Chuyên đề Nghiên cứu công nghệ IPTV

ailer. Bên cạnh việc truyền thông giữa các lớp, còn có các liên kết ảo giữa các tầng cùng mức. 7 lớp và 1 lớp bổ sung trong mô hình IPTV có thể được chia làm 2 loại: các lớp cao và lớp thấp. các tầng cao hơn thì quan tâm nhiều hơn tới các ứng dụng của IPTV và các định dạng file, trong khi các tầng thấp hơn thì quan tâm tới việc truyền tải các nội dung. Số thứ tự và chức năng các lớp trong mô hình IPTV Lớp vật lý Cấu hình mạng vật lý, thông số kỹ thuật. Truyền các bít số qua mạng. Lớp liên kết dữ liệu Lấy dữ liệu thô từ IP và truyền sang lớp vật lý. Kiểm soát lỗi, đồng bộ, phân luông, định địa chỉ. Lớp IP Định tuyến và đưa gói tin đến đích. Lớp giao vận Đảm bảo kết nối đầu cuối tin cậy. TCP và UDP hoạt động ở lớp này. Lớp RTP(tùy chọn) Giao thức UDP dùng ưu tiên cho lớp này. Giao thức RTP bổ xung khuyết điểm cho UDP. Lớp xây dựng dòng truyền tải Đóng gói dòng bít video và audio. Lớp đóng gói video Tạo một dòng PES đã đámh dấu thời gian. 2.2 Phương pháp truyền đa tín hiệu Nói một cách giản đơn, trong hệ thống IPTV hình ảnh video do các phần cứng thu thập theo thời gian thực (real time), thông qua phương thức mã hóa (như MPEG 2/4...) tạo thành các luồng tín hiệu số. Sau đó, thông qua hệ thống phần mềm, IPTV phát truyền vào mạng cáp. Đầu cuối của các user tiếp nhận, lựa chọn, giải mã và khuếch đại. Trong hệ thống IPTV có 2 phương thức truyền đa tín hiệu đã được dự định trước (scheduled programs). Đó là: - Phát quảng bá (broadcasting), truyền phát tới mọi nơi - Phát đến địa điểm theo yêu cầu (on demand). Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá, các chương trình được vẽ trên hình 2.2. Trong đó MBone (mạng xương sống của hệ thống đa điểm) chính là đường trục Internet. Tuy nhiên người sử dụng chỉ theo lệnh của bộ quản lý nội dung (content manager) để được giới thiệu nội dung chương trình hữu quan. Chương trình cụ thể do rất nhiều bộ IPTV server thu thập được hoặc cùng do các server của mạng MBone cung cấp Hình 2.2 hệ thống phát quảng bá. Hình 2.3 minh họa sự hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ theo yêu cầu (VOD) được gọi là IPTV đơn điểm. Trong đó các server của bộ quản lý nội dung được tổ chức thành cụm server (server cluster) tổng hợp kho dữ liệu (database) của các chương trình. Cách bố trí cụm server để phục vụ được các user được hiệu quả sẽ được nói rõ trên sơ đồ tổng thể ở dưới đây. Các bước thực hiện VOD như sau: 1. Một thuê bao được chứng nhận nhập mạng và chịu sự quản lý của bộ quản lý EPG 2. Thuê bao muốn yêu cầu một nội dung nào đó. Thuê bao gửi yêu cầu đến EGP 3. EGP cho biết địa chỉ của server cần tìm 4. Thuê bao gửi yêu cầu tới server đó. 5. Server dựa theo yêu cầu của thuê bao mà cung cấp nội dung. Trên đây chỉ là một thí dụ đơn giản nhất. Hiện nay các nhu cầu nghiệp vụ của IPTV rất đa dạng nên cấu trúc mạng phức tạp hơn nhiều. Tiếp theo chúng ta phân tích sự hoạt động tổng thể của mạng IPTV. Hình 2.3 hệ thống phát đến địa điểm theo yêu cầu. 2.3 Phương pháp thu tín hiệu - Sử dụng máy tính kết nối với dịch vụ IPTV - Sử dụng một bộ chuyển đổi tín hiệu (set top box) + Hộp STB thực hiện 3 chức năng sau: 1. Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồng video. 2. Tiến hành giải mã luồng video MPEG(moving pictures exert group ),MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real... đảm bảo video VOD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệu... 3. Phối hợp với bàn phím đảm bảo HTML du lịch trên mạng, tiến hành gửi nhận email. Hộp STB đảm nhiệm các nhiệm vụ trên chủ yếu dựa vào bộ vi xử lý. 2.4 Mạng tổng thể IPTV Sơ đồ khối biểu thị các chức năng của nghiệp vụ IPTV như hình 2.4. Từ nguồn nội dung tới đầu cuối người dùng có hể chia làm: nghiệp vụ cung cấp và giới thiệu các nội dung, nghiệp vụ chuyển tải, nghiệp vụ tiếp nối đầu cuối và nghiệp vụ quản trị. 1. Mạng nội dung: Mạng này cung cấp và giới thiệu nội dung gồm xử lý nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD (theo điểm) và xử lý, giới thiệu các ứng dụng gia tăng (phục vụ tin tức, điện thoại có hình, email, nhắn tin...). Nguồn nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD không qua hệ thống xử lý nội dung được mã hóa để phù hợp với luồng media theo yêu cầu qua mạng chuyển tải đưa các luồng này cung cấp tới các người dùng đầu cuối. 2. Mạng truyền tải: Đây là mạng cáp IP. Đối với luồng media có hình thức nghiệp vụ không giống nhau có thể dùng phương thức chuyển đa hướng (multicast) cũng có thể chuyển theo phương thức đơn kênh. Thông thường, truyền hình quảng bá BTV truyền đa hướng tới user đầu cuối, truyền hình theo yêu cầu VOD thông qua mạng cáp phân phát nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa điểm người dùng đầu cuối. 3. Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình). Theo các nhà khai thác viễn thông, thì mạng này là mạng tiếp nối băng rộng xDSL, FTTx+LAN hoặc WLAN. 4. Bộ quản trị bao gồm quản lý nội dung, quản lý cáp truyền, tính cước phí, quản lý các thuê bao, quản lý các hộp ghép nối STB. Ta thấy trong mạng IPTV có 3 dạng luồng tín hiệu: luồng quảng bá BTV, luồng truyền đến địa điểm theo yêu cầu VOD và luồng nghiệp vụ giá trị gia tăng. Như biểu diễn trên hình 3. Ta xét các phương thức truyền tín hiệu thị tần. Có 3 phương thức truyền trực tiếp hiện trường, truyền quảng bá có định thời gian và truyền tới điểm VOD. Khi truyền hình trực tiếp đồng thời ta lấy nội dung này lưu vào bộ nhớ để phát lại vào truyền hình quảng bá định thời gian hoặc làm nguồn các tiết mục cho truyền hình VOD. Đối với tiết mục quảng bá có định thời IPTV dùng phương pháp truyền phát đa điểm IP có tiết kiệm băng tần tức là phương thức multicast. Phương thức này thực hiện "nhất phát, đa thu". Dùng phương thức này, mỗi tiết mục mạng cáp chỉ phát một luồng số liệu thời gian thực (real time) không liên quan tới số người xem tiết mục này. Phương thức này có thể truyền phát cho hàng nghìn thuê bao. Hình 2.4 Mạng tổng thể IPTV IPTV cung cấp đồng thời hình ảnh (video) và âm thanh (audio) trên mạng cáp. Để đảm bảo chất lượng của 2 loại tín hiệu trên IPTV dùng phương pháp đồng bộ A/V thông qua một server duy nhất thu thập các dữ liệu tại hiện trường, văn bản sử dụng theo khuyến nghị truyền dẫn thời gian thực RTP. IPTV dùng kỹ thuật nén thị tần có hiệu suất cao nên băng tần truyền dẫn tại 800kbit/s có thể tiếp cận với băng tần thu DVD nên tạo điều kiện cho các nhà khai thác dễ dàng phát triển các dịch vụ video. Mạng chuyển tải CDN gồm nhiều server cache phân bố tại các khu vực tập trung thuê bao, Khi có yêu cầu của thuê bao, cache server chuyển lên VOD server trong mạng nguồn cung cấp, tìm nội dung phù hợp và chuyển tải cho thuê bao sự hoạt động của các server trong mạng chuyển tải dựa trên kỹ thuật cân bằng phụ tải toàn cục (GSLB). Trong quá trình truyền đưa multimedia IPTV có thể dùng khóa mật mã đảm bảo độ an toàn của nội dung truyền dẫn. IPTV áp dụng các khuyến nghị quốc tế về tiêu chuẩn, như khuyến nghị về truyền dẫn thời gian thực (RTP), khuyến nghị về khống chế thời gian thực (RTCP)... IPTV cũng cùng làm việc với máy tính dùng hệ điều hành UNIX, VIC/VAT, Apple và Quick Time. Hiện nay cách thức mã hóa video của luồng chủ của IPTV theo MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC; Real Microsoft UWMV-9. Trong đó, MPEG-2 và MPEG-4 được phát triển mạnh. H.264 là luật mã hóa thị tần của ITU-T đề xuất thích hợp cho các hệ thống công cộng. Do đó H.264 có khả năng thành cách mã hóa chính của IPTV. Như đã nêu ở trên, nghiệp vụ IPTV chính là phục vụ cho các hộ gia đình. Phương thức tiếp nhập băng rộng tới gia đình thường dùng phương pháp truy nhập ADSL, nhưng vì IPTV thiết lập tới user nghiệp vụ multimedia thời gian thực và tương tác nên ADSL không thỏa mãn các yêu cầu của IPTV. Cáp quang truyền dẫn tới tận nhà FTTH được công nhận là phương thức chuyển tải tối ưu. Cáp quang có băng tần rất rộng và có khả năng truyền dẫn hai hướng đối xứng đảm bảo được yêu cầu truyền hình ảnh động theo hai hướng với chất lượng cao. Thiết bị đầu cuối IPTV trong gia đình có 2 loại: một là máy vi tính PC, hai là máy TV + hộp kết nối STB. Hộp STB thực hiện 3 chức năng sau: 1. Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồng video. 2. Tiến hành giải mã luồng video MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real... đảm bảo video VOD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệu... 3. Phối hợp với bàn phím đảm bảo HTML du lịch trên mạng, tiến hành gửi nhận email. Hộp STB đảm nhiệm các nhiệm vụ trên chủ yếu dựa vào bộ vi xử lý. Để kết luận ta thấy IPTV ứng dụng kỹ thuật streaming media, thông qua mạng băng rộng truyền dẫn tín hiệu truyền hình digital đến các thuê bao. Các thuê bao chỉ cần có thiết bị đầu cuối là máy tính PC hoặc TV+STB là có thể thưởng thức được các chương trình truyền hình phong phú. Hoạt động của IPTV là hoạt động tương tác trên mạng không chỉ có các chương trình truyền hình quảng bá mà còn thực hiện truyền hình đến địa điểm theo yêu cầu (VOD). IPTV còn có các dịch vụ tương tác khác như truyền thoại có hình, email, du lịch trên mạng, học tập từ xa... IPTV cùng các hoạt động thông tin trên băng tần rộng đã kết hợp được 3 mạng (máy tính + viễn thông + truyền hình) biểu thị xu thế phát triển của mạng truyền thông tương lai. Các nhà kinh doanh dịch vụ viễn thông băng rộng không chỉ ở các nước tiên tiến như Mỹ, Nhật... mà ở các nước trong khu vực như Trung Quốc, Hàn Quốc, Hồng Kông... đang phát triển mạnh dịch vụ IPTV./. 2.5 Ưu nhược điểm của IPTV 2.5.1 Ưu điểm của IPTV Hệ thống IPTV dựa trên IP nên có những ưu điểm đáng kể, bao gồm khả năng tích hợp truyền hình với các dịch vụ IP khác như truy nhập internet tốc độ cao và VoIP. Mạng IP cũng cho phép truyền nhiều thông tin hơn và với nhiều chức năng hơn. Trong mạng vệ tinh hay TV truyền thống, sử dụng công nghệ broadcast thì tất cả nội dung được truyền liên tục đến mỗi thuê bao, thuê bao chuyển kênh tại set top box.Thuê bao có thể lựa chọn từ nhiều lựa chọn như công ty vệ tinh, cáp, truyền thông để đưa luồng thông tin về nhà. Mạng IP làm việc khác. Nội dung được giữ ở trên mạng và chỉ những nội dung khách hàng lựa chọn là được gửi đến nhà thuê bao. Điều này sẽ tiết kiệm băng thông và sự lựa chọn của khách hàng ít bị giới hạn bởi “đường ống”dẫn đến nhà thuê bao. Điều này cũng có nghĩa là tính riêng tư của khách hàng được đảm bảo hơn so với hệ thống vệ tinh và TV truyền thống. Tính tương tác Hệ thống IPTV cho phép người xem có cơ hội để xem các chương trình TV có tính tương tác hơn và cá nhân hơn. Ví dụ nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp chức năng tương tác cho phép người xem lựa chọn nội dung xem theo tên phim hay tên của diễn viên hay chức năng picture in picture cho phép người xem có thể chuyển kênh. mà không phải rời bỏ chương trình họ đang xem. Người xem cũng có thể xem trạng thái của người chơi trong khi đang xem một chương trình thể thao, hay người xem có thể thay đổi góc quay camera. Người xem còn có thể truy nhập vào album ảnh và kho nhạc trên PC của họ từ màn hình TV, sử dụng điện thoại để đặt lịch ghi lại các chương trình TV yêu thích. Ngoài ra họ còn có thể sử dụng chức năng giám sát điều khiển (parent control) để cấm con cái xem một số chương trình TV không phù hợp. VoD VoD cho phép khách hàng duyệt một chương trình trực tuyến hoặc một danh sách các bộ phim để xem qua và sau đó là lựa chọn chúng. Về mặt kỹ thuật, khi khách hàng lựa chọn một bộ phim, thì một kết nối point-to- point được thiết lâpự giữa bộ giải mã của khách hàng (Set top box hoặc PC) và server phân phát luồng nội dung. Báo hiệu về các chức năng như pause, backward/forward… được đảm bảo bởi giao thức RTSP (Real Time Streaming Protocol). Dạng mã hóa chung nhất được sử dụng cho VoD là MPEG2, MPEG4 và VC-1 Để tránh hiện tượng ăn cắp bản quyền nội dung phim thì nội dung của VoD thờng được mã hóa. Với công nghệ IPTV việc mã hóa được thực hiện hiệu quả thông qua hệ thống DRM (Digital Rights Management). Với hệ thống này nếu khách hàng lựa chọn xem phim trong thời gian 24 giờ thì sau 24 giờ nội dung film sẽ không thể xem được nữa… Các dịch vụ hội tụ dựa trên IPTV Một ưu điểm khác của mạng IP là khả năng tích hợp và hội tụ. Các dịch vụ hội tụ ở đây nói đến khả năng tương tác của các dịch vụ hiện có theo cách trong suốt để tạo ra các dịch vụ gia tăng mới. Ví dụ là dịch vụ On-Screen Caller ID, nhận Caller IP trên màn hình TV và khả năng xử lý (gửi đến voice mail…). Các dịch vụ dựa trên IP sẽ cung cấp khả năng cho khách hàng có thể truy nhập ở bất kỳ đâu, bất kỳ khi nào đến nội dung thông qua TV, PC hay điện thoại của khách hàng, và khả năng tích hợp các dịch vụ và nội dung để gắn chặt chúng với nhau. 2.5.2 Nhược điểm của IPTV Vì IPTV yêu cầu truyền dữ liệu thời gian thực và sử dụng giao thức IP nên rất nhạy cảm với mất gói và trễ nếu kết nối IPTV không đủ nhanh và gây ra vỡ hình ảnh nếu dữ liệu không tin cậy. Vấn đề vỡ hình ảnh là vấn đề nghiêm trọng nếu cố gắng truyền luồng IPTV qua các liên kết không dây. Việc cải tiến công nghệ không dây đang được bắt đầu để tạo ra các thiết bị giải quyết vấn đề này. CHƯƠNG 3: DỊCH VỤ IPTV VÀ KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN 3.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV 3.1.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV trong khu vực Cuối thập kỷ trước, cùng sự phát triển của các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng trưởng của dịch vụ truyền hình cáp số, và đặc biệt là sự ra đời của HDTV đã để lại dấu ấn đối với lĩnh vực truyền hình. Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới đã xuất hiện một phương thức cung cấp dịch vụ mới còn mạnh hơn với đe dọa sẽ làm lung lay mọi thứ đã có. Internet Protocol Television (IPTV) đã ra đời, dựa trên sự hậu thuẫn của ngành viễn thông, đặc biệt là mạng băng rộng, IPTV dễ dàng cung cấp nhiều hoạt động tương tác hơn, tạo nên sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ truyền hình. Hãng In-Stat, một hãng nghiên cứu thị trường công nghệ cao có uy tín, gần đây đã dự báo rằng thị trường các dịch vụ IP video tại khu vực châu Á – Thái Bình Dương sẽ tăng trưởng tới gần 80% mỗi năm từ nay đến năm 2010 và sẽ tạo ra một thị trường 4,2 tỷ USD. Hãng này cũng dự đoán châu Á sẽ chiếm tới một nửa trong tổng số thuê bao TV của các công ty điện thoại trên toàn thế giới vào năm 2009 với tổng số thuê bao tối thiểu 32 triệu. Các số liệu này cho thấy trong những năm còn lại của thập kỷ này, IPTV sẽ trở thành một dịch vụ có thị trường rộng lớn trên toàn cầu với châu Á tiếp tục dẫn đầu trong việc thu hút khách hàng. Các con số này cũng cho thấy đây là một thị trường năng động với rất nhiều cơ hội cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình có mô hình kinh doanh, hình thức cung cấp dịch vụ và công nghệ hợp lý. Informa Telecoms & Media dự báo IPTV sẽ được sử dụng bởi trên 35% các hộ gia đình sử dụng dịch vụ truyền hình số ở Hồng Kông vào năm 2010, con số này sẽ gần tương đương với số hộ gia đình dùng dịch vụ truyền hình cáp (khoảng 37%). Công ty này cũng dự báo sẽ có đến 13% các hộ sử dụng dịch vụ truyền hình số ở Singapore sẽ nhận tín hiệu truyền hình số thông qua đường dây DSL của họ, điều này làm cho IPTV trở thành một nền tảng truy nhập số phổ biến hơn rất nhiều so với truyền hình số mặt đất (DDT). Informa cũng dự báo rằng DSL sẽ chiếm tới 9,2% các hộ gia đình sử dụng truyền hình số ở Úc, 6,2% ở New Zealand, 5,8% ở Đài Loan, 5,7% ở Nhật Bản và 4,2% ở Hàn Quốc. Truyền hình cáp vẫn sẽ thống trị đến năm 2010, nhưng sau đó IPTV sẽ thực sự là đối thủ cạnh tranh với truyền hình số mặt đất và vệ tinh đối với người xem truyền hình châu Á. Sự phát triển của IPTV chắc chắn sẽ nhanh hơn, nhưng với sự số hóa của truyền hình cáp và vệ tinh, các nhà cung cấp sẽ phải cạnh tranh để giành được khách hàng mới. Tùy thuộc vào thị trường cụ thể, các nhà khai thác dịch vụ IPTV sẽ phải bổ sung vào dịch vụ truyền hình quảng bá nhiều kênh với việc mở rộng cung cấp các dịch vụ như VoD, Replay-TV (network DVR), In-home DVR, Multi-room Service, v.v... PCCW ở Hồng Kông, nhà cung cấp dịch vụ IPTV lớn nhất thế giới với trên 500.000 thuê bao, đã đưa HDTV và VoD vào cung cấp trên mạng DSL của mình. SOFTBANK của Nhật Bản cũng đã nhắm đến xây dựng nội dung lên đến 5.000 giờ cho các phim truyện Nhật Bản và Holywood trên dịch vụ DSL/FTTH Video-On-Demand. 3.1.2 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV tại Việt Nam Tại Việt Nam, hiện có nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đang cạnh tranh nhau nhằm cung cấp cho khách hàng các dịch vụ băng rộng với chất lượng cao và giá rẻ. Họ cũng đã nhận ra xu hướng phát triển của truyền hình trực tuyến và video theo yêu cầu, và đang có những bước đi mạnh mẽ. Một số Website cung cấp thử nghiệm các chuơng trình truyền hình trực tuyến của VietNamNet, Công ty VTC, Đài truyền hình thành phố Hồ Chí Minh đã ghi nhận số lượng truy cập rất lớn, cho thấy sức hấp dẫn của dịch vụ này đối với công chúng. Tuy nhiên, cho đến nay tại Việt Nam mới chỉ có FPT Telecom là doanh nghiệp viễn thông đầu tiên chính thức khai thác và cung cấp dịch vụ IPTV trên hệ thống mạng băng rộng ADSL/ADSL2+ từ ngày 03/03/2006 sau một năm thử nghiệm và hiện tại đã có 500 khách hàng thử nghiệm đầu tiên. FPT Telecom đã mua các thiết bị nhận sóng từ vệ tinh để truyền trên mạng và cũng đã ký kết bản quyền từ VTV và HTV để phát sóng 32 kênh truyền hình trên Internet để phục vụ cho các khách hàng của FPT. Hiện FPT đang tìm kiếm các phương thức hợp tác tương tự như với VTC để có thêm một số kênh phim truyện của đài này. Với một thuê bao ADSL 2+ của FPT, khách hàng có thể xem một lúc 3 kênh truyền hình đồng thời. Hiện FPT đang có gần 100.000 thuê bao ADSL, FPT sẽ cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng IPTV cho các khách hàng này. Ngoài FPT, các doanh nghiệp khác như VNPT, Viettel cũng đang chuẩn bị cho quá trình triển khai dịch vụ IPTV trên mạng băng rộng. 3.2 Tổ chức mạng cung cấp dịch vụ IPTV 3.2.1 Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV Hình 3.1: Mô hình kiến trúc hệ thống IPTV Mạng truy nhập băng rộng:  Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ IPTV đến khách hàng. Mạng truy nhập sẽ tận dụng phần hạ tầng mạng xDSL có sẵn. Để cung cấp dịch vụ với chất lượng tốt và tiêu thụ ít băng thông khi có đồng thời nhiều truy nhập đến hệ thống, mạng truy nhập băng rộng (B-RAS/MSS và DSLAM) cần phải được hỗ trợ multicast. Đối với DSLAM, ngoài hỗ trợ multicast, DSLAM còn cần hỗ trợ IGMP version 2. Ngoài ra, B-RAS/MSS và DSLAM cũng cần hỗ trợ các giao tiếp Ethernet chuẩn (FE, GE). Mạng cũng phải có khả năng hỗ trợ QoS từ đầu cuối đến đầu cuối, đảm bảo được băng thông cần thiết và độ ưu tiên cho các kênh truyền hình quảng bá cũng như các phiên Video theo yêu cầu đang sử dụng (phải đạt được độ mất gói và jitter tối thiểu). Băng thông xDSL do các DSLAM cung cấp đến khách hàng phải có khả năng lên đến 4-5 Mbps. Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu:  Thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương trình từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất và các nguồn khác để chuyển sang hệ thống Video Headend. Hệ thống Video Headend:  Thu, điều chế và giải mã nội dung hình ảnh và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa (encoder) để chuyển đổi nội dung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn. Yêu cầu phải có thiết bị đầu cuối cho việc phát nội dung quảng bá. Thiết bị đầu cuối này có khả năng mã hoá một chuỗi các hình ảnh theo thời gian thực bằng kỹ thuật nén dùng MPEG-4 Part 10 hoặc H.264. Hình ảnh mã hoá có thể lấy từ vệ tinh, truyền hình cáp, hệ thống truyền hình mặt đất, máy chủ video, tape playout, v.v... Sau khi mã hoá, các chuỗi (định dạng ASI, SPTS) truyền MPEG sẽ được đóng gói bằng cách sử dụng IP Streamer. Sau đó sẽ truyền những chuỗi gói IP bằng cách sử dụng giao thức UDP/IP. Đầu vào của hệ thống Video Headend là các chương trình truyền hình quảng bá, các kênh truyền hình mua bản quyền thu từ vệ tinh, các kênh truyền hình cáp, các phim từ các nguồn khác như tự sản xuất, từ các thiết bị VCD/DVD player, v.v... Hệ thống Middleware:  Cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý EPG và STB, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai. Middleware là một giao diện của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV với người sử dụng, nó xác định danh tính cho người dùng. Hiển thị một danh sách các dịch vụ mà thuê bao đó có thể sử dụng và trợ giúp lựa chọn dịch vụ này sau khi đã xác thực danh tính của người dùng. Middleware lưu lại một profile cho tất cả các dịch vụ. Middleware đảm bảo các hoạt động bên trong của dịch vụ truyền hình một cách hoàn hảo. Middleware sẽ không giới hạn bất kỳ hoạt động riêng rẽ nào trong hệ thống, nhưng sẽ giao tiếp trực tiếp với mỗi thành phần được hệ thống hỗ trợ. Middleware hỗ trợ API cho phép mở rộng các chức năng mới và truyền dữ liệu giữa các hệ thống. Hệ thống phân phối nội dung:  Bao gồm các cụm máy chủ VoD và hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo. Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao. Máy chủ VoD sẽ lưu nội dung thực và cung cấp cho thuê bao khi nó nhận được sự xác thực danh tính từ Middleware. Nó cho phép các thuê bao đặt và xem những bộ phim chất lượng cao và chương trình theo yêu cầu (chương trình này được lưu trên máy dịch vụ và truyền tải theo yêu cầu). Hệ thống này cũng cung cấp những chức năng điều khiển VCR như fast-forward, pause, và rewind. Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM):  DRM giúp nhà 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 và tích hợp với tính năng an ninh tại STB ở phía thuê bao. DRM dùng để bảo mật nội dung các khóa giải mã của các thuê bao. Những nội dung được tải trên những máy chủ nội dung sẽ được mã hóa trước bằng hệ thống DRM và nó cũng cũng chỉ mã hóa nội dung broadcast để bảo mật sự phân bố đến Set-top Box (STB). Hệ thống có khả năng hỗ trợ chức năng mã hoá trong các Headend tương ứng và cung cấp khoá mật mã cho các Headend này. Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại, v.v...). Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống cơ sở hạ tầng khoá công cộng (Public Key Infrastructure, PKI). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng. Hệ thống quản lý mạng và tính cước:  Hệ thống này quản lý và tính cước dịch vụ truy cập của thuê bao IPTV. Set-top Box (STB):  Thiết bị đầu cuối phía khách hàng, cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV. STB cần hỗ trợ các chuẩn MPEG-4/H.264. Ngoài ra, STB cũng có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truy nhập web (Walled garden), v.v... STB cung cấp các ứng dụng truyền thông và giải trí. STB sẽ hỗ trợ kết nối giữa thiết bị tivi và mạng điện thoại, cũng như Internet và thư viện ảnh ảo của nhà cung cấp dịch vụ.  Nó có thể giải mã những chuỗi dữ liệu và hình ảnh đến dựa vào địa chỉ IP, đồng thời thể hiện các hình ảnh này trên TV. STB sẽ hỗ trợ chuẩn H.264/MPEG-4 Part 10 và phần mềm client Middleware của nó sẽ được dựa trên một cấu trúc thick client, điều đó có nghĩa là ứng dụng và dữ liệu thể hiện sẽ lưu trên STB. 3.2.2 Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV  Cung cấp các dịch vụ quảng bá: Quảng bá ti vi (Broadcast TV); kênh âm thanh (Audio Channel); truyền hình trực tuyến (Time-Shift TV); VOD băng hẹp. Cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu: Video theo yêu cầu (Video on Demand - VoD); âm nhạc theo yêu cầu (Music on Demand - MoD); TV theo yêu cầu (TV on Demand - TVoD). Cung cấp các dịch vụ tương tác: thông tin tương tác (Interactive Information); truyền hình tương tác (Interactive TV); công ích, từ thiện, ... trực tuyến (Online Subscription); đánh bạc trực tuyến (Online Gambling); phỏng vấn trực tuyến (Online Bill Enquiry); trò chơi (Game); Web; Email; TV thương mại (TV-Commerce). Với khách hàng đầu cuối, IPTV thường cung cấp dịch vụ VoD (Video on Demand) và có thể kết hợp với các dịch vụ Internet như truy cập web và VoIP. Việc kết hợp này được gọi là dịch vụ "Triple Play". Người sử dụng (user hoặc viewer) có thể tự do lựa chọn chương trình Tivi mà bạn yêu thích. 3.2.3 Một số dịch vụ điển hình của IPTV Dịch vụ truyền hình: các nội dung truyền hình được quảng bá theo lịch trình thời gian cố định như truyền hình truyền thống. Sự lựa chọn các gói kênh theo yêu cầu của khách hàng có thể bao gồm các kênh truyền hình công cộng (public), các kênh truyền hình trả tiền (pay TV), các kênh truyền hình được ưa thích, các kênh về mua sắm, các kênh về thời trang, v.v... Dịch vụ truyền hình theo yêu cầu: việc phát các nội dung truyền hình được lựa chọn bắt đầu khi người sử dụng lựa chọn nội dung đó. Thông thường, nội dung là các bộ phim hay các phim đã được ghi lại từ một thư viện. Dịch vụ này có thể được sử dụng trong một thời gian giới hạn. Các chức năng thường giống như chức năng của máy ghi hình (VCR) hay đầu DVD (DVD player): phát hình (play), dừng hình (pause), tua hình (fast forward), v.v... Máy ghi hình các nhân