Bài giảng môn học Kỹ thuật phát thanh và truyền hình - Chương 4: Kỹ thuật truyền hình tương tác - Vũ Thị Thúy Hà

Nội dung text: Bài giảng môn học Kỹ thuật phát thanh và truyền hình - Chương 4: Kỹ thuật truyền hình tương tác - Vũ Thị Thúy Hà

1. Chương 4: Kỹ thuật truyền hình tương tác 3 / 2 / 2017 4.1 Giới thiệu chung về truyền hình tương tác VũTh ị 4.2. Các ứng dụng và dịch vụ IPTV Hà Thúy 4.3. Hệ thống IPTV 4.4. Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong IPTV 4.5. Triển khai IPTV trên các hạ tầng mạng khác nhau 246
2. VũTh ủ 4.1 TỔNG QUAN VỀ IPTV Ngân y – Khái niệm IPTV H08VT2 IPTV – Internet Protocol Television, là dịch vụ truyền hình qua kết nối băng thông rộng dự247 a trên giao thức Internet Đặc điểm của IPTV Tích hợp đa dịch vụ, tính tương tác cao, công nghệ chuyển mạch IP, mạng gia đình, Video theo yêu cầu – VoD, truyền hình chất lượng cao – HD.
3. SO SÁNH IPTV V ỚI TRUYỀN HÌNH CÁP TRUYỀN THỐNG VÀ VũTh INTERNET TV ủ y Ngân Ngân y – H08VT2 air DVB - S DVB STB TV DVB - T 248 DVB - C TV HFC DVB – H/ HSPA xDSL/FTTx Internet Internet TV DVB - IP IPTV STB xDSL/FTTx HDTV IP IPTV TV Server
4. Vũ Thủy Ngân – H08VT2 249 IPTV THỂ TỔNG ẠNG M
5. VũTh ủ CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN PHÁT TÍN HIỆU IPTV Ngân y Đường dẫn trực tiếp – Các bộ từ trạm TH vô H08VT2 phim lưu tuyến trong Server, 250
6. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 251 Unicast truyền thức Phương
7. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 252 : Kết nối multicast nốiKết : 4.4 multicast Hình nối Kết
8. VũTh ủ DỊCH VỤ VÀ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP TRONG IPTV Ngân y – H08VT2 • Dịch vụ truyền hình • Truyền hình theo yêu cầu Dịch vụ 253 • Ghi hình cá nhân IPTV • Truyền hình tương tác Công • Đường dây thuê bao số - xDSL nghệ truy • Sợi lai - HFC nhập • Cáp quang - FTTx
9. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 254
10. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 255
11. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 256
12. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 257
13. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 258
14. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 259
15. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 260
16. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 261
17. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 262
18. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 263
19. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 264
20. MÔ HÌNH TRIỂN KHAI IPTV 3/2/2017 VũTh ị Thúy Hà Hà Thúy 265
21. 3/2/2017 Sinh viên tham khảo thực tế VũTh triển khai IPTV – VNPT ị Thúy Hà Hà Thúy 266
22. GIỚI THIỆU VỀ DỊCH VỤ IPTV
23. NỘI DUNG  Giới thiệu dịch vụ IPTV  Kết nối hệ thống IPTV với hạ tầng mạng VNPT  Yêu cầu kỹ thuật phía VNPT tỉnh thành  Phối hợp giữa VASC – VTN – VNPT Tỉnh thành để triển khai IPTV tại các node.
24. PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ DỊCH VỤ IPTV Định nghĩa: IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng qua giao thức IP trên mạng Internet với kết nối băng thông rộng. Nó thường được cung cấp kết hợp với VoIP, video theo yêu cầu nên còn được gọi là công nghệ TriplePlay (dữ liệu, âm thanh và hình ảnh).
25. CÁC DỊCH VỤ IPTV CUNG CẤP 1. Dịch vụ Live TV Đây được hiểu là dịch vụ truyền hình số trên nền mạng IP cung cấp dạng phát (Broadcast) những chương trình truyền hình được thu lại từ hệ thống truyền hình mặt đất, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hoặc kênh truyền hình riêng tới khách hàng. g
26. 2. Dịch vụ VOD
27. 3. TVoD (TV on Demand) Tính năng này cho phép các chương trình LiveTV được lưu lại trên server trong một khoảng thời gian nào đó. Khách hàng sau đó có thể lựa chọn để xem lại (như đối với VoD) các chương trình mà mình bỏ lỡ. Thời gian lưu trữ các chương trình có thể đặt thay đổi linh động theo nhu cầu thực tế. Hệ thống sẽ hỗ trợ cả 2 cách thức là lưu trữ theo thời gian và lưu trữ theo chương trình được chọn nào đó.
28. 4. Time-shifted TV Tính năng tạm dừng TV là tính năng giúp người xem có thể tạm dừng kênh truyền hình đang phát và có thể xem tiếp sau đó.
29. 5. NVoD (Near Video on Demand) Chức năng này cho phép hệ thống phát một chương trình truyền hình hoặc VoD tùy chọn lặp lại nhiều lần trên các kênh multicast khác nhau. Với cùng một nội dung phát cách nhau một khoảng thời gian (Interval), do vậy khách hàng có thể trả tiền PPV (Pay-per-view) và xem tại các thời điểm tùy ý. Hệ thống có khả khả năng thiết lập dịch vụ NVoD với các chương trình truyền hình hoặc VoD. Hỗ trợ khả năng tính cước theo PPV hoặc theo gói dịch vụ.
30. 6. CÁCH DỊCH VỤ GIÁ TRỊ GIA TĂNG –VAS Ngoài các dịch vụ truyền thống của truyền hình. IPTV vượt trội hơn cả với tính năng truyền hình tương tác giữa khách hàng và nhà cung cấp nội dung. Chính vì vậy các dịch vụ giá trị gia tăng trên nền IPTV cũng rất là đa dạng như : + Dịch vụ Karaoke theo yêu cầu + Dịch vụ Game theo yêu cầu + Dịch vụ MobieTV ( trong tương lai ) + Dịch vụ Voteing vv
31. PHẦN II KẾT NỐI HỆ THỐNG IPTV VỚI MẠNG LƯỚI CỦA VNPT
32. MÔ HÌNH ĐẤU NỐI : Hệ thống VOD node được đặt tại các tỉnh
33. IPTV System PE M320 PE Mạng metro khác Core M320 Network VNPT ST PC M320 PE CS B 7609 Metro Network Access Gateway VTT Switch VOD server FTTX STB+TV IP Dslam Modem DSLAM PC PC STB+TV
34. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG TRÊN MẠNG ADSL : 1. Phía mạng khách hàng: Mạng khách hàng sử dụng mô hình ánh xạ dịch vụ multi-PVC. - Dịch vụ IPTV được cung cấp trên các kết nối ADSL2+. Mỗi kết nối ADSL2+ đến thuê bao gồm có 2 PVC khác nhau nhằm cung cấp 2 loại dịch vụ: PVC 1: cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI). PVC 2: cung cấp dịch vụ video (bao gồm cả VoD, LiveTV, VAS ). - Khách hàng sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau cho từng loại dịch vụ: Video: STB (Set-Top - Box). Internet: PC Kết nối ADSL2+ được kết cuối bởi thiết bị modem. Các thiết bị này chuyển các lưu lượng trên các PVC đến các giao diện đầu ra tương ứng kết nối với các thiết bị đầu cuối dịch vụ.
35. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG (Tiếp theo) : PC/HG thực hiện quay số kết nối PPPoE DHCP server sử dụng option đến BRAS lấy địa chỉ IP truy nhập IPTV center PE thực hiện 82/60 để xác thực thuê bao Internet DHCP relay STB, IAD lấy địa chỉ IP thông qua DHCP DHCP IAD server oE) DHCP (IP IP/MPLS TV+STB core network Home DSLAM Access switch Core Gateway PE switch P PPoE PC BRAS IPTV services Kết cuối PPPoE và Internet services chuyển tiếp ra Internet Sơ đồ cung cấp địa chỉ động DHCP cho STB Internet
36. Sơ đồ cung cấp địa chỉ động DHCP cho STB ( tiếp theo):  Đối với dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI), thuê bao thực hiện quay số PPPoE đến BRAS. BRAS cấp địa chỉ IP cho từng kết nối PPPoE, thực hiện NAT (nếu cần) và chuyển tiếp các lưu lượng ra Internet.  Đối với các dịch vụ IPTV, địa chỉ IP được cấp phát động bằng DHCP. Tại BRAS hoặc PE cấu hình DHCP relay chuyển tiếp các gói tin DHCP đến DHCP server và thực hiện định tuyến các gói tin của các dịch vụ này đến đích mong muốn.
37. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG (Tiếp theo) : 2. Phía mạng truy nhập Mạng truy nhập tại các tỉnh thành được triển khai theo mô hình S-VLAN ( Vlan per service) * Nguyên tắc thực hiện mô hình này như sau:  Mạng truy nhập tại các tỉnh thành bao gồm các thiết bị mạng, các kết nối mạng từ các DSLAM đến BRAS, PE  Trong mạng truy nhập cấu hình các VLAN khác nhau cho từng loại dịch vụ sẽ được cung cấp.  Tại biên của mạng truy nhập, các lưu lượng trước khi đi vào mạng được phân loại để ánh xạ vào các VLAN dịch vụ.
38. 2. Phía mạng truy nhập (Tiếp theo): Cụ thể đối với hệ thống mạng hiện tại, mô hình S-VLAN hoạt động như sau:  Tại các IP-DSLAM, mỗi cổng ADSL2+ gồm 3 PVC, mỗi PVC dành cho một dịch vụ (Internet, VoIP, video).  Tại các giao diện uplink, các PVC được ánh xạ vào các S-VLAN tương ứng với từng loại dịch vụ sử dụng phương thức đóng gói 802.1q  Tại các switch lớp 2, access switch, cấu hình các giao diện trunk mang lưu lượng của các S-VLAN này.  BRAS/PE có nhiệm vụ kết cuối các S-VLAN và thực hiện định tuyến các gói tin đến đích mong muốn. Các biện pháp đảm bảo QoS được áp dụng trên từng S-VLAN thông qua cấu hình 802.1p đối với các S-VLAN tương ứng. Tại BRAS/PE, nơi kết cuối các S-VLAN, thực hiện QoS lớp 3 bằng DSCP (Diffrentiated Service Code Point). Như vậy tại BRAS/PE cần cấu hình chuyển đổi QoS từ 802.1p của lớp 2 sang DSCP của lớp 3.
39. 2. Phía mạng truy nhập (Tiếp theo): Mô hình s-vlan trong mạng truy nhập HSI Vlan : Vlan dành cho internet VOD vlan: Vlan dành cho dịch vụ VOD – chạy unicast LiveTV vlan: Vlan dành cho dịch vụ liveTV – chạy multicast
40. 3. Lưu lượng multicast cho dịch vụ boardcast TV - Để tiết kiệm tài nguyên mạng , một số dịch vụ của hệ thống IPTV như LiveTV và NVOD sử dụng phương thức truyền tải lưu lượng multicast. Để các lưu lượng multicast có thể truyền tải trong hệ thống mạng một cách hiệu quả, các tính năng multicast cần được hỗ trợ tại các thiết bị mạng. Các giao thức thực hiện tại các thiết bị mạng như hình dưới đây :
41. Lưu lượng multicast cho dịch vụ boardcast TV
42. 4. Tính toán băng thông cho dịch vụ LiveTV và VOD - Xem phụ lục Yêu cầu kỹ thuật cho IPTV.
43. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG TRÊN MẠNG FTTx : Thực ra mô hình hoạt động của hệ thống IPTVtrên mạng FTTx tương tự nhưmạng ADSL . Chỉ thay thế thiết bị DSLAM bằng OLT. - Mô hình triển khai FTTx
44. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG TRÊN MẠNG FTTx : Kết nối hệ thống IPTV qua FTTx
45. PHẦN III : Một số yêu cầu kỹ thuật 1. Yêu cầu thiết bị : a. DSLAM : Bắt buộc phải là IP-DSLAM Hỗ trợ giao thức IGMP snooping, proxy. Phân loại lưu lượng và ánh xạ PVC ↔ S-VLAN. Hỗ trợ giao thức 802.1q ; 802.1p Hỗ trợ DHCP option 82 Hỗ trợ full tốc độ GE kết nối tới sevice slot. Băng thông có thể tới 1G cho mỗi slot cho đặc điểm HDTV b. Access switch , Core switch Hỗ trợ giao thức IGMP snooping , proxy Hỗ trợ giao thức 802.1q ; 802.1p
46. Phần III : Một số yêu cầu kỹ thuật (tiếp): 1. Yêu cầu thiết bị (tiếp): c . PE / BRAS Hỗ trợ giao thức IGMP v2, v3. Giao thức PIM-SM , PIM-SSM Hỗ trợ DHCP relay, 802.1q; 802.1p DSCP (Differentiated Service Code Point) Phân loại lưu lượng và ánh xạ 802.1p ↔ DSCP Hỗ trợ giao thức OSPF , IS - IS QoS cho tín hiệu video. Hỗ trợ DiffServ model. PE đảm bảo còn dư cổng kết nối GE tới hệ thống VOD server node.
47. 2. Yêu cầu thiết bị phía đầu cuối khách hàng: a. Băng thông yêu cầu ADSL - Băng thông tối thiểu cho dịch vụ IPTV là 3M - Khoảng cách từ DSLAM đến modem khách hàng khuyến nghị dưới 2km. b. Modem: - Modem hỗ trợ việc cấu hình multi PVC - Modem có nhiều ethernet port - Có thể hỗ trợ thêm chức năng cấu hình Vlan tag cho từng port. - Modem được cấu hình 2 PVC riêng biệt để chạy song song 2 dịch vụ IPTV và Internet + PVC1 : Cấu hình cho dịch vụ IPTV, để chế độ Brigde VPI = 0 , VCI = 34 + PVC2 : Cấu hình cho dịch vụ internet , để chế độ PPPOE
48. Phần III : Yêu cầu kỹ thuật ( tiếp) : 3. Một số yêu cầu hạ tầng phục vụ hệ thống IPTV node khi triển khai Do VASC sẽ lắp đặt cụm VOD server node tại các tỉnh thành nhằm giảm tải lưu lượng cho mạng core. Chính vì vậy VASC cần sự giúp đỡ từ phía VNPT tỉnh thành về mặt bằng để lắp đặt node VOD server này , trên cơ sở đảm bảo các yếu tố :  Vị trí nắp đặt tốt nhất là gần PE ( vì node VOD kết nối tới PE)  Đảm bảo tuyến cáp quang từ hệ thống IPTV node lên PE với giao diện kết nối có tốc độ Gbps ( tốc độ cụ thể còn phụ thuộc vào số thuê bao tại tứng node )  Phía VNPT tỉnh thành đảm bảo kế hoạch bàn giao mặt bằng cho VASC trước khi thiết bị được đưa đến site.  Mặt bằng , công suất điện , điều hòa và các hệ thống phụ trợ phải thỏa mãn các yêu cầu cho thiết bị IT chạy ổn định.
49. Phần IV : Phối hợp giữa VASC – VTN – VNPT Tỉnh thành triển khai IPTV 1. Công ty VASC  VASC và đối tác ZTE vận chuyển thiết bị đến site  Lắp đặt thiết bị vào tủ Rack , cài đặt phần mềm  Đấu nối hệ thống vào hạ tầng mạng của VNPT tỉnh thành  Test thử nghiệm
50. 2. Công ty VTN  Chuẩn bị các cổng kết nối tại PE tới hệ thống VOD server node.  Cấu hình các thiết bị thuộc phạm vi quản lý : PE , M320  Đảm bảo đường truyền thông suốt từ hệ thống IPTV đến mạng truy nhập VNPT Tỉnh thành
51. 2. VNPT Tỉnh thành  VNPT tỉnh thành chuẩn bị hạ tầng mặt bằng cho việc lắp đăt hệ thống.  Kỹ sư của VNPT tỉnh thành tham gia vào việc cấu hình tích hợp hệ thống IPTV node vào hệ thống mạng của VNPT  VNPT Tỉnh thành cấu hình DSLAM , Core Switch , access switch để kết nối đến hệ thống IPTV  VNPT tỉnh thành cấu hình modem, STB cho khách hàng khi đi triển khai thuê bao đến hộ gia đình.  Kỹ sư VNPT tỉnh thành là người sẽ trực tiếp quản lý hệ thống IPTV node ( có thể) với một số quyền ưu tiên được cấp phát từ VASC.
52. MÔ HÌNH TRIỂN KHAI IPTV 3/2/2017 VũTh ị Thúy Hà Hà Thúy 299