Đồ án Công nghệ truyền hình thông qua mạng internet-IPTV

78 trang phuongnguyen 160

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Công nghệ truyền hình thông qua mạng internet-IPTV", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_cong_nghe_truyen_hinh_thong_qua_mang_internet_iptv.doc

Nội dung text: Đồ án Công nghệ truyền hình thông qua mạng internet-IPTV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Công nghệ truyền hình thông qua mạng internet-IPTV Sinh viên thực hiện: Đoàn Việt Tiệp Lớp: C5-ĐTVT Giảng viên hướng dẫn: Phan Thị Thanh Ngọc HÀ NỘI – Năm 2009
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành điện tử viễn thông Công nghệ truyền hình thông qua mạng internet-IPTV Sinh viên thực hiện: Đoàn Việt Tiệp Lớp: C5-ĐTVT Giảng viên hướng dẫn: Phan Thị Thanh Ngọc HÀ NỘI – Năm 2009
MỤC LỤC Nội dung Trang Mục lục i Danh mục các từ viết tắt ii Danh mục các hình vẽ (nếu có) iii Danh mục các bảng biểu (nếu có) iv Mở đầu 1 Chương 1 Tổng quan về mạng viễn thông 1.1. Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông 2 1.1.1. Cấu trúc mạng viễn thông 5 1.2. Đặc điểm 9 Kết luận chung 81 Danh mục tài liệu tham khảo 82 Phụ lục
MỞ ĐẦU Những tiến bộ trong công nghệ, những đổi mới trong cơ sở hạ tầng truyền thông trên toàn thế giới và nhu cầu người dùng càng ngày càng gia tăng đang thúc đẩy xu hướng tạo ra một phương tiện số chung, đơn giản - một nền tảng thống nhất trên toàn cầu, có khả năng truyền dẫn các thông tin số dưới bất kỳ hình thức nào qua các mạng băng rộng. Tiến trình của cuộc cách mạng truyền thông đang trở thành hiện thực này được gọi là sự hội tụ số. Trong khi thuật ngữ “hội tụ số” đã được dùng (mà có lẽ là dùng sai) trong nhiều năm để nói về các nỗ lực hợp nhất các công nghệ nào đó, thì rõ ràng nó là thuật ngữ thích hợp nhất cho cuộc chuyển đổi hình mẫu mang tính cách mạng đang xảy ra trong thế giới viễn thông hôm nay. Với sự ra đời của truyền hình giao thức Internet (IPTV), tầm nhìn của một nền tảng truyền thông vạn năng đang nhanh chóng trở thành hiện thực. Tiến trình biến đổi các mạng phân phát nội dung đang diễn ra trong nhiều thị trường, nơi công nghệ giao thức Internet và công nghệ nén tiên tiến đang dẫn đến các dịch vụ mới đầy tiện dụng nhờ việc hợp nhất video, âm thanh, hoạt hình và các loại đa phương tịên khác với truyền thông thoại, dữ liệu và Internet truyền thống thành một nền tảng vạn năng được cả một cộng đồng rộng lớn chia sẻ nhằm làm phong phú các loại hình giải trí cho khách hàng của nó. Kết quả cuối cùng của sự hội tụ này là một thị trường tăng trưởng nhanh chóng để cung cấp các nội dung theo yêu cầu, các ứng dụng phong phú và các loại hình giải trí tương tác cá nhân hoá tới các gia đình, các xe ô tô, và các thiết bị cầm tay, tất cả đều là có thể nhờ Giao thức Internet dựa trên các mạng truyền thông.
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN INTERNET VÀ TƯƠNG LAI MẠNG NỀN IP: Internet là một hệ thống thông tin toàn cầu có thể được truy nhập công cộng gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau. Hệ thống này truyền thông tin theo kiểu nối chuyển gói dữ liệu (packet switching) dựa trên một giao thức liên mạng đã được chuẩn hóa (giao thức IP). Hệ thống này bao gồm hàng ngàn mạng máy tính nhỏ hơn của các doanh nghiệp, của các viện nghiên cứu và các trường đại học, của người dùng cá nhân, và các chính phủ trên toàn cầu Mạng internet mang lại rất nhiều tiện ích hữu dụng cho người sử dụng,một trong các tiện ích phổ thông của internet là hệ thống thư điện tử(email),trò chuyện trực tuyến(chat),máy truy tìm dữ liệu(search engine),các dịch vụ thương mại và chuyển ngân,và các dịch vụ về y tế giáo dục như là chữa bệnh từ xa hoặc tổ chức các lớp học ảo online. 1.1.1 Sự hình thành và phát triển của internet: 1.1.1.1 Thời kỳ phôi thai Năm 1969 Bộ Quốc phòng Mĩ đã xây dựng dư án ARPANET để nghiên cứu lĩnh vục mạng,theo đó các máy tính được liên kết với nhau và sẽ có khả năng tự định đường truyến tin ngay sau khi 1 phần mạng đã được phá hủy Năm 1972 trong 1 cuộc hội nghị quốc tế về truyền thông máy tính,Bob Kahn đã trình diễn mạng ARPANET liên kết 40 máy thông qua các bộ xử lí giao tiếp giữa các trạm cuối(Terminal Interface Processor-TIP). Cũng năm này nhóm interNET Working Group (INWG)do Vinton Cerf làm chủ tịch ra đời nhằm đáp ứng nhu cầuthiết lập giao thức bắt tay(agreed-upon).Năm 1972 cũng là năm Ray
Tomlinson đã phát minh ra E-mail đểgửi thông điệp trên mạng.Từ đó đến nay,E- mail là một trong những dich vụ được dùng nhiều nhất Năm 1973,một số trường đại học của Anh và của Na-uy kết nối vào ARPANET.Cũng vào thời gian đó ở đại học Harvard,Bob Metcalfe đã phác họa ra ý tưởng về Ethernet(một giao thức trong mạng cục bộ) Tháng 9/1973 Vinto Cerf và Bob Kahn đề xuất những cơ bản của internet.Đó chính là những nét chính của giao thức TCP/IP Năm 1974 BBN đã xây dựng giao thức ứng dụng Telnet cho phép sử dụng máy tính từ xa. Năm 1976 phòng thí nghiệm của hãng AT&T phát minh ra dịch vụ truyền tệp cho mạng FTP Năm 1978 Tom Truscott và Steve Bellovin thiết lập mạng USENET dành cho những người sử dụng UNIX. Mạng USENET là 1 trong những mạng phát triển sớm nhất và thu hút nhiều người nhất. Năm 1979 ARPA thành lập ban kiểm soát cấu hình internet. Năm 1981 ra đời mạng CSNET(Computer Science NETwork) cung cấp các dịch vụ mạng cho các nhà khoa học ở trường đại học mà không cần truy cập vào mạng ARPANET. Năm 1982 các giao thức TCP và IP được DAC và ARPA dùng đối với mạng ARPANET.Sau đó TCP/IP được chọn là giao thức chuẩn. Năm 1983 ARPANET được tách ra thành ARPANET và MILNET.MILNET tích hợp với mạng dữ liệu quốc phòng,ARPANET trở thành 1 mạng dân sự.Hội đồng các hoạt động internet ra đời,sau này được đổi tên thành Hội đồng kiến trúc internet 1.1.1.2 Thời kỳ bùng nổ lần thứ nhất của internet Năm 1986 mạng NSFnet chính thức đươc thiết lập,kết nối năm trung tâm máy tính.Đây cũng là năm
có sự bùng nổ kết nối, đặc biệt là ở các trường đại học.Như vậy là NSF và ARPANET song song tồn tại theo cùng 1 giao thức,có kết nối với nhau. Năm 1990, với tư cách là 1 dự án ARPANET dừng hoạt động nhưng mạng do NSF và ARPANET tạo ra đã đựoc sử dụng vào mục đích dân dụng,đó chính là tiền thân của mạng internet ngày nay.Một số hãng lớn bắt đầu tồ chức kinh doanh trên mạng. Đến lúc này đối tượng sử dụng internet chủ yếu là những nhà nghiên cứu và dịch vụ phổ biến nhất là E-mail va FTP.Internet là 1 phương tiện đại chúng. 1.1.1.3 Bùng nổ lần thứ 2 với sự xuất hiện của WWW Năm 1991 Tim Berners Lee ở trung tâm nghiên cứu nguyên tử châu Âu(CERN)phát minh ra World Wide Web(WWW)dựa theo ý tưởng về siêu văn bản được Ted Nelson đưa ra từ năm 1985.Có thể nói đây là 1 cuộc cách mạng trên internet vì người ta có thể truy cập,trao đổi thông tin 1 cách dể dàng,nhanh chóng. Cũng vào thời gian này NSFnet backbone được nâng cấp đạt tốc độ 44736Mbps.NSFnet truyền 1 tỉ tỉ byte/tháng và 10 tỉ gói tin/tháng Năm 1994 là năm kỉ niệm lần thứ 25 ra đời ARPANET,NIST đề nghị thống nhất dùng giao thức TCP/IP. WWW trở thành dịch vụ phổ biến thứ hai sau dịch vụ FTP.Những hình ảnh video đầu tiên được truyền đi trên mạng internet. WWW vượt trội hơn FTP và trổ thành dịch vụ có số lưu thông lớn nhất căn cứ trên số lượng gói tin truyền và số byte truyền.Các hệ thống quay số trực tuyến truyền thống như CompuServe,AmericanOnline, Prodigy bắt đầu khả năng kết nối internet. Tháng 10 năm 1994 Tập đoàn truyền thông Netscape cho ra đời phiên bản beta của trình duyệt Navigator 1.0 nhưng còn cồng kềnh và chạy rất chậm. Hai công ti trở thành đối thủ của nhau,cạnh tranh thị trường trình duyệt.Ngày 11 tháng 6 năm 1997,Netscape công bố phiên bản trình duyệt 4.0.Ngày 30 tháng 10 cũng năm đó có Microsoft cũng cho ra đời trình duyệt của mình phiên bản 4.0.
Tháng 7 năm 1996,Công ti Hotmail bắt đầu cung cấp dịch vụ Web Mail.Sau 18 tháng đã có 12 triệu người sử dụng và vì thế đã được Microsoft mua lại với giá 400 triệu dô la. Triễn lãm internet 1996 World Exposition là triễn lãm thế giới đầu tiên trên mạng internet. Các chương trình duyệt web thông dụng ở thời điểm năm 2007 là Internet Explorer có sẵn trong MS window của Microsoft Mozilla và Mozilla Firefox của tập đoàn Mozilla Netscape Brower của Netscape Opera của Opera Software Safari trong Mac OS X,của Apple computer Maxthon của MySoft Technology Avant Brower của Avant Force(Italy) Ở Việt Nam,internet chính thức xuất hiện năm 1996,khi đó đặt dưới sự quản lý duy nhất của 1 IPX là Tổng công ty Bưu chính viễn thông Việt Nam-VNPT. 1.1.1.4 Mạng không dây ngày càng phổ biến Năm 1985,Cơ quan quản lí viễn thông của Mĩ quyết định mở cửa một số băng tần của giải phóng không dây,cho phép người sử dụng chúng mà không cần giấy phép của chính phủ.Đây là bước mở đầu cho các mạng không dây ra đời và phát triển rất nhanh.Ban đầu các nhà cung cấp các thiết bị không dây dùng cho mạng LAN như Proxim và Symbol ở Mĩ đều phát triển các sản phẩm độc quyền,không tương thích với các sản phẩm của các công ti khác.Điều này dẫn đến sự cần thiết phải xác lập 1 chuẩn không dây chung. Năm 1997, một tiểu ban đã tiến hành thương lượng hợp nhất các chuẩn và đã ban hành chuẩn chính thức IEE 802.11.Sau đó là chuẩn 802.11b và chuẩn 802.11a lần lượt được phê duyệt vào các năm 1999 và năm 2000. Tháng 8 năm 1999 sáu công ti gồm intersil,3Com,Nokia,Aironet,Symbol và Lucent liên kết tạo thành
liên minh tương thích Ethernet không dây VECA.Thuật ngữ Wi-Fi ra đời,là tên gọi thống nhất để chỉ công nghệ kết nối cục bộ không dây đã đươc chuẩn hóa 1.1.2 Tương lai phát triển mạng nền IP: 1.1.2.1 Nhu cầu của sự phát triển: Trên mạng cố định (fixed) đang diễn ra một quá trình hội tụ về công nghệ và dịch vụ giữa mạng viễn thông và Internet dựa trên kỹ thuật chuyển mạch gói IP, thuật ngữ NGN- mạng thế hệ sau được nhắc đến rất nhiều trong những năm gần đây. Internet cũng đang phát triển từng ngày, từ các modem tốc độ thấp, đến nay đã phát triển nhiều phương thức truy nhập tốc độ cao và linh hoạt hơn trong đó Wireless-LAN thực sự là một thách thức với mạng di động tuy khả năng di động cònhạnchế. Đứng trước sự phát triển của Internet cùng với các dịch vụ phong phú mới của mạng cố định, các nhà cung cấp dịch vụ di động không thể thoả mãn với mạng di động 2G hiện chỉ có ứng dụng thoại và nhắn tin ngắn SMS. Nhiều tổ chức viễn thông lớn và các tổ chức chuẩn hoá quốc tế cố gắng đưa ra một kiến trúc mạng di động mới nhằm thích ứng linh hoạt với sự phát triển của công nghệ IP, có thể đáp ứng tốt nhu cầu của khách hàng về các dịch vụ mới. 3GPP là tổ chức mở về chuẩn hoá mạng di động trong thế hệ mới với việc nghiên cứu và đưa ra các khuyến nghị chomạngdiđộngtrênconđườngtiếntớisựhộitụ. 3GPP đã tiến hành các nghiên cứu cho các mạng di động khác nhau nhưng đều hướng tới một cái đích chung, đó là mạng di động thế hệ thứ 3(3G). Một loạt các khuyến nghị, đề xuất cũng được ITU chấp nhận trong bộ tiêu chuẩn về 3G (IMT- 2000). Một số công ty lớn còn thông báo đã phát triển lên mạng 4G, mặc dù chưa có những khuyến nghị và định nghĩa cụ thể nào về 4G nhưng có thể hiểu đây là một mạng di động hội tụ giữa 3G và Wireless-LAN cung cấp cho khách hàng băng thông rất cao và khả năng di động toàn cầu trên cơ sở công nghệ IP.
Hình1.1Xu hướng công nghệ thông tin không dây Xu hướng tiến đến 3G không phải là sự thay đổi hoàn toàn về công nghệ mà là cố gắng nâng cấp từng bước các mạng đang tồn tại nhằm đảm bảo sự tương thích cũngnhưtránhsựđầutưvượtquásứccủanhàkhaithác.Việt Nam cũng đang trong quá trình tiến tới thế hệ mạng di động 3G, tiến hành các nghiên cứu lý thuyết, ban hành các tiêu chuẩn về các giao diện mạng, đề xuất phương án triển khai thử nghiệm 3G ở Việt Nam và cũng đã triển khai thử nghiệm 3G trong phạm vi hẹp trênmạngcủaMobifone,Vinaphone. Các nhà khai thác mạng di động hiện tại và một số nhà cung cấp dịch vụ di động mới (Viettel, SPT, ETC ) thực hiện việc nâng cấp mạng hay trang bị mới vẫn dựa trên lộ trình từ 2G lên 2.5G rồi đến 3G mà chưa một nhà khai thác nào có sự đầu tư trực tiếp vào 3G. 1.1.2.2 Thế hệ mạng của tương lai-4G Systems Sự nghiên cứu và phát triển lâu dài bắt buộc cần có sự định hướng thương mại hoá.Hiện tại là thời điểm bắt đầu thế kỉ mới,là thời điểm phù hợp để thảo luận hệ thống 4G cho tương lai,có thể được áp dụng vào những năm 2010.
Theo khuyến nghị của DNR(the Vision Preliminary Draft of New Recommendation(DNR) of ITU-R WP8F),chắc chắn sẽ tiếp tục phát triển nâng cấp IMT-2000để có thể hỗ trợ nhiều hơn các ứng dụng,sản phẩm,dịch vụ.Ví dụ:dung lượng của IMT-2000 dùng sóng mặt đất có thể lên đến 10Mbps,dự đoán có thể nâng lên cao hơn,xấp xỉ 30Mbps.Mặc dù tốc độ dữ liệu bị giới hạn bởi điều kiện tín hiệu và môi trường truyền dẫn.Hệ thống 3G IMT-2000 theo ITU(The International Telecommunicationg Union)sẽ có những yêu cầu cho kỹ thuật,thiết bị không dây mặt đất vào những năm 2010.Điều này sẽ bổ sung cho hệ thống enhanced IMT-2000 và các hệ thống không dây nói chung có mối quan hệ mật thiết với nhau.Khả năng của giao diện radio sẽ hỗ trợ được xấp xỉ 100Mbps cho thiết bị đầu cuối di chuyển nhanh và 1Gbps khi di chuyển chậm. Tốc độ dữ liệu,mục tiêu nghiên cứu và điều tra trên kỹ thuật cần thiết để thực hiện thi được các yêu cầu trên.Hệ thống trong tương lai theo yêu cầu về tốc độ số liệu,cùng chung với IMT-2000 sẽ nâng cao giữa truy nhập không dây và các hệ thống viễn thong như wireless personal arena networks(PANs),LANs,truyền hình số,và truy nhập cố định không dây(fixed wireless access). Cơ sở xây dựng ngày hôm nay cần đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ trong tương lai,như vấn đề giao thông,và kỹ thuật truy nhập radio 1.1.2.3Kết luận tương lai mạng thế hệ mới Như vậy,tương lai mạng sẽ là hội tụ,Tuy các mạng thành phần có môi trường truyền dẫn khác nhau nhưng đều hướng tới một điểm chung.Hội tụ các mạng trong mạng duy nhất,với mạng lõi là mạng IP
Hình 1.2 Cấu hình hệ thống tế bào 4G 1.1.3 Ethernet Ethernet là một họ lớn và đa dạng gồm các công nghệ mạng dựa khung dữ liệu (frame-based) dành cho mạng LAN. Tên Ethernet xuất phát từ khái niệm Ête trong ngành vật lý học. Ethernet định nghĩa một loạt các chuẩn nối dây và phát tín hiệu cho tầng vật lý, hai phương tiện để truy nhập mạng tại phần MAC (điều khiển truy nhập môi trường truyền dẫn) của tầng liên kết dữ liệu, và một định dạng chung cho việc đánh địa chỉ. Ethernet đã được chuẩn hóa thành IEEE 802.3. Cấu trúc mạng hình sao, hình thức nối dây cáp xoắn (twisted pair) của Ethernet đã trở thành công nghệ LAN được sử dụng rộng rãi nhất từ thập kỷ 1990 cho tới nay, nó đã thay thế các chuẩn LAN cạnh tranh khác như Ethernet cáp đồng trục (coaxial cable), token ring, FDDI (Fiber distributed data interface), và ARCNET. Trong những năm gần đây, Wi-Fi, dạng LAN không dây đã được chuẩn hóa bởi IEEE 802.11, đã được sử dụng bên cạnh hoặc thay thế cho Ethernet trong nhiều cấu hình mạng.
1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA IPTV Sự phát triển ko ngừng của internet kéo theo đó là rất nhiều dịch vụ.Trong đó nổi bật và đang có xu hướng phát triển mạnh là công nghệ IPTV-dịch vụ truyền hình băng rộng qua kết nối internet.IPTV hôị đủ 3mảng dịch vụ quan trọng hiện nay là voice,data,video.IPTV-Internet Procol TV-là mạng truyền hình kết hợp chặt chẽ với mạng viễn thông,Nói rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng thông rộng IP phục vụ cho nhiều người dung(user).Các user có thể thông qua máy tính PC hoặc máy thu hình phổ thông cộng với hộp phối ghép set- top-box(STB) để sử dụng dịch vụ IPTV.IPTV là công nghệ truyền dẫn hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng(NSD)qua internet bă ng rộng.Ngoài các dịch vụ truyền hình quảng bá thông thường,Video theo yêu cầu(Video on demand- VoD),IPTV còn hỗ trợ sự tương tác giữa người xem với chương trình và đây cũng chính điểm đặc biệt và hớp dẫn nhất của IPTV.Không đơn thuần là truyền hình như truyền hình cáp truyền thống,IPTV là 1tổng thể chuỗi các dịch vụ truyền hình có tính tương tác.Ngoài việc tự do lựa chọn chương trình hay phim muốn xem,NSD có thể tham gia các cuộc hội thảo từ xa,chơi game,mua hang qua TV hoặc viết blog video(vlog),nhắn tin qua TV
Hình 1.1 Sơ đồ khối mạng IPTV 1.2.1 Sự phát triển trên thế giới: Năm 1994, World News Now của ABC đã có buổi trình chiếu truyền hình quảng bá qua mạng Internet đầu tiên, sử dụng phần mềm CU-SeeMe videoconferencing. Tổ chức liên quan đến IPTV đầu tiên xuất hiện là vào năm 1995, với sự thành lập Precept Software bởi Judith Estrin và Bill Carrico. Họ đã thiết kế và xây dựng một sản phầm internet video gọi là "IP/TV". IP/TV là một MBONE tương thích với các ứng dụng trên Windows và Unix, thực hiện truyền âm thanh, hình ảnh thông qua cả giao thức unicast và IP multicast RTP/RTCP. Phần mềm này được viết bởi Steve Casner, Karl Auerbach, và Cha Chee Kuan. Hệ thống này đã được Cisco Systems mua vào năm 1998 và Cisco đã giữ lại tên "IP/TV". AudioNet bắt đầu tiến hành nghiên cứu live webcasts với WFAA-TV trong tháng năm 1998, và KCTU-LP vào mùng 10 tháng 1 năm 1998. Kingston Communications, một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông ở UK, triển khai KIT (Kingston Interactive Television), và IPTV qua mạng băng rộng DSL vào tháng 9 năm 1999 sau khi thử nghiệm dịch vụ TV và VoD. Nhà cung cấp này đã thêm dịch vụ VoD vào hệ thống trong tháng 10 năm 2001 với hệ thống Yes TV. Kingston là một trong những công ty đầu tiên trên thế giới triển khai IPTV và IP VoD qua mạng ADSL. 1.2.2 IPTV Phát triển ở Việt Nam: Ở Việt Nam, các kênh truyền hình cáp và analog chỉ có thể phủ sóng trong nước còn truyền hình kỹ thuật số qua vệ tinh (DTH) cần có khoản đầu tư lớn mới có thể phát triển ra thế giới. Do đó, lợi thế của IPTV là tận dụng hạ tầng mạng Internet sẵn có và khả năng kết nối toàn cầu. Người dùng còn có thể xem lại mọi chương trình họ thích mà không bị lệ thuộc vào thời gian phát sóng của Đài. Một số kênh truyền hình trực tuyến đang tìm lối đi riêng khi mà những dịch vụ tiện ích của truyền hình truyền thống chưa đủ thỏa mãn nhu cầu của thời đại công
nghệ số. Song song với sự phát triển về dịch vụ ADSL, nhà nước cũng đã có chính sách mở hơn, cho phép tư nhân tham gia vào lĩnh vực sản xuất chương trình và sở hữu các kênh truyền hình riêng. Hiện nay, iTV là dịch vụ truyền hình theo yêu cầu duy nhất tại Việt Nam do FPT cung cấp. Tín hiệu được truyền qua hạ tầng mạng ADSL và thông qua bộ giải mã truyền thẳng lên TV. Ngoài những tiện ích thông thường, iTV còn cho phép xem lại các chương trình đã phát trong vòng 48 giờ của nhiều kênh nổi tiếng. Trong khi đó, chỉ có NetTV.vn, do công ty DINIL và Tổng công ty truyền thông đa phương tiện Việt Nam (VTC) phát triển, là kênh truyền hình trực tuyến thời gian thực trong nước đầu tiên. Những chuyên mục như Công nghệ và cuộc sống, Thị trường tiêu dùng, Mua sắm, Ẩm thực đều được NetTV tự dàn dựng và sản xuất độc lập chứ không mượn lại chương trình của các kênh khác. Theo bà Nguyễn Mai Anh, Giám đốc truyền thông của NetTV, một trong những trở ngại cho sự phát triển IPTV tại Việt Nam là yêu cầu đường truyền ADSL phải đạt trên 300 Kb/giây trong khi các hộ gia đình thường chọn gói dịch vụ giá rẻ với tốc độ chỉ bằng 1/3. Tuy nhiên, Việt Nam nằm trong số những quốc gia châu Á có mức tăng trưởng Internet cao, là cơ sở để giới truyền thông tin tưởng vào tương lai của mô hình truyền hình này trong khoảng 5 năm tới.
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ IPTV 2.1 ĐỊNH NGHĨA: IPTV - Internet Protocol TV - là mạng truyền hình kết hợp chặt chẽ với mạng viễn thông. Nói rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng rộng IP phục vụ cho nhiều người dùng (user). Các user có thể thông qua máy vi tính PC hoặc máy thu hình phổ thông cộng với hộp phối ghép set topbox để sử dụng dịch vụ IPTV. Truyền hình Giao thức Internet (IPTV) là thành phần truyền hình của phẩm vật đa phương tiện mà nó cũng có thể bao gồm cả Internet, điện thoại, trò chơi (gaming), di động mạng tế bào và/hoặc các dịch vụ nối mạng gia đình. Trong bối cảnh bài viết này, IPTV không phải là luồng truyền hình được phát quảng bá qua Internet, mà là một phần của một dịch vụ được quản lý toàn diện cung cấp tới một cơ sở thuê bao qua một mạng khép kín.Rất có thể đây là mạng băng rộng của một công ty điện thoại đang hoạt động, được phát triển cho truyền thông thoại và dữ liệu, và đang nhanh chóng chuyển quá độ sang một mạng đa phương tiện hội tụ số nhờ sử dụng IPTV để phân phát nội dung truyền hình. Bị ám ảnh bởi nỗi lo ngại rằng các nhà khai thác truyền hình cáp sẽ và đang hướng đến các thị trường điện thoại đông dân của mình, các nhà khai thác truyền thông đang nắm lấy IPTV như một vũ khí không chỉ để chống lại cuộc tấn công của truyền hình cáp mà còn nắm bắt những khoản lợi nhuận mới từ thị trường mà không phải chỉ mới đây họ mới phục vụ. Lợi thế chính của IPTV là nó có khả năng cung cấp trải nghiệm truyền hình phong phú hơn nhiều cho các khán giả thông qua khả năng định địa chỉ và tính năng tương tác của nó. Trong thế giới sôi động của ngày hôm nay, thuê bao muốn xem cái gì họ muốn, khi nào họ muốn và ở đâu họ muốn. Thay vì phải trả tiền cho
các kênh không mấy khi được xem, do khả năng định địa chỉ của nó, IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ phân phát tới thuê bao chỉ những kênh mà thuê bao đó muốn xem. Chương trình là sẵn có cho bất kỳ người nào muốn xem nó và việc định giá theo từng món sẽ trở thành quy chuẩn. Đặc tính độc đáo và hấp dẫn nhất của IPTV là triển vọng của tính năng tương tác của nó. Không giống như hầu hết các kiến trúc truyền hình cáp truyền thống, dịch vụ IPTV đòi hỏi các đường truyền thông hai chiều giữa thuê bao và nhà cung cấp dịch vụ. Đối với IPTV, phương tiện truyền thông đó là giao thức Internet qua mạng băng rộng của nhà cung cấp dịch vụ và nó cho phép thuê bao truy nhập nội dung truyền hình theo đặt hàng cũng như nối mạng trò chơi, hội nghị video, nối mạng gia đình, mua hàng theo catalog, video theo yêu cầu, tin tức theo yêu cầu, dạy học tương tác và nhiều hơn nữa. Ngược lại, nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp quảng cáo có mục đích, chương trình tập trung và các tính năng giá trị gia tăng khác bổ sung thêm dòng lợi nhuận của họ. Các công ty điện thoại đương đại hiện đang ở thế bất lợi khi so sánh với các nhà khai thác đa dịch vụ (MSO – Multiple Service Operator) là những nhà có thể cung cấp dịch vụ ba thể loại (Thoại, Internet và Truyền hình). Đúng hơn là họ đang trong một cuộc đua để đạt được sự ngang bằng về dịch vụ video với các nhà khai thác truyền hình cáp và đang coi IPTV như một nền tảng phân phát truyền hình mới có tính chất cách mạng và cạnh tranh cao, đồng thời kết hợp tính tương tác và các ứng dụng giá trị gia tăng khác, tất cả đều có thể được gói gọn trong nền tảng băng rộng hiện có của họ. Hiện có hai phương pháp chính thu tín hiệu truyền hình Internet. Thứ nhất, sử dụng máy tính kết nối với dịch vụ truyền hình IPTV để nhận tín hiệu sau đó chuyển đổi thành tín hiệu truyền hình truyền thống trên những chiếc TV chuẩn. Thứ hai, sử dụng một bộ chuyển đổi tín hiệu (set top box). Thực chất bộ chuyển đổi tín hiệu này cũng chỉ đóng vai trò như một chiếc PC như ở phương pháp thứ nhất. Tất nhiên cùng với sự phát triển của công nghệ chắc chắn sẽ có những sản
phẩm TV có thể kết nối và thu nhận tín hiệu truyền hình trực tiếp từ đường truyền Internet.Bên cạnh đó người dùng còn có thể còn được chứng kiến sự phát triển của truyền hình IPTV không dây. Đây không còn là chuyện dự báo tương lai mà đã trở thành hiện thực đơn giản kết nối Internet không dây được thì IPTV cũng không dây được. IPTV có 2 đặc điểm cơ bản là: dựa trên nền công nghệ IP và phục vụ theo nhu cầu. Tính tương tác là ưu điểm của IPTV so với hệ thống truyền hình cáp CATV hiện nay, vì truyền hình CATV tương tự cũng như CATV số đều theo phương thức phân chia tần số, định trước thời gian và quảng bá đơn hướng (truyền từ một trung tâm đến các máy tivi thuê bao). Mạng CATV hiện nay chủ yếu dùng cáp đồng trục hoặc lai ghép cáp đồng trục với cáp quang (HFC) đều phải chiếm dụng tài nguyên băng tần rất rộng. Hơn nữa kỹ thuật ghép nối modem cáp hiện nay đều sản sinh ra tạp âm. So với mạng truyền hình số DTV thì IPTV có nhiều đổi mới về dạng tín hiệu cũng như phương thức truyền bá nội dung. Trong khi truyền hình số thông qua các menu đã định trước (thậm chí đã định trước hàng tuần, hoặc hàng tháng) để các user lựa chọn, thì IPTV có thể đề cao chất lượng phục vụ có tính tương tác và tính tức thời. Người sử dụng (user hoặc viewer) có thể tự do lựa chọn chương trình TV của mạng IP băng rộng. Với ý nghĩa đúng của phương tiện truyền thông (media) giữa server và user.
2.1.1 Hệ thống IPTV Hình 2.2Mô hình chi tiết về hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV Hệ thống gồm các khối chức năng chính sau đây: - Hệ thống cung cấp nội dung: 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 và các nguồn khác để chuyển sang hệ thống Head-end. -Hệ thống Head-end: thu, điều chế và giải mã nội dung hình ảnh và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa (encoder) để chuyển đổi nội dung này thành các luồng dữ liệu IP ở khuôn dạng mã hóa mong muốn. Hiện nay tín hiệu video chủ yếu được mã hóa MPEG-4/H.264 đảm bảo tốc độ khá thấp, cho phép triển khai tốt trên mạng truy nhập xDSL. Các chương trình sau khi được mã hóa sẽ được phân phối tới khách hàng trên các luồng IP Multicast qua mạng truy nhập và mạng lõi IP. Các chương trình này có thể được mật mã bởi các hệ thống bảo vệ nội dung. Tùy vào chương trình được chọn, STB của khách hàng sẽ chuyển
tới luồng multicast tương ứng sử dụng giao thức Internet Group Management Protocol (IGMP). Các thành phần của một Head-End: 1. Chảo thu vệ tinh và anten mặt đất (Satellite dishes and off-air antennas). 2. Bộ nhận và giải mã tín hiệu vệ tinh (Satellite receivers) 3. Bộ số hóa tín hiệu hình (Digital encoders): mã hóa tín hiệu hình theo chuẩn nén video hoặc MPEG-2 hoặc H.264. - Hệ thống Middleware: có vai trò gắn kết một số thành phần logic thành một hệ thống phần mềm IPTV/video hoàn chỉnh hơn. Hệ thống Middleware cung cấp giao diện NSD cho cả dịch vụ băng rộng và theo yêu cầu. Hệ thống này cũng được sử dụng như phần mềm liên kết để tích hợp các sản phẩm từ các nhà cung cấp khác nhau thành một mức ứng dụng. Middleware cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý EPG và STB, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai. Middleware là hệ thống điều khiển trung tâm của dịch vụ IPTV, nó thực hiện chức năng giao tiếp với STP theo cơ chế chủ - khách (client-server) điều khiển, cung cấp nội dung và đáp ứng yêu cầu dịch vụ của STP. Server – Middleware: Quản lý nội dung video Tạo/Thay dổi/ Xóa tải khoản người dùng Tạo giao diện Web, giao diện nội dung video Định nghĩa thể loại tính cước Điều khiển truy cập của khách hàng Đáp ứng yêu cầu dịch vụ của khách hàng Xử lý phiên làm việc Quản lý bản quyền nội dung chống sao chép và phân phối nội dung bất hợp pháp Chuẩn đoán lỗi từ xa
Client – STP Giao diện người dùng như: chương trình truyền hình, thư viện phim theo yêu cầu Hiển thị số chủ gọi (caller ID) trên màn hình TV Giao điện web TV Nhận và tích hợp tính hiệu điều khiển từ bộ điều khiển từ xa (remote control) Bản quyền (licence) Middleware thường được bán theo số lượng người dùng cuối và mỗi middleware chỉ làm việc tốt với một số STB nhất định (được nhà sản xuất middleware thử tốt), do đó nhà cung cấp dịch vụ viễn thông cần cân nhắc khi mua middleware. Bên cạnh đó nhà cung cấp thiết bị cần xây dựng đội ngũ xây dựng và tối ưu giao diện người dùng phù hợp nhu cầu cung cấp dịch vụ. - Hệ thống phân phối nội dung: Bao gồm các cụm máy chủ 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 dẻo. Hệ thống này thường được thiết lập phân tán, cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao. Tín hiệu video sẽ được phát qua luồng IP multicast tới STB và thông qua giao thức RSTP khách hàng có thể dừng tín hiệu hoặc tua ngược, xuôi tương tự như xem qua đầu DVD. -Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM): DRM giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tín hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đi trên mạng Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại STB ở phía thuê bao. DRM dùng để bảo mật nội dung các khóa giải mã của các thuê bao. Những nội dung được tải trên những máy chủ nội dung sẽ được mã hóa trước bằng hệ thống DRM và nó cũng cũng chỉ mã hóa nội dung broadcast để bảo mật sự phân bố đến Set-top Box (STB). Hệ thống có khả năng hỗ trợ chức năng mã hoá trong các Headend tương ứng và cung cấp khoá mật mã cho các Headend này. Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật
phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại, v.v ). Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống cơ sở hạ tầng khoá công cộng (Public Key Infrastructure, PKI). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng. - Mạng truyền tải: Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà cung cấp đến khách hàng. Ngoài yêu cầu mạng lõi tốc độ cao trên nền công nghệ IP, để đảm bảo chất lượng cho dịch vụ IPTV hiện nay phần mạng truy nhập thường sử dụng các đường truyền như cáp quang, xDSL. Trong thời gian tới, với sự phát triển của mạng truy nhập vô tuyến băng rộng và các kiến trúc mạng mới, dịch vụ IPTV sẽ được cung cấp cho cả các thiết bị di động. - Set-top Box (STB): Thiết bị đầu cuối phía khách hàng cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV. STB cũng có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truy nhập Web. 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.
Hình 2.3 set-top-box - Hệ thống quản lý mạng và tính cước: Hỗ trợ quản lí mạng và tính cước cho dịch vụ IPTV của khách hàng.
Hình 2.3 Hệ thống IPTV hoàn chỉnh 2.2MẠNG TRUYỀN DẪN: 2.2.1 Mạng trục (Core Network) Có 2 vấn đề cần quan tâm: 1. Băng thông đủ truyền tải luồng dữ liệu VoD, lên đến vài chục Gbps. 2. Chọn lựa giao thức định tuyến Multicast thích hợp. Công nghệ Ethernet với khả năng xử lý dữ liệu ngày càng cao, chi phí cổng rẻ cho phép nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đầu tư hạ tầng mạng dễ dàng. Tuy nhiên,
vấn đề tính toán đảm bảo băng thông cho mạng trục là cực kỳ quan trọng và phức tạp (xem tính toán băng thông mạng) đòi hỏi công tác dự báo nhu cầu chính xác và thực tế khai thác. IGMP snooping Thiết bị chuyển mạch nhận bản tin tham gia nhóm (IGMP join) multicast đến từ một cổng xác định, nhờ vào thông tin này thiết bị Switch sao chép dữ liệu đến đúng cổng có yêu cầu. Nói cách khác, trên hướng kết nối DSLAM và Switch (mạng kết tập) chỉ dữ liệu multicast của những kênh truyền hình đang được khách hàng thuộc DSLAM đó xem thì đó mới được gởi xuống DSLAM. IGMP snooping tối ưu băng thông cho hướng xuống. Giao thức định tuyến Multicast có thể là: PIM-SSM hoặc PIM-SM dựa trên giao thức định tuyến trong (IGP) hoặc P2MP LSP (Point To Multipoint Lable Switched Path). Trong đó, PIM-SM thường được khuyến cáo áp dụng khi số lượng nguồn dữ liệu multicast trong mạng lớn hoặc địa chỉ IP của nguồn multicast thường
xuyên thay đổi hay không xác định trước. Vì vậy, dịch vụ thoại, hội nghị truyền hình và chơi game qua mạng thường dùng giao thức muticast PIM-SM. Trong khi giao thức PIM-SSM hoặc P2MP LSP được khuyến cáo sử dụng cho dịch vụ IPTV. Nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khi triển khai dịch vụ Triple Play phải đối mặt với sự thay đổi cả hình thức kinh doanh và hạ tầng mạng. Trong đó, việc chuyển đổi mạng kết tập và mạng truy cập từ công nghệ ATM sang công nghệ Ethernet là xu hướng không thể tránh khỏi. 2.2.2 Mạng kết tập (Aggregation Network): Mạng kết tập hoạt động ở lớp 2 (mô hình OSI), không nhận biết luồng dữ liệu IP multicast. Vì vậy, tùy công nghệ sử dụng ở mạng kết tập việc truyền tải luồng dữ liệu multicast tới đầu cuối thuê bao có thể dùng: - Kỹ thuật quảng bá (thường được gọi là “Drop & Continue”) trong mạng kết tập SDH. - Kỹ thuật thiết lập kênh ảo điểm nối đa điểm cho mạng ATM. - IGMP snooping trên mạng Ethernet. Vấn đề đặt ra cho mạng kết tập sử dụng công nghệ Ethernet đó là: hiệu suất sử dụng băng thông, độ tin cậy cao, chất lượng dịch vụ đảm bảo (QoS) và tính hiệu quả trong vận hành, khai thác mạng. Độ tin cậy của mạng Ethernet chủ yếu dựa vào giao thức cây bắc cầu STP (Spanning Tree Protocol) để khôi phục hoạt động mạng. Tuy nhiên, thời gian hội tụ của STP là quá lớn (15 giây), không thể chấp nhận được đối với dịch vụ IPTV. Đòi hỏi mạng phải có thời gian hội tụ mạng dưới 1 giây, yêu cầu thiết bị mạng hỗ trợ giao thức RSTP (Rapid STP). Triển khai cả IGMP snooping và IGMP proxy để giúp tối ưu băng thông cho mạng Ethernet.
IGMP proxy DSLAM đại điện cho tất cả các thuê bao kết nối đến nó gởi bản tin tham gia nhóm multicast đến bộ định tuyến biên IP. Nhờ vậy làm giảm các bản tin IGMP join trên mạng, đồng thời giảm tải xử lý và đáp ứng của bộ định tuyến biên IP. Một đặc điểm nổi bật của IGMP proxy đó là làm tăng thời gian đáp ứng kênh (zapping time - thời gian từ lúc thuê bao nhấn chọn kênh cho đến lúc nội dung kênh xuất hiện trên màn hình TV). Do việc xử lý bản tin IGMP ngay tại DSLAM gần thuê bao hơn bộ định tuyến biên IP rất nhiều. Chất lượng dịch vụ (QoS): thường dùng Ethernet 802.1p, Ethertype, DSCP (DiffServ Code Points) để phân biệt các gói dịch vụ khác nhau và xác định phương thức chuyển tải lưu lượng khác nhau. 2.2.3 Mạng truy cập (Access Network) Có 3 yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu tăng băng thông cho mạng truy cập: - Sự gia tăng số lượng TV trong một hộ gia đình. Ngày nay, trung bình mỗi hộ gia đình tại Mỹ có 2.7 TV trong khi châu Âu là 1.5 [7]. - Dịch vụ truyền hình độ phân giải cao (HDTV - High Definition TV) ngày càng phổ biến. Băng thông cần thiết cho một kênh HDTV phụ thuộc rất nhiều vào chuẩn mã hóa, một kênh HDTV sẽ chiếm băng thông từ 8-20Mbps. - Sự thu hút của truyền hình theo yêu cầu ngày càng cao so với truyền hình quảng bá.
Để đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dịch vụ của khách hàng, nhà cung cấp dịch vụ cần tái thiết lại hạ tầng mạng truy cập của mình nhằm cung cấp băng thông rộng hơn đến nhà khách hàng 10Mbps (nếu không có kênh HDTV) và 20 Mbps (có HDTV) bằng nhiều kỹ thuật khác nhau: Cáp quang (FTTH - Fiber To The Home), đường dây thuê bao số (DSL) : ADSL2+ (băng thông 20Mbps) hoặc VDSL (băng thông 50Mbps). Việc chọn lựa điểm kết nối dịch vụ (injection point) hợp lý giúp nhà khai thác xác định đúng các đối tượng mạng cần xem xét để thực hiện nâng cấp mạng thỏa mãn nhu cầu dịch vụ. Ví dụ: Head-End quốc gia kết nối vào mạng trục IP quốc gia. Do đó, triển khai IPTV với nguồn hình cấp quốc gia cần xem xét nâng cấp các thành phần: mạng truc IP, mạng kết tập và mạng truy cập. Với nguồn hình nội hạt, điểm kết nối dịch vụ ngay tại các bộ định tuyến biên IP hoặc bộ chuyển mạch (Switch) của mạng kết tập Hình 3) vấn đề nâng cấp mạng chỉ tập trung ở mạng kết tập và mạng truy cập. 2.2.4 Mạng người dùng (Home Network) Mạng người dùng gồm một cổng vào (home gateway – có thể là modem DSL, bộ định tuyến) giao tiếp với mạng của nhà cung cấp có nghiệm vụ nhận nguồn hình IPTV và phân phát đến các STB khác nhau. Thiết bị đầu cuối (end point): STB, phone, mobile có thể dùng cáp đồng UTP hoặc vô tuyến (WiFi, DECT) để kết nối vào Home Gateway.
Hình 2.4 Điểm kết nối dịch vụ Home Gateway có khả năng nhận cấu hình tự động từ phía mạng nhà cung cấp dịch vụ (plug-and-play) để thiết lập kênh hoạt động cho các thiết bị đầu cuối gắn thêm vào Home gateway đảm bảo tính linh hoạt và mở rộng dịch vụ. 2.2.5 Mạng quản lý (Network Management) Mạng đa dịch vụ cần sử dụng băng thông mạng hiệu quả, độ tin cậy cao và đảm bảo chất lượng dịch vụ nên công cụ hỗ trợ quản lý, vận hành, khai thác, chuẩn đoán lỗi là vấn đề hết sức thiết thực cần quan tâm đúng mức và trang bị hệ thống tương xứng. Hệ thống hỗ trợ vận hành, khai thác và quản lý mạng là ưu tiên hàng đầu cần xem xét đầu tư khi triển khai đa dịch vụ trên hạ tầng mạng chung. Việc chọn lựa giải pháp quản lý tốt sẽ giúp nhà cung cấp dịch vụ giảm chi phí vận hành, khai thác hệ thống và chi phí chăm sóc, hỗ trợ khách hàng, nâng cao chất lượng dịch vụ. Tạo điều kiện cho nhà cung cấp dịch vụ tập trung tiềm lực vào các vấn đề khác đem lại doanh thu nhiều hơn.
Hệ thống phải có khả năng phát hiện nhận biết thiết bị (khi thiết bị đầu cuối kết nối vào mạng) và tự động cài đặt cấu hình cho đầu cuối khách hàng. Việc triển khai dịch vụ IPTV sẽ ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc mạng của nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải có kế hoạch triển khai nâng cấp hạ tầng mạng đáp ứng nhu cầu băng thông cho dịch vụ cả trong mạng trục, mạng kết tập và mạng truy cập. Việc tính toán băng thông cũng như dự báo nhu cầu dịch vụ là công tác cần xem xét trong quá trình xây dụng và triển khai dịch vụ. 2.3 CÁC DỊCH VỤ CUNG CẤP: Cung cấp các dịch vụ quảng bá: Quảng bá ti vi (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: thông tin tương tác (Interactive Information); truyền hình tương tác (Interactive TV); công 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). Một số dịch vụ điển hình của IPTV: Dịch vụ truyền hình: các nội dung truyền hình được quảng bá theo lịch trình thời gian cố định như truyền hình truyền thống. Sự lựa chọn các gói kênh theo yêu cầu của khách hàng có thể bao gồm các kênh truyền hình công cộng (public), các kênh truyền hình trả tiền (pay TV), các kênh truyền hình được ưa thích, các kênh về mua sắm, các kênh về thời trang, v.v Dịch vụ truyền hình theo yêu cầu: việc phát các nội dung truyền hình được lựa chọn bắt đầu khi người sử dụng lựa chọn nội dung đó. Thông thường, nội dung là
các bộ phim hay các phim đã được ghi lại từ một thư viện. Dịch vụ này có thể được sử dụng trong một thời gian giới hạn. Các chức năng thường giống như chức năng của máy ghi hình (VCR) hay đầu DVD (DVD player): phát hình (play), dừng hình (pause), tua hình (fast forward), v.v Máy ghi hình các nhân (Personal Video Recorder, PVR): PVR là một thiết bị điện tử dân dụng cho phép ghi lại các nội dung quảng bá để xem lại ở một thời điểm sau đó. Máy ghi hình cá nhân qua mạng (Network PVR, NPVR): đây là phiên bản sử dụng trên mạng của PVR. Nó có thể được xem như là một VCR ảo với việc lưu trữ và các chức năng khác cung cấp từ mạng. Nội dung truyền hình quảng bá có thể được ghi và xem lại sau đó. Hướng dẫn chương trình điện tử (Electronic Program Guide, EPG): một hướng dẫn để cung cấp cho người sử dụng các thông tin về các chương trình IPTV đang và sắp phát. Có thể nói một EPG là phương thức để người sử dụng tìm kiếm các nội dung của nhà cung cấp. Các dịch vụ thông tin: các dịch vụ thông tin có thể bao gồm tin tức thời sự, tin thể thao, dự báo thời tiết, thông tin về các chuyến bay, các sự kiện trong khu vực/địa phương, v.v Truyền hình tương tác: “kênh phụ” (back-channel) IP không chỉ cung cấp khả năng lấy thông tin mà còn cho phép tương tác với các show truyền hình hoặc khởi tạo các ứng dụng liên kết đến các chương trình đang chạy. Các ví dụ điển hình của truyền hình tương tác là tham dự vào các trò chơi truyền hình, bình chọn qua truyền hình, phản hồi của người xem truyền hình, các chương trình thương mại, v.v Các ứng dụng tương tác: sự tương tác không chỉ được liên kết đến một chương trình truyền hình truyền thống. Đấu giá, mua sắm, dịch vụ ngân hàng là các ứng dụng truyền hình được sử dụng rộng rãi, tạo ra sự hội tụ của thiết bị và sự phát triển các giao diện người sử dụng mới. Truyền hình khiến cho việc sử dụng các ứng dụng tương tác (giống như việc sử dụng Internet) trở thành một trong những
thành phần chiếm ưu thế của IPTV/VoD tương lai. Đây cũng là một yếu tố khác biệt chủ yểu nhất so với truyền hình quảng bá truyền thống vốn không có một “kênh phụ” nào (có chăng là một đường điện thoại). Các ứng dụng băng rộng: các ứng dụng dùng cho người tiêu dùng và doanh nghiệp cũng có thể được thực hiện thông qua hạ tầng IPTV/VoD như hội nghị truyền hình, đào tạo từ xa, giám sát an ninh, v.v Pay-per-View (PPV): là hình thức trả tiền để xem một phần chương trình truyền hình, ví dụ: trả tiền để xem một sự kiện thể thao hay trả tiền để nghe một bản nhạc. Hệ thống cung cấp một kênh phim truyền hình theo hình thức PPV cho các thuê bao. Trò chơi theo yêu cầu (Games on Demand): dịch vụ này sẽ cung cấp nhiều loại game tùy chọn đến thuê bao từ một danh sách có sẵn. IPTV yêu cầu game đơn giản dựa trên HTML. Âm nhạc theo yêu cầu (Muics on Demand): các thuê bao có thể xem những clip ca nhạc theo yêu cầu, giống như dịch vụ VoD. Truyền hình của hôm trước (TV of Yesterday, TVoY): dịch vụ này cho phép thuê bao xem phim truyền hình đã được phát những ngày trước. Karaoke theo yêu cầu (Karaoke on Demand): các thuê bao có thể chọn và xem các bài Karaoke qua Set-top Box (STB) trên TV. Từ list các bài karaoke đã được giới thiệu, thuê bao có thể mua một hoặc nhiều bài hát cùng lúc. Dịch vụ sẽ được triển khai trong tương lai
Bảng 2.1 Các dịch vụ cung cấp Nhóm Mô tả về dịch vụ Tên dịch vụ dịch vụ Truyền hình Dịch vụ phát các kênh truyền hình quảng bá quảng bá thông thường. Ví dụ: các (Linear/Broadcast kênh quảng bá VTV1, VTV2, TV ) HTV7, HTV9, Truyền hình quảng bá cho phép Linear Broadcast người dùng tạm dừng, xem lại, TV with Trick xem tiếp, bỏ qua các đoạn quảng Dịch vụ Modes cáo, ghi lại chương trình bằng các quảng bá đầu ghi. (Broadcast Dịch vụ cung cấp cho người dùng Service) Multi-angle xem nhiều góc quay của một phim service (như 3D) hoặc một trận bóng đá Electronic Dịch vụ hướng dẫn trực tiếp trên Program Guide màn hình về lịch phát sóng, danh (EPG) sách các phim, cước phí vv Quảng cáo truyền Quảng cáo kèm theo các chương hình truyền thống trình truyền hình truyền thống Phim theo yêu Cho phép khách hàng lựa chọn cầu - Video on phim ưa thích và có trả phí Dịch vụ Demand (VoD) theo yêu Nhạc theo yêu Cho phép khách hàng lựa chọn các cầu (On cầu - Music on video clip, bản nhạc ưa thích và có Demand Demand (MoD) trả phí. Service) Game theo yêu Cho phép khách hàng lựa chọn các cầu - Game on game ưa thích và có trả phí.
Demand (GoD) Thanh toán theo Xem các chương trình phải trả phí nội dung (Pay Per (đăng ký các chương trình theo lịch View – phát hoặc là chương trình mới) PPV,OPPV, IPPV) Thông tin chung Các dịch vụ thông tin thông thường ( T-information ) trên truyền hình như tin thời sự, thời tiết, giá cả thị trường vv Dịch vụ thông tin qua truyền hình cung cấp cho khách hàng khả năng trao đổi thông tin thông qua IPTV T-communication dưới các hình thức như email, tin nhắn, chat, duyệt web, Video Dịch vụ conferencinf vv tương tác Dịch vụ giao dịch ngân hàng, mua Thương mại (T- (Interactive sắm, đặt chỗ khách sạn, tàu, máy commerce) bay, vé xem ca nhạc vv tại nhà Service) Cho phép người xem tham gia trực tiếp các trò chơi trên truyền hình. Dịch vụ voting Ví dụ: Thamgia trò chơi Hugo từ thiết bị điều khiển từ xa của tivi, Giải trí (T- Các trò chơi, karaoke, xem ảnh, sổ entertainment ) xố, nhật ký điện tử vv. Có thể chơi 1 mình hoặc nhóm Thông tin chính Các thông tin về chế độ, chính sách
sách (T- xã hội liên quan đến chính phủ, government) thành phố, phường, quận Interactive Dịch vụ hướng dẫn tìm kiếm, tra Program Guide cứu nội dung trên TV theo các chủ (IPG) đề mà khách hàng lựa chọn (tương tác). Electronic Contents Guide (ECG) Quảng cáo theo yêu cầu của doanh Quảng cáo chọn nghiệp (tập trung vào một số đối lọc (Targeted tượng khách hàng nhất định, không Advertising) quảng bá toàn mạng).
Chương 3 CÁC KỸ THUẬT TRONG IPTV 3.1 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ: 3.1.1 Khái quát về công nghệ được sử dụng Khác với các sản phẩm Web TV hiện đang hiện hữu trên mạng Internet (như Joost), IPTV được cung cấp qua một mạng IP do nhà khai thác mạng kiểm soát. Điều này đảm bảo cho việc băng thông theo yêu cầu luôn sẵn sàng cho việc truyền dẫn các dịch vụ IPTV đầu cuối tới đầu cuối (end-to-end) và do đó khách hàng thu được các chương trình truyền hình và nội dung video theo chuẩn (standard – SD) và phân giải cao (high-definition – HD) ở chất lượng đỉnh ở các thiết bị truyền hình tại gia. Đây là một tiêu chí quan trọng cho các nhà cung cấp các chương trình truyền hình và nội dung video, luôn đặt giá trị lớn nhất vào chất lượng nội dung và màn hình của họ. Ngược lại, chất lượng hình ảnh và độ phân giải của các dịch vụ Web-TV được xem là thấp hơn. Do hỗ trợ IP Multicast, các mạng IP được các nhà khai thác mạng kiểm soát cũng được tạo nền tảng cần thiết cho việc phân phối các chương trình truyền hình hiệu quả và tận dụng nguồn lực để nhiều khách hàng có thể xem đồng thời. Bên cạnh việc cung cấp lập trình TV, Video theo yêu cầu (VoD) là một dịch vụ quan trọng nhất trong chuỗi sản phẩm IPTV. VoD cho phép khách hàng lựa chọn nội dung từ một “kho video ảo” tổng hợp và để xem nội dung này tức thì mà không bị trễ. Điều này tránh được các hạn chế như thực hiện một chuyến viếng thăm một kho video hay đợi tải mất thời gian, và xem nội dung được thực hiện dễ dàng và thân thiện với khách hàng.
Hình 3.1 Cấu trúc giải pháp IPTV Hình 3.1 cho thấy cấu trúc cơ bản của một giải pháp IPTV. Các chương trình truyền hình được thu ở các head end, ví dụ qua vệ tinh, và được xử lý để truyền dẫn IPTV. Các chương trình được phân phối đến cho các khách hàng qua việc tạo luồng Multicast IP qua mạng lõi IP và các mạng truy nhập. Mã hoá trực tuyến sẽ được thực hiện nhờ có một hệ thống bảo vệ nội dung. Phụ thuộc vào chương trình được lựa chọn, thiết bị set-top-box (STB) sẽ chuyển sang luồng multicast phù hợp sử dụng giao thức quản lý nhóm Internet (Internet Group Management Protocol - IGMP). Nội dung video sẽ sẵn sàng ở Server VoD và được bảo vệ bằng các phương tiện của hệ thống bảo vệ nội dung. Một bộ phim được lựa chọn sẽ được truyền tải qua định luồng đơn hướng IP (IP Unicast Streaming) đển STB. Bằng các phương thức của giao thức định luồng thời gian thực (Real Time Streaming Protocol - RSTP), khách hàng có thể dừng phim hoặc tua trở lại hoặc chuyển tiếp giống như cách với đầu ghi video hoặc đầu DVD. Việc truyền dẫn sẽ được tách logic từ truy cập Internet của khách hàng, nhưng sử dụng cùng đường dây truy nhập. Ví dụ, các kênh ảo ATM (VC) hoặc các LAN ảo Ethernet (VLAN) khác nhau sẽ được sử dụng cho mục đích này. Việc tách biệt này đảm bảo cho dữ liệu IPTV được truyền đi với chất lượng đảm bảo.
Dịch vụ và quản lý người sử dụng (NSD) sẽ làm nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ IPTV và quản lý dữ liệu khách hàng. STB thông tin với hệ thống này để nhận các thông tin cụ thể về khách hàng và các dịch vụ, và để tiến hành các giao dịch như cho thuê video. Các mô hình kinh doanh khác nhau như trả theo lần xem, thuê theo thời gian và thuê bao các gói dịch vụ đều được hỗ trợ. Khách hàng có thể lựa chọn nhiều dịch vụ khác nhau qua một giao diện NSD thu hút trực tiếp tại thiết bị truyền hình. Hệ thống bảo vệ nội dung sẽ cho phép việc mã hoá các chương trình truyền hình và nội dung VoD. Nó cũng cung cấp khoá cần thiết để giải mã ở STB. Để biết chắc liệu một khách hàng được phép vào nội dung yêu cầu thu được (ví dụ liệu khách hàng có thuê video) hệ thống bảo vệ nội dung sẽ thực hiện một yêu cầu trực tiếp tới dịch vụ và hệ thống quản lý NSD. Hệ thống quản lý nội dung cũng sẽ thực hiện xử lý nội dung VoD và thông tin dữ liệu đi kèm. Thông tin dữ liệu sẽ cung cấp thông tin chi tiết về nội dung, gồm nhan đề, giám đốc sản xuất, ngôi sao màn bạc, mô tả, thời gian phim được chiếu và chi phí. Một hướng dẫn chương trình điện tử (EPG) luôn sẵn sàng cho các chương trình truyền hình; nó cung cấp thông tin toàn diện về các chương trình sẵn sàng cho các ngày hay các tuần. Dữ liệu video và audio được truyền tải ở dạng nén. Các kỹ thuật nén MPEG-2 và H.264/MPEG-4-AVC được sử dụng cùng cách với các dịch vụ TV số khác. Dữ liệu video và audio được mã hoá sẽ được truyền tải qua mạng IP được gói trong luồng truyền tải MPEG-2. Trong khi truyền hình số truyền thông qua vệ tinh, cáp hay vô tuyến sẽ gói nhiều chương trình vào trong một luồng truyền tải MPEG2 duy nhất, với riêng IPTV, một chương trình được gói trong mỗi luồng truyền tải. Kết quả là băng thông duy nhất cho chương trình thực tế được lựa chọn là được cần đến cho truyền tải.
Tốc độ dữ liệu cho độ phân giải SD nằm trong khoảng 3-5Mbit/s với nén MPEG-2, và với H.264 trong khoảng 2 – 2.5Mbit/s. Tốc độ dữ liệu cho phân giải HD với H.264 nằm trong khoảng 12 – 15 Mbit/s. Hình 3.2 Tốc độ dữ liệu IPTV và các công nghệ DSL Hình 3.2 cho thấy các tốc độ dữ liệu IPTV so sánh với băng thông hiện có cho các công nghệ truy nhập DSL khác nhau. Như Hình 2 cho thấy, việc truyền tải nội dung HD cần phải sử dụng ADSL+2 hay VDSL2. Nếu nhiều luồng dữ liệu được cần đến đồng thời, ví dụ nếu có nhiều đầu thu TV ở gia đình hay cần ghi lại đồng thời trên bộ ghi video gia đình, kết nối băng rộng phải hỗ trợ kịp thời các tốc độ dữ liệu cao hơn. Các công nghệ truy nhập băng rộng ngoài DSL cũng có thể được sử dụng – các mạng quang thụ động (Passive Optical Network – PON) và các công nghệ vô tuyến như WiMAX. Việc ghi cá thể hoá trên mạng (mạng dựa trên đầu ghi video cá nhân, nPVR) là một giải pháp khả thi để giải phóng các nút cổ chai ở đường dây truy nhập, ít nhất khi ghi các chương trình. Điều này cho phép ghi nhiều chương trình song song hoặc chồng lên nhau cho một khách hàng. Nếu nhiều khách hàng muốn ghi
chương trình tương tự, chỉ cần chương trình đó được lưu trữ vật lý một lần trên mạng. Các chương trình đã được ghi sau đó sẽ được bật ở cách tương tự như VoD với luồng đơn hướng (unicast) IP từ máy chủ (server) trên mạng đến STB. Các ứng dụng khác ngoài TV và VoD cũng được cung cấp cùng với IPTV. Ví dụ, các khách hàng có thể gọi đến các trang Web trên máy truyền hình đọc thư điện tử hay chơi trò chơi. Tuy nhiên, nên chú ý đảm bảo rằng màn hình đồ họa và các lựa chọn chạy chương trình phải được điều chỉnh cho TV. Độ phân giải màn hình, cỡ và khoảng cách xem khác biệt đáng kể so với PC và NSD thường sử dụng một điều khiển từ xa như là một thiết bị đầu vào. Các ứng dụng tương tác cũng sẽ đóng một vai trò quan trọng trong tương lai. Các ví dụ điển hình gồm các lá phiếu quyết định trong các cuộc thi năng khiếu, hội tụ với các dịch vụ TV di động, kết hợp với các dịch vụ truyền thông như chát và nhắn tin, tích hợp của IPTV ở mạng gia đình, tiếp cận với các cung cấp trên Internet và cá nhân hoá việc cung cấp chương trình và quảng cáo. Thật thú vị chứng kiến chương trình truyền hình truyền thống sẽ phát triển hơn nữa dưới ảnh hưởng của IPTV và nhiều dịch vụ đa phương tiện mới khác được cung cấp trên Internet. 3.1.2Băng thông: 3.1.2.1 Khái niệm: Bandwidth, theo Lạc Việt Từ Điển có nghĩa là "dải tần ( dải tần số )", hay theo một số trang web thì nó là "băng thông". Thực ra nếu những ai hoạt động trong lĩnh vực viễn thông thì chắc sẽ hiểu rõ hơn về khái niệm này. - Khái niệm Bandwidth (the width of a band of electromagnetic frequencies) ( dịch nôm na là độ rộng của một dải tần số điện từ ), đại diện cho tốc độ truyền dữ liệu của một đường truyền, hay, chuyên môn một chút, là độ rộng (width) của một dải
tần số mà các tính hiệu điện tử chiếm giữ trên một phương tiện truyền dẫn. - Nói chung, bandwidth đồng nghĩa với số lượng dữ liệu được truyền trên một đơn vị thời gian. Bandwidth cũng đồng nghĩa với độ phức tạp của dữ liệu đối với khả năng của hệ thống. Ví dụ, trong 1 giây, download 1 bức ảnh sẽ tốn nhiều bandwidth hơn là download 1 trang văn bản thô ( chỉ có chữ ). - Trong lĩnh vực viễn thông, bandwidth biểu diễn cho tốc độ truyền dữ liệu (tính theo bit) trên một giây ( thường gọi là bps ). Vì thế, một modem với 57,600 bps ( thường gọi là 56K modem ) có bandwidth gấp đôi so với 28,800 bps modem. - Trong từng ngữ cảnh riêng, việc định nghĩa bandwidth lại khác đi một chút, nhưng chúng ta sẽ không đi quá sâu, mà hãy quay lại với những gì gần gũi với chúng ta, đó là bandwidth với máy chủ, tác động của nó tới trang web của chúng ta. Và vì vậy, chúng ta sẽ hiểu một cách đơn giản, càng có nhiều bandwidth, website của chúng ta càng có nhiều khả năng xử lý các yêu cầu trong một khoảng thời gian nhất định. 3.1.2.2 Tính toán băng thông mạng Ảnh hưởng của dịch vụ đến băng thông mạng: - Dịch vụ IPTV: ảnh hưởng chủ yếu đến băng thông mạng kết tập và mạng truy cập đồng thời phụ thuộc vào số lượng kênh IPTV phát trên mạng. - Dịch vụ VoD: ảnh hưởng rất lớn đến băng thông mạng trục và phụ thuộc vào số lượng thuê bao sử dụng dịch vụ VoD. Với dịch vụ VoD, nhà cung cấp cần xem xét khả năng đầu tư các thiết bị lưu trữ (storage) nguồn Video đặt phân tán trong mạng kết tập hoặc mạng truy cập để lưu các bộ phim mới, phim thông dụng dự báo nhiều người xem nhằm giảm lưu lượng điểm – điểm (unicast) trên mạng.
Với dịch vụ IPTV, cần tối ưu việc sử dụng băng thông bằng cách thiết kế mạng với điểm sao chép luồng multicast (leaf multicast) càng gần khách hàng càng tốt, hướng tới khả năng chỉ thực hiện sao chép nội dung multicast tại cổng vào nhà thuê bao. Tổng số kênh IPTV xác định tổng băng thông mạng cần để cung cấp dịch vụ. Ví dụ: nếu có 100 kênh IPTV được mã hóa bằng H.264 (2Mbps/STV), thì yêu cầu băng thông dành cho IPTV trên mỗi đường truyền (link) là 200Mbps. Với dịch vụ xem phim theo yêu cầu (VoD), việc truyền tải luồng (stream) dữ liệu video đến người xem dùng unicast, mỗi người xem sẽ chiếm băng thông trên mạng tương một kênh IPTV. Do đó, dịch vụ VoD sẽ chiếm tài nguyên mạng nhiều hơn: Thông thường để tính toán băng thông cho dịch vụ VoD, người ta đưa ra con số dự báo số khách hàng xem VoD bằng 10% tổng số thuê bao IPTV[2]. Ví dụ: hệ thống có 10.000 thuê bao IPTV thì lượng khách hàng xem VoD dự đoán là 1.000, với luồng video mã hóa chuẩn H.264 (2Mbps/STV) thì băng thông mạng cần để đáp ứng dịch vụ VoD là 2Gbps. Băng thông yêu cầu cho cả IPTV và VoD sẽ tương đương: 2.2Gbps.
Bài toán tính lưu lượng dịch vụ cho toàn mạng là một bài toán phức tạp, đôi khi cần phải dựa vào thực tế khai thác, thói quen sử dụng dịch vụ của từng địa bàn dân cư, từng khu vực cụ thể để tính toán và có các điều chỉnh lưu lượng hợp lý trong quátrìnhkhaithác. Tóm lại khi tính toán băng thông mạng để triển khai cung cấp dịch vụ IPTV và VoD nhà cung cấp dịch vụ viễn thông cần quan tâm đến các vấn đề sau: Chọn chuẩn mã hóa: - MPEG-2 : 3.5-5Mbps/kênh truyền hình chuẩn (STV) - H.264 (MPEG-4 part 10) : 2Mbps/STV 8-12Mbps/kênh truyền hình phân giải cao (HDTV) Như vậy, nếu dùng chuẩn mã hóa H.264 băng thông mạng sẽ được tiết kiệm hơn, nhưng giá STP/H.264 lại đắt hơn STP/MPEG-2. Lợi về băng thông cho nhà cung cấp dịch vụ, nhưng chi phí đầu tư ban đầu của khách hàng cao. Băng thông mạng: - Dịch vụ IPTV: ảnh hưởng đến băng thông mạng kết tập và mạng truy cập và phụ thuộc vào số lượng kênh IPTV phát trên mạng. - Dịch vụ VoD: ảnh hưởng rất lớn đến băng thông mạng trục và phụ thuộc vào số lượng thuê bao sử dụng dịch vụ VoD Bài toán tính lưu lượng dịch vụ cho toàn mạng là một bài toán phức tạp, đôi khi cần phải dựa vào thực tế khai tác và thói quen sử dụng dịch vụ của từng địa bàn dân cư, từng khu vực cụ thể để tính toán và tùy tình hình thức tế khai thác cần có các điều chỉnh lưu lượng hợp lý. Để tối ưu băng thông mạng đáp ứng đủ băng thông mạng cung cấp dịch vụ IPTV, thiết bị mạng cần hỗ trợ tính năng Multicast (đối với mạng trục) và IGMP (đối với mạng kết tập và mạng truy cập, trong tương lai sẽ là mạng thuê bao). 3.1.3 Phương thức truyền:
Nói một cách giản đơn, trong hệ thống IPTV hình ảnh video do các phần cứng thu thập theo thời gian thực (real time), thông 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 3.3 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 3.3Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá
Hình 3.4 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 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. Hình 3.4Nguyên lý hoạt động của hệ thống theo yêu cầu VOD
3.2 CÔNG NGHỆ STREAMING: Đối với các sự kiện truyền hình trực tiếp phải sử dụng các công cụ cung cấp live streaming kèm theo như:Microft-Windows Media server, Real - Helix Universal Server, Adobe - Flash Media streaming Server. Công nghệ streaming cho phép các multimedia server truyền đi qua mạng Internet (IP) các dòng dữ liệu liên tiếp có thể giải nén và hiển thị ngay lập tức khi tới phía người dùng. Để download về một đoạn phim ngắn cũng có thể mất tới vài phút trong khi các dữ liệu video sử dụng công nghệ streaming chỉ mất vài giây để có thể hiển thị. Tính năng này khiến các công nghệ streaming tiết kiệm được thời gian cho người sử dụng (thậm chí khi sử dụng modem 28.8kbps). 3.2.1StreamingVideo Với các định dạng file video truyên thống, dữ liệu chỉ có thể hiển thị khi đã được download toàn bộ, vì vậy đối với các file video chất lượng cao có dung lượng lớn thì công việc này sẽ tiêu tốn rất nhiều thời gian. Streaming video thì khác nó tiết kiệm thời gian cho người dùng bằng cách sử dụng các công nghệ giải nén kết hợp với player hiển thị dữ liệu đồng thời trong lúc vẫn tiếp tục download. Quá trình này được gọi là buffering và có thể được diễn giải như sau : thay vì được gửi một lần duy nhất, dữ liệu streaming video sẽ được truyền đi thành các gói nhỏ, ban đầu player sẽ lấy về một phần chia nhỏ đó của dữ liệu video trước khi hiển thị, đồng thời trong lúc hiển thị các gói dữ liệu còn lại sẽ lần lượt được lấy về để kịp cho việc hiển thị tiếp theo. Trước khi công nghệ streaming ra đời vào năm 1995, các trang Web đơn thuần vẫn chỉ là các trang tĩnh, nghèo nàn về hình ảnh đông và âm thanh. Tuy nhiên so sánh với chất lượng của TV truyền thống thì chất lượng của video online là không
chấpnhậnđược. Ngày nay, công nghệ streaming video phát triển rất nhanh, các nhà nghiên cứu và phát triển dường như rất hứng thú trong lĩnh vực này. Chúng ta có thể hoàn toàn hy vọng chất lượng của video streaming đạt được mức chất lượng TV truyền thống,thậm chí bằng cả chất lượng DVD. Với công nghệ streaming, các nhà cung cấp dịch vụ có thể tạo, phân phối và hiển thị các streaming video dưới các định dạng của công nghệ streaming (như RM, MOV và ASF). Streaming Video thường được sử dụng trong lĩnh vực giải trí hoặc dạy học, dùng để lưu trữ các tuyển tập các file video hoặc các bài học, cung cấp cho người dùng các tiện ích như tìm kiếm, liệt kê, và khả năng hiển thị hoặc hiển thị lại các dữ liệu video theo yêu cầu. Streaming Video được thể hiện dưới hai dạng : Video theo yêu câu (on demand) vàVideothờigianthực(liveevent). Video theo yêu cầu là các dữ liệu video được lưu trữ trên multimedia server và được truyền đến người dùng khi có yêu cầu, người dùng có toàn quyền để hiển thị cũng như thực hiện các thao tác (tua, dừng, nhẩy qua ) với các đoạn dữ liệu này. Video thời gian thực là các dữ liệu video được convert trực tiếp từ các nguồn cung cấp dữ liệu theo thời gian thực (máy camera, microphone, các thiết bị phát dữ liệu video ). Các dữ liệu này sẽ được multimedia phát quảng bá thành các kênh người dùng sẽ chỉ có quyền truy nhập bất kỳ kênh ưa thích nào để hiển thị dữ liệu mà không được thực hiện các thao tác tua, dừng vv trên các dữ liệu đó (giống như TVtruyềnthống). Video Stream sử dụng các giao thức RTP, MMS hay HTTP vv để truyền dữ liệu theo dạng streaming qua mạng Internet, đồng thời sử dụng các chuẩn nén để giảm dung lượng dữ liệu, cung cấp khả năng nén dữ liệu tại nhiều mức nén, nhiều kích thước hiển thị để có thể phù hợp với độ rông băng thông của nhiều mạng truyền dẫn để tối ưu hoá việc truyền dữ liệu qua mạng. Cũng chính vì vậy việc truyền các
Streaming Video qua mạng sẽ phụ thuộc rất nhiều vào các sản phẩm phần mềm Video Streaming Server. 3.3CÔNG NGHỆ FLASH: Flash là tên gọi tắt của Macromedia Flash do hãng Macromedia phát triển. Sau này,Adobe đã mua lại Macromedia!Ban đầu, Flash là kỹ thuật xử ảnh theo dạng vector. Với kỹ thuật này, bạn có thể phóng to và thu nhỏ hình, chữ mà vẫn không bị "bể", không bị "răng cưa". Về sau, Flash được phát triển với khả năng tương tác "đa phương tiện, đa truyền thông" (multimedia). Tức là nó xử lý được với âm thanh, phim, .v.v và cả lập trình sự kiện (action script) tương tác với ngường dùng. Một tập tin flash thường có phần mở rộng là .SWF (hoặc có thể là .EXE) Flash hiện nay đang được sử dụng rộng rãi và hiển nhiên đến mức bạn coi nó là 1 thành phần mặc định của trình duyệt như Internet Explore hoặc Firefox, tuy nhiên thực tế , để hiển thị flash , bạn cần cài đặt trình điều khiển flash player vào máy. Flash có tác dụng hiển thị được nhiều nội dung trong 1 không gian web chật hẹp, flash tạo hiệu ứng khiến người truy cập dễ để ý vào,có tác dụng đối với các quảngcáogiớithiệu .Flash có nhược điểm là dung lượng lớn, tuy nhiên đối với tốc độ đường truyền và máy chủ web hiện nay thì vấn đề này không phải là nhược điểm lớn, ngoài ra flash còn có 1 nhược điểm nữa là không được phát hiện bởi máy chủ tìm kiếm, do đó nếu định xây dựng 1 website hoàn toàn bằng flash thì bạn cần suy nghĩ kỹ vấn đề này! 3.4 CÁC CHUẨN NÉT HIỆN NAY: Với một thiết bị lưu hình kỹ thuật số thông thường, ảnh sau khi được số hoá sẽ được nén lại. Quá trình nén sẽ xử lý các dữ liệu trong ảnh để đưa hình ảnh vào một
không gian hẹp hơn như trong thiết bị nhớ kỹ thuật số hoặc qua đường dây điện thoại, 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 MPGE1/ MPGE2/ MPGE4. Nhìn chung, có hai nhóm tiêu chuẩn chủ yếu: nhóm một gồm định dạng nén MJPEG và Wavelet; và nhóm hai gồm các định dạng chuẩn còn lại. Sơ lược nguyên tắc nén ảnh áp dụng ở MJPEG và Wavelet Tính chất chung của các ảnh số là tương quan giữa các pixel ở cạnh nhau lớn, điều này dẫn tới dư thừa thông tin để biểu diễn ảnh. Việc dư thừa thông tin dẫn tới việc mã hoá không tối ưu. Do vậy, ta cần tìm phương án biểu diễn ảnh với tương quan nhỏ nhất, để giảm thiểu độ dư thừa thông tin của ảnh. Có 2 kiểu dư thừa thông tin như sau: - Dư thừa trong miền không gian: là tương quan giữa không gian pixel của ảnh (các pixel lân cận của ảnh có giá trị gần giống nhau, trừ những pixel ở giáp đường biên ảnh) - Dư thừa trong miền tần số: là tương quan giữa những dải màu hoặc các dải phổ khác nhau. Trọng tâm của các nghiên cứu về nén ảnh là giảm bớt một số bit để biểu diễn ảnh bằng việc loại bỏ dư thừa trong miền không gian và miền tần số càng nhiều càng tốt. Các chuẩn nén MJPEG và Wavelet đều tuân theo nguyên tắc tìm ra các phần tử dư thừa miền không gian (mỗi Frame nén tự động). Trong khi đó, đặc trưng của các chuẩn nén thuộc nhóm 2 là loại bỏ dư thừa ở cả miền không gian và miền tần số của ảnh. - MJPEG là định dạng nén ảnh lâu đời nhất và đã được dùng phổ biến. Khi dùng chuẩn nén MJPEG, ảnh được phân chia thành các khối vuông ảnh, mỗi khối vuông có kích thước 8 x 8 pixel và biểu diễn mức sám của 64 điểm ảnh. Mã hoá biến đổi cosin rời rạc DCT (Discrete Cosin Tranform) trong chuẩn nén này khai thác sự tương đồng giữa các pixel trong mỗi khối, để lấy ra các biểu diễn ảnh với tương quan nhỏ. Chuỗi biểu diễn sẽ bị rút ngắn, tuỳ theo mức nén của hệ thống hiện hành
với qui trình rút ngắn chuỗi biểu diễn. Vì vậy, hình ảnh sau khi giải nén thường có nhiều sai lệch so với ảnh gốc.Ở chuẩn nén Wavelet, thay vì mã hoá theo từng khối 8 x 8, việc thực hiện trên toàn bộ bề mặt ảnh, một loạt các bộ phận lọc ở khâu chuyển đổi sẽ phân tích các dữ kiện về từng điểm ảnh và cho ra một tập các hệ số. Do chuẩn Wavelet có tác dụng với toàn bộ bề mặt ảnh, nên các sai lệch ở ảnh giải nén sẽ khác với MJPEG. Hiệu ứng ghép mảnh không xảy đến với ảnh được quan sát, nhưng độ phân giải hình ảnh giảm cũng như một vài vết mờ sẽ xuất hiện. Các định dạng Wavelet và MJPEG 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 dùng chuẩn nén Wavelet ít hơn MJPEG 30%. 3.4.1Chuẩn nén MPEG-2 Mpeg-2 được mở rộng dựa trên chuẩn Mpeg để hỗ trợ việc nén dữ liệu để truyền Video số chất lượng cao. Để hiểu được tại sao nén Video là rất quan trọng, ta cần tìm hiểu băng thông (Bandwidth) cần thiết để truyền các khung hình Video số không nén. - PAL (Phase Alternate Line) là chuẩn để truyền tín hiệu TV tuần tự (Analog) được sử dụng ở khá nhiều nước trên thế giới. Khung hình TV dùng PAL không nén đòi hỏi băng thông rất lớn tới 216 Mbps, lớn hơn rất nhiều khả năng của truyền sóng radio. Một số nước dùng hệ thống Analog TV là NTSC. Hệ thống này cung cấp các thông tin về màu sắc kém trung thực hơn với tỉ lệ truyền các khung khác nhau. Tín hiệu NTSC không nén đòi hỏi dung lượng đường truyền thấp hơn không đáng kể ở mức 168 Mbps. TV độ phân giải cao HDTV (High Definition TV) yêu cầu băng thông tối thiểu là 1 Gbps. Mpeg-2 cung cấp cách nén các tín hiệu Video số thành các mức có thể quản lý được. Khả năng nén Video của Mpeg-2 liệt kê theo bảng sau:
Hình 3.5 Ví dụ Do chuẩn Mpeg-2 cung cấp khả năng nén rất cao bằng cách dùng các thuật toán tiêu chuẩn, nó trở thành chuẩn cho TV số với các đặc tính: +Nén Video tương thích với Mpeg-1. +Chế độ Full-screen kết hợp với cải tiến chất lượng Video (cho TV và màn hình PC). +Cải tiến mã hoá Audio (chất lượng cao, mono, stereo ). +Truyền phối hợp nhiều thành phần. +Các dịch vụ khác. Các hệ thống sử dụng Mpeg-2 đang rất phát triển như: TV số, VoD, Digital Versatile Disc (DVD) Thuật toán nén Video Mpeg-2 đạt được khả năng nén cao nhờ lợi dụng sự dư thừa in thông tin Video. Mpeg-2 loại bỏ cả dư thừa về không gian và dư thừa về thời giantrongcáccảnhVideo. - Dư thừa thời gian xuất hiện khi các khung Video liên tiếp hiển thị hình ảnh của những hình ảnh giống nhau. Nó chứa các hình ảnh gần như không đổi hoặc thay đối rất nhỏ giữa các khung hình liên tiếp. Dư thừa không gian xảy ra khi một phần của ảnh được tái tạo lại (với thay đổi không đáng kể) trong một khung Video.
- Dữ liệu từ các Macroblock cần được mã hoá sẽ được đưa đến cả bộ trừ (Subtractor) và bộ đoán chuyển động (Motion Estimator). Bộ đoán chuyển động sẽ so sánh các Macroblock mới được đưa vào này với các Macroblock đã được đưa vào trước đó và được lưu lại dùng để tham khảo. Kết quả là bộ đoán chuyển động sẽ tìm ra các Macroblock trong khung hình tham khảo gần giống nhất với Macroblock mới này. Bộ đoán chuyển động sau đó sẽ tính toán Vector chuyển động (Motion Vector), Vector này sẽ đặc trưng cho sự dịch chuyển theo cả hai chiều dọc và ngang của Macroblcok mới cần mã hoá so với khung hình tham khảo. Lưu ý rằng Vector chuyển động có độ phân giải bằng một nửa do thực hiện quét xenkẽ. Hình 3.6Ví dụ Bộ đoán chuyển động cũng đồng thời gửi các Macroblock tham khảo được gọi là các Macroblock tiên đoán (Predicted Macroblock) tới bộ trừ để trừ với Macroblock mới cần mã hoá. Từ đó ta sẽ được các sai số tiên đoán (Error Prediction) hoặc tín hiệu dư, chúng sẽ đặc trưng cho sự sai khác giữa Macroblock cần tiên đoán và Macroblock thực tế cần mã hoá. Tín hiệu dư hay sai số tiên đoán này sẽ được biến đổi DCT, các hệ số nhận được sau biến đổi DCT sẽ được lượng tử hoá để làm giảm số lượng các bits cần truyền. Các hệ số này sẽ được đưa tới bộ mã hoá Huffman, tại đây số bits đặc trưng cho các hệ số tiếp tục được làm giảm đi một cách đáng kể. Dữ liệu từ đầu ra của mã hoá Huffman sẽ được kết hợp với Vector chuyển động và các thông tin khác (thông tin về I, P, B-picture) để gửi tới bộ giải mã. Đối với trường hợp P-picture, các hệ số DCT cũng được đưa đến bộ giải mã nội bộ (nằm ngay trong bộ mã hoá). Tín hiệu dư hay sai số tiên đoán được biến đổi
ngược lại dùng phép biến đổi IDCT và được cộng thêm vào khung hình đứng trước để tạo nên khung hình tham khảo (tiên đoán). Vì dữ liệu khung hình trong bộ mã hoá được giải mã luôn nhờ vào bộ giải mã nội bộ ngay chính bên trong bộ mã hoá, do đó có thể thực hiện thay đổi thứ tự các khung hình và dùng các phương pháp tiên đoán ở trên. 3.4.2 Chuẩn nén MPEG-4 3.4.2.1Định dạng nén ảnh MPEG4 Chuẩn MPEG4 cung cấp các phân bộ trong kết cấu logic và năng lực giải mã từng dòng bits riêng rẽ. Một profile là một phân bộ xác định trên toàn bit stream (điều chỉnh bitstream và bộ phân giải màu) một level sẽ xác định một số tiêu chí bắt buộc cho tham số của bức ảnh (kích thước ảnh, số lượng bit ). Những chuẩn nén MPEG4 có profile dạng đơn giản chiếm lĩnh đa phần thị trường. MPEG4 mà Daicat tư vấn đã được phát triển và hoàn thiện trở thành định dạng nén hình tiên tiến, hoàn hảo, với tiêu chí tập trung phát triển những nhân tố giúp tăng cường chất lượng hình ảnh, cũng như phục vụ đắc lực cho các thiết bị giám sát có các frame dạng chữ nhật. Mỗi bitstream hiển thị trong định dạng nén MPEG4 cung cấp một mô tả mang tính phân tầng về hình ảnh hiển thị. Từng lớp dữ liệu được đưa vào bit stream bởi những mật mã đặc biệt gọi là mật mã khởi nguồn. Mỗi vật thể ảnh có thể được mã hoá dưới dạng đa lớp (scalable) hoặc đơn lớp (non scalable) VOL (video object layer) sẽ hỗ trợ quá trình mã hoá đa lớp. Một vật thể ảnh được mã hoá dưới dạng đa lớp không gian hoặc đa lớp thời gian, đi từ phân giải thô tới phân giải tinh. Bộ phận giải mã có thể đạt được độ phân giải hình mong muốn, tuỳ theo những thông số như giải thông tần hiện có, hiệu su t máy và theo mong muốn của người dùng.
Có hai loại VOL, loại thứ nhất mang đầy đủ chức năng của định dạng nén MPEG4, loại còn lại với những chức năng được giảm bớt (VOL với header dạng ngăn). Loại VOL này giúp bitstream tương thích với đường biên ở H.263. VOP (video object plane)- ảnh đựoc mã hoá độc lập hoặc mã hoá trên cơ sở tham khảo các ảnh khác qua khâu bù chuyển động ở bộ giải mã. Mỗi frame ảnh thông thường có thể được biểu diễn bởi một VOP dạng chữ nhật. 3.4.2.1Với chuẩn nén MPEG4, có 3 kiểu khác nhau để mã hoá cho khối ảnh: 1 . VOP được mã hoá độc lập. Trong trường hợp này VOP được mã hoá gọi là Intra VOP (I-VOP). 2. VOP được tiên đoán qua kỹ thuật bù chuyển động nhờ một VOP khác đã được tiên đoán trước đó. Đó là loại P-VOP (Predicted VOP). 3. VOP được tiên đoán dựa trên các VOP trước và sau nó thuộc dạng B-VOP ( Bi - directiional Interpolated VOP). B-VOP được thêm vào dựa trên I-VOP và P-VOP. Ngoài việc có thể nâng cao chất lượng hình ảnh khi dùng, một ưu điểm khác của B-VOP là dùng kỹ thuật đa lớp thời gian. Với kỹ thuật này, Frame dữ liệu hiển thị được tăng cường. Những lớp tăng cường đưa thông tin vào giữa các lớp frame. Định dạng nén ảnh MPEG4 hỗ trợ quá trình lượng tử hoá, do vậy cũng giúp đáp ứng những đòi hỏi khác nhau về tốc độ bít. Lượng tử hoá đã có ở các chuẩn nén như H263 và MPEG1, MPEG2. Bộ phận mã hoá ở định dạng nén mà Daicat tư vấn tương thích với những bộ mã hóa trước đây trong các chuẩn nén.
Chương 4 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS VÀ CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM QoE 4.1 KHÁI NIỆM Trong vòng hai thập kỷ vừa qua, khái niệm chất lượng dịch vụ (QoS: Quality of Service) trên nền mạng IP đã được đưa vào nhận thức của đông đảo người sử dụng (NSD) cũng như các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ mạng. QoS cũng chính là động lực thúc đẩy mạnh mẽ sự đầu tư của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông và sự tập trung cao độ của cộng đồng nghiên cứu lĩnh vực mạng, hướng tới các giải pháp có tính ổn định và hiệu quả cao nhằm đảm bảo chất lượng cho các dịch vụ qua mạng. Trong nhận thức chung của cộng đồng chuyên ngành mạng, cũng như đã được chuẩn hóa bởi các tổ chức quốc tế có uy tín như Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU), QoS trong mạng viễn thông được định nghĩa cụ thể qua các tham số kỹ thuật được lượng hóa rõ ràng. Trên nền mạng IP, QoS được định nghĩa theo mức gói IP hoặc theo mức kết nối. Ở mức gói IP, các tham số QoS điển hình bao gồm độ trễ của các gói IP, độ biến thiên trễ của các gói IP, tỷ lệ mất gói IP. Ở mức kết nối/cuộc gọi, QoS có thể được đánh giá qua các tham số như tỷ lệ cuộc gọi/kết nối bị chặn, tỷ lệ các cuộc gọi/kết nối bị rớt giữa chừng. Tuy nhiên, trong bối cảnh hiện nay, khi các dịch vụ viễn thông trên nền mạng IP, đặc biệt là VoIP (Voice over IP), IPTV (Internet Protocol Television) ngày càng trở nên phổ biến và thông dụng hơn, QoS không còn là yếu tố duy nhất mang tính quyết định trong cuộc cạnh tranh chiếm lĩnh thị trường giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Theo xu hướng chung, yếu tố dần trở nên quan trọng hơn để phân biệt mức độ và đánh giá các nhà cung cấp dịch vụ là những gói dịch vụ được thiết lập tốt đến
mức nào theo nhu cầu cá nhân của NSD, có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu cá nhân khách hàng đến đâu để thỏa mãn tối đa yêu cầu của họ. Đây chính là tiền đề dẫn đến khái niệm chất lượng trải nghiệm QoE (Quality of Experience), một khái niệm được đưa vào bức tranh cung cấp dịch vụ trong ngành công nghệ viễn thông. Một cách đơn giản nhất, chất lượng trải nghiệm QoE là nhận xét chủ quan của NSD đánh giá về dịch vụ họ đang sử dụng. So với khái niệm QoS, QoE là khái niệm mới hơn và mới chỉ được đẩy mạnh trong những năm gần đây. Tài liệu [1] thống kê so sánh số lượng các bài báo nghiên cứu viễn thông đã được đăng tải và lưu trữ trong hệ thống cơ sở dữ liệu của tổ chức IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), có chứa từ QoS trong phần tóm tắt với số lượng các bài báo có chứa từ QoE trong phần tóm tắt và đưa ra kết quả như trong Bảng 1. Tỷ lệ áp đảo của các bài báo liên quan đến QoS cho thấy QoE chỉ thực sự nằm trong sự quan tâm của các nhà nghiên cứu từ 2006 trở lại đây. Bảng 4.1: Thống kê về sự quan tâm đến khái niệm QoE và QoS Tỷ lệ giữa các bài báo liên Quality of Quality of Năm quan đến QoS và các bài Service (QoS) Experience (QoE) báo liên quan đến QoE 2002 1102 1 1102 lần 2003 1328 3 442 lần 2004 1540 3 513 lần 2005 1720 3 573 lần 2006 1681 10 168 lần Chiều hướng tương tự cũng được biểu hiện nếu chúng ta thống kê số lượng các kết quả liên quan đến QoS và QoE khi sử dụng các công cụ tìm kiếm như www.google.com (địa chỉ tìm kiếm thông thường) hay
(địa chỉ tìm kiếm cho các tài liệu mang tính học đường, hàn lâm). Số các kết quả tìm kiếm liên quan đến QoS nhiều hơn 13 lần (trường hợp dùng google.com) và 50 lần (trường hợp dùng scholar.google.com) so với số lượng các kết quả tìm kiếm liên quan đến QoE. Bảng 4.2: Thống kê về mức độ phổ biến của khái niệm QoE và QoS (8/2008) Thành ngữ Tìm với Tìm với tìm Goggle.com QoS 13.300.000 619.000 QoE 938.000 11.700 4.2LIÊN QUAN GIỮA QoS VÀ QoE QoS đơn thuần đưa đến NSD những khái niệm kỹ thuật khá khô cứng về chất lượng dịch vụ. QoS chủ yếu tập trung vào mô tả các tiêu chí khách quan, mang tính kỹ thuật mà hạ tầng mạng hay ứng dụng cần phải đạt được để chất lượng dịch vụ được đảm bảo. Nói một cách khác QoS có thể coi là ngôn ngữ kỹ thuật chung của chất lượng mà các ứng dụng và hạ tầng mạng sử dụng. Vấn đề nằm ở chỗ những khái niệm QoS như độ trễ, tỷ lệ mất của các gói IP không truyền tải những thông tin thiết thực cho đại đa số NSD đầu cuối. Điều mà NSD thật sự quan tâm là cảm nhận đánh giá cá nhân theo một cách diễn giải thông thường khi sử dụng dịch vụ, như chất lượng hình ảnh của đoạn phim có tốt không, hình ảnh và tiếng nói của trong phim có khớp nhau không vv. Xét từ góc độ thương mại cung cấp dịch vụ, mục tiêu cuối cùng của nhà cung cấp dịch vụ phải là sự hài lòng của khách hàng. Đây là yếu tố để thu hút NSD và mở rộng mạng lưới phục vụ của nhà cung cấp. Để đánh giá chất lượng của dịch vụ, rất cần thiết phải đặt tâm điểm vào mức độ hài lòng, yếu tố chủ quan mang tính chất con người của
NSD đầu cuối. Chỉ có như vậy thì dịch vụ mới bám sát nhu cầu thị trường và có cơ hội phát triển, mở rộng. Thực tế đó đòi hỏi phải thiết lập một cách diễn tả chung, dễ hiểu cho người dùng đầu cuối về chất lượng dịch vụ. Đó chính là lý do đưa ra khái niệm QoE. QoE là ngôn ngữ chung để các ứng dụng và NSD đầu cuối sử dụng khi tiếp cận vấn đề chất lượng của dịch vụ. Nói cách khác, QoE là thước đo sự hài lòng của NSD với dịch vụ họ đang sử dụng, dựa trên những đánh giá chủ quan. Như vậy, cũng có thể nhìn nhận QoE được tổng hợp từ các tham số thuần túy mang tính kỹ thuật QoS và các yếu tố khác không mang tính kỹ thuật như các đặc tính của hệ thống thị giác và thính giác con người, sự đơn giản khi đăng ký sử dụng dịch vụ, giá cả dịch vụ, nội dung dịch vụ, tính sẵn sàng hỗ trợ từ nhà cung cấp. QoE thường được biểu hiện bằng những đánh giá mang tính cảm nhận cá nhân như “xuất sắc”, “tốt”, “trung bình”, “tạm chấp nhận”, “kém”. Chúng ta cùng xem xét một ví dụ điển hình về vai trò của những yếu tố con người trong sự đánh giá chất lượng [2]. Trên Hình 1 có hai bức tranh về cùng một phong cảnh. Tham số QoS đo tỷ lệ giữa tín hiệu và nhiễu (PSNR: Peak-Signal-to-Noise- Ratio) của hai bức tranh được giữ ở mức như nhau. Như vậy, nếu chỉ thuần túy dựa trên tham số kỹ thuật PSNR thì hai bức tranh sẽ được đánh giá có chất lượng như nhau. Nhưng với hệ giác quan của NSD đầu cuối, tức là người trực tiếp xem hai bức tranh, rõ ràng là chất lượng của bức tranh bên trái tốt hơn nhiều so với bức tranh bên phải. NSD có thể xếp bức tranh bên trái vào mức “tạm chấp nhận”, thậm chí “trung bình”, nhưng bức tranh bên phải chỉ ở mức “kém”. Tại sao lại như vậy? Cả hai bức tranh đều bị nhiễu. Tuy nhiên, bức tranh bên trái có nhiễu tần số cao, bức tranh bên phải có nhiễu ở tần số thấp. Hệ giác quan con người không cảm nhận được tốt (nói cách khác là “không nhìn thấy”) các nhiễu ở tần số cao như đối với nhiễu ở tần số thấp, do đó NSD hài lòng với bức tranh bên trái hơn so với bức
tranh bên phải. Bên cạnh đó là nội dung của bức tranh. Nhiễu của bức tranh bên trái chỉ nằm ở phần dưới bức tranh (nơi có các khối đá xám, nước biển, với nhiều góc cạnh trên hình ảnh). Trên nền nội dung như vậy mắt thường của NSD rất khó nhận ra lỗi. Ngược lại, trong bức tranh bên phải, nhiễu có ở phần trên của bức tranh, nơi chi có thuần cảnh bầu trời mây xanh. Trên nền nội dung như vậy, tác động của nhiễu dễ dàng được mắt thường quan sát thấy. Như vậy nội dung của bức tranh, địa điểm có nhiễu xuất hiện, cũng rất quan trọng và có ảnh hưởng đến đánh giá của NSD. Hình 4.1: Đánh giá theo hệ thị giác chủ quan của NSD QoS như chúng ta đều biết có thể được thực hiện bằng các giải pháp, cơ chế áp dụng trong mạng, ví dụ như như điều khiển đầu vào (CAC Call Admisson Control), phân loại chất lượng dịch vụ, quản lý tài nguyên (resource management) hay cung ứng thừa tài nguyên (over-provisioning) Các giải pháp QoS về bản chất là công cụ mà các nhà quản trị và khai thác mạng áp dụng để đem lại QoE. Tuy vậy, nếu chỉ đảm bảo đáp ứng tốt các tham số QoS chưa chắc chắn đã đem lại sự hài lòng về dịch vụ cho NSD vì như đã thảo luận ở trên, QoE còn bao hàm các nhân tố khác ngoài các tham số QoS. Cũng vì thế, đối với các nhà cung cấp dịch vụ, việc đo kiểm được QoE của người dùng và sau đó sửa đổi phù hợp dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của NSD là rất quan trọng.
4.3ĐO ĐẠC VÀ KHIỂM SOÁT QoE Mặc dù mang tính chủ quan của người đánh giá, QoE cũng nên được lượng hóa đến một mức độ nhất định để có thể được sử dụng hữu ích cho các mục đích khác nhau như đưa vào hợp đồng thống nhất mức dịch vụ (Service Level Agreement - SLA) ký kết giữa nhà cung cấp và khách hàng, NSD. Phương pháp để đánh giá mức độ hài lòng QoE một mặt cần bao hàm những yếu tố mang tính tâm lý chủ quan của NSD, mặt khác cần phải đưa ra những kết quả sát thực tiễn và có thể tái dựng lại khi có nhu cầu. Điều này trước tiên đòi hỏi sự thấu hiểu về nhu cầu mà NSD đang có, nắm được yếu tố nào là nhân tố ảnh hưởng đến sự đánh giá chủ quan của NSD cho loại hình dịch vụ mà họ sử dụng. Phát triển các phương pháp để có thể đo đạc, lượng hóa QoE không phải là vấn đề đơn giản vì ngoài các yếu tố thuần túy kỹ thuật (như trong trường hợp QoS) còn cần phải xem xét những yếu tố mang tính con người. Để đánh giá QoE có thể đi theo phương thức là tạo ra ánh xạ từ các thông số kỹ thuật thuần túy QoS sang thông số mang tính chủ quan QoE. Sau đó chỉ cần đo đạc và kiểm soát các thông số QoS để qua đó kiểm soát và điều chỉnh QoE. Khó khăn lớn nhất của phương thức này là tạo ra cách ánh xạ phản ánh được chân thực nhất những yếu tố mang tính chủ quan của NSD, ví dụ như những tính chất của hệ thị giác con người. Hơn thế nữa, phải tổng hợp nhiều tham số QoS mới có thể ánh xạ sang QoE một cách hợp lý. Sự ánh xạ đòi hỏi phải có sự đúc kết từ nhiều thử nghiệm thực tế. Bảng 3 là một ví dụ về cách ánh xạ từ các tham số QoS bao gồm độ trễ (end-to-end delay), tỷ lệ mất gói (packet loss ratio), thông lượng trung bình (mean throughput) sang các mức độ QoE bao gồm xuất sắc (excellent), rất tốt (very good), trung bình (average), tạm chấp nhận được (fair), và kém (poor), dùng cho dịch vụ truy nhập web sử dụng WAP/ xHTML trong mạng di động [3].
Bảng 4.3: Ánh xạ từ các tham số QoS sang QoE của dịch vụ truy nhập web sử dụng WAP/ xHTML trong mạng di động. Như đã đề cập, QoE được quan tâm nhiều nhất trong lĩnh vực VoIP và IPTV. Đây là hai mảng dịch vụ có thể nói là đầu tàu của các nhà khai thác viễn thông trên nền mạng IP hiện nay. Khái niệm QoE cho VoIP có thể được đánh giá bằng cách thực hiện thu thập đánh giá trải nghiệm về dịch vụ VoIP của số lượng lớn NSD và sau đó lượng hóa kết quả qua khái niệm MOS (Mean Opinion Score). MOS là thang điểm từ 1 đến 5. MOS càng cao thì QoE càng tốt, tức là NSD càng hài lòng với chất lượng dịch vụ VoIP. Từ khía cạnh kỹ thuật, để đánh giá QoE cho VoIP còn có thể sử dụng phương pháp “3SQM” được chuẩn hóa trong tài liệu ITU-T Rec. P. 563 (ITU-T Rec. P. 563: Single ended method for objective speech quality asessment in narrow-band telephony applications), hoặc phương pháp “E-model” chuẩn hóa trong tài liệu ITU-T Rec. G.107 (ITU-T Rec. G.107: The E-model, a computational model for use in transmission planning). Các phương pháp này ánh xạ các tham số kỹ thuật QoS của kết nối VoIP sang thang điểm MOS, tham số đánh giá của QoE. Cả hai phương pháp này đều không yêu cầu thực hiện so sánh giữa tín hiệu âm thanh gốc với tín hiệu âm thanh nhận được. QoE cho IPTV cũng có thể được đánh giá bằng phương pháp mang tính chủ quan qua tham số MOS, định nghĩa trong tài liệu ITU-R BT 500 (ITU-R, “Recommendation BT. 500: Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures”). Một nhóm NSD sẽ được chọn lựa để cùng xem đoạn video và cho điểm chất lượng từ 1 đến 5 (5 tương ứng với chất lượng tốt
nhất). Tham số MOS của đoạn video sẽ được lấy trung bình từ các kết quả cho điểm của NSD. Tuy nhiên, cũng giống như trường hợp xác định MOS của VoIP qua ý kiến NSD, phương pháp này chỉ khả thi trong môi trường phòng thí nghiệm, không áp dụng được trong môi trường ứng dụng thời gian thực. Các phương pháp khác để đánh giá QoE cho IPTV dựa vào nguyên lý hoạt động truyền tải của IPTV nói riêng và của hình ảnh qua mạng IP nói chung. Các gói của luồng video được chuyển từ bộ mã hóa/nén của nguồn ảnh (compression), thành luồng dữ liệu (streaming) đi qua mạng (network) đến bộ đệm của bộ giải mã (de- compression) với tốc độ khác nhau. Bộ đệm có nhiệm vụ cung cấp các gói với tốc độ đều đặn cho bộ giải mã để tái hiện hình ảnh cho người xem. Tác động của mạng (network impairments) gây ra những biến đổi cho các gói trong luồng dữ liệu hình ảnh, làm cho các gói có thể đến bộ đệm với tốc độ nhanh chậm khác nhau, làm ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ hài lòng (QoE) của NSD đầu cuối. Nếu các gói IP đến quá nhanh sẽ làm tràn bộ đệm, dẫn đến hiện tượng các gói bị mất do bộ đệm chỉ có dung lượng giới hạn. Với người xem, ảnh sẽ bị biến dạng và những chi tiết trong ảnh bị nhòe, hoặc bị mất. Ngược lại, nếu các gói IP đến quá chậm thì bộ đệm không có gì để đưa vào bộ giải mã, dẫn đến hiện tượng ngừng hình, giật hình khi xem. QoE cho IPTV có thể được đánh giá một cách lượng hóa qua tham số MDI (Media Delivery Index). Về bản chất, MDI cũng là một tham số được ánh xạ từ các nhân tố QoS lớp mạng, cụ thể là độ trễ (Delay Factor - DF) và tỷ lệ mất nội dung (Media Loss Rate - MLR). MDI được hiển thị dưới dạng chuẩn DF:MLR. Ưu điểm của MDI là đại lượng này có thể được đo kiểm tại bất cứ điểm nào trên đường truyền từ nguồn ảnh đến người xem (NSD) và từ giá trị MDI có thể ánh xạ đến QoE để có được những hành động, biện pháp xử lý kịp thời. MDI đáp ứng được yêu cầu QoE về ảnh là DF vào khoảng 9-50ms, MLR tối đa là 0.004 cho SDTV (Standard Definition Television: truyền hình độ phân giải thông thường),
VOD (Video on Demand: video theo yêu cầu) và 0.0005 cho HDTV (high- definition television: truyền hình phân giải cao) [4]. Hình 4.2 Mô hình đánh giá QoE cần sự so sánh giữa hình ảnh gốc và hình ảnh đầu nhận Hình 4.3 Mô hình MPQM đánh giá QoE của IPTV MPQM (Moving Picture Quality Metrics) và V-factor là hai mô hình khác để đánh giá QoE của dịch vụ IPTV. MPQM là mô hình đặt nền tảng trên những tính chất của hệ thống thị giác của con người và đánh giá sự suy giảm chất lượng qua vòng đời điển hình của ảnh video (nén, truyền, giải nén) có ảnh hưởng thế nào đến chất lượng hình ảnh qua cảm nhận của NSD đầu cuối [5]. Về mặt cấu trúc hệ thống, vị trí đánh giá MPQM trên đường truyền luồng video được hiển thị trong Hình 3 [6]. Có thể thấy là khác với các giải pháp đánh giá chất lượng video thông thường được phát triển trong môi trường phòng thí nghiệm (xem Hình 2), MPQM không
cần đến sự so sánh giữa hình ảnh gốc và hình ảnh nhân được. Điểm cơ bản này mang lại tính khả thi và độ mở rộng cao cho MPQM trong thực tế. Trong môi trường IPTV, địa điểm của hình ảnh nhận được nơi NSD đầu cuối có thể cách xa nhiều cây số so với địa điểm hình ảnh gốc. Hơn thế nữa có rất nhiều kênh IPTV được truyền tải đến NSD sẽ làm cho những phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh cần có so sánh giữa hình ảnh gốc với hình ảnh cuối khó có thể thực hiện được trong thời gian thực (realtime operation). Từ đầu vào là xác suất mất gói (Packet Loss Probability), phân tích lượng thông tin được hình ảnh truyền tải (entropy analysis), độ biến thiên trễ (jitter), độ xung gốc (Program Clock Reference), loại mã hóa (MPEG2, H264), MPQM đưa ra thang điểm 5 cho chất lượng IPTV, “Excellent” tương ứng thang điểm 5, “Good” tương ứng thang điểm 4, “Fair” tương ứng thang điểm 3, “Poor” tương ứng thang điểm 2, “Bad” tương ứng thang điểm 1. Hình 4 mô tả mô hình MPQM ở mức tổng quan. Hình 4.4 Mô hình MPQM V-factor cũng là một sự triển khai dựa trên mô hình gốc MPQM. Tuy nhiên, ngoài việc “cho điểm” đánh giá chất lượng của hình ảnh, V-factor còn cung cấp thêm những thông tin cần thiết cho việc theo dõi và phân tích các nguyên nhân gây ra vấn đề chất lượng, ví dụ như các tham số ở lớp mạng được định nghĩa trong tài liệu ITU Y. 1540/1541 (ITU Y. 1540/1541:Network performance objectives for IP-
based services) hoặc IETF RFC2330 (RFC 2330: Framework for IP Performance Metrics). Hình 5 mô tả mô hình V-Factor ở mức tổng quan. Hình 4.5 Mô hình V-factor
Chương 5 IPTV TẠI VIỆT NAM 5.1 ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA IPTV 5.1.1Ưu điểm của IPTV Tích hợp đa dịch vụ. Trên một đường kết nối Internet người dùng IPTV có thể được sử dụng cùng một lúc rất nhiều dịch vụ khác nhau như truy cập Internet, truyền hình, điện thoại cố định và di động, VoIP (Voice over Internet Protocol) mang lại cho người dùng sự tiện lợi trong quá trình sử dụng. Tính tương tác cao. IPTV sẽ mang lại cho người dùng trải nghiệm xem truyền hình có tính tương tác và cá nhân hóa rất cao. Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể tích hợp một chương trình hướng dẫn tương tác cho phép người xem có thể tìm kiếm nội dung chương trình truyền hình theo tựa đề hoặc tên diễn viên. Hoặc nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai chứng năng “hình-trong-hình” (picture-in- picture) cho phép người dùng xem nhiều kênh cùng một lúc. Người dùng cũng có thể sử dụng TV để truy cập đến các nội dung đa phương tiện khác trên PC như hình ảnh hay video hoặc sử dụng điện thoại di động để điều khiển TV ở nhà ghi lại một chương trình ưa thích nào đó Một phương thức tương tác khác mà nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể triển khai là cung cấp các thông tin mà người xem yêu cầu trực tiếp trong quá trình xem chương trình. Ví dụ người dùng có thể nhận thông tin về đội bóng mà họ đang xem thi đấu trên màn hình chẳng hạn. Trên thực tế tính tương cao hoàn toàn có thể xuất hiện ở các loại hình truyền hình số khác như truyền hình vệ tinh hay cáp. Song để triển khai được thì cần phải có sự kết nối tương tác giữa đầu phát sóng và bộ thu sóng. Đây là điều mà truyền
hình vệ tinh và cáp không có được. Muốn triển khai thì hai hình thức truyền hình này buộc phải kết hợp với các hạ tầng mạng khác như Internet hoặc điện thoại di động. Công nghệ chuyển mạch IP. Hầu hết người dùng đều không biết rằng truyền hình cáp và vệ tinh thường gửi đi tất tả tín hiệu của mọi kênh cùng một lúc cùng một thời điểm nhằm cho phép người dùng chuyển đổi kênh tức thời như chúng ta vẫn thấy. Điều này dẫn tới sự lãng phí băng thông cần thiết. IPTV sử dụng công nghệ chuyển mạch IP để loại bỏ hạn chế này. Mọi dữ liệu chương trình truyền hình được lưu trữ tại một vị trí trung tâm và chỉ có dữ liệu kênh mà người dùng yêu cầu xem là được truyền tải đi. Điều này sẽ cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể bổ sung thêm được nhiều dịch vụ cho IPTV hơn vì băng thông không còn phải là vấn đề quá khó giải quyết nữa. Mạng gia đình. Kết nối vào mạng Internet trong gia đình không chỉ có TV mà còn có các PC khác. Điều này sẽ cho phép người dùng có thể sử dụng TV để truy cập đến những nội dung đa phương tiện trên PC như ảnh số, video, lướt web, nghe nhạc Không những thế một số màn hình TV giờ đây còn được tích hợp khả năng vận hành như một chiếc TV bình thường. Tất cả liên kết sẽ trở thành một mạng giải trí gia đình hoàn hảo. Video theo yêu cầu - Video on Demand (VOD). VOD là tính năng tương tác có thể nói là được mong đợi nhất ở IPTV. Tính năng này cho phép người xem có thể yêu cầu xem bất kỳ một chương trình truyền hình nào đó mà họ ưa thích. Ví dụ, người xem muốn xem một bộ phim đã có cách đây vài năm thì chỉ cần thực hiện tìm kiếm và dành thời gian để xem hoặc ghi ra đĩa xem sau. Kiểm soát tối đa chương trình TV. VOD nói chính xác cũng là một phần lợi thế
này. Đây là tính năng mà người dùng sẽ cảm thấy thích thú nhất ở IPTV bởi nó cho phép họ có thể kiểm soát tối đa chương trình truyền hình. Không còn thụ động phải xem những gì mà nhà cung cấp dịch vụ phát đi như ở truyền hình truyền thống hay vệ tinh mà giờ đây người dùng sẽ được trải nghiệm khả năng kiểm soát tối đa những nội dung mà họ muốn xem. Với VOD người dùng có thể chọn lựa những chương trình thích hoặc ghi nó ra đĩa để xem về sau này. Nhờ đó mà thiết bị điều khiển từ xa của IPTV sẽ có đầy đủ tính năng như điều khiển một chiếc đầu đĩa. Khi đang xem chương trình nếu gặp phải một đoạn nào hay người dùng có thể tua để xem lại, dừng phát chương trình hoặc tua nhanh về phía trước Điều này cũng đơn giản bởi nội dung được cung cấp duy nhất theo yêu cầu của người xem chứ không cung cấp rộng cho tất cả mọi người dùng như truyền hình truyền thống. Truyền hình chất lượng cao HD. Xu hướng nội dung chất lượng cao hiện đã hiển hiện thực tế. Nhờ kết nối băng thông rộng nên có thể nói chỉ trong tương lai không xa IPTV sẽ chỉ phát truyền hình chất lượng cao. Điều này đồng nghĩa với việc người dùng sẽ thưởng thức các chương trình có chất lượng hình ảnh và âm thanh cao. 5.1.2Nhược điểm Nhược điểm “chí mạng” của IPTV chính là khả năng mất dữ liệu rất cao và sự chậm trễ truyền tín hiệu. Nếu như đường kết nối mạng của người dùng không thật sự tốt cũng như không đủ băng thông cần thiết thì khi xem chương trình sẽ rất dễ bị giật hay việc chuyển kênh có thể tốn khá nhiều thời gian để tải về. Thêm vào nữa nếu máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ không đủ mạnh thì khi số lượng người
xem truy cập vào đông thì chuyện chất lượng dịch vụ bị giảm sút cũng là một chuyện rất dễ hiểu. Đây không hẳn là nhược điểm của IPTV mà của cả thế giới web. Song một thế giới mà ở đó mọi người mọi thiết bị đều có thể được kết nối mạng là một trong những mục tiêu mà thế giới đang hướng tới. Truyền hình IPTV cũng là một phần trong xu hướng này. Công nghệ mạng Internet càng ngày càng phát triển mạnh mẽ đẩy băng thông kết nối lên cao hơn góp phần giúp IPTV khắc phục nhược điểm nói trên và biến nó trở thành công nghệ truyền hình của tương lai. 5.2TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỆT NAM Tại Việt Nam, hiện có nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đang cạnh tranh nhau nhằm cung cấp cho khách hàng các dịch vụ băng rộng với chất lượng cao và giá rẻ. Họ cũng đã nhận ra xu hướng phát triển của truyền hình trực tuyến và video theo yêu cầu, và đang có những bước đi mạnh mẽ. Một số Website cung cấp thử nghiệm các chuơng trình truyền hình trực tuyến của VietNamNet, Công ty VTC, Đài truyền hình thành phố Hồ Chí Minh đã ghi nhận số lượng truy cập rất lớn, cho thấy sức hấp dẫn của dịch vụ này đối với công chúng. Tuy nhiên, cho đến nay tại Việt Nam mới chỉ có FPT Telecom là doanh nghiệp viễn thông đầu tiên chính thức khai thác và cung cấp dịch vụ IPTV trên hệ thống mạng băng rộng ADSL/ADSL2+ từ ngày 03/03/2006 sau một năm thử nghiệm và hiện tại đã có 500 khách hàng thử nghiệm đầu tiên. FPT Telecom đã mua các thiết bị nhận sóng từ vệ tinh để truyền trên mạng và cũng đã ký kết bản quyền từ VTV và HTV để phát sóng 32 kênh truyền hình trên Internet để phục vụ cho các khách hàng của FPT. Hiện FPT đang tìm kiếm các phương thức hợp tác tương tự như với VTC để có thêm một số kênh phim truyện của đài này. Với một thuê bao ADSL 2+ của FPT, khách hàng có thể xem một lúc 3 kênh truyền hình đồng thời. Hiện
FPT đang có gần 100.000 thuê bao ADSL, FPT sẽ cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng IPTV cho các khách hàng này. Ngoài FPT, các doanh nghiệp khác như VNPT, Viettel cũng đang chuẩn bị cho quá trình triển khai dịch vụ IPTV trên mạng băng rộng. 5.3KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI DỊCH VỤ TẠI VIỆT NAM: 5.3.1 Khả năng nhu cầu của thị trường: Điều thuận lợi cơ bản để IPTV phát triển mạnh tại Việt Nam, có thể dẫn đến bùng nổ trong tương lai là số lượng người sử dụng Internet lớn với tốc độ tăng trưởng nhanh và thói quen sử dụng dịch vụ tích hợp trên IPTV của châu Á nói chung và Việt Nam nói riêng là rất khả quan. Chất lượng băng thông là chìa khoá để IPTV thành công. Những dự án đầu tư về hạ tầng mạng viễn thông, Internet gần đây đều hướng tới việc cung cấp đa dịch vụ trên nền băng thông rộng, trong đó có IPTV. Điều thuận lợi để phát triển IPTV là dịch vụ kết nối Internet băng thông rộng ADSL gia tăng mạnh mẽ trong một năm qua. Dự tính đến hết năm 2007 có khoảng trên 1 triệu thuê bao ADSL, trong đó, Tập đoàn BCVT Việt Nam (VNPT) chiếm hơn 47% thị phần (FPT hơn 19%, Viettel hơn 16%, kế đến là EVN, Hanoi Telecom ), nên tiềm năng phát triển IPTV là rất lớn. Khi chính thức cung cấp dịch vụ IPTV (quý II/2008), VNPT dự tính vẫn dẫn đầu với 48% thị phần, tiếp đó là FPT với 32% thị phần, Viettel 12% thị phần, SPT 5%, NetNam với 3% thị phần.
Theo dự báo, khi bắt đầu cung cấp dịch vụ sẽ có khoảng 2,4% thuê bao ADSL sử dụng IPTV. Năm 2008 dự kiến sẽ phát triển mới 11.850 thuê bao. Những năm tiếp theo, dự báo tốc độ tăng trưởng trung bình đạt gần 100%/năm. Hình 5.1 Nhu cầu sử dụng IPTV tại Việt Nam thói quen của khách hàng phân theo độ tuổi Hình 5.2 Nhu cầu sử dụng IPTV tại Việt Nam mức độ chấp nhận của khách hàng đối với IPTV Để đánh giá nhu cầu của thị trường (khách hàng) đối với dịch vụ IPTV, nhà cung cấp nội dung VASC đã tổ chức một cuộc thăm dò nhu cầu tại 04 thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng. Mục tiêu của cuộc thăm dò
nhằm nghiên cứu thị trường trên các mặt: tìm hiểu thói quen giải trí các loại của công chúng; tìm hiểu mức độ chấp nhận của công chúng đối với dịch vụ truyền hình trực tuyến, video theo yêu cầu và các các dịch vụ giá trị gia tăng của IPTV: ý tưởng, giá cả; dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ IPTV; phân tích dữ liệu thu được nhằm đề xuất các định hướng kinh doanh cho dịch vụ. Đối tượng nghiên cứu: Tập trung khảo sát các đối tượng là các cá nhân trong độ tuổi 18 - 50 có quan tâm đến dịch vụ giải trí truyền hình và biết sử dụng internet trên cả nước, riêng đối tượng được phỏng vấn trực tiếp chỉ giới hạn ở 4 địa bàn tiêu biểu là Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng và Đà Nẵng. Số lượng khảo sát trực tiếp được phân bổ ở từng địa bàn như sau: thành phố Hà Nội 301 mẫu; thành phố Hồ Chí Minh 301 mẫu; thành phố Đà Nẵng 209 mẫu; thành phố Hải Phòng 200 mẫu Kết quả thăm dò nhu cầu thị trường: Xã hội càng phát triển, nhu cầu giải trí của người dân càng cao. Hầu hết các gia đình đều đã có TV và đầu đĩa DVD, VCD, CD. Thói quen xem TV/phim, nghe nhạc tại nhà chiếm phần lớn thời gian giải trí. Tại 4 thành phố được khảo sát, gần 1/3 người dân có nhu cầu truy cập Internet và khoảng 1/8 dân chúng có thói quen xem phim tại rạp và chơi video game. Một nửa đối tượng khảo sát có đăng ký sử dụng truyền hình cáp/kỹ thuật số cho thấy người dân rất hứng thú với các loại hình dịch vụ giải trí truyền hình, đặc biệt là hình thức dịch vụ Tivi có trả tiền. Thị phần của các nhà cung cấp dịch vụ là khác nhau, nhưng xét một cách tổng thể thì các nhà cung cấp dịch vụ TH cáp/KTS đã đáp ứng được hơn 70% nhu cầu giải trí truyền hình của khách hàng. Gần một nửa khách hàng hài lòng với nhà cung cấp dịch vụ nhờ sự đa dạng về các kênh và chương trình truyền hình, 1/4 còn lại hài lòng về chất lượng nội dung chương trình. Trong khi đó có khoảng 1/3 khách hàng mong đợi có thêm nhiều kênh truyền hình, thuyết minh và phụ đề tiếng Việt. Chi phí cho dịch vụ giải trí truyền hình hiện tại vào khoảng 46.000 đồng. Mức chi thấp nhất là TP. Đà Nẵng gần 26.500đ, và cao nhất là Hải Phòng, 69.000đ. Cảm nhận về dịch vụ IPTV: Ý tưởng cung cấp dịch