ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LÊ THỊ MAI TRANG
KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ IPTV VÀ ỨNG DỤNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Mã số: 60. 52. 02. 03

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

THÁI NGUYÊN – 2014
1
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học kỹ
thuật Công nghiệp Đại học Thái Nguyên
Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Văn Khang
Phản biện 1: TS Đào Huy Du
Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Khắc Lãi
Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn họp tại:
Trường Đại học kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên
Vào hồi: 13 giờ 45 ngày 18 tháng 4 năm 2014.
Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm học liệu Đại học
Thái Nguyên
Và thư viện: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại
học Thái Nguyên
2
MỞ ĐẦU
Ngày nay, chúng ta đang sống trong kỷ nguyên của truyền
thông đa phương tiện kỹ thuật số với nhiều dịch vụ làm cho đời sống
con người có những thay đổi to lớn. Bên cạnh đó là sự phát triển
bùng nổ của Internet, đặc biệt mạng Internet băng thông rộng đã làm
thay đổi cả nội dung và kỹ thuật truyền hình. Truyền hình giao thức

thể xem bất kỳ chương trình truyền hình nào đó mà họ yêu thích.
Truyền hình chất lượng cao HD: nhờ kết nối băng thông
rộng nên trong tương lai người dùng sẽ thưởng thức các chương trình
có chất lượng hình ảnh và âm thanh cao.
1.1.2. Thách thức cho dịch vụ IPTV
Gian lận truy cập: Tình huống này xảy ra khi một cá nhân
sử dụng kĩ sảo để phá vỡ các cơ chế truy cập thông thường nhằm
tăng lượng truy cập trái phép đến nội dung truyền hình mà không
phải trả tiền hoặc gia tăng thêm sự cho phép truy cập.
Quảng bá trái phép: với các trạm quảng bá đặt tại từng PC
các hacker sẽ có thể phân phối lại nội dung đến các máy tính khác
trên toàn thế giới.
4
Lỗi hỏng truy cập: Nếu một cá nhân phá hoại cơ sở hạ tầng
hoặc một trong các thành phần dịch vụ thì các khách hàng sẽ không
truy cập được dịch vụ làm cho uy tín dịch vụ suy giảm.
Lỗi hỏng nội dung: Trong IPTV tín hiệu được gửi đi sử
dụng các giao thức IP bình thường và những kẻ phá hoại có thể kết
nối thông qua web và xử lý bộ phận middleware và các server. Họ có
thể thay đổi dữ liệu trong kho nội dung trước khi nó được mã hóa
bảo mật bởi phần mềm DRM. Do đó, các bộ phim hoặc nội dung trái
phép có thể được phát đi.
Chất lượng dịch vụ: IPTV phải đối mặt với khả năng mất
dữ liệu 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 bị giật hay việc chuyển
kênh có thể tốn khá nhiều thời gian để tải về.
1.2. Cấu trúc mạng cung cấp IPTV
1.2.1. Kiến trúc hệ thống cung cấp IPTV
- Hệ thống cung cấp nội dung

- Trò chơi theo yêu cầu (Games on Demand)
- Âm nhạc theo yêu cầu (Music on Demand)
6
- Truyền hình của hôm trước (TV of Yesterday – TvoY)
- Karaoke theo yêu cầu ( karaoke on Demand)
1.5. Kết luận
Chương 1 đã trình bày một cách khái quát về xu hướng phát triển
của công nghệ truyền hình hiện nay và mục đích nghiên cứu của đề
tài. Từ đó sẽ đi vào tìm hiểu những nét cơ bản về khái niệm IPTV,
đặc điểm cơ bản, cấu trúc mạng, kiến trúc các thành phần IPTV, cấu
trúc chức năng cho dịch vụ IPTV và một số dịch vụ mà IPTV có thể
cung cấp.
7
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ IPTV
2.1. Chuẩn nén sử dụng trong IPTV
MPEG là 1 chuẩn nén được sử dụng rộng rãi trong thông tin
vệ tinh, truyền hình cáp và trong các hệ thống truyền hình mặt đất.
MPEG (moving pictures exert group) được thành lập nhằm phát triển
các kĩ thuật nén cho phù hợp vói việc truyền hình ảnh. Từ khi được
thành lập, MPEG đã đưa ra các chuẩn nén như: MPEG-1, MPEG-2,
MPEG4-( Part 2 và part 10), MPEG-7, và MPEG-21. Trong các
chuẩn này, MPEG-2 và MPEG-4 Part 10 được sử dụng rộng rãi
trong IPTV.
2.1.1. Quá trình nén MPEG
Phần đầu tiên của nén bao gồm 1 quá trình tiền đồng bộ. Quá
trình này cơ bản bao gồm việc làm giảm kích thước của các frame.
Phần 2 của quá trình nén tin hiệu là chia 1 frame ảnh ra thành
các block có kích thước 8 nhân 8 pixel –khối mã hóa nhỏ nhất trong
giải thuật của MPEG. Có 3 loại block; độ chói Y, thành phần màu đỏ
Cr hoặc xanh Cb.

Chuẩn nén này được thiết kế cho các ứng dụng sau:
+Truyền hình quảng bá qua qua vệ tinh, cáp, mặt đất…
+Truyền hình tương tác, video theo yếu cầu (VoD).
+Lưu trữ đĩa quang, băng từ, DVD.
9
+Tích hợp dịch vụ qua ISDN, LAN, DSL, mạng không dây, mạng di
động, modem.
+Nhắn tin đa phương tiện MMS qua ISDN, DSL, LAN mạng di
động.
Còn nhiều ứng dụng khác được phát triển trên mạng hiện tại
như video phone,… và mạng tương lai.
2.2. Đóng gói nội dung video
Việc đóng gói các chương trình video bao gồm việc chèn và
tổ chức các dữ liệu video thành các gói riêng biệt.
Mô hình truyền thông trong IPTV có 7 lớp(và một lớp tùy
chọn) được xếp chồng lên nhau.
Các dữ liệu video ở phía thiết bị gửi được truyền từ lớp cao
xuống lớp thấp trong mô hình IPTV, và được truyền đi trong mạng
băng rộng bằng các giao thức của lớp vật lí. Ở thiết bị nhận, dữ liệu
nhận được chuyển từ lớp thấp nhất đến lớp trên cùng trong mô hình
IPTV.
2.3. Phương thức truyền bá tín hiệu của IPTV
- Phát quảng bá (broadcasting): truyền phát tới mọi nơi
- Phát đến địa điểm theo yêu cầu (on demand)
2.4. Phương pháp thu tín hiệu IPTV
- Sử dụng máy tính kết nối với dịch vụ IPTV.
- Sử dụng một bộ chuyển đổi tín hiệu (set top box- STB) thực hiện
các chức năng:
+, Nối tiếp vào mạng băng tần rộng thu phát và xử lý số liệu IP và
luồng video.

tín hiệu.
- Mạng PON theo tiêu chuẩn G.983 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 (Optical
Network Termination) được lắp đặt tại thiết bị đầu cuối người dùng.
- Có 3 công nghệ mạng PON là BPON, EPON và GPON hỗ
trợ cả truyền hình vô tuyến truyền thống và IPTV.
2.7.1.2. Mạng quang tích cực
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.
2.7.2. IPTV phân phối trên mạng DSL
DSL là công nghệ cho phép các nhà cung cấp viễn thông
phân phối các dịch vụ băng thông lớn trên sợi dây cáp đồng đang
dùng chỉ để truyền thoại.Trong một số trường hợp nó không thể gửi
tín hiệu truyền hình chất lượng chuẩn trên mạng truy cập DSL. Để
tăng quá trình thực thi cho IPTV có thể đạt được bằng cách triển
khai các công nghệ DSL như ADSL, ADSL2+ và VDSL.
12
2.7.3. IPTV phân phối trên mạng cáp truyền hình
Mạng HFC (hybrid fiber/coax) là mạng kết hợp cáp quang
và cáp đồng trục, sử dụng đồng thời cáp quang với cáp đồng trục để
truyền và phân phối tín hiệu.
IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp
• Switch hay Router GigE: GiE (Gigabit Ethernet) thường
được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi dung lượng cao.
• Mạng truyền dẫn quang: Mạng lõi cung cấp con đường
mạng giữa video trung tâm và các bộ điều chế tại các biên

giao thức Internet (IPTV- Internet Protocol Television) với tên
thương hiệu MyTV và được cung cấp bởi công ty phần mềm và
truyền thông VASC- đơn vị thành viên của VNPT. Đây là dịch vụ
truyền hình kiểu mới sử dụng tín hiệu thông qua đường dây điện
thoại cố định hoặc đường truyền cáp quang của VNPT. Khác với
công nghệ của truyền hình truyền thống chỉ có khả năng cung cấp
thông tin định tuyến một chiều thì truyền hình My TV có khả năng
tạo ra tính tương tác hai chiều giữa khách hàng với dịch vụ, tạo nên
điểm đặc biệt và hấp dẫn của IPTV. Sử dụng dịch vụ My TV, khách
hàng không chỉ dừng lại ở việc xem truyền hình đơn thuần mà có thể
xem bất cứ chương trình nào mình yêu thích vào bất kỳ thời điểm
nào và sử dụng nhiều dịch vụ khác qua màn hình tivi như: xem phim
theo yêu cầu, hát karaoke, chơi game, nghe nhạc,… với vật dụng phổ
biến trong gia đình là chiếc TV, chỉ cần đầu từ thêm thiết bị đầu cuối
cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung (set-top-box) cùng đường
dây điện thoại cố định hoặc đường truyền Internet băng rộng của
VNPT, khách hàng có thể tận hưởng những dịch vụ giá trị gia tăng
tiện ích, mang tính hội tụ số của MyTV như: các dịch vụ quảng bá,
các dịch vụ theo yêu cầu và đặc biệt là các dịch vụ tương tác.
3.1.1 Triển khai IPTV trên mạng ADSL
3.1.1.1 Yêu cầu đối với phía khách hàng
15
- Mạng khách hàng sử dụng mô hình ánh xạ dịch vụ multi-PVC.
Dịch vụ IPTV được cung cấp trên các kết nối ADSL2+. Mỗi kết nối
ADSL2+ đến thuê bao gồm có 2 PVC khác nhau nhằm cung cấp 2
loại dịch vụ:
+, PVC1: cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI).
+, PVC2: cung cấp dịch vụ video bao gồm (VoD, live TV, VAS,…)
- Khách hàng sử dụng thiết bị đầu cuối khác nhau cho từng loại dịch
vụ:

- BRAS/PE có nhiệm vụ kết cuối các S-VLAN và thực
hiện định tuyến các gói tin đến đích mong muốn.
Các biện pháp đảm bảo QoS được áp dụng trên từng
S-VLAN thông qua cấu hình 802.1p đối với các S-VLAN tương ứng.
Ta9u BRAS/PE, nơi kết cuối các S-VLAN, thực hiện QoS lớp 3 bằng
17
DSCP (Diffrentiated Service code Point). Như vậy tại BRAS/PE cần
cấu hình chuyển đổi QoS từ 802.1p của lớp 2 sang DSCP của lớp 3.
3.1.2. Giao thức cho dịch vụ Multicast
3.1.2.1. Giao thức IGMP
Giao thức IGMP phát triển từ giao thức Host Membership
Protocol, được mô tả trong tài liệu của Deering. Giao thức IGMP có
ba phiên bản verion 1, verion 2,và verion 3.
Hai mục đích quan trọng nhất của IGMP là:
 Thông báo cho router multicast rằng có một máy muốn nhận
multicast traffic của một nhóm cụ thể.
 Thông báo cho router rằng một có một máy muốn rời một
nhóm multicast (nói cách khác, có một máy không còn quan
tâm đến việc nhận multicast traffic nữa). Các router thường
dùng IGMP để duy trì thông tin cho từng cổng của router là
những nhóm multicast nào router cần phải chuyển và những
host nào muốn nhận.
3.1.2.2. Giao thức PIM
Giao thức PIM là giao thức xử lý gói tin multicast độc lập
nhau. Hiện nay có ba loại PIM đang được sử dụng là : PIM-SM ,
PIM-DM , PIM-SSM
- Giao thức PIM-SM( Protocol independent multicast – sparse
mode)
Giao thức định tuyến chế độ sparse được sử dụng khi có ít số
lượng các ứng dụng multicast. Các giao thức PIM chế độ sparse

địa chỉ 232.0.0.0 tới 232.255.255.255. Tuy nhiên, chúng ta có thể mở
rộng tầm hoạt động của SSM sang lớp dải lớp D bao gồm địa chỉ ở
mức cao.
Việc cấu hình PIM-SSM có sự khác biệt so với cấu hình
PIM-SM truyền thống. Ở đây ta không cần phải chia sẻ tree hay là
RP mapping, hoặc là RP –to –RP nguồn lấy lại thông qua Multicast
source discovery Protocol ( MSDP).
Triển khai SSM là rất dễ dàng. Chúng ta chỉ cần cấu hình
PIM-SM trên tất cả interface của router và chỉ định cái nào cần SSM,
bao gồm một cách rõ ràng IGMPv3 trên Lan. Nếu PIM-SM không
được cấu hình rõ ràng trên cả nguồn và nhóm thành viên interface thì
gói tin multicast sẽ không được forwarded. Trên danh sách hỗ trợ
IGMPv3 có sử dụng PIM-SSM. Như tại ở nguồn, trước khi active và
bắt đầu gửi gói tin multicast thì quan tâm đến nơi nhân gói tin
multicast đó là SSM . Trong việc cấu hình mạng theo PIM-SSM ,
một thuê bao tới một kênh SSM ( sử dụng IGMPv3) sẽ thông báo với
các thuê bao để join vào nhóm G và nguồn S. Kết nối trực tiếp với
router PIM-SM , router được phân công nhận làm DR, nhận bản tin
từ RPF láng giềng.
Giao thức PIM là giải pháp hỗ trợ truyền tín hiệu multicast.
Khi mà số lượng các nhóm multicast cần phải truyền tăng lên thì
20
PIM là một giải pháp quan trọng để quản lý và giám sát lưu lượng
multicast.
3.1.3. Giao thức cho dịch vụ unicast
Giao thức RTSP được phát triển bởi IETF và thành lập vào
năm 1998 với chuẩn RFC 2326. Đây là giao thức được ứng dụng để
điều khiển dữ liệu với thời gian thực. RTSP cung cấp một khung làm
việc cho phép điều khiển theo yêu cầu về thời gian thực, giống như
audio và video. Nguồn dữ liệu có thể bao gồm cả dữ liệu sống và clip

năng băng thông lớn hơn, từ đó có thể thực thi một trong các cấu trúc
mạng sau
Mô hình hoạt động của hệ thống IPTV trên mạng FTTx
tương tự như mạng ADSL. Chỉ thay thế thiết bị DSLAM bằng OLT.
Đầu cuối sử dụng ONT, ONU
Hình 3.3: Mô hình hoạt động của hệ thống IPTV trên mạng FTTx
23
Hình 3.4: Kết nối hệ thống IPTV qua mạng FTTx
Đánh giá hoạt động của mô hình:
• Là giải pháp kết nối hoàn toàn bằng cáp quang từ nhà cung
cấp dịch vụ đến tận nhà khách hàng. Ưu điểm lớn nhất của
mô hình triển khai trên mạng FTTx so với internet ADSL thì
FTTH có tốc độ nhanh hơn nhiều lần (khoảng 200 lần) và tốc
độ tải lên và tải xuống như nhau.
• Ngoài ra, FTTx còn có tốc độ truy nhập, độ bảo mật cao,
chất lượng tín hiệu ổn định, không bị ảnh hưởng bởi các yếu
tố môi trường. Chiều dài cáp cũng cho phép nâng cấp băng
thông dễ dàng khi có nhu cầu.
24
3.3. Kết luận và đề nghị
Trong chương này đã trình bày những nét cơ bản về cơ
sở hạ tầng của mạng VNPT, mô hình đấu nối IPTV vào mạng
IPTV, mô hình triển khai IPTV trên mạng ADSL, giao thức
cho dịch vụ Multicast, Unicast. Tìm hiểu ứng dụng triển khai
IPTV ở Phú Thọ về các loại hình dịch vụ mà IPTV cung cấp
cho người sử dụng, những ưu điểm và khó khăn gặp phải đồng
thời đưa ra giải pháp khắc phục bằng cách triển khai IPTV trên
mạng cáp quang.
25