Đề cương báo cáo thực tập_PhamHungSon_D08HTTT2_version3

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phạm Hùng Sơn – Lớp D08HTTT2

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Nội dung: Tìm hiểu về công nghệ truyền hình tương tác IPTV

Nơi thực tập : Trung tâm CNTT-CDIT

Người hướng dẫn : Nguyên Thanh Nam

Sinh viên: Phạm Hùng Sơn

Hà Nội, 6/ 2012


TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ THÔNG TINPHÒNG …….

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập-Tự do-Hanh phúc

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

(Thời gian thực tập: Từ ngay ……/…../2012 đến ngay ……/…../2012 )

Họ va tên sinh viên : Phạm Hùng SơnLớp : D08HTTT2NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ

1. Chấp hanh kỷ luật: (Tốt, Khá, Trung bình, hoặc Yếu)

2. Ý thức học tập: (Tốt, Khá, Trung bình, hoặc Yếu)

3. Quan hệ, giao tiếp: (Tốt, Khá, Trung bình, hoặc Yếu)

4. Điểm (Thang điểm 10)

Các ý kiến khác (nếu có):

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ngay tháng năm 2012Giáo viên hướng dẫn thực tập

(Ký và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thanh cảm ơn Khoa CDIT, Học viện Công Nghệ Bưu chính Viên

thông đã tạo điều thuận lợi cho em thực hiện đề tai nay.

Em xin chân thanh cảm ơn thầy giáo Nguyên Thanh Nam đã tận tình giúp đỡ,

hướng dẫn chỉ dạy em trong thời gian em thực hiện đề tai nay.

Mặc dù đã cố gắng hoan thanh đề tai nhưng khả năng va kiến thức còn hạn chế nên

không tránh khỏi những thiếu xót .Mong nhận được sự tận tình chỉ bảo của quý

thầy cô va các bạn.

Ha nội, ngay 30 tháng 07 năm 2012

Sinh viên thực hiện đề tai

Phạm Hùng Sơn


PHẦN A: GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ THỰC TẬP

I. Chức năng

Trung tâm Công nghệ Thông tin CDIT có nhiệm vụ: nghiên cứu, phát triển,

triển khai sản phẩm, chuyển giao công nghệ va đao tạo trong lĩnh vực Công

nghệ Thông tin phục vụ Nganh Bưu chính Viên thông va xã hội.

II. Tổ chức

Mô hình tổ chức

III. Các lĩnh vực hoạt động

Trung tâm Công nghệ Thông tin hoạt động trên năm lĩnh vực chính:

1. Nghiên cứu khoa học công nghệ;

2. Phát triển, triển khai công nghệ va sản phẩm;

3. Sản xuất phần mềm va thiết bị;

4. Tiếp nhận va chuyển giao công nghệ;

5. Đao tạo va bồi dưỡng nhân lực.

Ban Giám Đốc Đảng công đoan,đoan thanh niên

Phòng tổng hợp

Phòng kế

hoạch-tai

chính

Phòng nghiên cứu Phát triển

mạng va hệ thống

Phòng Nghiên

cứu Phát triển Dịch vụ BCVT

Phòng Nghiên

cứu Phát triển ứng

dụng Viên

Thông


PHẦN B: NỘI DUNG THỰC TẬP

I. Giới thiệu chung về đề tài

1. Tên chủ đề thực tập: Tìm hiểu về công nghệ truyền hình tương tác

IPTV

2. Nội dung

Trong những năm gần đây, mạng lưới Internet toan cầu phát triển vô cùng

mạnh me va đã trơ nên rất phổ biến va thông dụng. Điều nay ảnh hương rất lớn

đến các phương thức tiếp cận thông tin của con người, trong đó có cả truyền

hình. Theo truyền thống, các mô hình truyền hình phát theo kiểu quảng bá đã

bộc lộ những nhược điểm của nó ma quan trọng nhất la tính tương tác 2 chiều

giữa nha cung cấp dịch vụ truyền hình va người xem rất hạn chế. Theo mô hình

nay, nội dung của chương trình hoan toan do các nha cung cấp dịch vụ ấn định

cho người xem. Đồng thời nó cung gây ra những khó khăn đối với người xem

như vấn đề thời gian, địa điểm…

Với sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật, các công nghệ truyền hình

va các dịch vụ truyền hình đã có sự thay đổi mạnh me. Trong đó phải kể đến

các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng trương của dịch vụ truyền hình cáp số

va đặc biệt la sự ra đời của truyền hình độ net cao (HDTV) đã để lại dấu ấn

quan trọng trong truyền hình. Truyền hình giao thức Internet (IPTV) đang la

công nghệ truyền hình rất mới va có tiềm năng khai thác rất lớn. Công nghệ

truyền hình nay có khả năng tương tác cao giữa người xem va nha cung cấp

dịch vụ truyền hình. IPTV thường được cung cấp kem với dịch vụ video theo

yêu cầu va có thể được gộp chung với các dịch vụ Internet như VoIP, truy cập

web,..

Tại Việt Nam, hiện nay có rất nhiều nha khai thác dịch vụ viên thông lớn

đang cạnh tranh nhăm cung cấp cho người sư dụng các dịch vụ Internet băng

thông rộng với chất lượng cao, giá re. Họ cung đã nhận ra xu hướng phát triển

của truyền hình trực tuyến va video theo yêu cầu, va đang có những bước đi

mạnh me để chiếm lấy thị trường vô cùng tiềm năng nay. Đó la các dịch vụ

MyTV của VNPT,OneTV của FPT, các dịch vụ IPTV tại các địa phương của

VTC va gần đây nhất la NetTV của Viettel.


Do kiến thức cá nhân còn hạn hep va phù hợp với khuôn khổ của 1 bai báo

cáo thực tập, bai báo cáo nay em xin trình bay những hiểu biết của mình một

cách tổng quan về IPTV. Chi tiết các chương bao gồm:

Chương 1: Giới thiệu chung về IPTV

Chương 2: Các dịch vụ của IPTV

Chương 3: Một số công nghệ IPTV

Chương 4: Kết luận

3. Mục tiêu – Kết quả cần đạt

Trong thời gian thực tập tốt nghiệp, ren luyện tính tự giác,ren luyện ý thức

trong công việc,thường xuyên ôn luyện kiến thức đã học, cập nhật các thông tin

mới, vận dụng kiến thức đã học vao thực tế.

Hiểu tổng quan về công nghệ truyền hình tương tác IPTV, các dịch vụ IPTV

được cung cấp tại Việt Nam qua một số nha cung cấp dịch vụ va nắm được các

công nghệ được áp dụng trong IPTV.

II. GIỚI THIỆU VỀ IPTV

1. Khái niệm IPTV

IPTV la viết tắt của từ Internet Protocol Television, tạm dịch la Truyền hình

qua giao thức Internet.

IPTV được định nghĩa chính thức theo ITU-T FG IPTV như sau: “IPTV

được định nghĩa la các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình ảnh, tiếng nói,

văn bản, dữ liệu được phân phối qua mạng dựa trên IP (Internet protocol) ma

được quản lí để cung cấp các cấp chất lượng dịch vụ, bảo mật, tính tương tác,

tính tin cậy theo yêu cầu”

Có thể hiểu một cách đơn giản, IPTV la truyền hình nhưng thay vì sư dụng

phương thức quảng bá va cáp truyền thống thì lại được phát hình đến người

xem thông qua các công nghệ sư dụng cho mạng Internet.

IPTV có 2 đặc điểm cơ bản la: dựa trên nền công nghệ IP va phục vụ theo

yêu cầu.


Hệ thống IPTV cung cấp cho người sư dụng một loạt các dịch vụ như các

nội dung truyền hình quảng bá thông thường, video theo yêu cầu (VoD – Video

on Demand), nội dung lựa chọn riêng của thuê bao va cung có thể tích hợp

cùng với cách dịch vụ Internet như VoIP hay truy cập Internet. Nội dung truyền

hình được phát thông qua kết nối IP bảo mật sư dụng các set-top box dựa trên

công nghệ IP chuẩn (đối với các thuê bao sư dụng TV) hoặc thông qua đường

cáp mạng sư dụng cổng RJ45 (với các thuê bao sư dụng máy tính cá nhân,

laptop…).

IPTV la một dịch vụ số có khả năng cung cấp những tính năng vượt trội hơn

khả năng của bất kì cơ chế phân phối truyền hình nao khác. Ví dụ, set-top box

IPTV có thể thông qua phần mềm để cho phep xem đồng thời 4 chương trình

truyền hình trên man hiển thị, hay có thể nhận tin nhắn sms, e-mail,…

2. Lich sư

Năm 1994, World của ABC đã có buổi trình chiếu truyền hình quảng bá qua

mạng Internet đầu tiên, sư dụng phần mềm CU-SeeMe videoconferencing.

Tổ chức liên quan đến IPTV đầu tiên xuất hiện la vao năm 1995, với sự

thanh lập Precept Software bơi Judith Estrin va Bill Carrico. Họ đã thiết kế va

xây dựng một sản phẩm internet video gọi la "IP/TV". IP/TV la một MBONE

tương thích với các ứng dụng trên Windows va Unix, thực hiện truyền âm

thanh, hình ảnh thông qua cả giao thức unicast va IP multicast RTP/RTCP.

Phần mềm nay được viết bơi Steve Casner, Karl Auerbach, va Cha Chee Kuan.

Hệ thống nay đã được Cisco Systems mua vao năm 1998 va Cisco đã giữ lại

tên "IP/TV".

AudioNet bắt đầu tiến hanh nghiên cứu live webcasts với WFAA-TV trong

tháng năm 1998, va KCTU-LP vao mùng 10 tháng 1 năm 1998.

Kingston Communications, một nha cung cấp dịch vụ viên thông ơ UK,

triển khai KIT (Kingston Interactive Television), va IPTV qua mạng băng rộng

DSL vao tháng 9 năm 1999 sau khi thư nghiệm dịch vụ TV va VoD. Nha cung

cấp nay đã thêm dịch vụ VoD vao hệ thống trong tháng 10 năm 2001 với hệ

thống Yes TV. Kingston la một trong những công ty đầu tiên trên thế giới triển

khai IPTV va IP VoD qua mạng ADSL.

3. Một sô đăc điểm của IPTV


Hỗ trợ truyền hình tương tác - Các khả năng hoạt động hai chiều của hệ

thống IPTV cho phep nha cung cấp dịch vụ đưa ra một số lượng lớn các ứng

dụng truyền hình tương tác. Các loại hình dịch vụ được phân phối qua dịch vụ

IPTV có thể bao gồm truyền hình trực tiếp tiêu chuẩn, truyền hình độ trung

thực cao (HDTV), các trò chơi trực tuyến, va kết nối Internet tốc độ cao.

Không phụ thuộc thời gian - IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho

phep tạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian băng cơ chế ghi va

lưu lại nội dung IPTV va sau đó có thể xem lại.

Tăng tính cá nhân - Hệ thống IPTV từ đầu cuối-đến-đầu cuối hỗ trợ thông

tin hai chiều va cho phep các đối tượng sư dụng lựa chọn va thiết lập việc xem

TV theo sơ thích riêng như chương trình va thời gian xem ưa thích.

Yêu cầu về băng thông thấp - Thay vì phải truyền tải tất cả các kênh cho

mọi đối tượng sư dụng, công nghệ IPTV cho phep các nha cung cấp dịch vụ chỉ

cần phải phát các kênh ma đối tượng sư dụng yêu cầu. Tính năng hấp dẫn nay

cho phep nha khai thác mạng tiết kiệm băng thông.

Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị - Việc xem nội dung IPTV không

bị giới hạn la dùng cho các máy thu hình. Các khác hang thường sư dụng máy

tính cá nhân va các thiết bị di động để truy cập tới các dịch vụ IPTV.

IPTV thường được xem la công nghệ TriplePlay (dữ liệu, âm thanh va hình

ảnh). Nhưng trong một môi trường ma thách thức nhân lên theo cấp số mu va

công nghệ phải liên tục được cập nhật, bộ ba dịch vụ nói trên đã chuyển th anh

bộ tứ khi có thêm xem truyền hình Internet qua điện thoại di động (MobileTV).

Khả năng của IPTV mang đến những nội dung kỹ thuật số chất lượng cao

như video theo yêu cầu (Video-on-Demand- VoD), hội thảo, truyền hình tương

tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, tin nhắn nhanh qua TV, v.v...

4. So sánh sự khác biệt giưa IPTV và Analog TV

- Cơ sở hạ tầng khác nhau : IPTV sư dụng mạng riêng bảo mật của từng

nha cung cấp dịch vụ để truyền tải nội dung video thông qua mạng sư

dụng giao thức IP, còn Analog TV truyền tải nội dung video thông qua

sóng vô tuyến quảng bá.


- Giới hạn địa lí : IPTV của từng nha cung cấp bị giới hạn trong những

vùng địa lí xác định. Còn Analog TV thì vùng giới hạn địa lí rộng hơn rất

nhiều (toan quốc).

- Cơ cấu truy cập : Muốn truy cập, giải mã va xem các nội dung của IPTV,

người dùng cần 1 bộ set-top box của nha cung cấp cùng với 1 đường

truyền Internet va TV còn với Analog TV, người dùng chỉ cần 1 chiếc

TV với ăng-ten thu tín hiệu la có thể xem Analog TV.

- Giá thành : Để sư dụng các dịch vụ của IPTV, người dùng cần trả một

khoản phí cố định hang tháng va tùy theo nhu cầu sư dụng các dịch vụ trả

tiền khác. Còn với Analog TV la hoan toan miên phí.

5. Mô hình câu truc của IPTV

ITU-T mô tả mô hình chuẩn dịch vụ IPTV như trong hình 5.1. Trong đó, vai

trò của bốn thanh phần chính la:

* Nha cung cấp nội dung: sơ hữu hoặc được cấp phep để bán nội dung

hay quyền sơ hữu nội dung

* Nha cung cấp dịch vụ: cung cấp dịch vụ IPTV tới người sư dụng. Nha

cung cấp dịch vụ dựa trên QoS trong các mạng của nha cung cấp mạng để đảm

bảo QoE các dịch vụ IPTV.

* Nha cung cấp mạng: cung cấp các dịch vụ mạng cho cả người sư dụng

va nha cung cấp dịch vụ. Nha cung cấp mạng cần cam kết không chỉ với nha

cung cấp dịch vụ còn với cả người sư dụng về các tham số mạng.

* Người sư dụng: sư dụng va trả tiền cho các dịch vụ IPTV.

* Ref: ITU TSB IPTV Consultation meeting (Doc. Iptv018e and 20e)* Ref: ITU TSB IPTV Consultation meeting (Doc. Iptv018e and 20e)

Hình 1: Mô hình cấu trúc chuẩn IPTV


Mô hình hoan toan đơn giản nhưng định nghĩa đơn giản nay giúp chúng ta

phân biệt hơn nữa các dịch vụ IPTV khi xem xet từng vai trò.

Trên thực tế, các mạng video IP la những hệ thống khá phức tạp được

cấu thanh từ rất nhiều phần tư, đó la một trong những lý do ma chúng khó thiết

kế va phát triển. Về bản chất các mạng video IP của các nha khai thác viên

thông la khá phân bố hơn so với các nha cung cấp mạng video cáp, thường tập

trung nhiều chức năng tại trung tâm chính. Hình 1.3 minh họa một cấu trúc

mạng IPTV tiêu biểu trên thực tế. Có thể thấy, trên mạng mạng thực tế, để

truyền tải dịch vụ IPTV từ đầu cuối-tới-đầu cuối cần có sự tham gia của nhiều

phần tư mạng hang loạt công nghệ. Trong các phần tiếp theo, chúng ta se tập

trung vao các công nghệ sư dụng trong lớp hạ tầng dịch vụ IPTV, bao gồm các

hệ thống nguồn video IP, các máy chủ VoD, các phần mềm trung gian

(middlleware), các set-top box va phần mềm bảo mật/quản lý bản quyền la đặc

trưng đối với dịch vụ IPTV va một số giao thức mạng liên quan đến quá trình

truyền tải nội dung IPTV.

III. CÁC DỊCH VU CUA IPTV

3.1. Dich vụ quảng bá

3.1.1. Truyền hình quảng bá (Broadcast TV)

Broadcast TV tương tự như dịch vụ truyền hình truyền thống (Analog

TV), tuy nhiên với số lượng kênh la rất lớn, có thể lên đến gần 100 kênh bao.

Ngoai các kênh truyền hình theo chuẩn SD (Standard Definition) thông thường,

các nha cung cấp IPTV còn cung cấp các kênh truyền hình có chất lượng hình

ảnh va âm thanh theo chuẩn HD (High Definition). Các nội dung truyền hình

được phát theo lịch trình va thời gian cố định như truyền hình truyền thống.

Nhưng với công nghệ IPTV, người dùng không chỉ xem một cách thụ động ma

có thể sư dụng những tính năng ưu việt: tạm dừng, lưu trữ, hướng dẫn chương

trình điện tư, khóa chương trình danh cho tre em.

3.1.2. Kênh âm thanh (Audio Channel)

La dịch vụ nghe sóng phát thanh theo yêu cầu. Với một danh sách định

sẵn có trong hệ thống các chương trình phát thanh được phát trực tiếp theo


chuyên đề cụ thể như âm nhạc, chính trị, kinh tế, xã hội... Người dùng có thể

lựa chọn va nghe các chương trình phát thanh trong nước, quốc tế.

3.2. Dich vụ theo yêu cầu

3.2.1. Dịch vụ Video theo yêu cầu (VoD)

Dịch vụ nay cho phep người lựa chọn va xem phim lưu lại trên server.

Kho dữ liệu phim của hầu hết các nha cung cấp dịch vụ đã lên đến hang nghìn

bộ phim có phụ đề với rất nhiều thể loại, đáp ứng chuẩn SD va ngay cang có

nhiều bộ phim với chất lượng đạt chuẩn HD được cập nhật.

3.2.2. Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu (MoD)

Dịch vụ nay cho phep người sư dụng lựa chọn va nghe, xem các clip,

video clip ca nhạc từ thư viện của nha cung cấp. Có 2 loại nhạc: Không có hình

ảnh (hầu hết la định dạng MP3) va có hình ảnh (với một số định dạng như

MP4, FLV,…)

3.2.3. Dịch vụ TV theo yêu cầu (TVoD)

Dịch vụ nay cho phep người dùng lựa chọn va xem lại các chương trình

đã phát trước đó. Với dịch vụ Truyền hình theo yêu cầu, người dùng không

phải phụ thuộc vao thời gian phát sóng của các đai truyền hình va không bao

giờ bỏ lỡ bất cứ một chương trình truyền hình yêu thích nao.

Thời gian lưu trữ các chương trình có thể đặt thay đổi linh động theo nhu

cầu thực tế. Hệ thống se hỗ trợ cả 2 cách thức la lưu trữ theo thời gian va lưu

trữ theo chương trình được chọn nao đó.

3.2.4. Karaoke (KoD)

Dịch vụ nay cung cấp cho người dùng danh sách những bai hát được ưa

chuộng trong nước va quốc tế. Lời bai hát xuất hiện dưới dạng text trên man

hình TV. Bai hát sau khi người dùng hát xong có thể thu lại, lưu trữ hoặc chia

se với bạn be, người thân qua các chức năng Media Sharing. Karaoke la một

dịch vụ đặc biệt hấp dẫn.

3.2.5. Hướng dẫn chương trình điện tư (Electronic Program Guide, EPG)

Một hướng dẫn để cung cấp cho người sư dụng các thông tin về các

chương trình IPTV đang va sắp phát. Có thể nói một EPG la phương thức để

người sư dụng tìm kiếm các nội dung của nha cung cấp.


3.3. Dich vụ tương tác

3.3.1. Thông tin cần biết (T-Information)

Dịch vụ Thông tin cần biết cung cấp cho người dùng các thông tin hữu

ích hang ngay như: Kết quả xổ số; Dự báo thời tiết; Giá cả thị trường; Phương

tiện đi lại; Du lịch giải trí……

Hiện tại, dịch vụ cung cấp thông tin theo các chuyên mục cụ thể như

sau:

- Thông tin thị trường: Cung cấp các thông tin được cập nhật thường

xuyên, liên tục về san giao dịch chứng khoán; Mua bán nha đất; Giá vang,

ngoại tệ; Kết quả xổ số.

- Phương tiện đi lại: Cung cấp thông tin về lịch tau, lịch bay, thông tin

chi tiết về các tuyến xe buýt; địa chỉ, điện thoại của các hãng taxi, hang không,

các đại lý bán ve tau, ve bay trên khắp các tỉnh thanh cả nước…

- Du lịch, giải trí: Cung cấp các thông tin hữu ích về điểm đặt ATM; Lịch

chiếu phim; Địa chỉ nha hang, khách sạn, cafe, bar- karaoke.

- Dự báo thời tiết: Cung cấp thông tin được cập nhât thường xuyên, liên

tục về thời tiết các vùng của 64 tỉnh thanh trong cả nước.

- Danh bạ điện thoại: Cung cấp thông tin hữu ích về các số điện thoại

khẩn, điện thoại cần biết, mã vùng, mã quốc gia…

3.3.2. Truyền hình tương tác (Interactive TV)

“Kênh phụ” (back-channel) IP không chỉ cung cấp khả năng lấy thông tin

ma còn cho phep tương tác với các show truyền hình hoặc khơi tạo các ứng

dụng liên kết đến các chương trình đang chạy. Các ví dụ điển hình của truyền

hình tương tác la tham dự vao các trò chơi truyền hình, bình chọn qua truyền

hình, phản hồi của người xem truyền hình, các chương trình thương mại, v.v...

3.3.3. Dịch vụ tiếp thị truyền hình (T-Marketing )

Dịch vụ Tiếp thị truyền hình cung cấp cho người dùng các thông tin về

sản phẩm, dịch vụ (mẫu mã, giá cả, loại hình dịch vụ…) của doanh nghiệp để

người dùng xem xet, lựa chọn va mua sắm.

- Dịch vụ la một không gian tốt thu hút các doanh nghiệp quảng cáo

thương hiệu. sản phẩm va dịch vụ của mình.


- Hiện tại, dịch vụ bao gồm các chuyên mục sản phẩm, dịch vụ theo

nhóm hang hóa như:

- Đồ điện, điện tư

- Đồ nội thất

- Thời trang

- Du lịch

- Mỹ phẩm

- Ẩm thực

3.3.4. Phỏng vấn trực tuyến (Online Bill Enquiry)

Dịch vụ nay cho phep doanh nghiệp va người tuyển dụng có thể thực

hiện phỏng vấn các ứng viên thông qua IPTV.

3.3.5. Game

Dịch vụ Games giúp người dùng lựa chọn va chơi game trên man hình

tivi rộng lớn ngay tại nha của mình với hình ảnh sống động va giao diện bắt

mắt. Người dùng sư dụng chính chiếc điều khiển từ xa (Remote) để tương tác

với trò chơi.

Người dùng có thể lựa chọn game từ danh sách sẵn có. IPTV yêu cầu

game đơn giản dựa trên HTML. Số lượng game phong phú va được cập nhật

liên tục. Nội dung game hấp dẫn với nhiều thể loại game như: thể thao, giải trí,

hanh động, vui nhộn, phiêu lưu. Với hệ thống lưu điểm xếp hạng người chơi có

điểm số cáo nhất trong tuần, tháng người dùng còn có có cơ hội trúng thương

băng tiền va hiện vật rất hấp dẫn.

3.3.6. Web, E-mail

Dịch vụ nay cho phep người dùng truy cập Internet, va check mail ngay

trên chiếc TV của mình.

3.3.7. Truyền hình thương mại (TV-Commerce)

La 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.

3.3.8. Dịch vụ chia se hình ảnh (Media Sharing)


Dịch vụ Chia se hình ảnh cung cấp cho người dùng có thể tạo, lưu trữ,

quản lí album ảnh, clip va chia se chúng với người thân, gia đình, bạn be thông

qua hệ thống IPTV.

IV. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ IPTV

4.1. Hệ thông cung câp dich vụ IPTV

Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV se bao gồm các thanh phần va thể hiện

như trong hình sau:

Hình 2: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu : Thu, nhận va xư lý các dữ liệu chương

trình từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất va các nguồn

khác để chuyển sang hệ thống Headend.

Hệ thống đầu cuối (Headend) : Thu, điều chế va giải mã nội dung hình

ảnh va âm thanh từ các nguồn khác nhau va sư dụng các thiết bị mã hóa để

chuyển đổi nội dung nay thanh các luồng IP multicast ơ khuôn dạng mã hóa

mong muốn.

Hệ thống trung gian (Middleware) : có vai trò gắn kết một số thanh phần

logíc thanh một hệ thống phần mềm IPTV/video hoan chỉnh hơn. Hệ thống

Middleware cung cấp giao diện người sư dụng cho cả dịch vụ băng rộng va


theo yêu cầu. Hệ thống nay cung được sư dụng như phần mềm liên kết để tích

hợp các sản phẩm từ các nha cung cấp khác nhau thanh một mức ứng

dụng.Middleware cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung va báo cáo

hoan chỉnh cùng với các chức năng quản lý chương trình điện tư (EPG) va thiết

bị đầu cuối người sư dụng (STB), đồng thời vẫn duy trì tính mơ cho việc tích

hợp các dịch vụ trong tương lai.

Hệ thống phân phối nội dung : Bao gồm các cụm máy chủ truyền hình

theo yêu cầu (VoD) va các hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phep lưu trữ

các nội dung đã được mã hóa va thiết lập các chính sách phân phối nội dung

một cách mềm deo. Hệ thống nay cung cho phep nha khai thác mơ rộng một

cách kinh tế, phù hợp với tải va yêu cầu dịch vụ của các thuê bao.

Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM) : Giúp nha 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 va tích hợp với tính năng an ninh tại STB phía

thuê bao.

Mạng truy nhập : Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nha

cung cấp đến khách hang

Thiết bị đầu cuối người sư dụng (STB) : Thiết bị đầu cuối phía người sư

dụng cho phep thu, giải mã va hiển thị nội dung trên man hình TV. STB cung

có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoai,

video phone, truy nhập web ...

Hệ thống quản lý mạng va tính cước.

4.2. Các chuân nen hình ảnh

Cùng với sự phát triển mạnh me của máy tính va sự ra đời của internet,

thì việc tìm ra một phương pháp nen ảnh nhăm giảm bớt không gian lưu trữ

thông tin va truyền thông trên mạng la yêu cầu cấp thiết. Các kỹ thuật nen

Video đều cố gắng giảm lượng thông tin cần thiết cho một chuỗi các bức ảnh,

ma không lam giảm chất lượng ảnh. Mục đích của nen video la giảm bớt số bít

khi lưu trữ va truyền băng cách loại bỏ lượng thông tin dư thừa trong từng

frame va dùng kỹ thuật mã hoá để tối thiểu hoá lượng thông tin quan trọng cần

lưu giữ. Với một thiết bị lưu hình kỹ thuật số thông thường, ảnh sau khi được

số hoá se được nen lại. Quá trình nen se xư lý các dữ liệu trong ảnh để đưa


hình ảnh vao một không gian hep 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 nen phổ biến la Motion JPEG (MJPEG), Wavelet, H.261/ H.263/

H.263+/ H.263++ va MPGE-1/ MPGE-2/ MPGE-4. Nhìn chung, có hai nhóm

tiêu chuẩn chủ yếu: nhóm một gồm định dạng nen MJPEG va Wavelet; va

nhóm hai gồm các định dạng chuẩn còn lại. Các thuật toán mã hóa của hai

nhóm la tương tự nhau nhưng mục đích của chúng lại khác nhau. H.26x series

được phát triển cho điện thoại truyền hình trong khi MPEG series được phát

triển chính cho việc quảng bá hình ảnh chất lượng cao.

4.1.1. Chuân nen MJPEG và Wavelet

Tính chất chung của các ảnh số la tương quan giữa các pixel ơ cạnh nhau

lớn, điều nay dẫn tới dư thừa thông tin để biểu diên ảnh. Việc dư thừa thông tin

dẫn tới việc mã hoá không tối ưu. Do vậy, ta cần tìm phương án biểu di ên 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: la tương quan giữa không gian pixel

của ảnh (các pixel lân cận của ảnh có giá trị gần giống nhau, trừ những pixel ơ

giáp đường biên ảnh).

* Dư thừa trong miền tần số: la tương quan giữa những dải mau hoặc các

dải phổ khác nhau.

* Trọng tâm của các nghiên cứu về nen ảnh la giảm bớt một số bit để

biểu diên ảnh băng việc loại bỏ dư thừa trong miền không gian va miền tần số

cang nhiều cang tốt. Các chuẩn nen MJPEG va Wavelet đều tuân theo nguyên

tắc tìm ra các phần tư dư thừa miền không gian (mỗi Frame nen tự động).

Trong khi đó, đặc trưng của các chuẩn nen thuộc nhóm 2 la loại bỏ dư thừa ơ

cả miền không gian va miền tần số của ảnh.

* MJPEG la định dạng nen ảnh lâu đời nhất va đã được dùng phổ biến.

Khi dùng chuẩn nen MJPEG, ảnh được phân chia thanh các khối vuông ảnh,

mỗi khối vuông có kích thước 8 x 8 pixel va biểu diên mức xám của 64 điểm

ảnh. Mã hoá biến đổi cosin rời rạc DCT (Discrete Cosin Tranform) trong chuẩn

nen nay khai thác sự tương đồng giữa các pixel trong mỗi khối, để lấy ra các

biểu diên ảnh với tương quan nhỏ. Chuỗi biểu diên se bị rút ngắn, tuỳ theo mức


nen của hệ thống hiện hanh với qui trình rút ngắn chuỗi biểu diên. Vì vậy, hình

ảnh sau khi giải nen thường có nhiều sai lệch so với ảnh gốc.

Ở chuẩn nen Wavelet, thay vì mã hoá theo từng khối 8 x 8, việc thực

hiện trên toan bộ bề mặt ảnh, một loạt các bộ phận lọc ơ khâu chuyển đổi se

phân tích các dữ kiện về từng điểm ảnh va cho ra một tập các hệ số. Do chuẩn

Wavelet có tác dụng với toan bộ bề mặt ảnh, nên các sai lệch ơ ảnh giải nen se

khác với MJPEG. Hiệu ứng ghep mảnh không xảy đến với ảnh được quan sát,

nhưng độ phân giải hình ảnh giảm cung như một vai vết mờ se xuất hiện.

Các định dạng Wavelet va MJPEG đều gây ra hiện tượng mất thông tin ơ

ảnh giải nen. Sự dư thừa khả năng lưu ảnh ơ mắt người cảm thụ khi dùng chuẩn

nen Wavelet ít hơn MJPEG 30%.

4.1.2. Chuân nen MPEG-x và H.26x

MPEG không phải la một công cụ nen đơn le, ưu điểm của ảnh nen dùng

MPEG la ơ chỗ MPEG có một tập hợp các công cụ mã hóa chuẩn, chúng có thể

kết hợp với nhau một cách linh động để phục vụ cho một loạt các ứng dụng

khác nhau. Nguyên lý chung của nen tín hiệu video la loại bỏ sự dư thừa về

không gian va sự dư thừa về thời gian, được thực hiện trước hết nhờ sư dụng

tính chất giữa các ảnh liên tiếp. Chúng ta dùng tính chất nay để tạo ra các bức

ảnh mới nhờ vao thông tin từ những bức ảnh gưi trước đó. Do vậy ơ phía bộ mã

hóa ta chỉ cần giữ lại những ảnh có sự thay đổi so với ảnh trước, sau đó ta dùng

phương pháp nen về không gian trong những bức ảnh sai khác nay. Nói một

cách cụ thể, nguyên lý chung của các chuẩn nen la phỏng đoán trước chuyển

động của các frame ơ bộ mã hóa. Mỗi frame ơ tại một thời điểm nhất định se có

nhiều khả năng giống với các frame đứng ngay trước va sau đó. Các bộ mã hóa

se tiến hanh quet lần lượt những phần nhỏ trong mỗi frame (marco blocks) va

phát hiện ra marco block nao không thay đổi từ frame nay tới frame khác. Phía

bên thu, tức bộ giải mã đã lưu trữ sẵn những thông tin không thay đổi từ frame

nay tới frame khác, chúng được dùng để điền thêm vao vị trí trống trong ảnh

được khôi phục.

Tuy nhiên, do sự tương đồng giữa các frame la rất lớn, nên sự phát hiện

ra các sai lệch la rất khó. Do vậy ảnh khôi phục khó đạt được như ảnh gốc.

Điều nay đồng nghĩa với việc chất lượng ảnh cung tương tự như khi dùng


chuẩn Wavelet va MJPEG, nhưng dung lượng kênh truyền va không gian lưu

trữ của các chuẩn nen H.26x va MPEG-x la nhỏ hơn (ví dụ như không gian lưu

trữ của chuẩn H.263 nhỏ hơn Motion JPEG từ 3 tới 5 lần). Sự khác biệt giữa

các chuẩn nen nay (như ơ H.26x va MPEG-x) chủ yếu năm ơ khâu tiên đoán

các frame mới va cách thức tính toán sai lệch giữa các frame hiện tại va frame

phỏng đoán. Chuẩn nen H.26x (gồm các thế hệ H.261, H.262 va H.263, ...),

thường có tốc độ mã hoá tín hiệu thấp hơn MPEG-x (khoảng 1,5 Mbps với độ

phân giải hình 352 x 288) do dùng chủ yếu trong viên thông. Trong khi đó,

chuẩn MPEG-2 dùng cho thị trường giải trí có độ phân giải hình cao hơn, va

mang lại chất lượng hình ảnh tốt (cao hơn 1,5 Mbps với độ phân giải 352x288

hoặc 6 Mbps cho phân giải hoan chỉnh).

4.1.3. Chuân nen MPEG-2

MPEG-2, ra đời năm 1994, la tên của một nhóm các tiêu chuẩn mã hóa

cho tín hiệu âm thanh va hình ảnh số, được chấp thuận bơi MPEG (Moving

Picture Expert Group) va được công bố trong tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC

13818. MPEG-2 thường được sư dụng để mã hóa âm thanh va hình ảnh cho các

tín hiệu broadcast bao gồm truyền hình vệ tinh quảng bá trực tiếp va truyền

hình cáp. MPEG-2 với một số sưa đổi cung la khuôn dạng được sư dụng bơi

các phim DVD thương mại tiêu chuẩn.

MPEG-2 bao gồm các phần chính sau:

* MPEG-2 Systems part (part 1) xác định hai khuôn dạng riêng biệt.

Luồng truyền tải (Transport Stream) được thiết kế để mang âm va hình ảnh số

qua các phương tiện không được tin cậy lắm. MPEG-2 Transport Stream

thường được sư dụng trong các ứng dụng băng rộng, như ATSC va DVB.

MPEG-2 Systems cung xác định các luồng chương trình (Program Stream),

một khuôn dạng được thiết kế cho các phương tiện có độ tin cậy chấp nhận

được như đĩa. MPEG-2 Program Stream được sư dụng trong các tiêu chuẩn

DVD va SVCD. MPEG-2 System được biết đến chính thức la ISO/IEC 13818-1

va ITU-T Rec.H222.0

* MPEG-2 Video part (part 2) tương tự như MPEG-1, nhưng cung hỗ trợ

cho video xen ke (interlaced video, khuôn dạng được sư dụng cho các hệ thống

truyền hình quảng bá tương tự). MPEG-2 video không tối ưu cho các tốc độ bít


thấp (<1 Mbit/s), nhưng lại thực hiện tốt hơn MPEG-1 tại tốc độ 3 Mbit/s va

cao hơn. Toan bộ các bộ giải mã Video tuân theo chuẩn MPEG-2 hoan toan có

khả năng phát lại các luồng video MPEG-1. MPEG-2 Video được biết đến

chính thức la ISO/IEC 13818-2 va ITU-T REc. H.262.

* MPEG-2 Audio part (part 3) cải tiến chức năng âm thanh của MPEG-1

băng cách cho phep mã hóa các chương trình âm thanh với nhiều hơn hai kênh.

Part 3 cung tương thích với chuẩn, cho phep các bộ giải mã âm thanh MPEG-1

giải mã các thanh phần âm thanh nổi (stereo).

MPEG-2 được dùng để mã hóa hình ảnh động va âm thanh va để tạo ra

ba kiểu khung số liệu (intra frame, forward predictive frame va bidirectional

pridicted frame) có thể được sắp xếp theo một trật tự cụ thể gọi l a cấu trúc

nhóm các hình ảnh (group of picture, GOP).

Một luồng video MPEG-2 được tạo nên bơi một chuỗi các khung số liệu

mã hóa hình ảnh. Có ba cách để mã hóa một hình ảnh la: intra-coded (I

picture), forward predictive (P picture) va bidirectional predictive (B picture).

Các hình ảnh của luồng video được phân ra thanh một kênh chứa thông tin về

độ sáng (luminance, còn gọi la kênh Y) va hai kênh thanh phần mau

(chrominance, còn gọi la tín hiệu mau phân biệt Cb va Cr).

MPEG-2 sư dụng các chuẩn mã hóa âm thanh mới, đó la:

* Mã hóa tốc độ bít thấp với tần số lấy mẫu giảm đi một nưa (MPEG-1

Layer 1/2/3 LSF).

* Mã hóa đa kênh, lên đến 5.1 kênh

* MPEG-2 AAC

4.1.4. Chuân nen MPEG-4

MPEG-4 la một chuẩn nen chính được sư dụng để nen dữ liệu về âm

thanh va hình ảnh (audio and visual, AV). Được đưa ra vao năm 1998, MPEG-

4 được lựa chọn cho nhóm các tiêu chuẩn hình ảnh va âm thanh. MPEG-4 được

ứng dụng cho web, CD, videophone va truyền hình quảng bá.

MPEG-4 tiếp thu các đặc điểm của MPEG-1 va MPEG-2 va các chuẩn

khác liên quan va bổ sung thêm các tính năng mới như hỗ trợ VRML cho 3D,

các file bao gồm các vật thể được định hướng (gồm audio, video va VRML).


MPEG-4 thực sự la một dạng nen ảnh mang tính đột phá của công nghệ

nen hình đương đại, thể hiện rõ net ơ những tiêu chuẩn sau:

* Áp dụng những tiêu chuẩn có tính mơ cao với sự hỗ trợ đắc lực từ

nganh công nghiệp an ninh va công nghiệp máy tính.

* Khả năng truyền theo dòng va mạng lưới.

* Tối thiểu hóa dung lượng kênh truyền va không gian lưu trữ trong khi

vẫn giữ được tính trung thực của ảnh.

Những chuẩn nen MPEG-4 có profile dạng đơn giản chiếm lĩnh đa phần

thị trường. MPEG-4 đã được phát triển va hoan thiện trơ thanh định dạng nen

hình tiên tiến, hoan hảo, với tiêu chí tập trung phát triển những nhân tố giúp

tăng cường chất lượng hình ảnh, cung như phục vụ đắc lực cho các thiết bị

giám sát có các frame dạng chữ nhật. Mỗi bit stream hiển thị trong định dạng

nen MPEG-4 cung cấp một mô tả mang tính phân tầng về hình ảnh hiển thị.

Từng lớp dữ liệu được đưa vao luồng bit bơi những mật mã đặc biệt gọi la mật

mã khơi nguồn.

4.1.4.1. Phân phối các luồng dữ liệu

Hình 3: Mô hình các lớp hệ thống MPEG-4

Việc phân phối một cách đồng bộ các luồng thông tin từ nguồn đến đích

được xác định dưới dạng lớp đồng bộ (Sync Layer) va một lớp phân phối

(Delivery Layer) gồm hai lớp được ghep lại la DMIF Layer va TransMux

Layer.


DMIF Layer được điểu khiển bơi giao diện DMIF (Delivery Multimedia

Intergration Framework), la giao diện giữa ứng dụng va truyền tải. Một ứng

dụng đơn le có thể chạy trên các lớp truyền tải khác nhau khi được hỗ trợ

DMIF.

MPEG-4 DMIF hỗ trợ các chức năng sau: * La một giao diện ứng dụng

trong suốt

* Điều khiển việc thiết lập các kênh FlexMux

* Sư dụng các mạng đồng nhất giữa các peer tương tác với nhau: IP,

ATM, di động, PSTN, ISDN băng hep

* Hỗ trợ mạng di động, được phát triển cùng với ITU-T

* UserCommands với bản tin xác nhận

* Quản lý thông tin MPEG-4 Sync Layer

Lớp “TransMux” cung cấp các dịch vụ truyền tải phù hợp với các yêu

cầu về QoS. Chỉ giao diện đối với lớp nay được xác định bơi MPEG-4 trong

khi các sắp xếp cụ thể của các gói dữ liệu va điều khiển báo hiệu cần được tiến

hanh cùng với các phần chính có tác dụng qua các giao thức truyền tải tương

ứng. Bất kì giao thức truyền tải tồn tại thích hợp nao như (RTP)/UDP/IP,

(AAL5)/ATM hoặc luồng truyền tải của MPEG-2 qua một lớp kết nối thích hợp

nao có thể trơ thanh một ví dụ TransMux đặc trưng. Sự lựa chọn nay chuyển

tới người sư dụng cuối/nha cung cấp dịch vụ va cho phep MPEG-4 được sư

dụng trong một dải của môi trường vận hanh.

Sư dụng công cụ ghep kênh FlexMux la lựa chọn, lớp nay có thể bỏ trống

nếu lớp TransMux ơ dưới cung cấp toan bộ các chức năng yêu cầu. Tuy nhiên,

lớp đồng bộ (Sync Layer) thì luôn phải tồn tại. Chức năng của lớp nay như sau:

* Nhận dạng các khối truy nhập, truyền tải timestamps va thông tin tham

chiếu nhịp va nhận dạng dữ liệu mất

* Lựa chọn dữ liệu chen vao từ các luồng sơ cấp khác thanh luồng

FlexMux.

* Truyền thông tin điều khiển

* Chỉ rõ QoS yêu cầu đối với mỗi luồng sơ cấp va luồng FlexMux

* Chuyển các yêu cầu QoS thanh các tai nguyên mạng thực tế

* Kết hợp các luồng sơ cấp với các đối tượng trung gian


* Truyền đi các sắp xếp của các luồng sơ cấp tới kênh FlexMux va

TransMux

4.1.4.2. Hệ thống

MPEG-4 được xác định la công cụ của các thuật toán nen tiên tiến đối

với các dữ liệu hình ảnh va âm thanh. Các luồng dữ liệu (Elementary Streams,

ES) la kết quả từ quá trình mã hóa được truyền đi va lưu trữ riêng biệt.

Mối quan hệ giữa các thanh phần hình ảnh va âm thanh được mô tả thanh

hai mức chính:

* BIFS (Binary Format for Scenes) mô tả sự sắp xếp về không gian va

thời gian của các đối tượng. Người xem có thể có khả năng tương tác với các

đối tượng, ví dụ sắp xếp lại chúng trên man ảnh hoặc thay đổi quan điểm về

cách xem trong môi trường 3D.

* Tại lớp thấp hơn, Object Descriptors (ODs) xác định quan hệ giữa

Elementary Streams thích hợp với từng đối tượng (ví dụ luồng âm thanh va

hình ảnh của một người trong một cuộc hội nghị truyền hình). ODs cung cung

cấp thêm các thông tin như nhu cầu URL để truy nhập Elementary Stream, các

đặc tính của bộ giải mã, vật sơ hữu trí tuệ, ...

4.1.4.3. MPEG-4 Audio

MPEG-4 Audio tạo điều kiện thuận lợi cho một lượng lớn các ứng dụng

từ các bai diên thuyết đơn giản đến các hình ảnh đa kênh chất lượng cao, va từ

các âm thanh tự nhiên đến các âm thanh tổng hợp. Đặc biệt, MPEG-4 hỗ trợ

các biểu diên hiệu suất cao của các đối tượng hình ảnh bao gồm:

* Các tín hiệu hình ảnh thông thường: Hỗ trợ cho việc mã hóa hình ảnh

thông thường từ chất lượng thấp đến cao được cung cấp bơi kĩ thuật mã hóa

biến đổi. Với chức năng nay, một dải rộng các bít va băng tần được bao phủ.

Bắt đầu tại tốc độ bít 6 kbit/s va băng tần dưới 4kHz va mơ rộng tới hình ảnh

chất lượng quảng bá từ đơn tới đa kênh. Chất lượng cao có thể đạt được với độ

trê thấp. Mã hóa hình ảnh tham số (Parametric Audio Coding) cho phep âm

thanh với tốc độ thấp.

* Các tín hiệu thoại: Mã hóa thoại được tiến hanh sư dụng tốc độ từ

2kbit/s tới 24 kbit/s sư dụng công cụ mã hóa thoại. Tốc độ bít thấp hơn, ví dụ

1,2 kbit/s, cung có thể khi mã hóa tốc độ thay đổi được cho phep. Khi sư dụng


công cụ HVXC, tốc độ va cường độ có thể được thay đổi dưới sự điều khiển

của người sư dụng trong khi phát lại. Nếu công cụ CELP được sư dụng, việc

thay đổi tốc độ phát lại có thể đạt được băng cách sư dụng va thêm vao các

công cụ để việc xư lí được hiệu quả.

4.1.4.4. MPEG-4 Visual

MPEG-4 Visual tiêu chuẩn cho phep mã hóa lai ghep các hình ảnh tự

nhiên (căn cứ vao pixel) va các cảnh nhân tạo (lấy ra từ máy tính). Dưới đây la

tổng quan về các công cụ va thuật toán của chuẩn hình ảnh MPEG-4.

* Các định dạng được hỗ trợ bơi MPEG-4 Visual:

+ Tốc độ bít: từ 5kbit/s đến lớn hơn 1 Gbit/s

+ Các định dạng: phát triển không ngừng cung như các hình ảnh kết

hợp chặt che với nhau

+ Giải pháp: điển hình từ sub-QCIF tới giải pháp ‘Studio’ (4k x 4k

pixels)

* Hiệu quả nen:

+ Đối với toan bộ các tốc độ bít được đánh địa chỉ, thuật toán nay rất

hiệu quả. Thuật toán nay bao gồm việc kết hợp mã hóa với chất lượng được

điều chỉnh giữa “khả năng chấp nhận” đối với tốc độ nen cao với “near

lossless’

+ Nen hiệu quả đối với mạng lưới 2-D va 3-D

+ Truyền hình truy nhập ngẫu nhiên cho phep các chức năng như tạm

dừng, chuyển đổi nhanh của các chương trình truyền hình được lưu trữ.

* Các chức năng Content-Based

+ Mã hóa nội dung hình ảnh va video cho phep tách biệt việc giải mã

va tái thiết lại các đối tượng video được định dạng riêng.

+ Truy nhập ngẫu nhiên các nội dung các video cho phep các chức

năng như tạm dừng, chyển đổi nhanh các chương trình truyền hình được lưu

trữ.

+ Nhân mơ rộng nội dung các chương trình truyền hình cho phep các

chức năng như lam thay đổi các text nhân tạo hay tự nhiên, bố cục, hình ảnh va

chương trình truyền hình bao phủ nội dung truyền hình được thay đổi.

* Tính linh động cao về text, hình ảnh va video


+ Tính linh động va đa dạng của bộ mã hóa cho phep mã hóa các

luồng bít phức tạp khác nhau đối với một tex, hình ảnh hoặc video.

+ Tính linh động va đa dạng của bộ giải mã các luồng bít văn bản,

hình ảnh hoặc video được giải mã bơi bộ giải mã tại các mức độ phức tạp khác

nhau. Nhìn chung chất lượng khôi phục lại liên quan đến độ phức tạp của bộ

giải mã được sư dụng.

+ Tính linh động về không gian cho phep bộ giải mã giải mã một tập

hợp của toan bộ luồng bít được phát ra bơi bộ mã hóa để khôi phục lại va hiển

thị các tex, hình ảnh va video.

+ Tính linh động về thời gian cho phep bộ giải mã giải mã một tập

hợp của toan bộ luồng bít được phát ra bơi bộ mã hóa để khôi phục lại va hiển

thị video.

+ Tính linh động về chất lượng cho phep một luồng bít được phân tích

thanh một số các lớp luồng bít có tốc độ bít khác nhau ví dụ như sự kết hợp của

một tập hợp các lớp vẫn có thể được giải mã thanh một tín hiệu có nghĩa. Phân

tích luồng bít có thể xảy ra trong quá trình truyền hoặc giải mã. Nhìn chung

chất lượng khôi phục lại liên quan đến số lượng lớp được sư dụng để giải mã

va khôi phục.

4.1.5. Chuân nen H.264/MPEG-4 part 10/VAC

H.264 la tiêu chuẩn nen hình ảnh, được biết đến như MPEG-4 Part 10

hoặc AVC (Advanced Video Coding). Phiên bản đầu tiên của H.264/AVC được

hoan thiện vao tháng 5/2003. H.264/AVC tạo ra một tiêu chuẩn có khả năng

cung cấp chất lượng hình ảnh tốt tại tốc độ bít thấp hơn các tiêu chuẩn trước đó

như MPEG-2, H.263, hoặc MPEG-4 ma không cần tăng độ phức tạp về cấu

trúc. Hơn nữa tiêu chuẩn nay được áp dụng cho các ứng dụng trên các hệ thống

va mạng đa chủng loại, gồm tốc độ bít cao va thấp, lưu trữ DVD, quảng bá,

hình ảnh với độ phân giải thấp va cao, các mạng gói RTP/IP, va các hệ thống

điện thoại đa phương tiện ITU-T.

H.264 được đặt tên theo dòng tiêu chuẩn H.26x của ITU-T, trong khi

AVC theo phía ISO/IEC MPEG. Mục đích của H.264 la tạo ra một chuẩn có

khả năng cung cấp chất lượng video cao ơ tốc độ bit thấp hơn hẳn (băng một

nưa hoặc thấp hơn nữa) so với yêu cầu của các chuẩn trước đó (MPEG-2,


H.263 hay MPEG-2 Part 2) ma không lam tăng nhiều sự phức tạp trong thiết

triển khai. Một mục tiêu khác đó la cho phep tiêu chuẩn được áp dụng cho

nhiều kiểu ứng dụng (cho cả tốc độ bit thấp va cao, va cả độ phân giải video

thấp va cao) va có thể lam việc tốt trên nhiều kiểu mạng va hệ thống (quảng bá,

lưu trữ DVD, mạng gói RTP/IP, các hệ thống điện thoại đa phương tiện của

ITU-T).

JVT gần đây đã hoan thiện việc phát triển một số mơ rộng so với chuẩn

ban đầu, được biết đến với tên gọi Mơ rộng phạm vi độ trung thực (Fidelity

Range Extensions, FRExt). Các mơ rộng nay hỗ trợ mã hóa video trung thực

cao băng cách tăng độ chính xác lấy mẫu (bao gồm mã hóa 10 bit va 12 bit) va

thông tin mầu sắc độ phân giải cao (bao gồm các cấu trúc lấy mẫu YUV 4:2:2

va YUV 4:4:4). Nhiều đặc điểm khác cung được thêm vao trong các mơ rộng

FRExt như chuyển đổi thích ứng giữa các khối 4x4 va 8x8, các ma trận trọng

số lượng tư hóa dựa trên cảm biến của các bộ mã hóa cụ thể, hỗ trợ thêm nhiều

không gian mầu sắc, ...

Một số tính năng mới của H.264/MPEG-4 Part 10 cho phep chuẩn nay

nen các tín hiệu video hiệu quả hơn so với các chuẩn cu va va linh hoạt hơn

cho các ứng dụng trong các môi trường mạng. Một số các tính năng quan trọng

đó la:

* Bù chuyển động đa hình sư dụng các hình ảnh đã được mã hóa trước đó

lam tham chiếu theo cách linh hoạt hơn các chuẩn cu, cho phep lên tới 32 hình

ảnh tham chiếu được sư dụng (các chuẩn cu chỉ sư dụng 1, hoặc 2 với trường

hợp B picture). Tính năng đặc biệt nay cho phep cải thiện tốc độ bit va chất

lượng trong hầu hết các trường hợp.

* Bù chuyển động block có kích thước biến đổi với kích thước block

rộng đến 16x16 va nhỏ đến 4x4, cho phep phân mảnh chính xác các vùng

chuyển động.

* Cấu trúc cặp macroblock, cho phep các macroblock kích thước 16x16

(so với 16x8 ơ MPEG-2).

* Độ chính xác bù chuyển động lên đến 1/4 pixel, cho phep thể hiện

chính xác các dịch chuyển của vùng chuyển động.


* Đánh số khung, cho phep tạo ra các chuỗi con (điều chỉnh về thời gian

băng cách gộp một ảnh giữa các ảnh khác), phát hiện va giấu các hình bị mất

(xảy ra do mất gói trên mạng hoặc lỗi kênh).

* Đếm thứ tự hình, cho phep giữ các hình va các giá trị mẫu theo trật tự

trong các hình được giải mã tách biệt với thông tin định thời (cho phep thông

tin định thời được chuyển đi va điều khiển độc lập bơi hệ thống ma không ảnh

hương đến nội dung hình ảnh được giải mã).

Các kỹ thuật nay, cùng với nhiều kỹ thuật khác, lam cho H.264 hoạt động

tốt hơn so với các tiêu chuẩn trước, trong nhiều trường hợp va môi trường ứng

dụng khác nhau. H.264 thường lam việc tốt hơn rất nhiều so với MPEG-2, cho

chất lượng tốt hơn ơ tốc độ bít chỉ băng một nưa hoặc thấp hơn so với yêu cầu

của MPEG-2. H.264 cung cấp các profile sau:

* Baseline profile (BP): Dùng cho các ứng dụng chi phí thấp đòi hỏi ít

tai nguyên hơn, chủ yếu dùng cho các ứng dung hội nghị truyền hình va di

động.

* Main Profile (MP): Dùng cho các ứng dụng quảng bá va lưu trữ.

Extended profile (XP): Có khả năng nen khá cao, giảm thiểu khả năng

mất dữ liệu.

* High Profile (HiP): Dùng cho các ứng dụng quảng bá va lưu trữ đĩa,

đặc biệt cho các ứng dụng truyền hình yêu cầu độ net cao (HD-DVD, Bluray

disc).

* High 10 Profile (Hi10P): Được xây dựng bên trên của HiP, hỗ trợ độ

10 bit trên một mẫu của độ chính xác của hình ảnh được giải mã.

* High 4:2:2 Profile (Hi422P): dùng cho các ứng dụng chuyên nghiệp sư

dụng video quet xen ke, được xây dựng bên trên của Hi10P, hỗ trợ khuôn dạng

lấy mẫu sắc độ 4:2:2 trong khi sư dụng 10 bit trên một mẫu của độ chính xác

của hình ảnh được giải mã.

* High 4:4:4 Profile (Hi444P): được xây dựng bên trên của Hi422P, hỗ

trợ lấy mẫu sắc độ 4:4:4, lên đến 12 bit trên một mẫu.

MPEG đã tích hợp đầy đủ các hỗ trợ của H.264/AVC vao các hệ thống

tiêu chuẩn của mình (MPEG-2 va MPEG-4) va các tập tin đa phương tiện theo

tiêu chuẩn ISO.


ITU-T đã đưa H.264/AVC vao bộ tiêu chuẩn H.32x cho hệ thống điện

thoại đa phương tiện. Dựa trên các tiêu chuẩn ITU-T, H.264/AVC được sư

dụng rộng rãi cho ứng dụng hội nghị truyền hình, va đã được ứng dụng trong

các sản phẩm của các công ty chiếm ưu thế trên thị trường (như Polycom va

Tendberg). Điều quan trọng hơn cả la tất cả các sản phẩm hội nghị truyền hình

mới đều hỗ trợ H.264/AVC.

H.264 cung được sư dụng trong nhiều loại dịch vụ Video-on-Demand

trên Internet để cung cấp phim va các show diên truyền hình trực tiếp đến máy

tính va máy thu hình va có khả năng se thay thế chuẩn mã hóa H.262/MPEG-2

hiện tại đang sư dụng trong các hệ thống truyền hình số quảng bá mặt đất va vệ

tinh.

Yêu cầu về băng thông của các chuẩn nen:

* So sánh hoạt động của chuẩn nen khác nhau như trong đồ thị dưới đây:

* Có thể thấy được từ đồ thị so sánh ơ trên, kỹ thuật mã hóa H.264 rất

hiệu quả ơ dải băng thông thấp. Chất lượng video của chuẩn H.264 tại băng

thông 1,5 Mbps tốt hơn so với chuẩn MPEG-2 ơ băng thông 3 Mbps. Sư dụng

chuẩn nen H.264 có thể tiết kiệm được hơn một nưa băng thông.

Các lợi ích của H.264/AVC:

* Hiệu quả nen gấp đôi, tốc độ nen băng một nưa so với chuẩn MPEG-2

yêu cầu đối với hình ảnh chất lượng cao va giảm được được dung lượng lưu trữ

cần thiết.

* Cho phep nhiều nội dung hơn được truyền đi trên hệ thống có sẵn với

tốc độ bít thấp hơn.

* Chi phí truyền dẫn thấp hơn do thời gian truyền giảm một nưa.

* Chi phí triển khai thấp hơn với công nghệ H.264/AVC xây dựng trên

nền tảng tiêu chuẩn, phần cứng xư lí không độc quyền.

* Kết hợp hợp với một lớp thích ứng mạng (Network Adaptation Layer)

để cung cấp một cách linh hoạt khả năng truyền tải qua mạng chuyển mạch gói

va luồng bít, cho phep nâng cấp một cách dê dang các giải pháp phân phối dựa

trên MPEG-2.

* Sư dụng một thiết lập chung về công nghệ giữa mobile va IPTV : luồng

TCP/UDP + H.264/AVC.


Yêu cầu về băng thông đôi với các chuân nen:

Độ net tiêu

chuânĐộ net cao Ứng dụng

MPEG-1Lên đến 1,5

Mbps-

Video on Internet,

MP3

MPEG-2 4 - 5 Mbps 18 - 20 Mbps Digital TV, DVD

MPEG-4

Part 10;

H.264

2 - 4 Mbps 8 - 10 Mbps Multi video

IV.3. Giao thức mạng

Dịch vụ IPTV bao gồm cả truyền hình trực tiếp (live TV) va truyền hình được

lưu trữ sẵn (Video on Demand). 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 nen

sư dụng chuẩn MPEG-2 hoặc MPEG-4 va được gưi 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 la phương pháp ma thông

tin được truyền đến các máy tính trong cùng thời điểm.

Một hệ thống IPTV tiêu chuẩn thường sư dụng các giao thức cơ bản sau:

- Giao thức IGMP (giao thức quản lí nhóm Internet)

- Giao thức RTSP (giao thức luồng thời gian thực)

- Giao thức HTTP

- Các giao thức IP Multicast

Chúng ta se lần lượt tìm hiểu từng giao thức nêu trên.

IV.3.1. Giao thức IGMP (giao thức quản lí nhóm Internet)

Truyền hình trực tiếp sư dụng giao thức IGMP version 2 để kết nối tới một

luồng multicast (TV channel) hoặc dùng để chuyển các kênh truyền hình.

IV.3.2. Giao thức RTSP (giao thức luồng thời gian thực)

Giao thức RTSP được sư dụng trong dịch vụ VoD.

4.3.3. Giao thức HTTP

4.3.4. Các giao thức IP Multicast


Multicast, còn được gọi la multiplex broadcast, la cách truyền thông tin tới một

nhóm các đích đến một cách đồng thời sư dụng một phương pháp hiệu quả để

truyền các bản tin trên mỗi kết nối của mạng chỉ một lần va chỉ tạo ra các bản sao

khi các kết nối đến các đích đến re nhánh.

Thuật ngữ đa hướng (Multicast) thường được sư dụng để ám chỉ đến IP

Multicast, vốn la một giao thức được sư dụng để truyền một cách hiệu quả số liệu

đến nhiều người nhận cùng một lúc trên các mạng sư dụng giao thức TCP/IP băng

cách sư dụng một địa chỉ đa hướng. IP Multicast thường có liên quan đến các giao

thức audio/video như RTP.

Có nhiều kỹ thuật đa hướng được sư dụng trên Internet. Trong khi IP

Multicast sư dụng lớp địa chỉ đa hướng (lớp D) thì đa hướng rõ rang (còn gọi la

Xcast) lại sư dụng các địa chỉ đơn hướng của tất cả các đích đến thay vì các địa chỉ

đa hướng được ấn định. Do kích thước gói IP nhìn chung bị giới hạn, Ecast không

thể được sư dụng cho các nhóm với số lượng lớn các địa chỉ đa hướng.

Mô hình IP Multicast đòi hỏi phải giải quyết nhiều trạng thái bên trong mạng

hơn so với mô hình IP unicast. Va cung chưa có một cơ chế nao chứng tỏ được se

cho phep mô hình IP multicast có thể mơ rộng với hang triệu người gưi va hang

triệu nhóm multicast, do đó không thể tạo ra các ứng dụng multicast hoan toan

dụng thực tế thương mại trên Internet. Kể từ 2003, những nỗ lực mơ rộng multicast

đến các mạng lớn đã tập trung vao một trường hợp multicast một nguồn đơn giản

hơn va dê kiểm soát hơn.

Ưu điểm của đa hướng:

* Sư dụng băng thông của mạng hiệu quả so với unicast - với unicast, tổng

dung lượng băng thông tăng tuyến tính với số thuê bao.

* Yêu cầu sư dụng máy chủ la tối thiểu so với unicast - với unicast, kết nối

của mỗi khách hang yêu cầu một luồng riêng; với IP Multicast, chỉ có một luồng

được gưi ra từ máy chủ.

* Yêu cầu sư dụng mạng la tối thiểu - đây la hiệu quả của việc sư dụng IP

Multicast.

Nhược điểm của đa hướng:

* Phân phát gói thiếu độ tin cậy - do IP Multicast sư dụng UDP lam giao

thức truyền tải nên nó kế thừa sự thiếu tin cậy của UDP.


* Khả năng lặp gói trên mạng: trong khi một giao thức định tuyến IP

Multicast hội tụ, có khả năng nhiều bản sao của một gói multicast se đến khách

hang.

* Không có khả năng tránh tắc nghen: do IP Multicast sư dụng UDP lam

giao thức truyền tải nên nó không có các cơ chế quay lui (backoff) va cưa sổ

(window) của TCP.

So với đơn hướng thì đa hướng la phương thức truyền sư dụng ít băng thông

của mạng hơn. Một ứng dụng unicast se gưi một bản copy của mọi gói dữ liệu đến

mọi người nhận. Ngược lại, multicast chỉ gưi một bản copy tới những người dùng

muốn nhận. Đây la phương thức thường được sư dụng nhất cho hội nghị video va

Video-on-Demand hiện nay. Đồ thị dưới đây so sánh lưu lượng sư dụng giữa

multicast va unicast dùng cho audio streaming va mọi người dùng đều nghe nhạc ơ

cùng tốc độ 8 Kbps.

Một số cộng đồng trong mạng Internet công cộng vẫn thường sư dụng IP

Multicast va IP Multicast được sư dụng cho nhiều ứng dụng đặc biệt bên trong

mạng IP dùng riêng (private IP network). Các giao thức IP Multicast:

* Giao thức quản lý nhóm Internet (IGMP).

* Giao thức đa hướng độc lập (PIM).

* Giao thức định tuyến đa hướng điều khiển khoảng cách (DVMRP).

* Multicast OSPF (MOSPF).

* Multicast BGP (MBGP).

* Giao thức khôi phục nguồn đa hướng (MSDP).

* Multicast Listener Discovery (MLD).

* Giao thức ghi nhận đa hướng (GMRP).

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN

Documents

Đề cương báo cáo thực tập_PhamHungSon_D08HTTT2_version3