lược phịng thủ thuần
túy, và khơng sử dụng đầy đủ tiềm năng của cơng nghệ IPTV (ví dụ: tương tác,
tích hợp dịch vụ). Nó khơng mang lại trải nghiệm mới cho người dùng cuối
cũng như các luồng doanh thu bổ sung cho các nhà mạng.
 Enriched IPTV
Vì "nội dung là vua", nhà điều hành IPTV có thể chọn cung cấp nội dung cao
cấp để làm phong phú thêm giải pháp IPTV của mình.
Các nội dung cao cấp có thể được cung cấp dưới dạng các kênh truyền hình
trực tiếp hoặc Video theo yêu cầu (VOD). Các kênh trực tiếp phù hợp nhất với
các nội dung phổ biến như thể thao, các bản phát hành mới. VOD phù hợp với
những sản phẩm dài, phục vụ cho từng nhóm nhỏ có sở thích đặc biệt.
Nội dung cao cấp có thể là độc quyền hoặc khơng độc quyền. Ví dụ: PCCW ở
Hồng Kơng chọn mua độc quyền dài hạn của một số kênh trả phí nhất định.
Mặt khác, Verizon tin rằng cái giá quá đắt của bản quyền phát sóng độc quyền
9

là khơng chính đáng và dịch vụ FiOS của họ có thể hoạt động tốt trên băng
thơng cực cao và chất lượng video.
Trong một số trường hợp (ví dụ: liên kết IPTV qua WiMAX hỗ trợ băng thơng
ít hơn so với đường truyền cáp quang hoặc xDSL), " •
Enriched IPTV" có
thể được cung cấp thơng qua một số giải pháp truyền hình kết hợp bao gồm các
kênh truyền hình quảng bá truyền thống (từ truyền hình cáp hoặc vệ tinh) và
nội dung theo yêu cầu cao cấp (qua các kênh IPTV).
Giải pháp " Enriched IPTV" có độ phức tạp kỹ thuật thấp và dễ thực hiện,
nhưng nó địi hỏi một số đầu tư kinh doanh vào các nội dung cao cấp.
 Interactive IPTV
"Interactive IPTV” có thể được gọi là giải pháp IPTV "thực sự" vì nó dựa trên
thế mạnh riêng của IPTV: unicast và multicast, hai phương thức phân phối gói
IP khơng được mạng cáp hoặc vệ tinh ngày nay hỗ trợ.
Giải pháp " Interactive IPTV" giải phóng một loạt các tính năng mới, chẳng hạn
như TV Chuyển thời gian (tạm dừng, tua lại, tua đi nhanh), TV theo yêu cầu
(TVOD) và Bản ghi video cá nhân dựa trên mạng (NPVR).
Trong khi một số set-top-box (STB) cao cấp dành cho người xem truyền hình
cáp hoặc truyền hình vệ tinh đã sử dụng tính năng Máy ghi video cá nhân
(PVR) để ghi lại chương trình truyền hình trực tiếp hoặc chương trình đã lên
lịch vào ổ cứng cục bộ, thì tính năng NPVR hỗ trợ IPTV cho phép mọi bộ -top
box để cung cấp các chức năng tương tự bằng cách lưu trữ nội dung được chỉ
định trên phía mạng. Điều này giúp giảm đáng kể chi tiêu vốn (CAPEX).
Tính năng TV theo yêu cầu cho phép người dùng xem bất kỳ chương trình TV
nào đã được phát sóng trong vài ngày qua trong gói dịch vụ IPTV đã đăng ký
của mình. Nhiều người dùng u thích tính năng TVOD hơn tính năng PVR và
NPVR vì hai lý do duy nhất:
TVOD khơng u cầu người dùng cuối lập trình.

TVOD lưu trữ tất cả các chương trình trong tất cả các kênh TV mà khơng bị
giới hạn bởi số lượng bộ dị (một hoặc hai) bên trong STB hoặc bởi kích thước
của ổ cứng cục bộ được gắn với PVR.
PVR và NPVR cho phép người đăng ký lưu trữ nội dung đã ghi miễn là họ
muốn. Tất nhiên, người xem có thể kết hợp TVOD với PVR hoặc NPVR.
Nhờ những “giá trị nâng cao” mà người đăng ký cảm nhận, dịch vụ IPTV có
thể được bán với mức phí cao hơn so với các dịch vụ cạnh tranh như truyền
hình cáp và truyền hình vệ tinh.
 Personalized IPTV
10


IPTV có hỗ trợ riêng cho các dịch vụ Web khác nhau, bao gồm cá nhân hóa
thơng minh hồ sơ người đăng ký và thói quen sử dụng.
Người xem IPTV có thể dễ dàng tạo một hoặc nhiều kênh TV được cá nhân hóa
chứa các chương trình u thích của họ được chọn từ nhiều kênh phát sóng.
Hệ thống IPTV có thể tìm hiểu thói quen sử dụng của người đăng ký một cách
thông minh và thống kê, đồng thời đưa ra các đề xuất thông minh về nội dung
và hàng hóa cao cấp có liên quan.
Một số người đăng ký thích bảo vệ quyền riêng tư hơn sự tiện lợi của quảng
cáo được cá nhân hóa; do đó hệ thống IPTV phải cho phép mỗi người đăng ký
lựa chọn mức độ bảo vệ quyền riêng tư ưa thích của mình.
 Comprehensive IPTV
"Comprehensive IPTV" đại diện cho tương lai của IPTV, tức là làm cho IPTV
trở thành một nền tảng dịch vụ hội tụ lưu trữ nhiều loại dịch vụ giá trị gia tăng
bao gồm cổng thơng tin, trị chơi, điện thoại video, hội nghị truyền hình, thương
mại truyền hình, lưu trữ ảnh / video, học tập từ xa và karaoke,... Các dịch vụ
dựa trên IPTV cuối cùng sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống
hàng ngày của chúng ta và bất kỳ công ty viễn thông nào bắt đầu sớm hướng tới
tầm nhìn này sẽ đi theo xu hướng này và tận hưởng lợi thế cạnh tranh.

11


Chương 2: Kiến trúc hệ thống IPTV
2.1. Kiến trúc hệ thống IPTV

Hình 1. Kiến trúc chung của một hệ thống
Kiến trúc IPTV gồm các khối chức năng sau:
 Nguồn nội dung: Nguồn dữ liệu, có chức năng thu nhận các nội dung dữ liệu
như phim ảnh từ các nhà sản xuất,vv. Sau đó, các nội dung này được mã hóa
và lưu trữ trong các cơ sở dữ liệu để phục vụ cho dịch vụ video theo yêu cầu.
 Nút dịch vụ IPTV: Các node dịch vụ IPTV, có chức năng nhận các luồng dữ
liệu hình ảnh dưới các định dạng khác nhau. Các luồng dữ liệu này sẽ được
định dạng và đóng gói lại để truyền đi với chất lượng dịch vụ (QoS) đảm
bảo.
 Mạng phân bố diện rộng: Mạng phân bố vùng rộng hình thành nên việc phân
bố khả năng, dung lượng và chất lượng và chất lượng của dịch vụ. Mạng này
cũng gồm các chức năng khác như truyền đa hướng, đây là điều cần thiết cho
việc phân bố các luồng dữ liệu IPTV từ các node dịch vụ đến người sử dụng
một cách tin cậy và đúng thời gian.
 Kết nối người sử dụng: Kết nối truy nhập người sử dụng, địi hỏi sử dụng các
cơng nghệ DSL tốc độ cao như ADSL2+ và VDSL, thông tin được truyền
đến người sử dụng qua đường điện thoại.
 Thiết bị đầu cuối người sử dụng(CPE): Thiết bị đầu cuối người sử dụng cung
cấp chức năng kết cuối mạng băng rộng. Thiết bị này có thể cung cấp các
chức năng như cổng định hướng, set-top box, internet.
 Khách thể IPTV: Là khối chức năng có nhiệm vụ kết cuối lưu lượng IPTV tại
đầu cuối người sử dụng.
2.2. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

12


Hình 2. Mơ hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV
Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu: Thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương
trình từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất,.. để chuyển sang hệ
thống đầu cuối.
Hệ thống đầu cuối (headend): Thu, điều chế và giãi mã nội dung hình ảnh và
âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa để chuyển đổi nội
dung thành các luồng IP multicast ở khn dạng mã hóa mong muốn.
Hệ thống trung gian: có vai trị gắn kết một số thành phần logic thành một hệ
thống phần mềm IPTV/video hoàn chỉnh hơn.
Hệ thống phân phối nội dung: Bao gồm các cụm máy chủ truyền hình theo
yêu cầu (VoD) và các 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
dảo.
Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM): Giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung
của mình.
Mạng truy nhập: Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà cung
cấp đến khách hàng.
Thiết bị đầu cuối người sử dụng(STB): Thiết bị đầu cuối phía người sử dụng
cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV, có thể hỗ trợ HDTV,
có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truy nhập web,
…
Hệ thống quản lý mạng và tính cước.
2.3.Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV
13

2.3.1.Khái quát về nén dữ liệu ảnh
Các kỹ thuật nén video làm giảm lượng thông tin cần thiết một cách tối thiểu cho
một chuỗi các bức ảnh, mà không giảm chất lượng ảnh.
Mục đích: giảm bớt bit khi lưu trữ và truyền bằng cách loại bỏ lượng thông
tin dư thừa trong từng frame và dùng kỹ thuật hóa để tối thiểu hóa lượng thơng tin
quan trọng cần lưu giữ. Có 2 kiểu dư thừa thông tin được phân loại là:
-

Dư thừa trong miền không gian:tương quan giữa các pixel của ảnh
Dư thừa trong miền tần số: tương quan giữa các mặt phẳng màu hoặc dải
trải phổ khác nhau

Các kỹ thuật nén ảnh được sử dụng:
-

Nén ảnh không mất thông tin: sau khi giải nén ta khơi phục được chính
xác bản gốc
Nén ảnh mất thơng tin: ảnh giải nén có sự sai khác nhỏ so với ảnh gốc

Hình 3. Sơ đồ khối hệ thống nén ảnh điển hình
Với thị trường lưu hình kỹ thuật số hiện nay, các chuẩn nén phổ biến là
Motion JPEG (MJPEG), Wavelet, H.261 / H.263/ H.263+/ H.263++ và MPGE-1/
MPGE-2/ MPGE-4. Nhìn chung có hai nhóm tiêu chuẩn chủ yếu: nhóm một là định
dạng nén JPEG (MJPEG), Wavelet và nhóm hai là các chuẩn nén cịn lại. H.26x
series được phát triển cho điện thoại truyền hình cịn MJPEG series được phát triển
cho việc quảng bá hình ảnh chất lượng cao

14

Hình 4. Lịch sử và xu hướng phát triển của các chuẩn nén
2.3.2. Các chuẩn nén hình ảnh sử dụng cho IPTV
 Chuẩn nén MJPEG và Wavelet
Các chuẩn MJPEG và Wavelet đều tuân theo nguyên tắc tìm ra các phần tử dư thừa
miền không gian ( mỗi frame nén tự động) và đều gây ra hiện tượng mất thông tin ở
ảnh giải nén. Sự dư thừa khả năng lưu ảnh ở mắt người cảm thụ khi dung chuẩn nén
Wavelet ít hơn MJPEG 30%.

 Chuẩn nén MPEG-2
MPEG-2 ra đời năm 1994, là tên của một nhóm các tiêu chuẩn mã hóa cho tín hiệu
âm thanh và hình ảnh số, được chấp thuận bởi MPEG (Moving Picture Expert
Group) và được công bố trong tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 13818. MPEG-2 thường
được sử dụng để mã hóa âm thanh hình ảnh cho các tín hiệu broadcast bao gồm
truyền hình vệ tinh quảng bá trực tiếp và truyền hình cáp. MPEG-2 với một số sửa
đổi cũng là khuôn dạng được sử dụng bởi các phim DVD thương mại tiêu chuẩn.
MPEG-2 bao gồm các phần chính sau:
MPEG-2 Systems part (part 1) xác định hai khn dạng riêng biệt. Luồng
truyền tải (Transport Stream) được thiết kế để mang âm và hình ảnh số qua các
phương tiện không được tin cậy lắm. MPEG-2 Transport Stream thường được sử
dụng trong các ứng dụng băng rộng như ATSC và DVB. MPEG-2 Systems cũng xác
định các luồng chương trình(Program Stream), một khn dạng được thiết kế cho
các phương tiện có độ tin cậy chấp nhận được như đĩa. MPEG-2 Program Stream
được sử dụng trong các tiêu chuẩn DVD và SVCD. MPEG-2 System được biết đến
chính thức là ISO/IEC 13818-1 và ITU-T Rec.H222.0.
MPEG-2 Video part (part 2) tương tự MPEG-1, nhưng hỗ trợ video xen.
MPEG-2 video không tối ưu cho tốc độ bit thấp (<1Mbit/s), nhưng lại thực hiện tốt
hơn MPEG-1 tại tốc độ 3Mbit/s và cao hơn. MPEG-2 Video được biết đến chính
thức là ISO/IEC 13818-2 và ITU-T Rec H.262.
MPEG-2 Audio part (part 3) cải tiến chức năng âm thanh của MPEG-1 bằng
cách cho phép mã hóa các chương trình âm thanh với nhiều hơn hai kênh.

MPEG-2 được dùng để mã hóa hình ảnh động và âm thanh và để tạo ra ba kiểu
khung số liệu (intra frame, forward predictive frame và bidirectional pridicted
frame) có thể được sắp xếp theo một trật tự cụ thể gọi là cấu trúc nhóm các hình ảnh
(group of picture, GOP).
Một luợng video MPEG-2 được tạo nên bởi một chuỗi các khung số liệu mã
hóa hình ảnh. Có ba cách để mã hóa một hình ảnh là: intra-coded (I picture),
forward predictive (P picture) và bidirectional predictive (B picture). Các hình ảnh
15


của luồng video được phân ra thành một kênh chứa thơng tin về độ sáng
(luminance, cịn gọi là kênh Y) và hai kênh thành phần màu (chrominance, cịn gọi
là tín hiệu màu phân biệt Cb và Cr).
 Chuẩn nén MPEG-4
MPEG-4 là một chuẩn nén chính được sử dụng để nén dữ liệu về ầm thanh và
hình ảnh( audio and visual, AV). Được đưa ra vào năm 1998, MPEG-4 được lựa
chọn cho nhóm tiêu chuẩn âm thanh và hình ảnh. MPEG-4 được ứng dụng cho web,
CD, videophone và truyền hình quảng bá.
MPEG-4 tiếp thu các đặc điểm của MPEG-1 và MPEG-2 và các chuẩn khác
liên quan và bổ sung thêm các tính năng mới như hỗ trợ VRML cho 3D, các file bao
gồm các vật thể được định hướng ( gồm audio, video và VRML)
MPEG-4 thực sự là một dạng nén ảnh mang tính đột phá của cơng nghệ nén
hình đương đại, thể hiện rõ nét ở những tiêu chuẩn :
Áp dụng những tiêu chuẩn có tính mở cao với sự hỗ trợ đắc lực từ các ngành
công nghiệp an ninh và cơng nghiệp máy tính
-

Khả năng truyền theo dịng mạng lưới

Tối thiểu hóa dung lượng kênh truyền và khơng gian lưu trữ trong khi vẫn

giữ được tính trung thực của ảnh

MPEG-4 đã được phát triển và hòa thiện trở thành định dạng nén hình tiên
tiến , hồn hảo
MPEG-4 Audio
MPEG-4 Audio tạo điều kiện thuận lợi cho một lượng lớn các ứng dụng từ các
bài diễn thuyết đơn giản đến các hình ảnh đa kênh chất lượng cao, và từ các âm
thanh tự nhiên đến âm thanh tỏng hợp. Đặc biệt, MPEG-4 hỗ trợ các biểu diễn hiệu
suất cao của các đối tượng hình ảnh gồm:
 Các tín hiệu hình ảnh thơng thường: hỗ trợ cho việc mã hóa các hình ảnh
thông thường từ chất lượng thấp đến cao được cung cấp bởi lỹ thuật mã hóa
biến đổi
 Các tín hiệu thoại: mã hóa thoại được tiến hành sử dụng tốc độ từ 2kbit/s tới
24kbit/s sử dụng cơng cụ mã hóa thoại. Tốc độ bit thấp hơn cũng có thể khi
mã hóa tốc độ thay đổi được cho phép
MPEG-4 Visual
MPEG-4 Visual tiêu chuản cho phép mã hóa lai ghép các hình ảnh tự nhiên
( căn cứ vào pixel) và các cảnh nhân tạo( lấy từ máy tính) . Dưới đây là tổng quan
về các cơng cụ và thuật tốn của chuẩn hình ảnh MPEG-4
16


* Các định dạng được hỗ trợ :
- Tốc độ bit: từ 5kbit/s đến lớn hơn 1Gbit/s
- Các định dạng: phát triển khơng ngừng cũng như các hình ảnh kết hợp chặt chẽ
với nhau
- Giải pháp: điển hình từ sub-QCIF tới giải pháp ‘Studio’ (4k x 4k pixels)
* Tính linh động cao về text, hình ảnh và video
- Tính linh động và đa dạng của bộ mã hóa cho phép mã hóa các luồng bit khác
phức tạp khác nhau đới với một tex, hình ảnh, hoặc video

- Tính linh động và đa dạng của bộ giải mã các luồng bit văn bản, hình ảnh hoặc âm
thanh được giải mã bởi bộ giải mã tại các mức độ phức tạp khác nhau. Nhìn chung
chất lượng khơi phục lại liên quan đến độ phức tạp của bộ giải mã được sử dụng
- Tính linh động về khơng gian cho phép bộ giải mã giải mã một tập hợp của toàn
bộ luồng bit được phát ra bởi bộ mã hóa để khơi phục lại và hiển thị các tex, hình
ảnh và video
- Tính linh động về thời gian cho phép bộ giải mã giải mã một tập hợp của toàn bộ
luồng bit được phát ra bởi bộ mã hóa để khơi phục lại và hiển thị video
- Tính linh động về chất lượng cho phép một luồng bit được phân tích thành một số
các lớp luồng bit có tốc độ bit khác nhau. Phân tích luồng bít có thể xảy ra trong q
trình truyền hoặc giải mã



Chuẩn nén H.264

Là tiêu chuẩn nén hình ảnh, được biết đến như MPEG-4 Part 10 hoặc AVC.
Phiên bản đầu tiên của H.264/AVC được hoàn thiện vào 5/2003. H264/AVC tạo ra
một tiêu chuẩn có khả năng cung cấp chất lượng hình ảnh tốt tại tốc dộ bit thấp hơn
các tiêu chuẩn trước đó như MPEG-2, MPEG-4 mà khơng cần tăng độ phức tạp về
cấu trúc. Hơn nữa tiêu chuẩn này được áp dụng cho các ứng dụng trên các hệ thống
và mạng đa chủng loại, gồm tốc độ bit cao và bit thấp, lưu trữ DVD, quảng bá, hình
ảnh với tốc độ phân giải thấp và cao, các hệ thống điện thoại đa phương tiện
H.264 hoạt động tốt hơn so với các chuẩn trước, trong nhiều trường hợp và môi
trường ứng dụng khác nhau. H.264 cung cấp các profile sau:
- Baseline profile (BP): dùng cho các ứng dụng chi phí thấp địi hỏi ít tài ngun
- Main Profile(MP): dùng cho các ứng dụng quảng bá và lưu trữ
- Extended Profile(XP):có khả năng nén cao, giảm mất dữ liệu
- High Profile (HP):dùng cho ứng dụng quảng bá và lưu trữ đĩa
17

- High 10 Profile (Hi10P): được xây dựng bên trên của HiP, hỗ trợ độ 10 bit trên
một mẫu của độ chính xác của hình ảnh dduocj giải mã
- High 4:2:2 Profile(Hi422P): dùng cho các ứng dụng chuyên nghiệp sử dụng video
quét xen kẽ
- High 4:4:4 Profile: hỗ trợ lấy mẫu sắc độ 4:4:4
MPEG đã tích hợp đầy đủ các hỗ trợ của H.264/AVC vào hệ thống tiêu
chuẩn của mình ( MPEG-2 và MPEG -4 ) và các tập tin đa phương tiện theo tiêu
chuẩn ISO
ITU-T đã đưa H.264/AVC vào bộ tiêu chuẩn H.32x cho hệ thống điện thoại
đa phương tiện. đựa trên các tiêu chuẩn ITU-T, H.264/AVC được sử dụng rộng rãi
cho ứng dụng hội nghị truyền hình, và được ứng dụng trong các sản phẩm của các
công ty chiếm ưu thế trên thị trường


Lợi ích của H264/AVC:
 Hiệu quả nén gấp đôi, tốc dộ nén bằng một nửa so với chuẩn MPEG-2 , giảm
được dung lượng lưu trữ cần thiết
 Cho phép nhiều nội dung hơn được truyền đi trên hệ thống có sẵn với tốc độ
bit thấp
 Chi phí truyền dẫn thấp hơn
 Chi phí triển khai thấp hơn công nghệ H.264/ACV xây dựng trên nền tảng
tiêu chuẩn , phần cứng xử lý không độc quyền
 Kết hợp với một lớp thích ứng mạng để cung cấp một cách linh hoạt khả
năng truyền tải qua mạng chuyển mạch gói và luồng bỉt
 Sử dụng một thiết lập chung về công nghệ giữa mobile và IPTV

18

Chương 3: Cơng nghệ mạng IPTV
3.1 Cấu trúc mạng IPTV

Hình 5. Hệ Thống IPTV Đơn Giản
Cấu trúc mạng IPTV bao gồm:
 Thứ nhất là cơ sở hạ tầng của mạng IPTV, nó đưa ra các thành phần của
một hệ thống IPTV end-to-end.
 Thứ hai là cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV, nội dung phần này nói
lên chức năng của từng thành phần cụ thể tham giao vào công việc phân phối nội
dung IPTV.
3.2 Giao thức mạng IPTV
Nói một cách đơn giản, trong hệ thống IPTV hình ảnh do các phần cứng thu
nhập theo thời gian thực, thông qua phương thức mã hoá ( như MPEG 2/4…) tạo
thành các nguồn tín hiệu số. Sau đó, thơng qua hệ thống phần mềm, IPTV phát
truyền vào mạng cáp. Đầu cuối của các user tiếp nhận, lựa chọn, giải mã và
khuyếch đại.
Dịch vụ IPTV bao gồm 2 hình thức truyền hình:
 Truyền hình trực tiếp (live TV).
 Truyền hình được lưu trữ sẵn ( Video on Demand).
Truyền hình IPTV kết nối thơng qua một máy tính hoặc một “ set to box ” có
vai trị như một điểm trung gian kết nối với TV. Hai chuẩn được sử dụng chính là
chuẩn MPEG 2 và MPEG 4 và được gửi đi dưới dạng luồng truyền tải MPEG và
qua IP Multicast trong trường hợp truyền hình trực tiếp và IP Unicast trong trường
hợp truyền hình theo yêu cầu.
Các giao thức cơ bản của hệ thống một hệ thống IPTV tiêu chuẩn:

19

+ Truyền hình trực tiếp sử dụng giao thức IGMP version 2 để kết nối tới một
nguồn mulicast ( TV chanel ) hoặc dùng để chuyển kênh.
+ VoD sử dụng giao thức luồng thời gian thực ( RTSP ).
+ Ghi hình ảnh cá nhân trên mạng ( NPRV ).
Có nhiều kỹ thuật đa hướng được sử dụng trên Internet. Trong khi IP Multicast
sử dụng lớp địa chỉ đa hướng ( lớp D ) thì đa hướng rõ ràng lại được sử dụng ở các
địa chỉ đơn hướng của tất cả các đích đến thay vì các địa chỉ đa hướng được ấn
định.
Ưu điểm của đa hướng:
 Sử dụng băng thông mạng hiệu quả hơn so với unicast
 Yêu cầu sử dụng máy chủ là tối thiểu so với unicast
 Yêu cầu sử dụng mạng là tối thiểu
Nhược điểm của đa hướng:
 Phân tán gói thiếu độ tin cậy
 Khả năng bị lặp gói khi truyền trên mạng
 Khơng có khả năng tránh tắc nghẽn
Các giao thức IP Multicast:
 Giao thức quản lý nhóm Internet ( IGMP)
 Giao thức đa hướng độc lập (PIM)
 Giao thức định tuyến đa hướng điều khiển bằng khoảng cách
(DVMRP)
 Muliticast OSPF
 Muliticast BGP
 Giao thức khôi phục nguồn đa hướng (MSDP)
 Muliticast Listener Discovery (MLD)
 Giao thức ghi nhận đa hướng (GMRP)
3.3 Mạng tổng thể IPTV

20

Hình 6. Sơ đồ khối các chức năng và nhiệm vụ của IPTV
Từ nguồn nội dung tới đầu cuối người dùng có hể chia làm: nhiệm vụ cung cấp
và giới thiệu các nội dung, nhiệm vụ chuyển tải, nhiệm vụ tiếp nối đầu cuối và
nhiệm vụ quản lý.
+ 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.
+ 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 mạng cáp phân phát nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa
điểm người dùng đầu cuối.
+ 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.
+ 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
21


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
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 toàn của nội dung truyền dẫn.
IPTV áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế như tiêu chuẩn truyền dẫn thời gian thực
(RTP), tiêu chuẩn 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 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.
IPTV thường được dùng để 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 multimedia thời gian thực và tương tác nên ADSL không thỏa mãn
các yêu cầu của IPTV. Cáp quang truyền dẫn tới địa chỉ khách hàng FTTH được
công nhận là phương thức chuyển dẫn 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.
22


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:
 Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồng video.
 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...
 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.
 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 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. Các nhà
kinh doanh dịch vụ viễn thông băng rộng không chỉ ở các nước tiên tiến như Mỹ,
Nhật... mà ở các nước trong khu vực như Trung Quốc, Hàn Quốc, Hồng Kông...
đang phát triển mạnh dịch vụ IPTV.

23


Chương 4: Các thiết bị đầu cuối trong dịch vụ

IPTV
4.1 IPTV Set-top Boxes (STB)
Hộp giải mã IP là một thiết bị xử lý chun dụng đóng vai trị như một giao
diện giữa TV và mạng băng thơng rộng. Nó có chức năng giải mã tín hiệu truyền
hình thu được và sau đó chuyển những dữ liệu đó thành âm thanh và hình ảnh được
chiếu trên màn hình TV.
Bản thân những chiếc TV thơng thường cũng có một bộ giải mã, vì có nó
chúng mới có thể tiếp nhận tín hiệu và chuyển thanh nội dung mà người xem tiếp
nhận. Tuy vậy, có những tín hiệu mà bản thân chiếc TV khơng thể tự minh giải mã
được, do đó cần đến sự hỗ trợ của set-top box

Hình 7. Set-top box IPTV của FPT
4.1.1 Lịch sử phát triển
Vào những năm 1930, tại Anh, hãng truyền thơng BBC đã sử dụng tồn bộ
băng tần VHF để phát các kênh truyền hình của họ. Lúc bấy giờ các TV sản xuất ra
chỉ có bộ phận giải mã tín hiệu ở băng tần VHF. Sau đó, một hãng truyền hình khác
là ITV cũng nhảy vào lĩnh vực này và họ phải sử dụng băng tần UHF. Bởi vậy
những TV đời cũ không thể bắt được các kênh UHF của hãng ITV. Do đó người ta
24


thiết kế ra một thiết bị bắt được các kênh VHF đặt trước những TV đời cũ để những
TV này có thể xem được các kênh UHF. Khái niệm set-top box ra đời từ đó.
Các TV thế hệ sau này tích hợp ln bộ giải mã UHF và VHF thì không cần
dùng đến Set-top box nữa. Nhưng các thiết bị cũng như khái niệm Set-top box
khơng vì thế mà mất đi.
Vào những năm 1950, tại Mỹ, người ta bắt đầu triển khai mạng truyền
hình Cáp. Trên cơ sở hạ tầng Cáp, người ta tiến hành dịch vụ truyền hình có trả tiền.
Chỉ những TV nào trả tiền thì mới xem được tín hiệu truyền hình, ngược lại thì
khơng thể xem được. Để làm điều này, tại nơi phát, tín hiệu bị xáo trộn theo một

quy luật nào đó. Một hệ thống xáo trộn như vậy còn được gọi là hệ thống truy cập
có điều kiện. Tại các hộ gia đình, người ta cần có một thiết bị giải xáo trộn thì mới
xem được truyền hình có trả tiền. Thiết bị như vậy người ta gọi là Set-top box.
Từ những năm 1970 trở lại đây, sự phát triển của công nghệ vệ tinh đã thúc
đẩy truyền hình vệ tinh phát triển. Băng tần của vệ tinh thường là C hoặc Ku bởi
vậy để thu được những tần số này, cũng cần có một thiết bị giải mã.
Vào những năm đầu thập kỉ 1990, truyền hình kỹ thuật số ra đời và phát
triển. Để những TV kĩ thuật tương tự có thể xem được các nội dung số, người ta lại
cần đến một thiết bị giải mã số. Tại Việt Nam, vào năm 2002, công ty VTC bắt đầu
triển khai hệ thống truyền hình số mặt đất. Các hộ gia đình muốn xem được trên TV
thơng thường của họ thì cần phải mua một thiết bị của VTC thường được gọi là
"đầu thu kỹ thuật số".Đầu thu này nhận tín hiệu số của nhà cung cấp dịch vụ và
chuyển thành tín hiệu tương tự đưa lên tivi của khách hàng.
Bắt đầu từ những năm 2000, mạng internet phát triển, người ta mong muốn
có thể xem truyền hình trên internet. Tuy nhiên phải bằng một thiết bị chuyên dụng
mà không cần đến máy tính cá nhân.
4.1.2 Cấu tạo

25