Bài giảng Truyền hình đa phương tiện: Chương 3

NỘI DUNG MÔN HỌC

Chương 1 : Giới thiệu chung

Chương 2 : Kỹ thuật truyền hình

Chương 3 : Kỹ thuật truyền hình đa phương tiện

Chương 4 : Dịch vụ và ứng dụng trong truyền hình

đa phương tiện

Chương 5 : Hệ thống khai thác truyền hình đa phương tiện

NỘI DUNG CHƯƠNG 3

3.1. Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

3.2. Hệ thống IPTV

3.3. Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

3.1 Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

CHƯƠNG 3

3.1.1 Khái quát đa phương tiện

Tuyền thông đa phương tiện (Multimedia Communication) là ngành học những kiến thức liên quan đến việc

hiển thị thông tin ở nhiều dạng, bằng nhiều phương tiện khác nhau. Đây là ngành kết hợp giữa tư duy truyền

thông báo chí và công nghệ thông tin để tạo ra những sản phẩm truyền thông sáng tạo trên đa dạng các

phương tiện truyền thông.

Đa phương tiện có thể được phân chia thành các loại tuyến tính và phi tuyến tính. Nội dung hoạt động tuyến tính tiến triển thường xuyên mà không cần bất kỳ điều khiển điều hướng cho người xem như một bài

thuyết trình điện ảnh. Phi tuyến tính sử dụng tương tác để kiểm soát tiến độ với một trò chơi video hoặc máy

tính đào tạo dựa trên nhịp độ tự.

Truyền thông đa phương tiện giúp tăng mức độ tương tác, cải thiện sự hiểu biết, giao tiếp sâu sắc hơn

tăng tính sáng tạo, phạm vi tiếp cận rộng hơn.

Một công nghệ mới được gọi là truyền hình dựa trên giao thức Internet (IPTV) cung cấp qua dịch vụ dựa

trên IP. IPTV mô tả một cơ chế để truyền tải dòng nội dung video qua mạng sử dụng giao thức mạng IP.

Những lợi ích của cơ chế cung cấp các tín hiệu truyền hình này thay đổi từ việc hỗ trợ các tương tác được

tăng cường đến thời gian chuyển đổi kênh nhanh hơn và cải thiện khả năng tương tác với mạng gia đình

hiện có.

3.1 Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

CHƯƠNG 3

3.1.2 Khái quát IPTV * Định nghĩa:

IPTV là tên viết tắt của cụm từ Internet Protocol Television - truyền hình qua giao thức Internet, Telco Televison hay truyền hình băng rộng, với nghĩa truyền tải truyền hình quảng bá hoặc video theo yêu cầu chương trình phát thanh có chất lượng cao trên mạng băng rộng.

IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình, video, audio, văn bản, số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, tính tương tác, độ bảo mật và tin cậy theo yêu cầu.

Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao hàm quá trình thu thập, xử lý, và truyền tải một cách an

toàn nội dung video trên hạ tầng mạng dựa trên công nghệ IP. * Một số đặc điểm của IPTV: - Hỗ trợ truyền hình tương tác: Các tính năng hai chiều của hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ phân phối toàn bộ các ứng dụng truyền hình tương tác. Các loại dịch vụ cung cấp qua dịch vụ IPTV là truyền hình trực tiếp, truyền hình độ nét cao (HDTV), trò chơi tương tác, và Internet tốc độ cao.

- Dịch chuyển thời gian: IPTV kết hợp với một máy ghi video kỹ thuật số cho phép dịch chuyển thời gian của

chương trình truyền hình - cơ chế để ghi âm và lưu trữ nội dung IPTV để xem sau.

3.1 Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

CHƯƠNG 3

3.1.2 Khái quát IPTV * Một số đặc điểm của IPTV: - Tích hợp đa dịch vụ: Một trong những ưu điểm nổi bật của công nghệ IPTV đem lại sự khác biệt lớn so

với các công nghệ truyền hình trước kia chính là khả năng tích hợp đa dịch vụ.

- Cá nhân hóa: Một hệ thống IPTV hoàn chỉnh hỗ trợ thông tin liên lạc hai chiều và cho phép người dùng cá

nhân hoá thói quen xem TV của bằng cách cho phép họ quyết định những gì họ muốn xem và xem khi nào.

- Yêu cầu băng thông thấp: Thay vì cung cấp tất cả các kênh cho mọi người dùng, các công nghệ IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ chỉ để dòng kênh mà người dùng đã yêu cầu. Tính năng hấp dẫn này cho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông trên mạng của họ.

- Truy cập trên nhiều thiết bị: Xem nội dung IPTV không giới hạn đối với các máy thu hình. Người dùng

thường sử dụng máy tính của họ và các thiết bị di động để truy cập vào các dịch vụ IPTV.

+ Có khả năng bị mất dữ liệu: Không chỉ riêng truyền hình IPTV mà đa số tất cả các phương thức sử dụng đến Internet đều gặp phải một hạn chế rất lớn chính là khả năng mất dữ liệu rất cao và sự trì trệ của đường truyền tín hiệu.

+ Phụ thuộc nhiều vào đường truyền và chất lượng máy chủ: IPTV hoạt động dựa trên Internet chính vì vậy

mà nó phụ thuộc rất nhiều vào tín hiệu đường truyền cũng như chất lượng của máy chủ để kết nối ổn định với nguồn mạng.

3.1 Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

CHƯƠNG 3

3.1.3 Sự khác biệt giữa IPTV và Internet TV - Hạ tầng mạng khác nhau: Internet TV dựa trên mạng Internet để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử

dụng. Ngược lại, IPTV sử dụng các mạng riêng bảo mật để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng. - Giới hạn địa lý: Đối tượng sử dụng Internet không truy cập được các mạng do các nhà khai thác viễn thông sở hữu và vận hành và bản thân các mạng này được giới hạn trong vùng địa lý xác định. Ngược lại,Internet không bị giới hạn về mặt địa lý, qua mạng Internet, đối tượng sử dụng có thể truy cập tới dịch vụ Internet TV từ bất cứ vị trí nào trên thế giới.

- Quyền sở hữu của hạ tầng mạng: Khi nội dung video được truyền tải trên Inetrnet, các gói giao thức IP

mang nội dung video được truyền tải có thể bị mất hoặc trễ, khi truyền qua các mạng khác nhau. Kết quả là nhà cung cấp dịch vụ video trên internet không thể đảm bảo mức độ hài lòng của khác hàng khi xem TV qua internet so với TV truyền thống, TV cáp hay TV qua vệ tinh. Trên thực tế, tín hiệu video qua internet đôi khi bị giật trên màn hình và độ phân giải hình ảnh hoàn toàn thấp. Nội dung TV cung cấp đến đối tượng sử dụng theo kiểu “best effort”. IPTV được truyền tải trên hạ tầng mạng mà nhà cung cấp dịch vụ sở hữu. Việc sở hữu hạ tầng mạng cho phép các nhà khai thác viễn thông thiết lập hệ thống của mình để hỗ trợ quá trình truyền tải video chất lượng cao từ đầu cuối-tới-đầu cuối.

3.1 Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

CHƯƠNG 3

3.1.3 Sự khác biệt giữa IPTV và Internet TV - Cơ cấu truy cập: Thông thường set-top box được sử dụng để truy cập và giải mã nội dung video qua hệ

thống IPTV trong khi đó, truy cập tới dịch vụ internet TV hầu hết đều sử dụng máy tính cá nhân. Loại phần mềm sử dụng trên PC phụ thuộc vào nội dung internet TV. Ví dụ: Đoạn file nội dung video được tải về từ internet TV có khi yêu cầu phải cài đặt chương trình chạy file dành riêng để xem. Hệ thống quản lý bản quyền (DRM) cũng yêu cầu hỗ trợ cơ cấu truy nhập này.

- Giá thành: Một phần đáng kể nội dung video được truyền tải trên mạng internet là miễn phí cho mọi người. Tuy nhiên, điều này sẽ thay đổi khi số lượng ngày càng tăng các công ty truyền thông đa phương tiện bắt đầu đưa vào các dịch vụ miễn phí dựa trên internet TV. Cấu trúc giá thành áp dụng cho IPTV tương tự như mô hình thuê bao hàng tháng được chấp nhận bởi các nhà cung cấp dịch vụ TV trả tiền. Nhiều chuyên gia phân tích cho rằng sự hội tụ của internet TV và IPTV sẽ thành dịch vụ giải trí chủ yếu sau này.

- Các phương pháp tạo nội dung: Các nhà cung cấp internet TV tạo ra phần nội dung video có kích thước xác định và truyền vào các kênh, trong khi đó, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV truyền trên các kênh các phim và các chương trình truyền hình thông thường do các hãng phim và hãng truyền hình lớn cung cấp.

NỘI DUNG CHƯƠNG 3

3.1. Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

3.2. Hệ thống IPTV

3.3. Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.1 Tổng quan

- Nhà cung cấp nội dung: Sở hữu hoặc được cấp phép để bán nội dung hay quyền sở hữu nội dung. - Nhà cung cấp dịch vụ: Cung cấp dịch vụ IPTV tới người sử dụng. Nhà cung cấp dịch vụ dựa trên QoS

trong các mạng của nhà cung cấp mạng để đảm bảo QoE các dịch vụ IPTV.

- Nhà cung cấp mạng: Cung cấp các dịch vụ mạng cho cả người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ. - Người sử dụng: Sử dụng và trả tiền cho các dịch vụ IPTV.

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.1 Tổng quan

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.1 Tổng quan

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV

Dịch vụ IPTV bao gồm cả truyền hình trực tiếp (live TV) và truyền hình được lưu trữ sẵn. Việc xem truyền

hình qua IPTV cần một máy tính hoặc thiết bị “set-top-box” được kết nối tới TV. Các nội dung truyền hình

được nén sử dụng chuẩn MPEG-2 hoặc MPEG-4 và được gửi đi dưới dạng luồng truyền tải MPEG qua IP

Multicast trong trường hợp truyền hình trực tiếp hoặc qua IP Unicast trong trường hợp truyền hình theo yêu

cầu.

IP Multicast là phương pháp mà thông tin được truyền đến các máy tính trong cùng thời điểm. Truyền hìn

trực tiếp sử dụng IGMP phiên bản 2 để kết nối dòng Multicast (Kênh TV) và để chuyển một dòng Multicast

này sang dòng Multicast khác (chuyển kênh) TV. Video theo yêu cầu (VOD) sử dụng giao thức thời gian thực

(Real Time Streaming Protocol – RTSP).

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV a. Giao thức truyền thông luồng Bao gồm 3 giao thức chính RTSP, RTP, RTCP + Giao thức luồng thời gian thực RTSP ( Real - time Streaming Protocol)

Giao thức này xác định làm thế nào để truyền tải có hiệu quả dữ liệu đa phương tiện tích hợp qua một mạng IP trong môi trường truyền thông từ một điểm tới đa điểm. RTSP truyền nội dung dưới dạng unicast. Đây là giao thức ở tầng ứng dụng.

Giao thức này được thực hiện dựa trên nền tảng giao thức truyền dẫn được định hướng sửa lỗi, nó hỗ trợ

các chức năng dừng, tạm dừng, tua đi và tua lại.

+ Giao thức truyền tải thời gian thực RTP ( Real - time Transport Protocol)

RTP là giao thức truyền tải các luồng dữ liệu đa phương tiện qua Internet. RTP được sử dụng trong môi trường truyền dẫn điểm – điểm hoặc điểm – đa điểm để cung cấp thông tin thời gian và thực hiện đồng bộ hóa luồng. Ứng dụng tiêu biểu của RTP được thiết lập trên UDP. RTP chỉ đảm bảo truyền dẫn thời gian thực. Nó không cung cấp kỹ thuật truyền tải đáng tin cậy cho truyền dẫn tuần tự các gói hoặc cung cấp điều khiển luồng hay điều khiển tắc nghẽn. Nó phụ thuộc vào RTCP để cung cấp các dịch vụ này.

RTP truyền dữ liệu thực trong khi RTCP được dùng để nhận thông tin phản hồi về chất lượng dịch vụ.

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV

a. Giao thức truyền thông luồng

+ Giao thức điều khiển truyền tải thời gian thực RTCP ( Real-time Transport Control Protocol )

RTCP đáng tin cậy trong việc quản lý chất lượng truyền dẫn và thay đổi thông tin điều khiển giữa các tiến

trình ứng dụng hiện thời. Trong suốt một phiên RTP, người tham gia có thể truyền gói RTCP một cách định kỳ

Các gói này chưa thống kê số lượng gói gửi và gói mất. RTP có thể hợp tác cùng RTCP và có thể tối ưu hóa hiệu quả truyền dẫn với phản hồi và thông tin phụ. Do vậy, nó có khả năng ứng dụng trong truyền dẫn dữ

liệu thời gian thực qua mạng. RTCP có 4 chức năng chính:

- Máy khách phản hồi chất lượng truyền dẫn dữ liệu video thời gian thực; máy chủ quản lý điều khiển luồng

quản lý mạng và chuẩn đoán lỗi dựa trên dữ liệu phản hồi.

- Điều chỉnh tốc độ truyền dẫn của các gói RTCP theo số lượng người tham gia.

- Có chức năng lựa chọn: Thông tin điều khiển truyền tải.

- Trong suốt quá trình vận hành, RTP nhận được các luồng video thông tin truyền thông luồng từ các lớp

cao hơn, tập hợp chúng lại vào trong gói RTP và gửi chúng tới các lớp thấp hơn. Giao thức ở các lớp

thấp hơn cung cấp sự phân phối RTP và RTCP.

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV

b. Giao thức đa hướng nhóm Internet IGMP (Internet Group Multicast Protocol)

IGMP (Internet Group Management Protocol) là giao thức truyền thông để thông báo cho các bộ định tuyến

hướng lên rằng một host muốn nhận một luồng multicast. Một host trở thành một thành viên của một nhóm

multicast (được định nghĩa bởi một địa chỉ IP Class D 224.0.0.0 đến 239.255.255.255) cùng với các thiết bị

thu khác. Đây là một cơ chế khác của các cơ chế MPR (Multicast Routing Protocol) chỉ chạy trên các thiết bị định tuyến.

IGMP sử dụng hai bản tin cơ sở cho các hoạt động tiêu chuẩn: Các Report và Query, các host gửi các

Report để gia nhập hoặc rời khỏi một nhóm. Một host nhận Query từ một thiết bị định tuyến nếu thiết bị đó

muốn, cho dù host có muốn là thành viên của một nhóm multicast hay không.

Ba loại định tuyến cho truyền dẫn gói IP là : Unicast, Multicast và Broadcast.

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV

b. Giao thức đa hướng nhóm Internet IGMP (Internet Group Multicast Protocol)

+ Unicast:

Là việc gửi gói thông tin tới địa chỉ đơn. Một địa chỉ unicast cho phép gửi gói dữ liệu đến một nơi duy nhất

sẽ giúp tăng chất lượng dịch vụ. Ví dụ như việc cung cấp dịch vụ xem video trực tuyến, nếu sử dụng unicast

server, chất lượng dịch vụ đạt hiệu qủa nhưng tại một thời điểm, sẽ chỉ có một client được truy cập tới dịch vụ đó, điều này gây ảnh hưởng tới việc quảng bá phát triển dịch vụ.

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV

b. Giao thức đa hướng nhóm Internet IGMP (Internet Group Multicast Protocol)

+ Broadcast:

Là việc gửi gói thông tin tới toàn bộ địa chỉ trong mạng. Một địa chỉ broadcast cho phép thiết bị gửi dữ liệu

đến tất cả các host trong một mạng con.

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

3.2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV b. Giao thức đa hướng nhóm Internet IGMP (Internet Group Multicast Protocol) + Multicast:

Là cách truyền thông tin tới một nhóm các đích đến một cách đồng thời sử dụng một phương pháp hiệu quả để truyền các bản tin trên mỗi kết nối của mạng chỉ một lần và chỉ tạo ra các bản sao khi các kết nối đến các đích đến rẽ nhánh.

Ưu điểm của Multicast:

- Sử dụng băng thông của mạng hiệu quả so với unicast. - Yêu cầu sử dụng máy chủ là tối thiểu so với unicast. - Yêu cầu sử dụng mạng là tối thiểu - đây là hiệu quả của việc sử dụng IP Multicast.

Nhược điểm của Multicast:

- Phân phát gói thiếu độ tin cậy. - Khả năng lặp gói trên mạng. - Không có khả năng tránh tắc nghẽn - do IP Multicast sử dụng UDP làm giao thức truyền tải nên nó không có các cơ chế quay lui (backoff) và cửa sổ (window) của TCP.

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

Mô hình kinh doanh của Netflix

3.2 Hệ thống IPTV

CHƯƠNG 3

Mô hình kinh doanh của Netflix

NỘI DUNG CHƯƠNG 3

3.1. Giới thiệu chung về truyền hình đa phương tiện (IPTV)

3.2. Hệ thống IPTV

3.3. Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.1 Khái quát

Hiện nay IPTV được nhìn nhận như là con đường tốt nhất để phân phối các dịch vụ truyền hình kỹ thuật số

cho khách hàng. Bản chất của IPTV là một mạng phân phối tốc độ cao được làm nền móng để phân phối nội

dung tới khách hàng.

Cấu trúc một mạng IPTV gồm có hai phần là mạng truy cập băng rộng và mạng tập trung hay backbone.

Có bốn loại mạng truy cập băng rộng khác nhau có khả năng cung cấp đủ các yêu cầu về băng thông của dịch vụ IPTV là:

+ Mạng truy cập cáp quang

+ Mạng xDSL

+ Mạng cáp truyền hình

+ Mạng Internet

Các nhà cung cấp khác nhau lựa chọn các hệ thống phân phối tùy thuộc vào điều kiện tài nguyên mạng và

nhu cầu thực tế cũng như khả năng đáp ứng cho việc phân phối dịch vụ IPTV.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.2 IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang

+ Cáp quang tới khu vực văn phòng (FTTRO – Fiber to the regional office): Sợi quang từ trung tâm dữ liệu

IPTV tới khu vực văn phòng được lắp đặt bởi các công ty viễn thông hoặc công ty cáp. Sau đó sợi cáp đồng

sẽ được sử dụng để truyền tín hiệu tới người dùng đầu cuối IPTV trong khu vực văn phòng đó.

+ Cáp quang tới vùng lân cận (FTTN – Fiber to the neighborhood): Như ta đã biết sợi quang được tập trung

tại các node, FTTN đòi hỏi thiết lập sợi quang từ trung tâm dữ liệu IPTV tới bộ chia “vùng lân cận”. Việc triển khai FTTN cho phép người dùng nhận một gói các dịch vụ trả tiền bao gồm truyền hình IPTV, truyền hình chất

lượng cao và video theo yêu cầu.

+ Cáp quang tới lề đường (FTTC – Fiber to the curd ): Sợi quang được lắp đặt từ trung tâm dữ liệu IPTV tới

các tủ cáp được đặt tại lề đường. Từ đó một sợi dây cáp đồng hoặc cáp đồng trục được sử dụng để nối từ

đầu cuối cáp quang trong tủ cáp tới vị trí thiết bị IPTV của nhà thuê bao.

+ Cáp quang tới nhà khách hàng (FTTH – Fiber to the home): Với sợi quang tới nhà khách hàng, toàn bộ các

định tuyến từ trung tâm dữ liệu IPTV tới nhà khách hàng đều được kết nối bởi sợi quang này. FTTH dựa trên

mạng quang có khả năng phân phối dung lượng dữ liệu cao tới người sử dụng trong hệ thống. FTTH là hệ

thống thông tin song kênh và hỗ trợ tính năng tương tác của các dịch vụ IPTV.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.2 IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang

Việc phân phối những cấu trúc mạng quang thường được triển khai bằng hai loại mạng khác nhau đó là

mạng quang thụ động và mạng quang tích cực. ü Mạng quang thụ động (PON):

Mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) là công nghệ mạng kết nối điểm – đa điểm. Mạng

sử dụng các bước sóng khác nhau để truyền dữ liệu từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các điểm đích mà không có các thành phần điện. Mạng quang thụ động được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn G.983 của ITU.

Mạng PON bao gồm một kết cuối đường quang OLT (Optical Line Termination) được đặt tại trung tâm dữ liệu IPTV và một số các kết cuối mạng quang ONT được lắp đặt tại thiết bị đầu cuối người dùng.

Cáp quang và bộ chia quang là các thiết bị thụ động, việc sử

dụng các thiết bị thụ động để truyền dẫn các bước sóng qua mạng mà không cần cung cấp nguồn từ xa để giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.2 IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang ü Mạng quang thụ động (PON): Có 3 công nghệ mạng PON là BPON, EPON và GPON hỗ trợ cả truyền hình vô tuyến truyền thống và IPTV. + BPON

BPON là topology mạng FTTx hỗ trợ các tốc độ dữ liệu lên đến 622 Mbps cho hướng xuống và 155 Mbps

cho hướng lên. BPON sử dụng chuyển mạch ATM như là giao thức vận chuyển. Các mạng dựa trên nền ATM hầu hết đều phân phối các ứng dụng dữ liệu, thoại và video ở tốc độ cao.

Trường thông tin của cell ATM mang nội dung IPTV, ngược lại header chứa thông tin thích hợp để thực hiện chức năng là giao thức ATM. Trong đó ATM đã được phân loại như là giao thức định hướng kết nối.

Khả năng giữ trước băng thông để cho các ứng dụng nhạy với độ trễ là một đặc tính khác của mạng ATM.

Đây là đặc tính thường được sử dụng để phân phối các dịch vụ IPTV.

+ EPON

Mạng quang thụ động EPON là mạng truy cập được phát triển bởi một nhóm gọi là EFM (Ethernet in the

First Mile) của IEEE và được chấp nhận như là một chuẩn vào năm 2004.

EPON là mạng PON sử dụng Ethernet làm cơ chế truyền dẫn. Các tốc độ hỗ trợ phụ thuộc vào khoảng

cách giữa OLT và ONT. Lưu ý rằng các mạng EPON chỉ hỗ trợ lưu lượng mạng Ethernet.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.2 IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang ü Mạng quang thụ động (PON): + GPON

Mạng quang thụ động GPON về cơ bản là nâng cấp cho BPON, GPON hỗ trợ cho các tốc độ truyền dẫn hướng xuống cao hơn, cụ thể là 2,5 Gbits hướng xuống và 1,5 Gbits hướng lên, đây là các tốc độ đạt được cho khoảng cách lên tới 20 km.

Ngoài ra GPON còn hỗ trợ các giao thức như Ethernet, ATM và SONET, và các đặc tính bảo an được cải tiến.

GPON cung cấp các hỗ trợ đa giao thức cho phép các nhà khai thác mạng tiếp tục cung cấp cho khách hàng các dịch vụ viễn thông truyền thống, trong khi cũng dễ dàng giới thiệu các dịch

vụ mới như IPTV vào hạ tầng mạng của họ.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.2 IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang ü Mạng quang tích cực (AON):

Mạng quang tích cực AON (Active optical network) sử dụng các thành phần điện giữa trung tâm dữ liệu

IPTV và đầu cuối người dùng.

Trong thực tế, cấu trúc mạng AON sử dụng các chuyển mạch Ethernet đặt tại vị trí giữa trung tâm dữ liệu

IPTV và điểm kết cuối của mạng cáp quang.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.3 IPTV phân phối trên mạng ADSL

ADSL là công nghệ kết nối điểm – điểm, nó cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối các dịch vụ băng thông rộng trên đường dây cáp đồng điện thoại đang tồn tại. Nó được gọi là “bất đối xứng” vì thông tin được truyền từ trung tâm dữ liệu tới thiết bị IPTV nhanh hơn thông tin được truyền từ IPTV tới trung tâm dữ liệu. Cũng vì thế đặc tính kết nối điểm – điểm của ADSL loại trừ được các biến đổi về băng thông của môi trường mạng chia sẻ.

ADSL cho phép tốc độ downstream là 8 Mbps và

tốc độ upstream là 1,5 Mbps. Bởi vậy, một kết nối ADSL chỉ đủ cho đồng thời hai kênh truyền hình quảng bá theo chuẩn MPEG-2 và một kết nối Internet tốc độ cao. Điểm tích cực chính của DSL cho các hệ thống IPTV trong thực tế là nó lợi dụng mạng dây dẫn đang tồn tại trên thế giới hiện nay.

Điểm tiêu cực là tất cả các mạng DSL đều phải cân bằng giữa khoảng cách và dung lượng băng thông, tức là

tốc độ của DSL sẽ giảm nếu khoảng cách từ thuê bao tới tổng đài trung tâm tăng lên.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.3 IPTV phân phối trên mạng ADSL

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.4 IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp Ø Tổng quan về kỹ thuật HFC

Kỹ thuật HFC nói đến một số cấu hình mạng hỗn hợp của cáp quang và cáp đồng trục được sử dụng để phân phối lại các dịch vụ truyền hình kỹ thuật số. Các mạng xây dựng dựa trên kỹ thuật HFC có một số đặc tính thuận lợi chuyển giao cho các dịch vụ thế hệ mới như sau: - Mạng HFC có khả năng truyền dẫn đồng thời cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự.

Đây là đặc tính rất quan trọng cho các nhà khai thác mạng. - Mạng HFC có thể dung hòa giữa việc tăng dung lượng và các yêu cầu tin cậy của một hệ thống IPTV. Hệ thống HFC cho phép các nhà khai thác mạng triển khai thêm các dịch vụ mà không cần phải thay đổi toàn bộ cấu trúc mạng.

- Đặc tính vật lý của cáp đồng trục và cáp quang hỗ trợ mạng

hoạt động ở tốc độ vài Gbps.

- Tín hiệu truyền hình số được phát từ trung tâm dữ liệu tới các node quang. Node quang phân phối tín hiệu thông qua cáp

đồng trục, bộ khếch đại và bộ chia cáp tới khách hàng.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.4 IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp

Một số lượng lớn băng thông của mạng sẽ được dự trữ bởi vì nhà

khai thác chỉ nhận được yêu cầu phát một kênh truyền hình đơn lẻ tới bộ giải mã STB.

Băng thông dư thừa cho phép các nhà khai thác mạng cáp truyền

hình có thể phân phối các dịch vụ và nội dung IPTV tới thuê bao. - Switch hay Router GigE: GigE thường được sử dụng cho các ứng

dụng đòi hỏi dung lượng cao và kết nối tới mạng truy cập lõi.

- Mạng truyền dẫn quang: Cung cấp kết nối giữa video server trong trung tâm nội dung và các bộ điều chế tại các biên của mạng. Mạng lõi có thể là mạng quang đồng bộ SONET, mạng ATM và mạng ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng DWDM.

- Bộ điều chế biên: Các bộ điều chế được đặt tại các tổng đài khu vực nhận nội dung IPTV từ mạng lõi

chuyển đổi nội dung từ các gói IP sang RF và phân phối trên mạng HFC tới bộ giải mã STB.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.5 IPTV phân phối trên mạng Internet Ø Các kênh truyền hình Internet streaming

Quá trình Streaming kênh truyền hình Internet thường bắt đầu tại server và đóng vào trong các gói IP, nén

phát qua mạng Internet tới PC client. PC có các phần mềm, thường là một chương trình tìm duyệt (browser), giải nén nội dung video và phát ra video còn “sống”. Các chức năng Internet streaming: - Lưu trữ và khôi phục nội dung video nguồn. - Điều khiển tốc độ các gói video IP được phân

phối tới thiết bị của người xem.

- Thực hiện chuyển tiếp và chuyển ngược các lệnh

yêu cầu từ người xem truyền hình Internet.

- Để hỗ trợ cho việc phân phối nhiều kênh tới hàng trăm hoặc hàng ngàn thuê bao IPTV, thì cần phải triển khai một số lượng lớn server streaming trên các đường mạng khác nhau.

3.3 Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau

CHƯƠNG 3

3.3.5 IPTV phân phối trên mạng Internet Ø Download Internet

IPTV cho phép khách hàng download và xem nội dung theo yêu cầu. Hầu hết các dịch vụ download đều phải trả tiền hoặc trả theo dung lượng download, các dịch vụ bao gồm tin tức nội bộ và bản tin thời tiết, phim điện ảnh, phim nội bộ và âm nhạc, chỉ dẫn giải trí và các quảng cáo được phân loại.

Một số đặc điểm của công nghệ IPTV end-to-end dựa trên các dịch vụ download Internet:

- Các giao thức mạng: Chuẩn giao thức truyền tập tin FTP và giao thức truyền siêu văn bản HTTP thường

được sử dụng để truyền nội dung IPTV từ server tới client.

- Công nghệ server: Chuẩn phần mềm Web server thường được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về nội

dung video.

- Tốc độ mạng: Thời gian để download một bộ phim trên Internet phụ thuộc vào tốc độ của kết nối băng rộng và chất lượng nội dung video. Mặc dù băng rộng là dạng kết nối được ưu thích hơn nhưng vẫn có thể sử dụng các liên kết dial-up chậm hơn để truy cập các dịch vụ download Internet.

- Các nhu cầu về lưu trữ: Cả server và client đều yêu cầu khả năng lưu trữ tiên tiến để hỗ trợ xử lý các tập tin IPTV lớn. Một số ứng dụng của download Internet cho phép các thuê bao IPTV ghi lại một bản copy nội

dung video đã được download.