Luận văn Nghiên cứu về công nghệ truyền hình qua mạng IP (IPTV)

LuËn v¨n tèt nghiÖp

2

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Bꢀ GIÁO DꢁC VÀ ðÀO TꢂO

TRƯꢃNG ðꢂI HꢄC BÁCH KHOA HÀ NꢀI

----------o0o----------

Hà Nꢀi – 2007

LUꢅN VĂN

THꢂC Sꢆ KHOA HꢄC

Nghiên cứu về công nghệ

truyền hình qua mạng IP (IPTV)

Ngành: Cao hꢁc Xꢂ lý Thông tin và Truyꢃn thông

Mã sꢀ:

Bùi Văn Duy

Ngưꢁi hưꢂng dꢃn khoa hꢄc : GS.TS Nguyꢇn Thúc Hꢈi

Hà Nꢉi – 2007

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

3

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Môc lôc

Danh môc C¸c h×nh vÏ, b¶ng biÓu trong luËn v¨n.......... 5

ThuËt ng÷ tiÕng Anh ........................................................................ 7

Lêi giíi thiÖu ........................................................................................ 8

Ch−¬ng 1. Më ®Çu ................................................................................ 9

1.1 C¬ së nghiªn cøu vꢀ môc ®Ých cña luËn v¨n..........................................9

1.2 Tæ chøc luËn v¨n...................................................................................9

Ch−¬ng 2. c¸c c«ng nghÖ truyÒn h×nh ................................ 10

2.1 TruyÒn h×nh t−¬ng tù ...........................................................................10

2.2 TruyÒn h×nh sè ....................................................................................10

2.3 TruyÒn h×nh c¸p ..................................................................................22

2.4 TruyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao (HDTV)................................................23

2.5 IPTV....................................................................................................24

Ch−¬ng 3. c«ng nghÖ IPTV ............................................................ 27

3.1 C¬ së h¹ tÇng truyÒn th«ng cho IPTV..................................................27

3.1.1 Internet .........................................................................................27

3.1.2 C«ng nghÖ xDSL ...........................................................................40

3.1.3 Sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ nÐn phim...........................................60

3.2 C¸c thiÕt bÞ phÇn cøng ........................................................................75

3.3 C¸c gi¶i ph¸p phÇn mÒm.....................................................................81

3.3.1 Microsofts Windows Media Player ...............................................81

3.3.2 Mét sè Media Player kh¸c ............................................................88

3.4 C¸c dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng .................................................................90

3.5 IPTV trªn nÒn NGN ............................................................................94

3.5.1 Tæng quan vÒ NGN.......................................................................94

3.5.2 ThuËn lîi vꢀ khã kh¨n khi triÓn khai IPTV trªn nÒn NGN............96

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

4

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

3.5.3. T×nh h×nh triÓn khai NGN ë ViÖt nam ..........................................99

Ch−¬ng 4 IPTV ë viÖt nam ........................................................... 100

4.1 T×nh h×nh ph¸t triÓn dÞch vô IPTV..................................................... 100

4.1.1 T×nh h×nh ph¸t triÓn dÞch vô IPTV trong khu vùc......................... 100

4.1.2 T×nh h×nh ph¸t triÓn dÞch vô IPTV t¹i ViÖt Nam.......................... 102

4.2 Kh¶ n¨ng triÓn khai c«ng nghÖ IPTV t¹i ViÖt Nam............................ 102

4.2.1 Nhu cÇu thÞ tr−êng...................................................................... 102

4.2.2 Kh¶ n¨ng ®¸p øng nhu cÇu dÞch vô IPTV cña m¹ng viÔn th«ng ViÖt

Nam..................................................................................................... 105

4.3 C¸c ý kiÕn vꢀ ®Ò xuÊt khi triÓn khai c«ng nghÖ IPTV t¹i ViÖt Nam.... 106

KÕt luËn............................................................................................... 107

KÕt qu¶ ®¹t ®−îc cña luËn v¨n................................................................ 107

H−íng ph¸t triÓn cña ®Ò tꢀi..................................................................... 108

Tꢀi liÖu tham kh¶o........................................................................ 108

Tãm t¾t luËn v¨n ........................................................................... 109

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

5

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Danh môc C¸c h×nh vÏ, b¶ng biÓu trong luËn v¨n

H×nh 2.1. CÊu tróc khung hÖ thèng................................................................. 12

H×nh 2.2 S¬ ®å bé Trén/Gi¶i trén ................................................................... 14

H×nh 2.3 S¬ ®å bé trén vꢀ gi¶i trén xo¾n........................................................ 16

H×nh 2.4. ChuyÓn ®æi byte sang mꢁtuple cho 64ꢁQAM................................... 17

H×nh 2.5. VÝ dô thùc hiÖn chuyÓn ®æi byte sang mꢁtuple vꢀ mꢂ ho¸ vi sai cña 2

MSB ................................................................................................................. 18

B¶ng 2.1. ChuyÓn ®æi c¸c ®iÓm chïm sao thuéc gãc phÇn t− thø 1................ 18

sang c¸c gãc phÇn t− kh¸c trong biÓu ®å chïm sao ë h×nh 2.7 ...................... 18

H×nh 2.6. BiÓu ®å h×nh sao cho 16ꢁQAM, 32ꢁQAM vꢀ 64ꢁQAM.................... 20

H×nh 2.7. BiÓu ®å h×nh sao cho 128ꢁQAM vꢀ 256ꢁQAM................................ 21

H×nh 2.8 TruyÒn h×nh t−¬ng t¸c cho phÐp ng−êi xem t¸c ®éng,...................... 25

lùa chän néi dung............................................................................................ 25

H×nh 3.1 HÖ thèng tªn vꢀ ®Þa chØ cña m¹ng Internet...................................... 31

trong mèi liªn hÖ víi c¸c tÇng......................................................................... 31

H×nh 3.2 S¬ ®å DNS ........................................................................................ 32

H×nh 3.3 C¬ chÕ truyÒn d÷ liÖu cña TCP........................................................ 37

H×nh 3.4 C¬ chÕ truyÒn d÷ liÖu cña TCP........................................................ 37

H×nh 3.5 Ph−¬ng thøc kÕt nèi gi÷a 2 ch−¬ng tr×nh......................................... 39

B¶ng 3.1 So s¸nh c«ng nghÖ ADSL, G.SHDSL vꢀ VDSL................................. 42

H×nh 3.6 sù ph¸t triÓn c¸c nhu cÇu dÞch vô viÔn th«ng................................... 43

H×nh 3.7. CÊu h×nh tæng thÓ cña m¹ng quang kÕt hîp víi xDSL.................... 49

H×nh 3.8 KÞch b¶n triÓn khai FTTx................................................................. 50

H×nh 3.9 TriÓn khai FTTEx kÕt hîp DSL ....................................................... 51

H×nh 3.10 LÞch tr×nh tham kh¶o triÓn khai m¹ng truy nhËp quang kÕt hîp víi

c«ng nghÖ xDSL............................................................................................... 52

H×nh 3.11. Chi phÝ l¾p ®Æt vꢀ b¶o d−ìng cho c¸c ph−¬ng ¸n ........................ 52

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

6

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

H×nh 3.12. Cung cÊp dÞch vô tho¹i ®éc lËp víi dÞch vô b¨ng réng ................ 55

H×nh 3.13. Cung cÊp dÞch vô tho¹i tÝch hîp víi dÞch vô b¨ng réng ............... 56

H×nh3.14. Cung cÊp dÞch vô tho¹i trªn ®−êng truyÒn quang.......................... 56

kÕt hîp xDSL ................................................................................................... 56

B¶ng 3.2. Sè kªnh t−¬ng ®−¬ng cã thÓ cung cÊp............................................. 56

trªn mét ®−êng truyÒn xDSL ........................................................................... 56

H×nh 3.15. DÞch vô Internet trong m«i tr−êng m¹ng ATM ............................. 58

H×nh 3.16. DÞch vô Internet trong m«i tr−êng m¹ng truy nhËp ATM,............ 59

m¹ng lâi IP...................................................................................................... 59

H×nh 3.17 ThiÕt bÞ vꢀ kÕt nèi dÞch vô truyÒn h×nh sè..................................... 59

H×nh 3.18 ThiÕt bÞ vꢀ kÕt nèi dÞch vô Video theo yªu cÇu .............................. 60

H×nh 3.19 Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña c¸c tiªu chuÈn mꢂ hãa........................... 61

H×nh 3.20 M« h×nh triÓn khai tham chiÕu kh«ng ®Çy ®ñ ................................ 69

B¶ng 3.3 Kh¶ n¨ng nÐn Video cña Mpegꢁ2..................................................... 70

H×nh 3.21 HÖ thèng IPTV ®iÓn h×nh................................................................ 75

H×nh 3.22 Dßng t−¬ng t¸c gi÷a c¸c bé phËn khi ph¸t ch−¬ng tr×nh............... 80

video theo yªu cÇu........................................................................................... 80

H×nh 3.23 Windows Media Player 9, víi nót chän Media Guide , hiÓn thÞ bé

s−u tËp vÓ c¸c lo¹i phim vꢀ c¸c tuú chän nghe radio. .................................... 83

H×nh 3.24 Nót chän Radio tuner cho phÐp ng−êi sö dông nghe vꢀ ghi ©m c¸c

Audio ............................................................................................................... 84

B¶ng 3.4 Windows media player 10 mÆc ®Þnh víi c¸c kiÓu file..................... 85

H×nh 3.25 C¸c tuú chän trong qu¸ tr×nh cꢀi ®Æt............................................ 86

Windows media player 10............................................................................... 86

H×nh 3.26 Windows media player 10 ®Æt l¹i c¸c nót cña Windows media

player 9 víi c¸c tab ë phÝa trªn mꢀn h×nh ...................................................... 87

H×nh3.27 Tab Library cung cÊp kh¶ n¨ng chän music.................................. 84

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

7

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

vꢀ video tõ c©y th− môc (treeꢁtype menu) ....................................................... 84

ThuËt ng÷ tiÕng Anh

ADSL

§−êng thuª bao sè bÊt ®èi xøng (Asymmetrical Digital

Subscriber Line)

BTV

TruyÒn h×nh qu¶ng b¸ (Broadcast television)

M¹ng ph©n ph¸t néi dung (Content Distribution Network)

HÖ thèng tªn miÒn (Domain Name System)

CDN

DSN

DTV

DVB

FTP

TruyÒn h×nh sè (Digital television)

ChuÈn truyÒn h×nh kü thuËt sè (Digital Video Broadcasting)

Giao thøc truyÒn file (File Transport Protocol)

TruyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao (High Definition Television)

Qu¶ng c¸o tư¬ng t¸c (Interactive Advertise)

Giao thøc Internet (Internet Protocol)

HDTV

IAD

IP

IPTV

TruyÒn h×nh qua giao thøc Internet (Internet Protocol

Television)

ISP

Nhꢀ cung cÊp dÞch vô Internet (Internet Service Provider)

TruyÒn h×nh Internet (Internet Television)

ITV

LAN

NGN

PC

M¹ng côc bé (Local Area Network)

M¹ng thÕ hÖ tiÕp theo (Next Generation Networking)

M¸y tÝnh c¸ nh©n (Personal Computer)

PVR

M¸y quay phim c¸ nh©n (Personal Video Recorder)

QoS

RTP

ChÊt l−îng dÞch vô (Quality of Service

)

Giao thøc vËn chuyÓn thêi gian thùc (Real Time Transport

Protocol)

SDTV

TruyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i tiªu chuÈn (Standard Definition

Television)

STB

TCP

TV

Bé gi¶i mꢂ (Setꢁtop Box)

Giao thøc ®iÒu khiÓn truyÒn vËn (Transmission Control

Protocol)

Ti vi, truyÒn h×nh (Television)

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

8

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

VoD

Xem phim theo yªu cÇu (Video on demand)

§ꢀm tho¹i qua m¹ng Internet (Voice over IP )

Lêi giíi thiÖu

VoIP

C¸c c«ng nghÖ viÔn th«ng, c«ng nghÖ th«ng tin vꢀ truyÒn th«ng ®¹i chóng

®ꢂ héi tô víi sù xuÊt hiÖn cña c¸c c«ng nghÖ cung cÊp kÕt nèi b¨ng th«ng

réng, truyÒn t¶i viÔn th«ng, d÷ liÖu, h×nh ¶nh video. TruyÒn h×nh t−¬ng t¸c,

mét trong nh÷ng kÕt qu¶ cña sù héi tô nꢀy sÏ thay ®æi c¸ch xem truyÒn h×nh

cña con ng−êi, c¸ch m¹ng ho¸ lÜnh vùc gi¶i trÝ gia ®×nh b»ng c¸ch cho phÐp

ng−êi sö dông vꢀ truyÒn h×nh cã thÓ "trao ®æi" víi nhau.

TruyÒn h×nh t−¬ng t¸c ®ang c¸ch m¹ng ho¸ c«ng nghÖ truyÒn h×nh b»ng

c¸ch x©y dùng mét kh¸i niÖm vÒ sù héi tô cña d÷ liÖu video vꢀ qu¸ tr×nh cung

cÊp dÞch vô theo yªu cÇu. TruyÒn h×nh t−¬ng t¸c cã thÓ cung cÊp chÊt l−îng

video sè xÊp xØ DVD, c¸c kh¶ n¨ng t−¬ng t¸c nh− VideoꢁonꢁDemand (VoD),

th−¬ng m¹i qua truyÒn h×nh vꢀ truy cËp Internet. Ngoꢀi ra, ng−êi sö dông

còng cã thÓ t¸c ®éng ®Õn qu¸ tr×nh cung cÊp c¸c dÞch vô truyÒn h×nh cho

m×nh, ch¼ng h¹n nh− thêi gian ph¸t, néi dung ch−¬ng tr×nh hay ng«n ng÷

®−îc sö dông...

Víi kh¶ n¨ng thay ®æi c¸ch xem truyÒn h×nh cña con ng−êi, truyÒn h×nh

t−¬ng t¸c ®ang trë thꢀnh xu h−íng chung cña ThÕ giíi. BÊt chÊp mét sè kh¸c

biÖt vÒ chÊt l−îng, c¸c dÞch vô truyÒn h×nh t−¬ng t¸c cã thÓ triÓn khai bÊt kÓ

trªn c¬ së h¹ tÇng m¹ng nꢀo, víi mäi nÒn t¶ng ®a d¹ng nh− c¸c m¹ng c¸p

quang, DSL, vÖ tinh vꢀ truyÒn h×nh sè mÆt ®Êt.

Môc ®Ých chÝnh cña luËn v¨n lꢀ tr×nh bꢀy c¸c dÞch vô ®−îc cung cÊp bëi

c«ng nghÖ truyÒn h×nh t−¬ng t¸c (mꢀ ë ®©y lꢀ truyÒn h×nh sö dông giao thøc

IP ꢁ IPTV) còng nh− c¸c c«ng nghÖ vÒ phÇn cøng, phÇn mÒm vꢀ c¸c gi¶i ph¸p

®Ó triÓn khai c«ng nghÖ nꢀy.

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

9

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Ch−¬ng 1. Më ®Çu

1.1 C¬ së nghiªn cøu vꢀ môc ®Ých cña luËn v¨n

Xu h−íng c«ng nghÖ hiÖn nay lꢀ sù héi tô cña nhiÒu c«ng nghÖ ®Ó ®−a ra

nh÷ng lo¹i h×nh dÞch vô tæng hîp (nh− kÕt hîp c¸c dÞch vô tho¹i, sè liÖu vꢀ

b¨ng réng) cho ng−êi sö dông, ®ång thêi tËn dông ®−îc nh÷ng c¬ së h¹ tÇng

s½n cã ®Ó gi¶m thiÓu chi phÝ ®Çu t− n©ng cÊp. C«ng nghÖ IPTV chÝnh lꢀ mét

s¶n phÈm cña sù héi tô ®ã khi mꢀ chØ víi mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi kh¸ch hꢀng cã

thÓ sö dông kho¶ng 6ꢁ7 lo¹i h×nh dÞch vô con (truyÒn h×nh qu¶ng b¸, truyÒn

h×nh theo yªu cÇu, ®iÖn tho¹i th«ng th−êng, ®iÖn tho¹i IP, ®iÖn tho¹i truyÒn

h×nh, truy cËp Internet, v.v...). H¬n n÷a viÖc ¸p dông c«ng nghÖ ®Ó triÓn khai

nh÷ng dÞch vô víi c¸c chi phÝ nhá, tèi −u ho¸ h¹ tÇng viÔn th«ng s½n cã. Bëi

IPTV tr×nh bꢀy mét chuçi c¸c c«ng nghÖ, t©m ®iÓm chÝnh cña luËn v¨n sÏ

nghiªn cøu vÒ c¸c show truyÒn h×nh, phim vꢀ c¸c néi dung t−¬ng tù qua giao

thøc IP, ®Ó hiÓu râ gi¸ trÞ khi néi dung truyÒn h×nh cã thÓ ®−îc truyÒn ®Õn

ng−êi sö dông qua giao thøc IP.

1.2 Tæ chøc luËn v¨n

LuËn v¨n ®−îc tr×nh bꢀy thꢀnh 4 ch−¬ng. Ch−¬ng 1 tr×nh bꢀy tãm t¾t c¬ cë

nghiªn cøu vꢀ môc ®Ých còng nh− tæ chøc cña luËn v¨n

Ch−¬ng 2 tr×nh bꢀy kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ c¸c c«ng nghÖ truyÒn h×nh vꢀ

truyÒn h×nh qua giao thøc IP

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

10

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Ch−¬ng 3 tr×nh bꢀy c«ng nghÖ IPTV bao gåm c¸c c«ng nghÖ vꢀ gi¶i ph¸p

nh−: c¬ së h¹ tÇng truyÒn th«ng cho IPTV, c¸c thiÕt bÞ phÇn cøng, c¸c gi¶i

ph¸p phÇn mªm, c¸c dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng vꢀ m« h×nh IPTV trªn nÒn NGN.

Ch−¬ng 4 t×m hiÓu t×nh h×nh ph¸t triÓn dÞch vô IPTV, kh¶ n¨ng triÓn khai

vꢀ mét sè ý kiÕn ®Ò xuÊt khi triÓn khai c«ng nghÖ IPTV ë ViÖt Nam.

Ch−¬ng 2. c¸c c«ng nghÖ truyÒn h×nh

§Ó hiÓu c«ng nghÖ IPTV sÏ phô thuéc vꢀo kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ c¸c

c«ng nghÖ truyÒn h×nh. Sau ®©y lꢀ mét c¸i nh×n tæng quan vÒ c¸c c«ng nghÖ

truyÒn h×nh.

2.1 TruyÒn h×nh t−¬ng tù

TruyÒn h×nh t−¬ng tù lꢀ d¹ng truyÒn h×nh truyÒn thèng mꢀ chóng ta ®ang

xem hꢀng ngꢀy. D¹ng truyÒn h×nh nꢀy ®Õn víi ng−êi xem ti vi qua anten hoÆc

qua ®−êng c¸p, lꢀ c«ng nghÖ truyÒn h×nh phæ biÕn nhÊt vꢀ ®ang ®−îc sö dông

réng rꢂi nhÊt hiÖn nay. T−¬ng tù lꢀ v× c¸c tr¹m thu ph¸t ®Òu lꢀ c¸c thiÕt bÞ

t−¬ng tù, tÝn hiÖu thu/ph¸t còng lꢀ tÝn hiÖu t−¬ng tù. TÝn hiÖu ®−îc truyÒn

trong kh«ng gian, cã thÓ sö dông c¸c tr¹m ph¸t côc bé, c¸c vÖ tinh mÆt ®Êt, vÖ

tinh ®Þa tÜnh ®Ó ph¸t. ThiÕt bÞ ®Çu cuèi cã thÓ sö dông c¸c lo¹i anten ®Ó thu.

§Æc ®iÓm: ChÊt l−îng ©m thanh vꢀ h×nh ¶nh kh«ng cao, phô thuéc vꢀo chÊt

l−îng cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi, phô thuéc vꢀo c¸c yÕu tè ®Þa h×nh vꢀ thêi tiÕt. §Ó

hiÓu râ h¬n vÒ truyÒn h×nh t−¬ng tù, chóng ta sÏ so s¸nh gi÷a truyÒn h×nh

t−¬ng tù vꢀ truyÒn h×nh sè

2.2 TruyÒn h×nh sè

C¸c tÝn hiÖu ©m thanh vꢀ h×nh ¶nh sau khi ®−îc biªn tËp, ®−îc chuyÓn ®æi

AꢁD, sau ®ã ph¸t ®i. ViÖc truyÒn dÉn nꢀy cã thÓ thùc hiÖn qua kh«ng trung,

t−¬ng tù nh− truyÒn h×nh t−¬ng tù, còng cã thÓ qua c¸p (truyÒn h×nh c¸p). Khi

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

11

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

®Õn thuª bao, ph¶i cã mét thiÕt bÞ ®Ó gi¶i mꢂ vꢀ chuyÓn ®æi ng−îc l¹i DꢁA.

§Æc ®iÓm: do sö dông kü thuËt sè nªn chÊt l−îng ©m thanh vꢀ h×nh ¶nh t−¬ng

®èi cao, tuy nhiªn chi phÝ còng v× vËy mꢀ cao h¬n

TruyÒn h×nh sè ra ®êi víi nh÷ng ®Æc tÝnh v−ît tréi ®ang dÇn thay thÕ

truyÒn h×nh t−¬ng tù. Nã cho phÐp nÐn th«ng tin thꢀnh nh÷ng gãi nhá h¬n vꢀ

th«ng tin cÇn thiÕt cã thÓ ®−îc t¸ch tõ nhiÔu nÒn vꢀ nhiÔu giao thoa mét c¸ch

dÔ dꢀng. TruyÒn h×nh sè cho phÐp thùc hiÖn c¸c ch−¬ng tr×nh phim mꢀn ¶nh

réng chÊt l−îng cao víi ©m thanh næi vꢀ c¸c dÞch vô truyÒn h×nh tÝch hîp víi

Internet. Ngoꢀi ra, truyÒn h×nh sè cho phÐp thu truyÒn h×nh khi ®ang di ®éng,

®iÒu mꢀ hiÖn nay truyÒn h×nh t−¬ng tù ch−a lꢀm ®−îc. XÐt trªn khÝa c¹nh kü

thuËt, truyÒn h×nh sè cho h×nh ¶nh râ rꢀng vꢀ s¾c nÐt, lo¹i bá hoꢀn toꢀn nhiÔu

giao thoa vꢀ hiÖu øng ¶nh ma mꢀ víi truyÒn h×nh t−¬ng tù hiÖn t¹i ®ang g©y

¶nh h−ëng ®Õn rÊt nhiÒu ng−êi xem ë nh÷ng khu vùc cã nhiÒu nhꢀ cao tÇng vꢀ

c¸c vïng ®åi nói [5].

HiÖn nay c«ng nghÖ truyÒn h×nh sè qua m¹ng c¸p ®ang ngꢀy cꢀng ph¸t

triÓn ®ßi hái ph¶i ®−a ra c¸c tiªu chuÈn cho truyÒn dÉn, mꢂ ho¸ vꢀ ghÐp kªnh.

C¸c tæ chøc quèc tÕ nh− ETSI cña ch©u ¢u, ATSC cña Mü liªn tôc ®−a ra

c¸c tiªu chuÈn cho truyÒn h×nh c¸p kü thuËt sè trong ®ã chuÈn DVB-C cña

ETSI ®ang ®−îc chÊp nhËn réng rꢂi trªn thÕ giíi còng nh− ë ViÖt Nam.

CÊu tróc khung

Tæ chøc cÊu tróc khung dùa trªn cÊu tróc gãi truyÒn t¶i MPEG-2. CÊu

tróc khung HÖ thèng ®−îc chØ râ trong h×nh 2.1.

Sync

187 Bytes

1 byte

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

12

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

a. Gãi MUX truyÒn t¶i MPEG-2

Chu kú PRBS = 1503 btyes

R

Sync2

Sync8

Sync1

187 Bytes

b. Gãi truyÒn t¶i ngÉu nhiªn ho¸: C¸c byte ®ång bé (Sync)

vꢀ Dꢁy ngÉu nhiªn ho¸ R

204 Bytes

Sync1

Or

Syncn

R

RS(204,188,8)

187 Bytes

c. Gãi chèng lçi Reed-Solomon RS (204,188, T=8)

Sync1

Or

Sync1

Or

Sync1

Or

203 Bytes

Syncn

d. Khung chÌn; §é s©u chÌn I=12 byte

Sync1 = byte ®ång bé bæ xung kh«ng ngÉu nhiªn ho¸

Sync n = byte ®ång bé kh«ng ngÉu nhiªn ho¸, n=2, 3, …, 8

H×nh 2.1. CÊu tróc khung hÖ thèng [6]

Mꢁ ho¸ kªnh

§Ó ®¹t ®−îc møc b¶o vÖ lçi theo yªu cÇu cña truyÒn dÉn d÷ liÖu sè qua

m¹ng c¸p, ng−êi ta sö dông kü thuËt FEC dùa trªn mꢂ ho¸ Reed-Solomon.

TruyÒn dÉn c¸p sÏ kh«ng sö dông mꢂ ho¸ xo¾n nh− hÖ thèng vÖ tinh mꢀ sö

dông chÌn byte ®Ó b¶o vÖ chèng lçi burst.

NgÉu nhiªn ho¸ ®Þnh d¹ng phæ

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

13

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Dßng ®Çu vꢀo cña hÖ thèng ®−îc tæ chøc thꢀnh c¸c gãi cã kÝch th−íc cè

®Þnh (xem h×nh 2.2), ngay sau bé ghÐp kªnh truyÒn t¶i MPEG-2. §é dꢀi tæng

céng cña gãi MUX truyÒn t¶i MPEG-2 lꢀ 188 byte, bao gåm c¶ 1 byte ®ång

bé-tõ (vÝ dô, 47 _HEX). TrËt tù xö lý ë phÝa ph¸t b¾t ®Çu tõ MSB (vÝ dô, 0) cña

byte-tõ ®ång bé (vÝ dô, 01000111).

§Ó phï hîp víi hÖ thèng dꢀnh cho vÖ tinh vꢀ ®¶m b¶o chuyÓn tiÕp nhÞ

ph©n phôc håi xung ®ång hå ®Çy ®ñ, d÷ liÖu ®Çu ra cña ghÐp kªnh truyÒn t¶i

MPEG-2 sÏ ®−îc ngÉu nhiªn ho¸ theo cÊu h×nh (xem h×nh 2.2).

§a thøc dïng trong bé ph¸t thø tù nhÞ ph©n ngÉu nhiªn gi¶ (PRBS) lꢀ:

1+ x¹⁴+ x¹⁵

Qu¸ tr×nh t¶i dꢂy “100101010000000” vꢀo thanh ghi PRBS ( ®−îc nªu

trong h×nh 2.3), sÏ b¾t ®Çu t¹i mçi ®iÓm ®Çu cña 8 gãi truyÒn t¶i. §Ó cung cÊp

tÝn hiÖu khëi ®Çu cho bé gi¶i trén, byte ®ång bé MPEG-2 cña gãi truyÒn t¶i

®Çu tiªn trong nhãm 8 gãi sÏ ®−îc ®¶o bÝt tõ 47_HEXsang B8_HEX

.

Dꢂy ban ®Çu

D÷ liÖu ®Çu ra

xo¸/ngÉu nhiªn ho¸

Enable

D÷ liÖu ®Çu vꢀo

xo¸/ngÉu nhiªn ho¸

D÷ liÖu ®Çu vꢀo (MSB ®Çu tiªn) : 1 0 1| 1 1 0 0 0

Dꢂy PRBS

x x x|x x x x x ...|

:

0 0 0|0 0 0 1 1 ...|

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

14

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

H×nh 2.2 S¬ ®å bé Trén/Gi¶i trén [6]

BÝt ®Çu tiªn t¹i ®Çu ra cña bé ph¸t PRBS sÏ ®−îc dïng lꢀm bÝt ®Çu tiªn

cña byte ®Çu tiªn ngay sau byte ®ång bé MPEG-2 ®¶o (vÝ dô, B8_HEX). §Ó hç

trî c¸c chøc n¨ng ®ång bé kh¸c, trong khi byte ®ång bé MPEG-2 cña 7 byte

tiÕp theo truyÒn t¶i gãi, bé ph¸t PRBS vÉn tiÕp tôc, nh−ng ®Çu ra cña nã sÏ bÞ

huû bá, lꢀm cho c¸c byte nꢀy kh«ng bÞ ngÉu nhiªn ho¸. Do ®ã, chu kú cña dꢂy

PRBS sÏ lꢀ 1.503 byte.

Qu¸ tr×nh ngÉu nhiªn ho¸ chØ ®−îc kÝch ho¹t khi kh«ng cã dꢂy bÝt ®Çu vꢀo

bé ®iÒu chÕ hoÆc nã kh«ng t−¬ng thÝch víi ®Þnh d¹ng dꢂy truyÒn t¶i MPEG-2

(vÝ dô: 1 byte ®ång bé + 187 byte cña gãi) [7]. §iÒu nꢀy gióp lo¹i bá ph¸t x¹

cña sãng mang kh«ng ®iÒu chÕ tõ bé ®iÒu chÕ.

Mꢁ ho¸ Reed-Solomon

TiÕp theo qu¸ tr×nh ngÉu nhiªn ho¸ ph©n t¸n n¨ng l−îng, mꢂ ho¸ Reed-

Solomon thu ng¾n hÖ thèng sÏ ®−îc thùc hiÖn trªn mçi gãi truyÒn t¶i MPEG-

2 ngÉu nhiªn ho¸, víi T=8. §iÒu nꢀy cã nghÜa lꢀ cã thÓ söa ®−îc 8 byte lçi

trªn mçi gãi truyÒn t¶i. Qu¸ tr×nh nꢀy cung cÊp tõ mꢂ b»ng c¸ch thªm vꢀo 16

byte t−¬ng ®−¬ng vꢀo gãi truyÒn t¶i MPEG-2.

Chó ý: Mꢂ ho¸ RS sÏ ®−îc thùc hiÖn trªn c¸c byte ®ång bé gãi kÓ c¶ ®¶o

(vÝ dô, 47_HEX) hay kh«ng ®¶o (vÝ dô, B8_HEX

)

§a thøc bé ph¸t mꢁ :

g(x) = (x+λ⁰)(x+λ¹)(x+λ²)..(x+λ¹⁵)

§a thøc bé ph¸t tr−êng :

trong ®ã λ=02_HEX

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

15

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

p(x) = x⁸+ x⁴+ x³+ x²+ 1

Thùc hiÖn mꢂ Reed-Solomon rót ng¾n b»ng c¸ch thªm 51 byte ®Æt b»ng 0

tr−íc c¸c byte th«ng tin t¹i ®Çu vꢀo cña bé mꢂ ho¸ (255.239), c¸c byte nꢀy sÏ

bÞ huû bá sau thñ tôc mꢂ ho¸.

ChÌn xo¾n

Theo s¬ ®å trong h×nh vÏ 2.4, chÌn xo¾n víi ®é s©u I=12 ®−îc dïng cho

c¸c gãi b¶o vÖ lçi (xem h×nh vÏ 2.1c) víi kÕt qu¶ lꢀ c¸c khung chÌn (xem h×nh

vÏ 2.1d).

Qu¸ tr×nh chÌn xo¾n dùa trªn tiÕp cËn Forney t−¬ng thÝch víi tiÕp cËn

Ramsey kiÓu III, víi I=12. Khung ®−îc chÌn sÏ bao gåm c¸c gãi b¶o vÖ lçi

chång lÊn vꢀ ph©n ®Þnh bëi c¸c byte ®ång bé MPEG-2 (dꢀnh riªng cho chu

kú 204 byte).

Bé chÌn cã thÓ bao gåm I=12 nh¸nh, kÕt nèi tuÇn hoꢀn víi dßng byte ®Çu

vꢀo qua chuyÓn m¹ch ®Çu vꢀo. Mçi nh¸nh sÏ lꢀ mét thanh ghi dÞch chuyÓn

vꢀo tr−íc ra tr−íc (FIFO), víi c¸c « cã ®é s©u (Mj) (trong ®ã M=17 = N/I, N

= 204 = ®é dꢀi khung chèng lçi, I = 12 = ®é s©u chÌn, j = chØ sè nh¸nh). C¸c

« cña FIFO sÏ bao gåm 1 byte, c¸c chuyÓn m¹ch ®Çu vꢀo vꢀo ®Çu ra sÏ ®−îc

®ång bé ho¸.

Víi môc ®Ých ®ång bé ho¸, c¸c byte ®ång bé vꢀ byte ®ång bé ®¶o sÏ lu«n

®Þnh tuyÕn ®Õn nh¸nh 0 cña bé chÌn (t−¬ng øng víi kh«ng cã trÔ).

Chó ý: Bé gi¶i chÌn gièng víi bé chÌn vÒ nguyªn t¾c, nh−ng c¸c chØ sè

nh¸nh bÞ ®¶o l¹i (vÝ dô, j = 0 t−¬ng ®−¬ng víi trÔ lín nhÊt). §ång bé ho¸ bé

gi¶i chÌn ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸ch ®Þnh tuyÕn byte ®ång bé nhËn d¹ng ®Çu

tiªn trong nh¸nh “0” (xem h×nh 2.3).

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

16

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

GhÐp byte vꢀo symbol

Sau khi chÌn xo¾n, hÖ thèng thùc hiÖn ghÐp chÝnh x¸c byte vꢀ c¸c symbol.

Qu¸ tr×nh ghÐp dùa vꢀo viÖc sö dông c¸c ®−êng biªn cña byte trong hÖ thèng

®iÒu chÕ.

Trong mçi tr−êng hîp, MSB cña symbol Z sÏ lÊy tõ MSB cña byte V.

T−¬ng øng nh− vËy, bÝt quan träng tiÕp theo cña symbol sÏ lÊy tõ bÝt quan

träng tiÕp theo cña byte.

11=I-1

Bé gi¶i trén I=12

Bé trén I=12

H×nh 2.3 S¬ ®å bé trén vꢀ gi¶i trén xo¾n [6]

Trong tr−êng hîp ®iÒu chÕ 2^m-QAM, qu¸ tr×nh nꢀy sÏ ghÐp k byte vꢀo n

symbol, nh− sau:

8 k = n x m

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

17

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Qu¸ tr×nh ®−îc m« t¶ (xem h×nh 2.4) cho tr−êng hîp 64-QAM (trong ®ã m

= 6, k = 3vꢀ n = 4)

Tõ ®Çu ra bé chÌn

(

byte

)

Tõ bé mꢂ ho¸ vi sai

(symbol 6 bÝt)

Chó ý 1: b0 ®−îc hiÓu lꢀ bÝt Ýt quan träng nhÊt (LSB) cña mçi byte hay m-tuple.

Chó ý 2: trong chuyÓn ®æi nꢀy, mçi byte t¹o ra nhiÒu m-tuple, g¸n nhꢂn Z,

Z+1,víi Z ®−îc truyÒn tr−íc Z+1.

H×nh 2.4. ChuyÓn ®æi byte sang mꢂtuple cho 64ꢂQAM

Hai bÝt quan träng nhÊt cña mçi symbol sÏ ®−îc mꢂ ho¸ vi sai ®Ó thu ®−îc

chïm sao QAM bÊt biÕn quay π/2. Mꢂ ho¸ vi sai cña hai MSB ®−îc cho

trong biÓu thøc Boolean sau:

I_k=(A_k⊕ B_k).(A_k⊕ I_kꢁ1) + (A_k⊕ B_k). (A_k⊕ Q_kꢁ1)

I_k=(A_k⊕ B_k).(B_k⊕ Q_kꢁ1) + (A_k⊕ B_k). (B_k⊕ I_kꢁ1)

Chó ý: Trong biÓu thøc Boolean trªn "ꢀ" biÓu thÞ hꢀm EXOR, “+” biÓu

thÞ hꢀm logic OR, “.” biÓu thÞ hꢀm logic AND vꢀ g¹ch trªn biÓu thÞ phÐp

®¶o.

VÝ dô thùc hiÖn chuyÓn ®æi byte sang symbol (xem h×nh 2.5)

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

18

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

H×nh 2.5. VÝ dô thùc hiÖn chuyÓn ®æi byte sang mꢂtuple

vꢀ mꢁ ho¸ vi sai cña 2 MSB

§iÒu chÕ

HÖ thèng sö dông ®iÒu biªn cÇu ph−¬ng (QAM) víi 16, 32, 64, 128 hay

256 ®iÓm trong biÓu ®å chïm sao. H×nh 2.6 m« t¶ biÓu ®å chïm sao cña HÖ

thèng cho 16-QAM, 32-QAM vꢀ 64-QAM. BiÓu ®å chïm sao cña HÖ thèng

cho 128-QAM vꢀ 256-QAM ®−îc cho ë h×nh 2.7. C¸c biÓu ®å chïm sao nꢀy

m« t¶ tÝn hiÖu truyÒn dÉn trong hÖ thèng c¸p.

Nh− chØ ra ë h×nh 2.6, c¸c ®iÓm chïm sao thuéc gãc phÇn t− thø 1 sÏ ®−îc

chuyÓn ®æi sang gãc phÇn t− thø 2, 3 vꢀ 4 b»ng c¸ch thay ®æi hai MSB (vÝ dô,

I_kvꢀ Q_k) vꢀ xoay q LSB theo nh− quy t¾c cho trong b¶ng 2.1[6].

B¶ng 2.1. ChuyÓn ®æi c¸c ®iÓm chïm sao thuéc gãc phÇn t− thø 1

sang c¸c gãc phÇn t− kh¸c trong biÓu ®å chïm sao ë h×nh 2.7

Gãc phÇn t−

1

MBS

00

Quay LSB

2

3

10

11

. /2

.

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

19

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

4

01

.

ThiÕt bÞ thu Ýt nhÊt ph¶i hç trî ®iÒu chÕ 64-QAM.

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

20

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

I_kQ_k=10

I_kQ_k=00

I_kQ_k=10

I_kQ_k=11

I_kQ_k=01

I_kQ_k=11

I_kQ_k=01

I_kQ_k=10

I_kQ_k=00

I_kQ_k=01

I_kQ_k=11

I_kvꢀ Q_klꢀ hai MSB trong mçi gãc phÇn t−

H×nh 2.6. BiÓu ®å h×nh sao cho 16ꢂQAM, 32ꢂQAM vꢀ 64ꢂQAM

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

21

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

I_kQ_k=00

I_kQ_k=10

π/2 rotation

I_kQ_k=11

I_kQ_k=01

3π/2 rotation

π rotation

I_kQ_k=00

I_kQ_k=10

π/2 rotation

I_kQ_k=11

I_kQ_k=01

3π/2 rotation

π rotation

H×nh 2.7. BiÓu ®å h×nh sao cho 128ꢂQAM vꢀ 256ꢂQAM

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

22

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Tr−íc khi ®iÒu chÕ, c¸c tÝn hiÖu I vꢀ Q sÏ ®−îc läc c«sin n©ng c¨n-b×nh

ph−¬ng. HÖ sè l¨n lꢀ 0,15.

Bé läc c«sin n©ng c¨n-b×nh ph−¬ng sÏ cã hꢀm to¸n häc theo lý thuyÕt ®−îc

®Þnh nghÜa bëi biÓu thøc sau:

H(f) = 1 for |f| < f_N(1-α)













f − | f |

1

2

1

π





N

H(f) =

+ sin

2

for f_N(1-α)≤ |f|

≤

f_N(1+α)





2 f_N

α





H(f) = 0 for |f| > f_N(1+α)

Trong ®ã:

R_S

1

f_N=

=

lꢀ tÇn sè Nyquist vꢀ hÖ sè l¨n = 0,15

2T_S

2

KÕt luËn

Sö dông c«ng nghÖ truyÒn h×nh sè ®em l¹i nhiÒu lîi Ých cho ng−êi sö dông

dÞch vô vꢀ hiÖu qu¶ cao cho nhꢀ cung cÊp dÞch vô. H¬n thÕ n÷a, sö dông c«ng

nghÖ truyÒn h×nh sè kh«ng chØ t¨ng sè kªnh truyÒn mꢀ cßn cho phÐp nhꢀ cung

cÊp dÞch vô më réng kinh doanh ra c¸c dÞch vô míi mꢀ víi c«ng nghÖ t−¬ng

cao, truyÒn h×nh cho c¸c ph−¬ng tiÖn di ®éng, c¸c dÞch vô truyÒn h×nh qua

Internet ... Tuy vËy, viÖc chuyÓn ®æi tõ truyÒn h×nh t−¬ng tù sang truyÒn h×nh

sè ®ßi hái mét kho¶ng thêi gian qu¸ ®é tuú thuéc vꢀo ®iÒu kiÖn cô thÓ cña mçi

quèc gia. Trong t−¬ng lai, chóng ta sÏ tiÕp tôc ph¸t triÓn truyÒn h×nh sè qua

vÖ tinh vꢀ m¹ng c¸p. [7]

2.3 TruyÒn h×nh c¸p

§óng nh− tªn gäi cña hÖ thèng truyÒn h×nh c¸p, yªu cÇu ®Çu tiªn vꢀ b¾t

buéc, ®ã lꢀ thay v× truyÒn dÉn v« tuyÕn, truyÒn h×nh c¸p ph¶i lꢀ h÷u tuyÕn.

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

23

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

tÝn hiÖu ®−îc truyÒn dÉn lꢀ tÝn hiÖu kü thuËt sè, cÇn ph¶i cã thiÕt bÞ thu/gi¶i

mꢂ t¹i thuª bao.

Cã thÓ nãi, truyÒn h×nh c¸p = truyÒn h×nh kü thuËt sè + ®−êng truyÒn h÷u

tuyÕn.

§Æc ®iÓm: chÊt l−îng tÝn hiÖu rÊt tèt. Cã thÓ tËn dông ®−êng truyÒn cho c¸c

môc ®Ých truyÒn d÷ liÖu, Internet... gi¸ cao.

Cïng víi sù ph¸t triÓn ngꢀy cꢀng m¹nh mÏ cña c«ng nghÖ ®iÖn tö, nhiÒu hÖ

truyÒn h×nh ra ®êi, trong ®ã cã HDTV.

Trªn lý thuyÕt, HDTV truyÒn t¶i h×nh ¶nh chi tiÕt gÊp 5 lÇn so víi truyÒn

h×nh chuÈn

HDTV ra ®êi cã nhiÒu −u ®iÓm h¬n h¼n so víi truyÒn h×nh th«ng th−êng.

ꢁ TÊt c¶ c¸c ch−¬ng tr×nh truyÒn h×nh vꢀ phim ®Òu ®−îc hiÓn thÞ ë chÕ ®é

mꢀn h×nh 16:9.

ꢁ Mꢀu s¾c thùc h¬n nhê ®−êng truyÒn b¨ng th«ng réng.

ꢁ Th«ng tin hiÓn thÞ cã ®é chi tiÕt cao h¬n tõ 2 ®Õn 5 lÇn.

ꢁ Cã thÓ sö dông hai ®Þnh d¹ng ®Üa ghi s½n cã hç trî HDTV lꢀ HD ꢁ DVD

vꢀ Bluꢁray (tuy nhiªn hai ®Þnh d¹ng nꢀy kh«ng t−¬ng thÝch víi nhau).

cì lín dÔ nh×n vꢀ s¾c nÐt h¬n.

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

24

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Tuy nhiªn h¹n chÕ lín nhÊt cña HDTV chÝnh lꢀ sù giíi h¹n b¨ng th«ng.

Khi ph¸t sãng truyÒn h×nh HDTV cÇn ph¸t sãng trªn b¨ng tÇn K_uvꢀ trong

qu¸ tr×nh truyÒn th× chÞu ¶nh h−ëng cña nhiÒu nguån nhiÔu lꢀ kh«ng thÓ tr¸nh

cao chÊt l−îng c¸c hÖ truyÒn h×nh. Mét trong nh÷ng gi¶i ph¸p ®−a ra lꢀ sö

ꢁ Bé khuÕch ®¹i tham sè

ꢁ Bé khuÕch ®¹i GaAsꢁFET

ꢁ Bé khuÕch HEMT (High Electron Mobility Transistor)

2.5 IPTV

TruyÒn h×nh Internet (viÕt t¾t lꢀ IPTV – Internet Protocol Television) lꢀ

c«ng nghÖ truyÒn h×nh thÕ hÖ míi, lꢀ mét hÖ thèng dÞch vô truyÒn h×nh kü

thuËt sè ®−îc truyÒn ®Õn kh¸ch hꢀng thuª bao b»ng giao thøc Internet b¨ng

th«ng réng qua ADSL. DÞch vô nꢀy th−êng ®−îc cung cÊp kÌm theo víi Video

on demand (xem phim theo yªu cÇu) vꢀ cã thÓ bao gåm lu«n c¸c dÞch vô

Internet nh− truy cËp web vꢀ VoIP (®iÖn tho¹i Internet). IPTV cßn cã thÓ gäi

lꢀ Tripe Play (ba trong mét) vꢀ chñ yÕu do mét nhꢀ cung cÊp Internet b¨ng

th«ng réng ®iÒu hꢀnh, dùa trªn c¬ së h¹ tÇng s½n cã. Theo ®ã, c¸c ch−¬ng

¶nh) t¹i m¸y chñ (server), ng−êi xem chØ cÇn mét ®éng t¸c click chuét vꢀo file

®ã trªn website cña nhꢀ cung cÊp dÞch vô ®Ó xem ch−¬ng tr×nh mꢀ m×nh yªu

thÝch vꢀo bÊt cø thêi gian nꢀo thÝch hîp. Ng−êi sö dông cã thÓ tiÕp cËn dÞch

vô nꢀy ë bÊt cø n¬i nꢀo ®ꢂ kÕt nèi Internet. Cã nhiÒu ph−¬ng thøc thanh to¸n:

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

25

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Thuª bao, tr¶ theo sè l−îng ch−¬ng tr×nh ®ꢂ xem (payꢁperꢁview) hoÆc tr¶ theo

tæng thêi gian thùc ®ꢂ sö dông dÞch vô (payꢁperꢁminute)[11].

Víi IPTV sù t−¬ng t¸c gi÷a ng−êi xem víi nhꢀ cung cÊp dÞch vô, gi÷a

ng−êi xem víi nhau sÏ dÔ dꢀng ®−îc thùc hiÖn, trong khi nh÷ng hÖ thèng

truyÒn h×nh kh¸c kh«ng cã ®−îc. Ng−êi xem cã thÓ lùa chän ch−¬ng tr×nh yªu

thÝch, vꢀ ®Æc biÖt, cã thÓ dÔ dꢀng hßa m×nh víi kh«ng khÝ cña c¸c ch−¬ng

tr×nh truyÒn h×nh khi tham gia b×nh chän ch−¬ng tr×nh, tham gia dù ®o¸n,

tham gia c¸c gameshow trªn truyÒn h×nh chØ b»ng c¸i click chuét. Trong lóc

xem, ng−êi ta cã thÓ nh¾n tin cho nhau th«ng qua chÝnh ti vi, hoÆc chat, héi

häp qua m¹ng, hÑn giê b¸o thøc, cꢀi ®Æt ch−¬ng tr×nh truyÒn h×nh tù ®éng

(xem h×nh 2.8).

H×nh 2.8 TruyÒn h×nh t−¬ng t¸c cho phÐp ng−êi xem t¸c ®éng,

lùa chän néi dung.

Trªn nÒn t¶ng cña IPTV, c¸c nhꢀ cung cÊp dÞch vô sÏ nghÜ ngay ®Õn viÖc

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

26

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

cña kh¸ch hꢀng cïng mét lóc nh− Video on Demand (VoD), TV on Demand,

eꢁeducatiol, eꢁlove.

Ph−¬ng thøc kÕt nèi Internet truyÒn th«ng qua line ®iÖn tho¹i ®ang ®−îc

nhanh chãng thay thÕ b»ng ADSL. Do ®ã, kh«ng cã lý do g× nh÷ng dÞch vô

sÏ dÇn trë nªn kh«ng cßn ý nghÜa [11].

IPTV sÏ tån t¹i song song víi dÞch vô truyÒn h×nh truyÒn thèng, víi nhiÒu

øng dông h¬n phôc vô cho viÖc t−¬ng t¸c gi÷a ng−êi xem víi nhau, ng−êi xem

víi nhꢀ cung cÊp dÞch vô

IPTV lꢀ mét gi¶i ph¸p cho phÐp c¸c nhꢀ cung cÊp dÞch vô cung cÊp c¸c

ch−¬ng tr×nh truyÒn h×nh vꢀ video chÊt l−îng cao qua m¹ng IP b¨ng réng ®Õn

tivi t¹i c¸c hé gia ®×nh hoÆc m¸y tÝnh, thay thÕ c¸c ch−¬ng tr×nh ®−îc ph¸t

qua kh«ng gian hoÆc qua ®−êng c¸p.

Qua c¸c dÞch vô IPTV, nhꢀ cung cÊp dÞch vô cã thÓ cung cÊp c¸c øng dông

gi¸ trÞ gia t¨ng tíi c¸c kh¸ch hꢀng nh− video theo yªu cÇu, néi dung truyÒn

h¹n vꢀ ngoꢀi truyÒn h×nh cßn cã gi¸m s¸t qua video, trß ch¬i video qua m¹ng,

gi¸o dôc tõ xa v.v…

KÕt luËn

XÐt trªn khÝa c¹nh c«ng nghÖ, xu h−íng c«ng nghÖ hiÖn nay lꢀ sù héi tô cña

nhiÒu c«ng nghÖ ®Ó ®−a ra nh÷ng lo¹i h×nh dÞch vô tæng hîp (nh− kÕt hîp c¸c

dÞch vô tho¹i, sè liÖu vꢀ Video) cho kh¸ch hꢀng, ®ång thêi tËn dông ®−îc

IPTV chÝnh lꢀ mét s¶n phÈm cña sù héi tô ®ã khi mꢀ chØ víi mét thiÕt bÞ ®Çu

cuèi kh¸ch hꢀng cã thÓ sö dông nhiÒu lo¹i h×nh dÞch vô con (truyÒn h×nh

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

27

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

qu¶ng b¸, truyÒn h×nh theo yªu cÇu, ®iÖn tho¹i th«ng th−êng, ®iÖn tho¹i IP,

®iÖn tho¹i truyÒn h×nh, truy cËp Internet, v.v...).

Ch−¬ng 3. c«ng nghÖ IPTV

3.1 C¬ së h¹ tÇng truyÒn th«ng cho IPTV

3.1.1 Internet

m¹ng Internet ®Õn víi kh¸ch hꢀng theo ®óng yªu cÇu cña hä khi truy cËp vꢀo

trang web cã tÝch hîp chøc n¨ng video. Ng−êi sö dông sÏ xem néi dung göi tíi

mꢀt hꢄ thꢅng giao thꢆc ꢁ mꢀt tꢇp hꢈp c¸c giao thꢆc hꢉ trꢈ viꢄc lưu truyꢃn

trªn mꢊng. Phꢋn này sꢌ t×m hiꢍu vꢃ mꢀt hꢄ thꢅng mꢊng và lý do tꢊi sao mꢊng

lꢊi cꢋn c¸c giao thꢆc.

Nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé giao thøc TCP/IP

M¸y tÝnh ngꢀy nay ®ꢂ trë thꢀnh mét thꢀnh phÇn quan träng trong ngꢀnh

truyÒn th«ng. Trªn ThÕ giíi, ban ®Çu chØ cã vꢀi m¹ng m¸y tÝnh ®−îc ®−a vꢀo

sö dông ë c¸c viÖn nghiªn cøu vꢀ phôc vô cho quèc phßng. Cïng víi thêi

gian, khoa häc ph¸t triÓn, gi¸ m¸y gi¶m, m¹ng m¸y tÝnh ®ꢂ cã mÆt ë kh¾p n¬i,

tõ tr−êng häc, nhꢀ m¸y ®Õn c¸c häc viÖn. §Æc biÖt sù bïng næ cña m¹ng th«ng

PhÇn nꢀy kh«ng ®i vꢀo chi tiÕt mꢀ chØ xin ®−îc cung cÊp mét sè kiÕn thøc

c¬ b¶n nhÊt vÒ Internet vꢀ nguyªn lý ho¹t ®éng cña nã.

M« h×nh tæng qu¸t cña m¹ng Internet

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

28

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

KÕt cÊu vËt lý cña m¹ng Internet gåm cã m¹ng chÝnh chøa c¸c server cung

cÊp dÞch vô cho m¹ng, m¹ng nh¸nh bao gåm c¸c tr¹m lꢀm viÖc sö dông dÞch

m¹ng nh¸nh vꢀ bao phñ toꢀn ThÕ giíi. §Ó mét hÖ thèng phøc t¹p nh− vËy

ho¹t ®éng tr¬n tru vꢀ hiÖu qu¶ th× ®iÒu kiÖn tiªn quyÕt lꢀ mäi m¸y tÝnh trong

m¹ng, dï kh¸c nhau vÒ kiÕn tróc, ®Òu ph¶i giao tiÕp víi m¹ng theo cïng mét

quy luËt. §ã lꢀ giao thøc TCP/IP.

NÕu ®ꢂ tõng lËp tr×nh, b¹n h¼n biÕt r»ng mét ch−¬ng tr×nh hoꢀn chØnh ®−îc

t¹o nªn tõ nhiÒu module víi c¸c chøc n¨ng vꢀ nhiÖm vô kh¸c nhau nh−ng l¹i

liªn kÕt chÆt chÏ víi nhau. Qu¸ tr×nh truyÒn d÷ liÖu còng nh− vËy. §Ó cã thÓ

truyÒn qua m¹ng Internet, d÷ liÖu ph¶i ®−îc xö lý qua nhiÒu tÇng. Mét m¹ng

intranet theo chuÈn OSI th−êng cã b¶y tÇng nh−ng Internet chØ cã bèn tÇng xö

lý d÷ liÖu lꢀ:

• TÇng application

• TÇng transport cßn gäi lꢀ tÇng TCP (Transmission Control Protocol)

• TÇng network cßn gäi lꢀ tÇng IP (Internet Protocol)

• TÇng Datalink/Physical

Gi¶ sö ta ®ang ë m¸y A vꢀ muèn göi mét th«ng ®iÖp tíi m¸y B, ta dïng mét

tr×nh so¹n th¶o v¨n b¶n ®Ó so¹n th−, sau ®ã nhÊn nót Send.

§Çu tiªn, d÷ liÖu ®−îc xö lý bëi tÇng application. TÇng nꢀy cã nhiÖm vô tæ

chøc d÷ liÖu theo khu«n d¹ng vꢀ trËt tù nhÊt ®Þnh ®Ó tÇng application ë m¸y B

cã thÓ hiÓu ®−îc. §iÒu nꢀy gièng nh− khi b¹n viÕt mét ch−¬ng tr×nh th× c¸c

®−îc. TÇng application göi d÷ liÖu xuèng tÇng d−íi theo dßng byte nèi byte.

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

29

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

Cïng víi d÷ liÖu, tÇng application còng göi xuèng c¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn

kh¸c gióp x¸c ®Þnh ®Þa chØ ®Õn, ®i cña d÷ liÖu [4].

Khi xuèng tíi tÇng TCP, dßng d÷ liÖu sÏ ®−îc ®ãng thꢀnh c¸c gãi cã kÝch

th−íc kh«ng nhÊt thiÕt b»ng nhau nh−ng ph¶i nhá h¬n 64 KB. CÊu tróc cña

gãi d÷ liÖu TCP gåm mét phÇn header chøa th«ng tin ®iÒu khiÓn vꢀ sau ®ã lꢀ

d÷ liÖu. Sau khi ®ãng gãi xong ë tÇng TCP, d÷ liÖu ®−îc chuyÓn xuèng cho

tÇng IP.

Gãi d÷ liÖu xuèng tíi tÇng IP sÏ tiÕp tôc bÞ ®ãng gãi l¹i thꢀnh c¸c gãi d÷

liÖu IP nhá h¬n sao cho cã kÝch th−íc phï hîp víi m¹ng chuyÓn m¹ch gãi mꢀ

nã dïng ®Ó truyÒn d÷ liÖu. Trong khi ®ãng gãi, IP còng chÌn thªm phÇn

header cña nã vꢀo gãi d÷ liÖu råi chuyÓn xuèng cho tÇng Datalink/Physical.

Khi c¸c gãi d÷ liÖu IP tíi tÇng Datalink sÏ ®−îc g¾n thªm mét header kh¸c

vꢀ chuyÓn tíi tÇng physical ®i vꢀo m¹ng. Gãi d÷ liÖu lóc nꢀy gäi lꢀ frame.

KÝch th−íc cña mét frame hoꢀn toꢀn phô thuéc vꢀo m¹ng mꢀ m¸y A kÕt nèi.

Trong khi chu du trªn m¹ng Internet, frame ®−îc c¸c router chØ dÉn ®Ó cã

thÓ tíi ®óng ®Ých cÇn tíi. Router thùc ra lꢀ mét module chØ cã hai tÇng lꢀ

Network vꢀ Datalink/Physical. C¸c frame tíi router sÏ ®−îc tÇng

Datalink/Physical läc bá header mꢀ tÇng nꢀy thªm vꢀo vꢀ chuyÓn lªn tÇng

Network (IP). TÇng IP dùa vꢀo c¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn trong header mꢀ nã

thªm vꢀo ®Ó quyÕt ®Þnh ®−êng ®i tiÕp theo cho gãi IP. Sau ®ã gãi IP nꢀy l¹i

®−îc chuyÓn xuèng tÇng Datalink/Physical ®Ó ®i vꢀo m¹ng. Qu¸ tr×nh cø thÕ

tiÕp tôc cho ®Õn khi d÷ liÖu tíi ®Ých lꢀ m¸y B.

Khi tíi m¸y B c¸c gãi d÷ liÖu ®−îc xö lý theo quy tr×nh ng−îc l¹i víi m¸y A.

frame bÞ bá ®i phÇn header vꢀ chuyÓn lªn tÇng IP. T¹i tÇng IP, d÷ liÖu ®−îc

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

30

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

bung gãi IP, sau ®ã lªn tÇng TCP vꢀ cuèi cïng lªn tÇng application ®Ó hiÓn

thÞ ra mꢀn h×nh.

HÖ thèng ®Þa chØ vꢀ c¬ chÕ truyÒn d÷ liÖu trong m¹ng Internet

§Ó mét gãi d÷ liÖu cã thÓ ®i tõ nguån tíi ®Ých, m¹ng Internet ®ꢂ dïng mét

hÖ thèng ®¸nh ®Þa chØ tÊt c¶ c¸c m¸y tÝnh nèi vꢀo m¹ng (xem h×nh 3.1).

Nh÷ng tªn vꢀ ®Þa chØ nꢀy ®−îc göi cho m¸y tÝnh nhËn d÷ liÖu.

a. §Þa chØ vËt lý, cßn gäi lꢀ ®Þa chØ MAC

Së dÜ cã tªn gäi nh− vËy lꢀ v× ®Þa chØ nꢀy g¾n liÒn víi phÇn cøng vꢀ ®¹i diÖn

cho mét thiÕt bÞ. Th«ng th−êng ®Þa chØ vËt lý ®−îc ®Æt ngay trªn b¶ng m¹ch

m¸y tÝnh hay trªn thiÕt bÞ kÕt nèi trùc tiÕp víi m¸y (modem, card m¹ng...)

§Þa chØ vËt lý ®−îc sö dông nh− sau:

ThiÕt bÞ nhËn d÷ liÖu kiÓm tra ®Þa chØ vËt lý ®Ých cña gãi d÷ liÖu ë tÇng vËt

lý. NÕu ®Þa chØ ®Ých nꢀy phï hîp ®Þa chØ vËt lý cña thiÕt bÞ th× gãi d÷ liÖu sÏ

®−îc chuyÓn lªn tÇng trªn, nÕu kh«ng nã sÏ bÞ bá qua.

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP

LuËn v¨n tèt nghiÖp

31

Cao häc XLTT&TT 2005 – 2007

H×nh 3.1 HÖ thèng tªn vꢀ ®Þa chØ cña m¹ng Internet

trong mèi liªn hÖ víi c¸c tÇng [4]

c. §Þa chØ m¹ng (network address)

Mét thùc thÓ trong m¹ng ®−îc x¸c ®Þnh chØ qua ®Þa chØ m¹ng mꢀ kh«ng cÇn

®Þa chØ vËt lý. D÷ liÖu ®−îc truyÒn qua m¹ng chØ dùa vꢀo ®Þa chØ m¹ng. Khi

nꢀo d÷ liÖu tíi m¹ng LAN th× ®Þa chØ vËt lý míi cÇn thiÕt ®Ó ®−a d÷ liÖu tíi

®Ých.

VÝ dô:

M¸y göi cã ®Þa chØ 128.1.6.7 ꢁ>®Þa chØ m¹ng lꢀ 128.1

M¸y nhËn cã ®Þa chØ 132.5.8.12 ꢁ>®Þa chØ m¹ng lꢀ 132.5

Nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh qua m¹ng IP