CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ IPTV
Truyền hình kỹ thuật số là tiến bộ quan trọng nhất trong công nghệ truyền
hình từ khi phương tiện này được tạo ra trong thế kỷ trước. Truyền hình kỹ
thuật số đưa ra cho khách hàng nhiều sự lựa chọn và tạo ra nhiều tương tác
hơn. Hệ thống truyền hình quảng bá tương tự đã được sử dụng rất tốt trong
hơn 60 năm qua.Trong giai đoạn đó, người xem phải trải qua sự chuyển tiếp
từ truyền hình đen trắng sang truyền hình màu đã yêu cầu người xem phải
mua các Tivi màu mới, và các kênh quảng bá phải có các máy phát mới, các
thiết bị sản xuất chương trình mới. Ngày nay, với sự phát triển của ngành
công nghiệp truyền hình sẽ đưa ruyền hình thông thường sang thời đại của
truyền hình kỹ thuật số. Hầu hết các hoạt động của truyền hình phải được
nâng cấp và triển khai dựa trên kỹ thuật số để đưa tới cho khách hàng các
dịch vụ kỹ thuật số tinh vi hơn. Một kỹ thuật mới được gọi là truyền hình
dựa trên giaothức Internet IPTV (Internet Protocol – based Television). Như
tên gọi, IPTV được miêu tả như là một cơ chế để truyền tải luồng nội dung
truyền hình dựa trên nền tảng là một mạng sử dụng giao thức IP. Lợi ích của
cơ chế này là khả năng phân phối nhiều loại tín hiệu truyền hình khác nhau,
tăng các tính năng tương tác và cải tiến để tương thích với các mạng thuê
bao đang tồn tại. Trong chương này sẽ trình bày khái niệm về IPTV, cấu
trúc mạng IPTV, vấn đề phân phối IPTV, các công nghệ cho IPTV, cuối
cùng là các ứng dụng và dịch vụ của IPTV.
1.1 Khái niệm IPTV
Công nghệ IPTV đang giữ phần quan trọng và có hiệu quả cao trong các
mô hình kinh doanh truyền hình thu phí. Nhưng thực chất nghĩa của từ
viết tắt IPTV là gì và ảnh hưởng của nó đối với người xem truyền hình như
thế nào?
Khi mới bắt đầu IPTV được gọi là Truyền hình giao thức Internet
(Internet Protocol Television) hay Telco TV hoặc Truyền hình băng rộng
(Broadband Television). Thực chất tất cả các tên đều được sử dụng để nói
đến việc phân phối truyền hình băng rộng chất lượng cao hoặc nội dung âm

giới hạn cho Tivi. Khách hàng có thể sử dụng PC của họ và các thiết
bị di động để truy cập các dịch vụ IPTV.
1.2 Cấu trúc mạng IPTV
Có rất nhiều tài liệu trình bày cấu trúc của mạng IPTV, trong phần này
trình bày cấu trúc mạng IPTV theo hai vấn đề. Thứ nhất là cơ sở hạ tầng
của mạng IPTV, đưa ra các thành phần của một hệ thống IPTV end-to-end.
Vấn đề thứ hai là cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV, nội dung phần
này nói lên chức năng của từng thành phần cụ thể tham giao vào công việc
phân phối nội dung IPTV
1.2.1 Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV
Hình 1.1 là mô hình một hệ thống IPTV end-to-end
Hình 1.1 Mô hình hệ thống IPTV end-to-end
1.2.1.1 Trung tâm dữ liệu IPPTV
Trung tâm dữ liệu IPTV (IPTV Data Center) hay Headend là nơi nhận
nội dung từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm video nội bộ, các bộ tập trung
nội dung, các nhà sản xuất nội dung và các kênh truyền hình vệ tinh, mặt
đất, truyền hình cáp. Mỗi lần nhận như vậy, một số thành phần phần cứng
khác nhau như bộ giải mã, các server video, các router IP và các phần cứng
bảo an chuyên dụng đều được sử dụng để chuẩn bị nội dung sẽ được phân
phối trên mạng IP. Cộng với một hệ thống quản lý thuê bao IPTV về thuộc
tính (profile) và hóa đơn thanh toán. Chú ý rằng, vị trí vật lý của trung tâm
dữ liệu IPTV sẽ được xác định bởi nhà cung cấp dịch vụ sử dụng hạ tầng
mạng.
1.2.1.2 Mạng phân phối băng rộng
Việc phân phối các dịch vụ IPTV theo yêu cầu kết nối one-to-one, nếu trong trường hợp việc triển
khai IPTV trên diện rộng thì số kết nối one-to-one sẽ tăng lên. Do đó, yêu cầu về băng thông trên mạng
là khá lớn. Những tiến bộ về công nghệ mạng cho phép các nhà cung cấp viễn thông có được một số lượng
lớn các mạng băng rộng. Riêng mạng truyền hình cáp thì sử dụng hỗn hợp cả cáp đồng trục và cáp quang để
đáp ứng cho việc phân phối nội dung IPTV.
1.2.1.3 Thiết bị khách hàng IPTVCD

các chức năng khác và đảm bảo dịch vụ hoạt động ở cấp độ thích hợp để thoả mãn nhu cầu của khách
hàng. Chức năng điều khiển IPTV nhận yêu cầu từ thuê bao, liên lạc với chức năng phân phối và vận
chuyển nội dung để đảm bảo nội dung được phân phối tới thuê bao. Một chức năng khác của điều khiển
IPTV là cung cấp hướng dẫn chương trình điện tử EPG (Electronic Program Guide), EPG được thuê bao
sử dụng để chọn nội dung theo nhu cầu. Chức năng điều khiển IPTV cũng sẽ chịu trách nhiệm về quản lý
quyền nội dung số DRM (Digital Rights Management) được yêu cầu bởi thuê bao để có thể truy cập nội
dung.
1.2.2.4 Chức năng vận chuyển IPTV
Sau khi nội dung yêu cầu từ thuê bao được chấp nhận, chức năng vận chuyển IPTV sẽ chịu trách
nhiệm truyền tải nội dung đó tới thuê bao, và cũng thực hiện truyền ngược lại các tương tác từ thuê bao tới
chức năng điều khiển IPTV.
1.2.2.5 Chức năng thuê bao
Chức năng thuê bao bao gồm nhiều thành phần và nhiều hoạt động khác nhau, tất cả đều được sử
dụng bởi thuê bao để truy cập nội dung IPTV. Một số thành phần chịu trách nhiệm liên lạc thông tin với
chức năng truyền dẫn, ví dụ như truy cập getway kết nối với DSLAM, hay trình STB sử dụng trình duyệt
web để kết nối với Middleware server. Trong chức năng này, STB lưu trữ một số các thành phần quan
trọng như các key DRM và thông tin xác thực user. Khối chức năng thuê bao sẽ sử dụng EPG cho phép
khách hàng lựa chọn hợp đồng để truy cập và yêu cầu nó từ các chức năng điều khiển IPTV. Nó cũng nhận
các giấy phép số và các key DRM để truy cập nội dung.
1.2.2.6 Bảo an
Tất cả các chức năng trong mô hình IPTV đều được hỗ trợ các cơ chế bảo an tại các cấp độ khác nhau.
Chức năng cung cấp nội dung sẽ có bộ phận mật mã được cung cấp bởi nhà cung cấp nội dung. Chức năng
phân phối nội dung sẽ được đảm bảo thông qua việc sử dụng DRM. Các chức năng điều khiển và vận
chuyển sẽ dựa vào các chuẩn bảo an để tránh các thuê bao không được xác thực có quyền sửa đổi và truy
cập nội dung. Chức năng thuê bao sẽ bị giới hạn sử dụng các cơ chế bảo an được triển khai tại STB và
Middleware server. Tóm lại, tất cả các ứng dụng và các hệ thống hoạt động trong môi trường IPTV sẽ có
các cơ chế bảo an luôn sẵn sàng được sử dụng để trách các hoạt động trái phép.
Các thành phần trong môi trường IPTV sẽ tương ứng với các chức năng. Ví dụ, chức năng điều
khiển IPTV bao gồm các thành phần Middleware và quản lý quyền nội dung số DRM. Khi phân phối các
nhiệm vụ, một nhóm phụ trách các chức năng điều khiển IPTV sẽ có khả năng sắp xếp tất cả các ứng dụng

mạng băng rộng. Khi một server được cấu hình truyền broadcast, một kênh
IPTV gửi tới tất cả các thiết bị IPTVCD được kết nối vào mạng bất chấp
thuê bao có yêu cầu kênh đó hay không. Đây sẽ là vấn đề chính do các tài
nguyên IPTVCD bắt buộc phải hoạt động để xử lý các gói tin không mong
muốn. Một vấn đề khác mà broadcast không phù hợp cho các ứng dụng
IPTV là trong thực tế kỹ thuật truyền thông tin này không hỗ trợ việc định
tuyến Từ lâu, hầu hết các mạng đã mở rộng việc sử dụng các router,
nhưng nếu truyền broadcast thì không sử dụng định tuyến. Đây là lý do
làm mạng và các thiết bị IPTVCD khác bị tràn ngập khi tất cả các kênh
được gửi tới tất cả mọi người.
1.3.3 Multicast
Trong phạm vi triển khai IPTV, mỗi nhóm multicast được truyền broadcast các kênh truyền hình
và các thành viên của nhóm tương đương với các thiết bị IPTVCD Vì thế, mỗi kênh IPTV chỉ được đưa tới
IP-STB muốn xem kênh đó. Đây là cách hạn chế được lượng tiêu thụ băng thông tương đối thấp và
giảm gánh nặng xử lý trên server. Hình 1.5 mô tả tác động của việc sử dụng kỹ thuật multicast trong ví
dụ phân phối cho năm thuê bao truy cập Kênh 10 IPTV cùng một lúc. Như hình 1.5, chỉ bản copy đơn
(single) được gửi từ server nội dung tới router phân phối. Router này sẽ tạo ra hai bản copy của luồng
thông tin tới và gửi chúng tới các router đặt tại các tổng đài khu vực theo các kết nối IP định hướng. Sau
đó, mỗi router sẽ tạo ra các bản copy khác để cung cấp cho các thuê bao muốn xem. Vai trò quan trọng
của phương thức này là làm giảm số kết nối IP và dung lượng dữ liệu đi ngang qua mạng. Đây là phương
thức thường được các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng để phát quảng bá các chương trình trực tiếp và là một
kỹ thuật có hiệu suất cao cho hạ tầng mạng IP đang tồn tại. Phương thức này không có lợi trong tuyến
hướng lên (upstream) luồng thông tin giữa các thiết bị IPTVCD và broadcast server. Cần chú ý rằng,
việc phát multicast nội dung IPTV thường phức tạp hơn nhiều nếu so sánh với mô hình thông tin unicast
và broadcast.
1.4 Các công nghệ cho IPTV
Có nhiều công nghệ khác nhau được yêu cầu để thực thi đầy đủ hệ thống IPTV trong thực tế, một số
công nghệ chung đã được diễn giải trong các tài liệu khác. Trong phần này chỉ đề cập tới một số công
nghệ cơ bản được sử dụng cho các ứng dụng IPTV.
Hình 1.5 Các kết nối được sử dụng trong kỹ thuật multicast

thực tế và gửi chúng tới mỗi thuê bao. Các server có dung lượng bộ nhớ lớn nhỏ khác nhau tùy thuộc vào
các ứng dụng khác nhau. Trong phần này chỉ để cập đến một số khía cạnh của các server và cách thức
chúng được sử dụng cho việc phân phối nội dung. Dung lượng lưu trữ nội dung được hỗ trợ trên một
server có thể lớn hoặc nhỏ. Sẽ không phù hợp nếu server lưu trữ nhiều nhưng chỉ phục vụ một số ít thuê
bao.
Hình 1.6 Cấu trúc hệ thống VoD
Khi đầu tư xây dựng một server, cần phải chú ý tới dung lượng của server để có thể đáp ứng các yêu
cầu đặt ra. Video server có thể là một trong các loại sau:
• Các server sản xuất được sử dụng trong công việc sản xuất các video, ví dụ như trong các mạng
truyền hình. Để cho các đối tượng này, một server cần phải có được nội dung lý tưởng nhất trong
các định dạng khác nhau và nhanh chóng phân phối các file chứa nội dung tới thuê bao khi họ
cần, các server này dung lượng thường rất nhỏ. Thay vào đó, là các thiế bị có dung lượng lớn và
hỗ trợ tốt việc tìm nội dung, bao gồm các công cụ hỗ trợ dữ liệu lớn và dữ liệu đó là các file gồm
nhiều phiên bản.
• Các server cá nhân và công ty được sử dụng trong trường hợp có số luồng video để phân
phối đồng thời thấp, ví dụ như một gian hàng trưng bày của công ty có từ 5 đến 10 người xem
cùng một lúc. Đây là loại server thường được xây dựng trên PC với các phần mềm được
chuyên dụng hóa.
• Các nhà cung cấp server cần các server được thiết kế đặc biệt có khả năng lưu trữ hàng nghìn giờ
nội dung chương trình và khả năng phân phối tới hàng trăm hoặc hàng nghìn người xem cùng
một lúc. Dung lượng của các hệ thống này thật sự rất lớn; ví dụ để cung cấp cho 1000 user cùng
một lúc, với mỗi user là một luồng 2,5 Mbps. Như vậy server cần có tốc độ dữ liệu xuất ra là 2,5
Gbps.
Các nhà cung cấp sử dụng hai phương thức để phân phối server trong mạng của họ, như trên hình 1.7.
Đầu tiên là phương thức tập trung hóa, các server lớn, dung lượng cao được xây dựng tại những vị
trí trung tâm, chúng phân phối nội dung cho thuê bao thông qua các liên kết tốc độ cao kết nối tới mỗi
nhà cung cấp dịch vụ nội hạt. Phương thức thứ hai là phân phối hóa server, ở đó các server nhỏ hơn được
đặt tại các vị trí gần thuê bao và server chỉ cung cấp cho các thuê bao trong vùng đó. Trung tâm Library
server sẽ download các bản copy nội dung cung cấp cho các Hub server phân phối có yêu cầu. Trong
phương thức tập trung hóa thì giảm được số lượng server cần phải xây dựng, giảm giá thành trong việc

thận trong kế hoạch kinh doanh của các nhà cung cấp dịch vụ, việc tính toán chi phí lắp đặt OSS nằm
trong giai đoạn đầu tiên của kế hoạch triển khai, các chi phí này có thể vượt trội giá thành của phần cứng hệ
thống cho số lượng thuê bao thấp hơn. Hơn nữa, giá thành để bảo dưỡng cơ sở dữ liệu sẽ không được xem
xét khi triển khai mô hình kinh doanh cho một hệ thống IPTV.
1.5 Các dịch vụ và ứng dụng của triển khai IPTV
Các ứng dụng cho triển khai IPTV cung cấp việc phân phối truyền hình quảng bá số cũng như dịch
vụ VoD. Như vậy, nó cho phép các nhà cung cấp đưa ra dịch vụ gọi là “triple play” bao gồm truyền hình,
thoại và dữ liệu. Hạ tầng mạng IPTV cũng cung cấp hầu hết các ứng dụng video cộng thêm sau khi việc lắp
đặt hạ tầng mạng tại các vị trí phù hợp. Nhưng trong phần này chỉ trình bày một số dịch vụ đã được triển
khai bởi các nhà cung cấp dịch vụ IPTV tại Việt Nam. Đó là truyền hình quảng bá kỹ thuật số, dịch vụ
VoD và quảng cáo có địa chỉ
1.5.1 Truyền hình quảng bá kỹ thuật số
Khách hàng sẽ nhận được truyền hình số thông thường bằng IPTV. Truyền hình quảng bá số được
phân phối tới thuê bao thông qua truyền hình cáp đã được nâng cấp hoặc hệ thống vệ tinh. Sự khởi đầu của
các công nghệ DSL tốc độ cao hơn như ADSL2 và ADSL2+ đã mang đến một cuộc cách mạng lớn
trong lĩnh vực này. Với các công nghệ tốc độ cao này cho phép IPTV có thêm độ tin cậy và tính cạnh tranh
với các dịch vụ truyền hình thu phí khác.
IPTV có đầy đủ khả năng để đưa ra các dịch vụ chất lượng cao khác nhau và nhiều dịch vụ
hơn so với các nhà cung cấp truyền hình thu phí cáp và vệ tinh trong quá khứ. Một lợi ích khác của IPTV
là nó có nhiều nội dung và số kênh lớn hơn để lựa chọn, tùy thuộc vào sở thích của khách hàng. Đặc biệt
khách hàng có thể tự chọn lựa nguồn nội dung đa dạng này.
Chức năng của truyền hình quảng bá thông thường, truyền hình cáp và vệ tinh là cung cấp tất cả các
kênh đồng thời tới nhà thuê bao. Tuy nhiên, IPTV chỉ phân phối các kênh mà khách hàng muốn xem và
nó có khả năng cung cấp không giới hạn số kênh này. Khách hàng sẽ tự do điều khiển những gì họ muốn
xem và xem vào bất cứ lúc nào họ muốn. Đây là đặc tính vốn có và có thể xảy ra của IPTV vì nó có sự kết
hợp của khả năng tương tác hai chiều trên nền mạng IP.
1.5.2 Video theo yêu cầu
VoD là dịch vụ cung cấp các chương trình truyền hình dựa trên các yêu cầu của thuê bao. Các dịch vụ
truyền hình được phát đi từ các bộ lưu trữ phim truyện, chương trình giáo dục hay tin tức thời sự thời
gian thự.Ứng dụng VoD cung cấpcho từng thuê bao riêng lẻ để chọn nội dung video và họ xem nó vào lúc

trình truyền hình và các hãng truyền hình cũng phát triển trên các dịch vụ
Internet trên mạng truyền thông của mình.
1.6.1 Khái niệm truyền hình Intenet
Truyền hình Internet (Internet Television) là cụm từ dùng để chỉ dịch
vụ cung cấp chương trình truyền hình qua mạng Internet vì vậy nó còn được
gọi là truyền hình trực tuyến (Online Television). Hiện có hai phương thức
để xem chương trình truyền hình qua mạng Internet là:
• Xem trực tiếp theo thời gian thực Real-time (còn gọi là phương
thức Download and Play). Việc xem trực tiếp cho phép khách hàng
không cần tải file chương trình về máy tính của mình, nhưng cho
chất lượng hình ảnh thấp hơn. Vì vậy chỉ phù hợp với những kết nối
Internet tốc độ cao, hoặc đáp ứng các yêu cầu không cao về chất
lượng ảnh.
• Tải file chương trình về máy tính cá nhân (Download stream-file):
phương thức này sẽ đảm bảo được chất lượng hình ảnh chương
trình, nhưng lại mất thời gian chờ đợi và không áp dụng được cho
các chương trình truyền hình trực tiếp.
1.6.2 Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet
Do đều được truyền trên mạng dựa trên giao thức IP, người ta đôi lúc hay
nhầm IPTV là truyền hình Internet. Tuy nhiên, 2 dịch vụ này có nhiều điểm khác
nhau:
• Các nền khác nhau: Truyền hình Internet sử dụng mạng Internet
công cộng để phân phát các nội dung video tới người sử dụng cuối.
IPTV sử dụng mạng riêng bảo mật để truyền các nội dung video đến
khách hàng. Các mạng riêng này thường được tổ chức và vận hành bởi
nhà cung cấp dịch vụ IPTV.
• Về mặt địa lý: Các mạng do nhà cung cấp dịch vụ viễn thông sở hữu
và điều khiển không cho phép người sử dụng Internet truy cập. Các mạng
này chỉ giới hạn trong các khu vực địa lý cố định. Trong khi, mạng
Internet không có giới hạn về mặt địa lý.

mạng nền IP. Hạ tầng mạng IPTV end-to-end có thể bao gồm tất cả hoặc
một số thành phần sau:
• Trung tâm dữ liệu IPTV là nơi chịu trách nhiệm xử lý và điều chế
nội dung để phân phối trên một mạng băng rộng.
• Mạng phân phối IPTV bao gồm nhiều kỹ thuật để truyền tải nội
dung IPTV từ trung tâm dữ liệu tới người sử dụng.
• Bộ giải mã STB hoặc các gateway được đặt tại nhà thuê bao để
cung cấp các kết nối từ Tivi tới mạng truy cập IP.
• Mạng gia đình có khả năng phân phối dữ liệu, thoại và video giữa
các thiết bị khác nhau.
Ngoài cấu trúc cơ sở hạ tầng, cấu trúc mạng IPTV còn được cụ thể
bằng các cấu trúc chức năng. Cấu trúc chức năng sẽ cụ thể hóa nhiệm vụ
của từng thành phần tham giao vào mạng phân phối IPTV. Cấu trúc chức
năng bao gồm 6 chức năng: cung cấp nội dung, phân phối nội dung, điều
khiển, vận chuyển, thuê bao và bảo an. Khi triển khai mạng IPTV để phân
phối nội dung cho thuê bao thì vấn đề cần quan tâm là các cơ chế được sử
dụng. Có ba cơ chế phân phối là unicast, broadcast, và multicast. Tùy vào
dịch vụ phân phối mà có các cơ chế phân phối thích hợp, ví dụ như để phân
phối dịch vụ VoD thì cần cơ chế multicast, nội dung chỉ được phân phối cho
những thuê bao có yêu cầu. IPTV là một dịch vụ mới, do đó sẽ có các công
nghệ để hỗ trợ triển khai. Các công nghệ cho dịch vụ IPTV đó là vấn đề xử
lý nội dung, các VoD và Video server, và các hệ thống hỗ trợ hoạt động.
Trong đó, công nghệ xử lý nội dung, cụ thể là các tiến bộ trong kỹ thuật nén
dữ liệu và các hệ thống hỗ trợ hoạt động là các công nghệ mới phát triển.
CHƯƠNG II
CHUẨN NÉN SỬ DỤNG TRONG IPTV
Nén cho phép các nhà cung cấp dịch vụ truyền các kênh hình và tiếng với chất lượng cao
qua mạng IP băng rộng. Do mắt người ko thể phân biệt được toàn bộ các phần của hình ảnh.
Do đó việc nén sẽ làm giảm độ lớn của tín hiệu ban đầu bằng cách bỏ bớt các phần của hình
ảnh.

Các loại block thành phần màu mang thông tin về những
màu khác nhau của hình ảnhtrg khi độ chói mang thông tin về những phần màu đen hoặc trắng
của hình ảnh.
Khi hoàn thành 2 phần trên, MPEG sẽ thực hiện 1 hàm toán được gọi là biến đổi cosin
rời rạc đối với mỗi block riêng biệt. Kết quả thu được là một ma trận hệ số 8*8. DCT sẽ biến
đổi sự khác nhau về không gian thành các tần số khác nhau, nhưng không làm thay đổi các
thông tin trong block, các blcok ban đầu sẽ được tái tạo lại 1 cách chính xác sử dụng biến đổi
ngược. Nguyên tắc thực hiện hàm này bao gồm việc chia các block thành các phần tùy theo
mức độ quan trọng. Những phần quan trọng sẽ đươc giữ nguyên cho tới bước tiếp theo trong
khi các phần còn lại sẽ bị giảm bớt. Điều này sẽ đảm bảo rằng mắt người không chú ý tới việc
những phần không quan trọng của block bị bỏ bớt khi tốc bít bị hạn chế.
Bước tiếp theo trong MPEG là quá trình lượng tử hóa. Quá trình lượng tử hóa dữ liệu số
là quá trình làm giảm số lượng bít của các block. Mức lượng tử đối với mỗi tìn hiệu video là rất
quan trọng.
Khi tất cả các block trong frame đều đã đc nén lại, MPEG sẽ ngắt các frame thành 1
dạng mới gồm nhiều block gọi l à macro block. Mỗi macro block có kích thước 16 nhân 16 chứa
các block độ chói và block thành phần màu. Nếu có sự khác biệt giữa frame cuối cùng và frame
hiện tại, các thiết bị nén MPEG sẽ chuyển những block mới này tới 1 vị trí mới trên frame hiện
tại. Điều này giúp không phải gửi đi những hình ảnh mới hoàn toàn, do đó có thể tích kiệm băng
thông. Có 2 cách để thực hiện điều đó:
Nén theo không gian
là làm giảm các bít trên từng frame riêng biệt. điều này có thể đạt
được do các pixel luôn đứng cạnh nhau trong các frame thường có giá trị giống nhau. Do đó
thay về mã hóa từng pixel riêng biệt. Kĩ thuật nén theo không gian này mã hóa sự khác biệt
giữa các pixel cạnh nhau. Số lượng bít cần thiết để mã hóa những khác biệt này ít hơn số
lượng bít cần thiết để mã hóa từng pixel riêng biệt.
Nén theo thời gian là làm giảm các bit giữa các frame liên tục. Trong quá trình sản
xuất video có những thông tin được lặp lại giữa những frame liên tiếp. VD: nếu trên hình có 1
bức tường , bức tường vẫn xuất hiện liên tục trong 30 hình tiếp theo, mà không thay đổi ( bức
tường đó không thay đổi trong vòng 1s). Thay vì mã hóa 30 lần liên tục trong 1s, nên thời gian

[I B B B P B B B P B B B P B B B P]
Mỗi nhóm ảnh cần bắt đầu với một khung I, mặc dù kích thước của mỗi nhóm ảnh là
khác nhau, nhưng trung bình mỗi nhóm ảnh trong IPTV có khoảng 12 đến 15 frame. Mỗi cấu
trúc của một nhóm ảnh thông thường có thể được miêu tả bởi 2 thông số: N, số ảnh trong một
nhóm và M, khoảng cách giữa các frame. Các nhóm ảnh được chia thành 2 loại: nhóm đóng
và nhóm mở. Với nhóm đóng, khung B cuối cùng không yêu cầu khung I đầu tiên cho nhóm
ảnh tiếp theo để giải mã, trong khi với nhóm mở cần yêu cầu khung I cho nhóm ảnh tiếp theo.
Các nhóm ảnh sau đó được kết hợp với nhau để tạo thành dòng video. Mỗi dòng video bắt đầu
biết một đoạn mã, theo sau đó là một header và kết thúc với một mã duy nhất.
Thứ tự các khung được truyền đi trên mạng băng rộng thì khác với thứ tự các khung
trong chuối bit đầu vào của bộ mã hóa. Bởi vì bộ giải mã trong IPTVCD cần xử lý các frame I
và P trước khi tạo ra khung B. Mối quan hệ tổng thể giữa các chuỗi ảnh, ảnh, các slice, các
khối macro, các khối và các điểm ảnh được minh họa ở hình sau:
Hình Cấu trúc dòng MPEG video
Mặc dù MPEG-2 được sử dụng trong truyền hình cáp và vệ tinh, nhưng MPEG-2 có
nhưng hạn chế đối với các mạng có băng thông giới hạn.Do đó một công nghệ nén mới với
nhiều tính năng đã được phát triển trong nhưng năm gần đây vơi mục đích truyền video qua
mạng băng thông giới hạn. MPEG-4 part 10 được sử dụng trong hạ tầng mạng IPTV.
2.3 MPEG-4
Chuẩn MPEG-4 thành công hơn so với chuẩn MPEG-2. Thêm vào đó, MPEG-4 đưa ra 1
hệ thống hoàn chỉnh với các đặc điểm hỗ trợ các định dạng dữ liệu. Mpeg-4 bao gồm rất
nhiều phần có thể thực hiện cùng nhau hoặc riêng biệt.
• Phần1:Systems;
• Phần2:Visual;
• Phần3:Audio;
• Phần 4: Conformance xác định việc triển khai một MPEG-4 sẽ như thế nào;
• Phần 5: Các phần mềm tham chiếu, đưa ra một nhóm các phần mềm tham chiếu quan
trọng, được sử dụng để triển khai MPEG-4 và phục vụ như một ví dụ demo về các bước
phải thực hiện khi triển khai;
• Phần 6: Khung chuẩn cung cấp truyền thông đa phương tiện tích hợp DMIF (Delivery

+ RTP/IP cho dịch vụ thời gian thực qua mạng Internet (conversational và
streaming).
+ Định dạng file: ISO MP4 cho lưu trữ và truyêng tải MMS.
+ H32x cho các dịch vụ đàm thoại có dây và không dây.
+ Dòng truyền tải MPEG-2 cho các dịch vụ quảng bá.
Gói NAL: dữ liệu video được mã hóa được tổ chức trong một đơn vị NAL( hay gói
NAL). Mỗi gói có độ dài tính theo byte. Byte đầu tiên của mỗi gói NAL là byte mào đầu,
nó chỉ rõ loại dữ liệu được chứa trong NAL, các byte còn lại chứa dữ liệu.
Phần dữ liệu của NAL được ghép xen.
Cấu trúc của đơn vị NAL có định dạng chung cho việc sử dụng truyền trong hệ thống
hướng bit và hướng gói.
b) Lớp mã hóa Video
Lớp mã hóa video của H.264/AVC thì tương tự với các tiêu chuẩn khác như MPEG-
2 video. Nó là sự kết hợp dự đoán theo thời gian và theo không gian,vàvới mã chuyển vị.
Ảnh được tách thành các khối. Ảnh đầu tiên của dãy hoặc điểm truy nhập ngẫu nhiên
thì được mã hóa “Intra”, có nghĩa là không dùng thông tin nào ngoài thông tin chứa trong
bản thân ảnh. Mỗi mẫu của một khối trong một frame Intra được dự đoán nhờ dùng các
mẫu không gian bên cạnh của các khối đã mã hóa trước đó. Đối với tất cả các ảnh còn lại
của dãy hoặc giữa các điểm truy cập ngẫu nhiên, mã hóa “Inter” được sử dụng, dùng dự
đoán bù chuyển động từ các ảnh được mã hóa trước.
c) Khái niệm về ảnh, khung, bán ảnh, macroblock
Tín hiệu video được mã hóa trong H.264 bao gồm tập hợp các ảnh được mã hóa có
trật tự. Một ảnh có thể biểu diễn bằng cả một khung hoặc một bán ảnh. Nhìn chung, một
khung gồm có hai bán ảnh xen kẽ nhau: bán ảnh trên và bán ảnh dưới. Bán ảnh trên gồm
các dòng chẵn 0, 2, 4, …, H/2 -1, với H là tổng số dòng trong một khung. Bán ảnh dưới
gồm các dòng lẻ và bắt đầu từ dòng thứ 2.
Hình: Các bán ảnh trong một khung
Các macroblock: Mỗi ảnh video, frame hoặc field, được chia thành các
macroblock có kích thước cố định bao trùm một diện tích ảnh hình chữ nhật gồm 16 x 16
mẫu thành phần luma và 8 x 8 mẫu cho mỗi một trong hai thành phần chroma. Tất cả các

độ trong ảnh hoặc liên ảnh, với từng block trong macroblock. Một dự doán PRED (kí hiệu là
P trong hình 2.8) được định dạng dựa trên các mẫu ảnh được tái tạo lại.
Trong chế độ nén liên ảnh, PRED được hình thành từ slice hiện thời vừa được mã hóa,
giải mã và tái tạo lại (
uF
′
n
trong hình, chú ý rằng các mẫu không được lọc được sủ dụng để
tạo nên PRED)
Trong chế độ nén trong ảnh, PRED được hình thành bằng cách dự đoán bù
chuyển động từ một hoặc hai ảnh tham khảo được. Trong hình 2.8, ảnh tham khảo là ảnh
F′
n
−1
vừa được mã hóa. Nhưng, dự đoán tham chiếu đối với mỗi macroblock có thể được
chọn từ các hình ảnh trong quá khứ hoặc trong tương lai vừa được mã hóa, tái tạo và lọc
( theo thứ tự hiển thị) .
Dự đoán PRED trừ với block hiện tại đer tìm ra sự khác biệt , được biến đổi và lượng
tử hóa để thu được hệ số lưởng tử X sẽ được sắp xếp lại và mã hóa entropy. Hệ số được mã
hóa entropy cùng với thông tin về cạnh được mã hóa trong mỗi block trong macroblock (chế
độ dự đoán, mức lượng tử, thông tin về vector chuyển động, …) định dạng nên các dòng bit
để truyền tơi lớp mạng trừu tượng để truyền hoặc lưu trữ.
Hình 2.8: Bộ mã hóa
Bộ mã hóa dòng tái tạo
Bên cạnh việc mã hóa và truyền tải các block trong macroblock, bộ mã hóa còn giải
mã ( tái tạo) chúng để làm tham khảo cho các dự đoán trong tương lai. Hệ số X được giải
lượng tử (Q
−1
) và biến đổi ngược (T
−1