MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của các công nghệ nén video, chuẩn nén, thiết bị có hiệu suất cao, cổng giao tiếp lớn ra đời, các dịch vụ về nội dung và truyền thông đa phƣơng tiện hứa hẹn mang đến nhiều triển vọng. Từ đó thách thức các nhà khai thác mạng cố định phải tạo nên thị trƣờng mới và hƣớng đến công nghệ mới. Một trong thị trƣờng phỗ biến cho nhà khai thác mạng cố định là dịch vụ Triple Play (Data, Video, Voice). Từ quan điểm thực tiễn của nhà khai thác cần đƣa ra hạ tầng mạng hội tụ IP, định hƣớng cung cấp các dịch vụ băng rộng (Data, Video, Voice) thông qua một đƣờng dây thuê bao đơn giản.
Với sự phát triển của kỹ thuật dựa trên nền IP, công nghệ truyền hình dựa trên giao thức Internet - IPTV đang phát triển mạnh mẽ và dần trở thành vị trí đáng chú ý trong lĩnh vực truyền hình. IPTV là dịch vụ truyền hình qua kết nối băng rộng dựa trên giao thức Internet, ngoài các dịch vụ truyền hình quảng bá thông thƣờng, truyền hình theo yêu cầu (Video on Demand – VoD), IPTV còn hỗ trợ sự tƣơng tác giữa ngƣời xem với chƣơng trình và đây cũng chính điểm đặc biệt và hấp dẫn nhất của IPTV. Không đơn thuần là truyền hình nhƣ truyền hình cáp truyền thống, IPTV là một tổng thể chuỗi các dịch vụ truyền hình có tính tƣơng tác. Ngoài việc tự do lựa chọn chƣơng trình truyền hình hay phim muốn xem, ngƣời dùng có thể tham gia các cuộc hội thảo từ xa, chơi game, mua hàng qua TV hoặc viết blog video (vlog), nhắn tin qua TV….
Đây là một trong các dịch vụ Triple-play mà các nhà khai thác dịch vụ viễn thông đang giới thiệu trên phạm vi toàn thế giới. Với xu hƣớng công nghệ phỗ biến hiện nay là sự hội tụ của nhiều công nghệ để tạo ra những loại hình dịch vụ tổng hợp cho khách hàng, đồng thời tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có để giảm thiểu chi phí đầu tƣ nâng cấp, dịch vụ IPTV chính là một sản phẩm của sự hội tụ đó khi mà chỉ với một thiết bị đầu cuối khách hàng có thể sử dụng nhiều loại hình dịch vụ nhƣ truyền hình quảng bá, truyền hình theo yêu cầu, điện thoại thông thƣờng, điện thoại IP, điện thoại truyền hình, truy cập Internet, v. Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ để triển khai những dịch vụ với các chi phí nhỏ, tối ƣu hoá hạ tầng viễn thông sẵn có góp phần tăng sức cạnh tranh cho các nhà cung cấp. - XIV - Trong tƣơng lai khi đòi hỏi băng thông cho các dịch vụ hình ảnh chất lƣợng cao và tỷ lệ sử dụng Ti vi trong một hộ gia đình tăng lên thì chỉ có phƣơng cách hợp lý là chọn lựa công nghệ truy cập quang cho các dịch vụ băng rộng.
Đề tài nhằm nghiên cứu giải pháp triển khai dịch vụ IPTV tại VNPT Đồng Nai, từ thực tế đề tài đánh giá rút kinh nghiệm cũng nhƣ đƣa ra các giải pháp nhằm triển khai có hiệu quả dịch vụ IPTV trên nền mạng của VNPT Đồng Nai nói riêng và của mạng VNPT nói chung. Đề tài tập trung tìm hiểu các giải pháp cung cấp dịch vụ IPTV, qua đó trình bày phƣơng pháp triển khai dịch vụ IPTV trên cơ sở hạ tầng mạng cố định của VNPT cho dịch vụ kênh truyền hình (LiveTV) và truyền hình theo yêu cầu VoD (Video On Deman), việc lựa chọn công nghệ triển khai cho mạng truy nhập là cốt yếu cùng với việc sử dụng các chuẩn nén Video MPEG 4 part 10 (H264). Đề tài đƣợc viết trong 05 chƣơng, Chƣơng 1 trình bày tổng quan về dịch vụ IPTV, Chƣơng 2 trình bày cấu trúc hệ thống mạng IPTV, Chƣơng 3 phân tích việc lựa chọn công nghệ khi triển khai dịch vụ IPTV, Chƣơng 4 trình bày khảo sát mạng của VNPT và các giải pháp cung cấp dịch vụ IPTV, Chƣơng 5 đƣa ra mô hình triển khai và cấu hình dịch vụ IPTV tại VNPT Đồng Nai. Đồng thời đƣa ra giải pháp mạng ngang hàng để hạn chế khả năng cung cấp dịch vụ của máy chủ trên mạng IPTV khi nhu cầu về tải và băng thông trên mạng tăng lên.
- XV - Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Nghiên cứu triển khai IPTV trên nền mạng VNPT Đồng Nai CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ DỊCH VỤ IPTV IPTV (Internet Protocol Television) là hệ thống cung cấp dịch vụ truyền hình số bằng cách sử dụng giao thức IP qua hạ tầng mạng, có thể là thông qua một kết nối băng rộng. Định nghĩa chung về IPTV là nội dung truyền hình thay vì đƣợc truyền đi thông qua cáp hay quảng bá truyền thống thì sẽ đƣợc chuyển đến ngƣời xem thông qua các công nghệ sử dụng cho mạng máy tính. IPTV thƣờng đƣợc xây dựng dựa trên mạng đƣợc quản lý tốt để đảm bảo chất lƣợng video, IPTV thƣờng đƣợc cung cấp kèm với dịch vụ xem phim theo yêu cầu (VoD) và có thể cùng với các dịch vụ Internet nhƣ dịch vụ truy cập web và thoại qua giao thức internet (VoIP) cho ngƣời sử dụng. Gói các dịch vụ IPTV, VoIP và truy nhập Internet đƣợc gọi là dịch vụ “Triple Play” (nếu bổ sung thêm cho di động thì gọi là “Quadruple Play”).
Vì vậy dịch vụ IPTV sẽ là dịch vụ thiết yếu và quan trọng nhất cho các nhà cung cấp Triple Play đến ngƣời sử dụng.1 Khái niệm về dịch vụ IPTV Soft Switch Hình 1-1: Mô hình cung cấp dịch vụ IPTV CBHD: TS. Nguyễn Cảnh Minh - 1 - HVTH: Lê Văn Sơn Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Nghiên cứu triển khai IPTV trên nền mạng VNPT Đồng Nai Các kỹ thuật truyền hình thông thƣờng hiện nay bao gồm : truyền hình mặt đất, truyền hình qua vệ tinh, truyền hình cáp. Với các thế mạnh của dịch vụ truyền hình trên nền IP là ở tính tƣơng tác và việc tận dụng triển khai trên hạ tầng mạng truy cập của các nhà cung cấp dịch vụ cố định thì việc triển khai dịch vụ IPTV hứa hẹn mang lại nguồn doanh thu đáng kể cho các nhà cung cấp dịch vụ cố định, đồng thời việc sớm triển khai cung cấp dịch vụ IPTV đƣợc xem là bƣớc phát triển chiến lƣợc của các nhà cung cấp dịch vụ cố định chống lại sự bành trƣớng, sự lấn sân của nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp.2 Các ƣu điểm của dịch vụ IPTV Có 4 ƣu điểm chính của dịch vụ IPTV so với các hệ thống truyền hình hiện tại: - Khả năng triển khai rộng khắp dịch vụ đến khách hàng. - Khả năng cung cấp nhiều kênh truyền hình.
- Khả năng điều khiển và tƣơng tác. - Khả năng phát triển nhiều dịch vụ giá trị gia tăng.1 Khả năng triển khai rộng khắp dịch vụ đến khách hàng Với việc tận dụng hạ tầng mạng truy nhập hiện có của các công ty điện thoại là: Hệ thống mạng cáp đồng cùng các kỹ thuật băng rộng, cáp quang với chi phí đầu tƣ giảm đáng kể (so với cáp đồng trục của truyền hình cáp) có thể triển khai dịch vụ IPTV rộng khắp từ thành thị tới nông thôn, đến với mọi nhà với một chi phí đầu tƣ ban đầu là tƣơng đối thấp.2 Khả năng cung cấp nhiều kênh truyền hình Đối với truyền hình cáp kỹ thuật số với băng thông cáp đồng trục kéo đến nhà thuê bao là 400Mbps nhƣ vậy với băng thông đáp ứng cho 1 kênh định dạng chuẩn (SD) từ 2Mbps đến 4Mbps thì có khả năng cung cấp tối đa là 200 kênh SD cho dịch vụ truyền hình quảng bá. Nghĩa là đối với dịch vụ truyền hình cáp, phát quảng bá tất cả 200 kênh SD đến tận thiết bị đầu cuối khách hàng, do đó khả năng tối đa khách hàng chỉ xem đƣợc có 200 kênh SD mà thôi. Nguyễn Cảnh Minh - 2 - HVTH: Lê Văn Sơn Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Nghiên cứu triển khai IPTV trên nền mạng VNPT Đồng Nai Trong kỹ thuật truyền hình IP thì khác hẳn, với 1 Set Top Box (STB) cho 1 thuê bao thì để cung cấp dịch vụ truyền hình IP, nhà cung cấp chỉ cần quản lý một kết nối từ ngƣời dùng vào các nguồn kênh truyền hình.
Kết nối này đơn giản là một đƣờng thông từ ngƣời xem đến các nguồn đƣợc chọn thông qua mạng IP. Do đó, với một đƣờng kết nối ngƣời dùng có thể có rất nhiều lựa chọn các kênh truyền hình khác nhau gần nhƣ không giới hạn (mỗi lần chọn kênh thì chỉ có duy nhất kênh đó đƣợc đẩy xuống trên đƣờng dây thuê bao đến thiết bị đầu cuối khách hàng). Với băng thông một kênh truyền hình chất lƣợng SD khoảng 2Mbps đến 4Mbps, ngƣời xem có thể chọn lựa trên hàng ngàn kênh truyền hình có trên máy chủ (server) của nhà cung cấp. Thiết bị đầu cuối STB có thể cung cấp nhiều kênh truyền cùng lúc đến nhiều TiVi khác nhau trong cùng một hộ gia đình.
Với 1 đƣờng ADSL2+ có thể cung cấp đến 4 kênh truyền chất lƣợng SD, đủ cung cấp cho nhu cầu xem truyền hình của một hộ gia đình.3 Khả năng điều khiển và tƣơng tác Do dịch vụ IPTV là dịch vụ truyền hình dựa trên nền IP nên nó cung cấp cho ngƣời dùng rất nhiều khả năng điều khiển tùy biến khác nhau thông qua các trình ứng dụng điều khiển. Ngƣời dùng có thể lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ truyền hình; đăng ký và hủy các kênh riêng rẽ; xem cƣớc online; lọc và hạn chế kênh đƣợc xem. VoD là tính năng tƣơng tác có thể nói là đƣợc mong đợi nhất ở IPTV, tính năng này cho phép ngƣời xem có thể yêu cầu xem bất kỳ một chƣơng trình truyền hình nào đó mà họ ƣa thích.4 Khả năng phát triển nhiều dịch vụ giá trị gia tăng Bằng cách biến đổi tín hiệu truyền hình thành dạng số, kết hợp cùng với các dịch vụ về dữ liệu và thoại trên nền IP, khả năng của IPTV gần nhƣ là vô hạn và nó hứa hẹn mang đến những nội dung kỹ thuật số chất lƣợng cao nhƣ video theo yêu cầu, hội thảo, truyền hình tƣơng tác hoặc trực tiếp, game tƣơng tác hoặc trực tiếp, giáo dục từ xa, lƣớt web… CBHD: TS. Nguyễn Cảnh Minh - 3 - HVTH: Lê Văn Sơn Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Nghiên cứu triển khai IPTV trên nền mạng VNPT Đồng Nai 1.3 Các ứng dụng dịch vụ IPTV 1.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá 1.1 Dịch vụ truyền hình (Live TV) Là dịch vụ truyền hình số phát quảng bá trên nền mạng IP cung cấp những chƣơng trình truyền hình đƣợc thu lại từ những nguồn thu khác nhau, bao gồm: Các kênh truyền hình analog của quốc gia.
Các kênh truyền hình đƣợc thu miễn phí từ vệ tinh. Các kênh truyền hình đã mã hoá từ vệ tinh.