ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông
BÁO CÁO
Đề tài 20: TÌM HIỂU HỆ THỐNG CUNG CẤP DỊCH VỤ
TRUYỀN HÌNH IPTV
Giảng viên hướng dẫn : PSG.TS. Nguyễn Thị Hương Lan
Nhóm:
Phạm Đức Toại 20125813
Nguyễn Trung Hiếu 20109271
Yên Đức Giang 20125487
Nguyễn Thành Công 20125423
Hà Nội 12/2014
MỤC LỤC
Lời mở đầu
I.Khái niệm IPTV…………………………………………………… …… ……… …3
I.1 Lịch sử IPTV………………………………………………….….……… …… … 3
I.2 Định nghĩa về IPTV…………………………………… …………….…… … … 3
I.3 Ưu điểm của IPTV…………………………… …………………….……… …….3
II. Tổ chức cung cấp dịch vụ IPTP…………………….……………….……… …….4
II.1 Mô hình kiến trúc hế thống cung cấp dịch vụ IPTV……………….…….… … 4
II.2 Triển khai dịch vụ IPTV của VNPT Hà Nội……………………….……… ……5
III Phân tích cấu trúc các thành phần hệ thống………………………… …….…….9
III .1 Mạng truy nhập băng rộng……………………….………………………………9
III. 2 Hệ thống nguồn dữ liệu…………………………………………….…………… 9
III 3Hệ thống Video Headend………………………………………….……………….9
III .4 Hệ thống Middleware…………………………………………….………………10
III. 5 Hệ thống phân phối nội dung ……………………………….………………… 10
III. 6 Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM)…………….………………….……… 10
III. 7 Hệ thống quản lý mạng và tính cước……………….…………………….…… 11
III . 8 Set –top-Box ……………………………………………………………….…….11
Năm 1994, World 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 phẩm 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.
Hiện nay, IPTV chỉ mới bắt đầu phát triển ở trung và đông Âu. Ở châu Á, ngay tại
Việt Nam đã có nhiều công ty khai thác công nghệ IPTV.
2. Định nghĩa về IPTV
IPTV là viết tắt của Internet Protocol Television : Công nghệ truyền tải các
chương trình truyền hình qua mạng Internet băng thông rộng.
Tín hiệu truyền hình truyền qua hạ tầng mạng băng thông rộng cáp đồng hoặc cáp
quang đến thiết bị đầu cuối là bộ giải mã Set-Top-Box ( STB ) và phát lên màn hình.
3. Ưu điểm của IPTV
+ Xem nội dung yêu thích bất cứ lúc nào mà không phụ thuộc vào giờ phát
sóng.
+ Nội dung các kênh phong phú đa dạng.
+ Truyền hình chất lượng cao.
+ Các dịch vụ giá trị gia tăng hữu ích.
nâng cấp băng thông dễ dàng khi có nhu cầu.
Triển khai trên nền GPON.
Mô hình triển khai IPTV trên mạng GPON:
Đánh giá hoạt động của mô hình :
Mỗi khách hàng được kết nối tới mạng quang thông qua một bộ chia quang thụ
động. Tín hiệu download truyền tới các hộ gia đình được mã hóa để tránh việc
xem trộm. Tín hiệu upload được kết hợp bằng việc sử dụng giao thức đa truy nhập
phân chia theo thời gian sẽ điều khiển việc sử dụng các khe thời gian cho việc
truyền dữ liệu đường uplink một cách tốt nhất.
Ưu điểm của GPON là sử dụng các thiết bị chia Splitter không cần cấp nguồn điện
, nên có giá thành rẻ và có thể đặt ở bất cứ đâu , không phụ thuộc vào các điều
kiện môi trường , không phải cung cấp năng lượng cho các thiết bị giữa phòng
máy trung tâm và người dùng. Ưu điểm này cũng giúp giảm được chi phí bảo
dưỡng, vận hành . Đây là công nghệ sử dụng băng thông download và upload tốc
độ cao nhất được khai thác.
III : PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CÁC
THÀNH PHẦN HỆ THỐNG
1. Mạng truy nhập băng rộng
Hạ tầng mạng IP băng rộng ddeeer truyền dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ
IPTV đến khách hàng . Mạng truy nhập sẽ tận dụng phần hạ tầng mạng xDSL có
sẵn. Để cung cấp dịch vụ với chất lượng tốt và tiêu thụ ít băng thông khi có đồng
thời nhiều truy nhập đến hệ thống , mạng truy nhập băng rộng (B-RAS/MSS và
DSLAM ) cần phải được hỗ trợ multicast Đối với DSLAM , ngoài hỗ trợ
multicast, còn cần hỗ trợ IGMP version 2. Ngoài ra, B-RAS/MSS và DSLAM
cũng cần hỗ trợ các giao tiếp Ethernet chuẩn (FE, GE). Mạng cũng phải có khả
năng hỗ trwoj QoS từ đầu cuối đến đầu cuối đảm bảo được băng thông cần thiế và
dộ ưu tiên cho các kênh truyền hình quảng bá cũng như các phiên Video theo yêu
cầu đang sử dụng . Băng thông xDSL do các DSLAM cung cấp đến khách hàng
phải có khả năng lên đến 4-5 Mbps.
2. Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu
phép lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và tiheets lập các chính sách phân phối
nội dung một các mềm dẻo. Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng
một cách kinh tế, phù hjowpj với tài và yêu cầu dịch vụ của thuê bao khi nó nhận
được sự xác thực danh tính từ Middleware. Nó cho phép các thuê bao đặt và xem
những bộ phimchaats lượng cao và chương trình thoe yêu cầu. Hệ thống này cũng
cung cấp những chức năng điều khiển VCR như fast-forward, pause và rewind.
6. Hệ thống quản lý bản quền số (DRM)
DRM giúp nhà khai thác bảo vệ nôi dung của mình , như trộn các tisnhieeuj
truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyefn đi treenmangj Internet và tích
hợp với tính nawg an inh tại STP ở phía thuê bao. DRMdungf để bảo mật njoioj
dung các khóa giải mã của các thuê bao .Những nội dung được tải
treennhwngxmays chủ nội dung sẽ được mã hóa bằng hệ thống DRM và nó cũng
chỉ mã hóa noiojdung broadcast để baormaatj sự phân đố Set-top-Box .Hệ thống
DRM sẽ dựa trên các khái nieemjc ủa hệ thống cơ sở hạ tần khóa công cộng
(public key Infrastructure, PKI) .PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận
mỗi thành tố trong hệ tống DRM đồng thời để mã hóa an toàn dwxlieeuj có dùng
các khóa chung, riêng.
7. Hệ thống quản lý mạng và tính cước
Hệ thống này quản lý và tính cước dịch vụ truy nhập thuê bao IPTV
8. Set –top-Box
Là thiết bị đầu cuối phía khách hàng , chép thu, giải mã và hiển thị nội
dung trên màn hình TV. STB cần hỗ trợ các chuẩn MPEG-4/ H.264 . Ngoài ra ,
STB cugnx có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên
ngoài , video phone, truy nhập web STB cung cấp các ứng dụng truyền thông và
giải trí. STB sẽ hỗ trợ kết nối giữa thiết bị tivi và mạng điện thoại , cũng như
Internet và thư viện ảnh ảo của nhà cung cấp dihcj vụ . Nó có thể giải mã những
chuỗi dữ liệu và hình ảnh đến dựa vào địa chỉ IP, đồng thời thể hiện hình ảnh này
trên TV. STB sẽ hỗ trợ chuẩn H.264 / MPEG-4 và phần mềm client Middleware
của nó sẽ được dựa trên một cấu trúc thick client, điều đố có nghĩa là ứng dụng và
dữ liệ thể hiện sẽ lưu trên STB. Một set-box có 2 chức năng :
chương trình truyền hình theo sự lựa chọn của khách hàng.Cấu trúc của hệ thống
VoD sửa dụng công nghệ video-over-IP ở hình dưới bao gồm 4 phần thành phần
chính.Đầu tiên, nội dung phải được xử lý cho việc lưu trữ và phân phối bằng quá
trình nén và mật mã tại trạm tiền xử lý nội dung.Một VoD server lưu trữ nội dung
và tạo luồng gửi tới thuê bao.Mỗi thuê bao sẽ có một bộ giải mã để nhận và giải
mã nội dung, sau đó đưa lên màn hình hiển thị. Bộ giải mã cũng cung cấp cho thuê
bao một danh sách các dịch vụ từ thành phần quản lý thuê bao và hệ thống truy
cập có điều kiện.Đây là một hệ thống con nhận lênh từ thuê bao, gửi những lệnh
thích hợp tới VoD server và phân phối các key giải mã cho các bộ giải mã
Hình 1 : Cấu trúc hệ thống VoD
2. Video server
Các video server là yếu tố cần thiết cho mọi hệ thống VoD, do chúng tạo ra
các luồng video trong thực tế và gửi chúng tới mỗi thuê bao. Các server có dung
lượng bộ nhớ lớn nhỏ khác nhau thùy thuộc vào các ứng dụng khác nhau.Trong
phần này chỉ đề cập đến một số khía cạnh của các server và cách thức chúng được
sửa dụng cho viêc phân phối nội dung.Dung lượng lưu trữ nội dung được hộ trợ
trên một server có thể lớn hoặc nhỏ.
Các nhà cung cấp sửa dụng hai phương thức để phân phối server trong
mạng của họ(như hình 2).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
nội dung nội hạt.Phương thức thứ 2 là phân phối hóa server, ở đó các server nhỏ
hơn được đặt tại ví 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 băng server cần phải xây dựng, giá thành trong việc truyền
dẫn và lưu trữ nội dung tại các vị trí khác nhau.Còn trong phương thức phân phối
hóa thì giảm được số lượng băng thông cần thiết giữa các vị trí.Cả hai phương
thức đều được sửa dụng trong thực tế, dung lượng của VoD server phụ thuộc vào
cấu trúc hệ thống và sở thích của người xem.