GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

MỞ ĐẦU
IPTV là công nghệ hội tụ kỹ thuật số tích hợp giữa truyền thông và truyền
hình, IPTV là cơ hội lớn cho các nhà khai thác viễn thông, cho các nhà cung cấp
nội dung và cũng là thị trường tiềm năng dành cho các nhà cung cấp giải pháp
viễn thông. Trên thế giới, IPTV đã được khá nhiều tập đoàn viễn thông quan tâm
đầu tư và triển khai cung cấp dịch vụ. IPTV đã bước sang thời kỳ phát triển
mạnh mẽ. Tính đến năm nay 2014 trên thế giới đã có 111.9 triệu thuê bao, đạt
doanh thu 18,3 tỉ USD. Dự báo số thuê bao sẽ đạt khoảng 191 triệu vào cuối năm
2020, tăng gần 2 lần so với năm 2014. Tổng doanh thu từ dịch vụ IPTV sẽ tăng
từ 18.3 tỉ USD năm 2014 tới 26.2 tỉ USD vào năm 2020.
Hiện nay, Dịch vụ IPTV đang được một số nhà cung cấp dịch vụ viễn
thông và internet triển khai như: VNPT với tên thương hiệu là MyTV, Viettel
cung cấp với thương hiệu NextTV, cùng các nhà cung cấp khác FPT, VTC, ...
Với sự phát triển không ngừng của các công nghệ truy nhập quang AON và
GPON, số thuê bao băng rộng đang tăng nhanh với xu hướng cung cấp đa dịch
vụ mà trong đó dịch vụ IPTV là một trong những dịch vụ quan trọng thúc đẩy sự
tăng trưởng của thuê bao băng rộng. Tuy nhiên, để đảm bảo sự tăng trưởng bền
vững thuê bao IPTV vẫn còn nhiều thách thức đặt ra trong việc đánh giá chất
lượng dịch vụ IPTV trên mạng lưới nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV cho
khách hàng.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, cần có phương pháp khoa học để đánh giá
về chất lượng dịch vụ IPTV. Tiểu luận “Công nghệ IPTV và đánh giá chất
lượng dịch vụ IPTV” nhằm đáp ứng yêu cầu trên.
Nội dung của luận văn bao gồm 2 chương:
 Chương 1 có tiêu đề “Giới thiệu tổng quan về IPTV gồm các dịch vụ
IPTV, cấu trúc và công nghệ mạng IPTV” trình bày về chức năng
nhiệm vụ các thành phần của hệ thống IPTV. (HV Hoàng Đức Anh)

 Chương 2 có tiêu đề “Đo kiểm và đánh giá chất lượng trong IPTV” trình bày
về yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ IPTV và các phương pháp đánh
giá chất lượng dịch vụ IPTV. (HV Lê Xuân Trung và Lê Văn Chính)
 Cuối tiểu luận là “Kết luận” đánh giá kết quả nghiên cứu đã đạt được và đề
xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

-1-


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ IPTV GỒM CÁC ĐẶC ĐIỂM IPTV,
CẤU TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG IPTV
1.1. Khái niệm IPTV:
IPTV được gọi là truyền hình trên giao thức Internet, Telco TV hay
truyền hình băng rộng, với nghĩa truyền tải truyền hình quảng bá và video theo
yêu cầu, chương trình phát thanh có chất lượng cao trên mạng băng rộng.
Theo quan điểm của đối tượng sử dụng, việc khai thác và xem IPTV cũng
giống như dịch vụ TV trả tiền. ITU-T (ITU-T FG IPTV) đã chính thức chấp
thuận định nghĩa IPTV như sau:
IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền
hình/video/audio/văn bản/đồ họa/số liệu truyền tải trờn cỏc mạng dựa trên IP
được kiểm soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, độ mãn nguyện, độ
bảo mật và tin cậy theo yêu cầu.
Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao hàm quá trình thu
thập, xử lý, và truyền tải một cách an toàn nội dung video trên hạ tầng mạng
dựa trên công nghệ IP. Tham gia vào quá trình cung cấp dịch vụ IPTV gồm

nhiều nhà cung cấp dịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp,
truyền hình vệ tinh đến các công ty viễn thông lớn và các nhà khai thác mạng
riêng ở nhiều nơi trên thế giới.
IPTV có một số đặc điểm sau:
•

Hỗ trợ truyền hình tương tác: Các khả năng hoạt động hai chiều của hệ
thống IPTV cho phép nhà 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, và kết nối Internet tốc độ cao.

•

Không phụ thuộc thời gian: IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho
phép tạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi và
lưu lại nội dung IPTV và sau đó có thể xem lại.

-2-


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận
•

Tăng tính cá nhân: Hệ thống IPTV từ đầu cuối-đến-đầu cuối hỗ trợ
thông tin hai chiều và cho phép các đối tượng sử dụng lựa chọn và thiết lập
việc xem TV theo sở thích riêng như chương trình và thời gian xem ưa thích.


•

Yêu cầu về băng thông thấp: Thay vì phải truyền tải tất cả cỏc kờnh
cho mọi đối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch
vụ chỉ cần phải phỏt cỏc kờnh mà đối tượng sử dụng yêu cầu. Tính năng hấp
dẫn này cho phép nhà 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 là dùng cho các máy thu hình. Các khách hàng thường sử
dụng máy tính cá nhân và các thiết bị di động để truy cập tới các dịch vụ
IPTV.
1.2. CẤU TRÚC MẠNG IPTV
1.2.1. Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV

Hìn
h 1.1 Mô hình hệ thống IPTV end-to-end

1.2.1.1. Trung tâm dữ liệu IPTV
Trung tâm dữ liệu IPTV nhận nội dung từ nhiều nguồn khác nhau, bao
-3-


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

gồm truyền hình địa phương, các nhà tập hợp nội dung, nhà sản xuất nội dung,
qua đường cáp, trạm số mặt đất hay vệ tinh. Ngay khi nhận được nội dung,

một số các thành phần phần cứng khác nhau từ thiết bị mã hóa và các máy chủ
video tới bộ định tuyến IP và thiết bị bảo mật giành riêng được sử dụng để
chuẩn bị nội dung video cho việc phân phối qua mạng dựa trên IP. Ngoài ra,
hệ thống quản lý thuê bao được yêu cầu quản lý hồ sơ và phí thuê bao của
những người sử dụng.
1.2.1.2. Mạng truy cập băng thông rộng
Việc truy cập các dịch vụ IPTV yêu cầu kết nối điểm-điểm(one-toone).Việc triển khai IPTV trên diện rộng thì số lượng kết nối one-to-one sẽ
tăng lên. Do đó, yêu cầu về băng thông trên mạng là khá lớn. Những tiến bộ
về công nghệ mạng cho phép các nhà cung cấp viễn thông đáp ứng được một
số lượng lớn về độ rộng băng thông của mạng. Riêng mạng truyền hình cáp thì
sử dụng hỗn hợp cả cáp đồng trục và cáp quang đa ứng cho việc truyền tải nội
dung
IPT
1.2.1.3. Thiết bị khách hang IPTV (IPTVCD)
IPTVCD( IPTV Consumer Device) là các thành phần quan trọng cho
phép người sử dụng có thể truy cập dịch vụ IPTV. IPTVCD kết nối tới mạng
băng rộng, chúng đảm nhiệm chức năng giải mã, xử lý các luồng tín hiệu tới
dựa trên gói IP. IPTVCD được hỗ trợ các kỹ thuật tiên tiến để tối thiểu hóa
hoặc loại trừ hoàn toàn ảnh hưởng của các vấn đề về mạng khi xử lý nội dung
IPTV. Các loại IPTVCD phổ biến nhất là RG, IP set-top-box. Trong đó RG là
modem ADSL và modem cáp trên mạng truyền hình cáp hai chiều HFC.
1.2.1.4. Mạng gia đình
Mạng gia đình liên kết các thiết bị kỹ thuật số bên trong một khu vực có
diện tích nhỏ. Nó cải thiện thông tin và cho phép chia sẻ tài nguyên giữa các
thành viên trong gia đình. Mục đích của mạng gia đình là cung cấp quyền truy
cập thông tin như là tiếng nói, âm thanh, dữ liệu, giải trí, giữa các thiết bị kỹ
thuật số xung quanh nhà. Với mạng gia đình, khách hàng có thể tiết kiệm tiền
-4-



GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

và thời gian do việc chia sẻ các thiết bị phần cứng rất tốt và dễ dàng, thông
qua các kết nối Internet băng rộng.
1.2.2. Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV
Một mạng IPTV có thể bao gồm nhiều thành phần cơ bản, nó cung cấp
một cấu trúc chức năng cho phép phân biệt và chuyên môn hoá các nhiệm vụ.

Hình 1.2 Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV
1.2.2.1. Cung cấp nội dung
Tất cả nội dung được sử dụng bởi dịch vụ IPTV, bao gồm VoD và
truyền hình quảng bá sẽ phải thông qua chức năng cung cấp nội dung, ở đó
các chức năng tiếp nhận, chuyển mã và mã hóa sẽ tạo nên các luồng video số
có khả năng được phân phối qua mạng IP.
1.2.2.2. Phân phối nội dung
Khối phân phối nội dung bao gồm các chức năng chịu trách nhiệm về
việc phân phối nội dung đã được mã hoá tới thuê bao. Thông tin nhận từ các
chức năng vận truyển và điều khiển IPTV sẽ giúp phân phối nội dung tới thuê
bao một cách chính xác. Chức năng phân phối nội dung sẽ bao gồm cả việc
lưu trữ các bản copy của nội dung để tiến hành nhanh việc phân phối, các lưu
-5-


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

trữ tạm thời (cache) cho VoD và các bản ghi video cá nhân. Khi chức năng

thuê bao liên lạc với chức năng điều khiển IPTV để yêu cầu nội dung đặc biệt,
thì nó sẽ gửi tới chức năng phân phối nội dung để có được quyền truy cập nội
dung.
1.2.2.3. Điều khiển IPTP
Các chức năng điều khiển IPTV là trái tim của dịch vụ. Chúng chịu
trách nhiệm về việc liên kết tất cả các chức năng khác và đảm bảo dịch vụ
hoạt động ở cấp độ thích hợp để thoả mãn nhu cầu của khách hàng. Chức năng
điều khiển IPTV nhận yêu cầu từ thuê bao, liên lạc với chức năng phân phối
và vận chuyển nội dung để đảm bảo nội dung được phân phối tới thuê bao.
Một chức năng khác của điều khiển IPTV là cung cấp hướng dẫn chương trình
điện tử EPG (Electronic Program Guide), EPG được thuê bao sử dụng để chọn
nội dung theo nhu cầu. Chức năng điều khiển IPTV cũng sẽ chịu trách nhiệm
về quản lý quyền nội dung số DRM (Digital Rights Management) được yêu
cầu bởi thuê bao để có thể truy cập nội dung.
1.2.2.4 Chức năng vận chuyển IPTV
Sau khi nội dung yêu cầu từ thuê bao được chấp nhận, chức năng vận
chuyển IPTV sẽ chịu trách nhiệm truyền tải nội dung đó tới thuê bao, và cũng
thực hiện truyền ngược lại các tương tác từ thuê bao tới chức năng điều khiển
IPTV.
1.2.2.5 Chức năng thuê bao
Chức năng thuê bao bao gồm nhiều thành phần và nhiều hoạt động khác
nhau, tất cả đều được sử dụng bởi thuê bao để truy cập nội dung IPTV. Một số
thành phần chịu trách nhiệm liên lạc thông tin với chức năng truyền dẫn, ví dụ
như truy cập getway kết nối với bộ ghép kênh truy cập đường dây thuê bao số
DSLAM, hay trình STB (bộ giải mã) sử dụng trình duyệt web để kết nối với
Middleware server. Trong chức năng này, STB lưu trữ một số các thành phần
quan trọng như các key DRM và thông tin xác thực user. Khối chức năng thuê
bao sẽ sử dụng EPG cho phép khách hàng lựa chọn hợp đồng để truy cập và
yêu cầu nó từ các chức năng điều khiển IPTV. Nó cũng nhận các giấy phép số
và các key DRM để truy cập nội dung.

-6-


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

Hình 1.2 Các thành phần của cấu trúc chức năng
1.3. CÁC CÔNG NGHỆ TRONG IPTV
1.3.1. Vấn đề xử lý nội dung
Các hệ thống xử lý nội dung tiếp nhận các tín hiệu video thời gian thực
từ rất nhiều nguồn khác nhau, hình thức của chúng là một định dạng thích hợp
để STB có thể giải mã và hiển thị trên màn hình. Tiến trình này bao gồm các
chức năng sau:
•
Nén : Các nguồn video tương tự, quá trình nén số được thực thi
trên mỗi tín hiệu video trước khi nó được phát lên hệ thống IPTV. Tốc
độ cao nhất của dữ liệu video và độ dài của gói tin được thực hiện sao
cho phù hợp với tất cả các nguồn video đầu vào, và để đơn giản hóa
công việc truyền dẫn va các chức năng ghép kênh.
•
Chuyển mã: Các luồng video tương tự đã được định dạng số, đôi
khi nó cần được chuyển đổi sang thuộc tính MPEG hoặc cấp độ luồng
tới thích hợp với các bộ STB. Chuyển mã nội dung định dạng HD cung
cấp các chuẩn để chuyển mã gốc là MPEG-2 thành H.264 để có được
-7-


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng


Bài tiểu luận

băng thông thấp hơn cho các mạng DSL.
•
Chuyển đổi tốc độ: Bản chất của việc chuyển đổi tốc độ là tiến
trình chuyển đổi tốc độ bit của luồng video số tới. Ví dụ như luồng
chuẩn SD là 4,5 Mbps có thể cần phải giảm xuống 2,5 Mbps để sử
dụng trong hệ thống IPTV.
•
Nhận dạng chương trình: Mỗi luồng video cần được ghi một
nhãn duy nhất trong hệ thống IPTV, do đó các thiết bị ghép kênh và
các bộ STB có thể xác định chính xác các luồng video. Mỗi chương
trình audio hay video bên trong mỗi luồng truyền dẫn MPEG phải
được xử lý để đảm bảo không có sự trùng lẫn chương trình.
Việc xử lý nội dung có thể được thực thi trên một luồng video trực tiếp
hoặc đã được lưu trữ bên trong video server.
1.3.2. VoD và Video server
VoD (video on demand) – truyền hình theo yêu cầu là cách thức người
xem các chương trình truyền hình theo sự lựa chọn của khán giả.Cấu trúc của
hệ thống VoD sử dụng công nghệ video-over-IP trên hình 1.6 bao gồm 4 thành
phần chính. Đầu tiên, nội dung phải được xử lý cho việc lưu trữ và phân phối
bằng quá trình nén và mật mã tại trạm tiền xử lý nội dung. Một VoD server lưu
trữ nội dung và tạo luồng gửi tới thuê bao. Mỗi thuê bao sẽ có một bộ STB để
nhận và giải mã nội dung, sau đó đưa lên màn hình hiển thị. Bộ STB cũng
cung cấp cho thuê bao một danh sách các dịch vụ từ thành phần quản lý thuê
bao và hệ thống truy cập có điều kiện. Đây là một hệ thống con nhận các lệnh
từ thuê bao, gửi những lệnh thích hợp tới VoD server và phân phối các key
giải mã cho các bộ STB.

-8-



GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

Hình 1.3 Cấu trúc hệ thống VoD
Các video server là yếu tố cần thiết cho mọi hệ thống VoD, do chúng
tạo ra các luồng video trong thực tế và gửi chúng tới mỗi thuê bao. Các server
có dung lượng bộ nhớ lớn nhỏ khác nhau tùy thuộc vào các ứng dụng khác
nhau. Trong phần này chỉ để cập đến một số khía cạnh của các server và cách
thức chúng được sử dụng cho việc phân phối nội dung. Dung lượng lưu trữ
nội dung được hỗ trợ trên một server có thể lớn hoặc nhỏ.
Các nhà cung cấp sử dụng hai phương thức để phân phối server trong
mạng của họ, như trên hình 1.7. Đầu tiên là phương thức tập trung hóa, các
server lớn,dung lượng cao được xây dựng tại những vị trí trung tâm, chúng
phân phối nội dung cho thuê bao thông qua các liên kết tốc độ cao kết nối tới
mỗi nhà cung cấp dịch vụ nội hạt. Phương thức thứ hai là phân phối hóa
server, ở đó các server nhỏ hơn được đặt tại các vị trí gần thuê bao và server
chỉ cung cấp cho các thuê bao trong vùng đó.Trung tâm Library server sẽ
download các bản copy nội dung cung cấp cho các Hub server phân phối có
yêu cầu. Trong phương thức tập trung hóa thì giảm được số lượng server cần
phải xây dựng, giảm giá thành trong việc truyền dẫn và lưu trữ nội dung tại
-9-


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận


các vị trí khác nhau. Còn trong phương thức phân phối hóa thì giảm được số
lượng băng thông cần thiết giữa các vị trí. Cả hai phương thức đều được sử
dụng trong thực tế, dung lượng của VoD server phụ thuộc vào cấu trúc hệ
thống và sở thích của người xem.

Hình 1.7 Mô hình triển khai server
1.3.3. Các hệ thống hỗ trợ hoạt động
Việc phân phối các dịch vụ video tới khách hàng yêu cầu nhiều thiết bị
phần cứng có độ tin cậy cao. Một phần mềm lớn cũng được yêu cầu để quản
lý số lượng công việc khổng lồ đó, từ việc thông báo cho khách hàng về các
chương trình trên các kênh broadcast khác nhau cho tới dữ liệu cần thiết cho
việc lập hóa đơn các dịch vụ mà khách hàng đã đăng ký. Tập trung lại, các hệ
thống phần mềm này gọi là hệ thống hỗ trợ hoạt động OSS (Operations
Support Systems) và nó có thể bao gồm nhiều dạng khác nhau. Một số chức
năng được cung cấp bởi các hệ thống IPTV OSS như sau:


Hướng dẫn chương trình điện tử EPG (Electronic Program Guide)
cung cấp cho người xem lịch phát kênh broadcast và tên các chương trình VoD
sẵn có. Hướng dẫn này có thể bao gồm cả các kênh broadcast thông qua việc
lựa chọn chương trình hoặc hướng dẫn chương trình tương tác cho phép user
- 10 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận








lên lịch các kênh được phát trong tương lai. Một số các nhà khai thác dịch vụ
IPTV sử dụng các công ty bên ngoài để cung cấp dữ liệu hướng dẫn chương
trình
Hệ thống phân quyền được yêu cầu khi các thuê bao đăng ký xem
nội dung thông qua hệ thống IPTV. Hệ thống này cần có khả năng kiểm tra
thông tin tài khoản của khách hàng, đó là căn cứ để hệ thống phân quyền có
thể ứng các yêu cầu của thuê bao hay không. Hệ thống này cần kết nối với hệ
thống lập hóa đơn thuê bao.
Truy cập nội dung trực tuyến (e-mail, web) được cung cấp bởi một
số hệ thống IPTV, cho phép user có thể xem nội dung trên PC tương tự như
xem trên Tivi nhưng không cần bộ giải mã IP STB.
Hệ thống lập hoá đơn và quản lý thuê bao sẽ bảo quản dữ liệu chính
về mỗi thuê bao, bao gồm hợp đồng, các chi tiết hoá đơn, các trạng thái tài
khoản, và các thông số nhận dạng thiết bị.
Các hệ thống OSS có thể là thành phần đầu tư chính của các nhà cung
cấp dịch vụ IPTV về cả thời gian lẫn tiền bạc. Bởi vì nó đảm bảo các phần
mềm cần thiết được mua từ nhiều nhà cung cấp khác nhau sẽ thực thi đầy đủ
các chức năng đã được lựa chọn bởi nhà cung cấp. Việc tích hợp các hệ thống
này có thể mất nhiều tháng, và nhiều công việc cần được hoàn thành trước khi
cung cấp dịch vụ cho số lượng lớn thuê bao. Hơn nữa, các chi phí trên là yếu
tố để cố định giá dù dịch vụ thu hút được 1000 hay 100000 thuê bao. Cũng
như vậy, chi phí lắp đặt các hệ thống OSS cần được xem xét cẩn thận trong kế
hoạch kinh doanh của các nhà cung cấp dịch vụ, việc tính toán chi phí lắp đặt
OSS nằm trong giai đoạn đầu tiên của kế hoạch triển khai, các chi phí này có
thể vượt trội giá thành của phần cứng hệ thống cho số lượng thuê bao thấp
hơn. Hơn nữa, giá thành để bảo dưỡng cơ sở dữ liệu sẽ không được xem xét

khi triển khai mô hình kinh doanh cho một hệ thống IPTV.

- 11 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

Chương 2:
ĐO KIỂM VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
TRONG IPTV
2.1 Đo kiểm IPTV:
2.1.1. Các điểm đo, giám sát chất lượng:
Hình 2.1 quy định các điểm giám sát chất lượng trong mạng IPTV.Toàn
thể chuỗi phân phối nội dung được chia thành các miền từ A đến E.

Hình 2.1: Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTV.
Các điểm đo, giám sát được quy định như sau:
Điểm 1- PT1: điểm này phân định ranh giới miền giữa cung cấp nội
dung và điều khiển IPTV. Tại điểm này, cần tập trung vào giám sát chất lượng
video nguồn, giám sát chất lượng âm thanh nguồn và siêu dữ liệu.
Điểm 2-PT2: điểm này phân định ranh giới giữa nhà cung cấp dịch vụ
và nhà khai thác mạng. Tại điểm này tập trung giám sát chất lượng luồng nội
dung, như giám sát chất lượng luồng video-audio, giám sát thuộc tính dịch vụ
IPTV và chứng thực siêu dữ liệu.
- 12 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng


Bài tiểu luận

Điểm 3-PT3: điểm này phân định ranh giới giữa các mạng IP core và
các mạng truy nhập. Tại điểm này cần tập trung vào giám sát các tham số chất
lượng liên quan đến IP
Điểm 4-PT 4: điểm này gần nhất với đối tượng sử dụng. Tại điểm này,
cần tập trung vào giám sát chất lượng các luồng video-audio và giám sát các
thuộc tính dịch vụ IPTV.
Điểm 5-PT 5: điểm cuối cùng, liên quan trực tiếp tới QoE của đối tượng
sử dụng. Tại điểm này, cần phải giám sát thuộc tính dịch vụ IPTV và chất
lượng luồng audio-video.
Qua việc định nghĩa các điểm đo và miền trong mạng IPTV, có thể thấy
đối với các nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng, cần tập trung vào các
điểm đo từ PT-1 đến PT-3. Đối với người sử dụng và nhà quản lý viễn thông,
cần quan tâm đến điểm đo PT-4 và PT-5 vì hai điểm đo này liên quan trực tiếp
tới chất lượng dịch vụ IPTV mà nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng
cam kết đảm bảo chất lượng với khách hàng và nhà quản lý viễn thông.
2.1.2. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ video:
Chất lượng ảnh video tác động tới chất lượng dịch vụ có thể được đo
theo ba cách:
a)Định

tính: sử dụng thực nghiệm quan sát và những người tham gia đánh
giá chất lượng theo các thang điểm như MOS.
Định lượng: tại lớp dịch vụ, sử dụng các thiết bị đo để đo các tham số
khác nhau chất lượng tổng thể của tín hiệu video (ví dụ PSNR)
b)

c)Gián


tiếp: sử dụng các phép đo các yếu tố suy giảm chất lượng mạng
(mất gói, trễ, rung pha, thời gian xảy ra sự cố..) để ước lượng tác động tới chất
lượng video khi có mối liên hệ đã được xác định giữa QoE và QoS.
2.1.2.1. Phương pháp đo chất lượng video định tính:
Giải pháp này sử dụng một nhóm người tham gia xếp loại và đánh giá
chất lượng hình ảnh. Môi trường và người được dùng để kiểm tra định tính
thay đổi tùy theo nhà cung cấp dịch vụ. Ví dụ, một số nhà cung cấp dịch vụ có
- 13 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

thể chỉ sử dụng một số kỹ sư có kinh nghiệm để đánh giá chất lượng ảnh tại
trung tâm dữ liệu IPTV, trong khi các nhà cung cấp khác có thể tiến hành các
bài kiểm tra với phương tiện và chuyên gia hình ảnh có chứng nhận. Các bước
tiến hành để xác định số đo định tính đối với dịch vụ IPTV như sau:
1) Xác định một loạt các mẫu video để tiến hành kiểm tra
2) Lựa chọn một số tham số cấu hình
3) Thiết lập môi trường kiểm tra tuân thủ với các tham số cấu hình
mong muốn
4) Tập hợp người tham gia vào kiểm tra
5) Tiến hành kiểm tra và phân tích các kết quả.
Các môi trường kiểm tra chính thức thường tuân theo hệ thống dựa trên
ý kiến đánh giá được ITU quy định là MOS (Mean Opinion Score). Một hệ
thống QoE khi đánh giá dịch vụ IPTV cũng cần tính đến các yếu tố con người.
Hệ thống MOS cho phép số mẫu người gán giá trị số giữa 1 và 5 về cảm nhận
chất lượng thu được. Phân loại MOS được tính toán bằng cách lấy trung bình

các kết quả. Bảng 2.1 là các thang điểm MOS dùng để đo các mức chất lượng
IPTV.
Nói chung, cỏc phộp kiểm tra chất lượng hình ảnh video định tính được
thực hiện tuân theo các hướng dẫn quy định trong khuyến nghị ITU-R
BT.500-11. Hơn nữa, khuyến nghị ITU-T P.910 cung cấp các chỉ tiêu kỹ thuật
hướng dẫn phương pháp thực hiện phép thử đối với video. Khi thực hiện một
cách chính quy, cỏc phộp kiểm tra định tính đưa ra đánh giá chính xác và hợp
lý về phương diện sinh học chất lượng hình ảnh video. Tuy nhiên, tiến hành
kiểm tra một cách chính quy sẽ tiêu tốn thời gian và đòi hỏi các phương tiện
đặc biệt.

Bảng 2.1.2: Các thang điểm MOS dùng để đo các mức chất lượng
- 14 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

IPTV
Cảm nhận về
kênh IPTV

Điểm MOS

Xuất sắc

5

Tốt


4

Khá

3

Kém

2

Xấu

1

Có bốn biến thể MOS khác nhau:
MOS-V - Số đo này đánh giá chất lượng hình ảnh khi xem của tín hiệu
video
MOS-A - dùng để đánh giá phần âm thanh của dịch vụ IPTV.
MOS-AV - được sử dụng để đánh giá tổng thể chất lượng õm thanh/hỡnh
ảnh dịch vụ IPTV
MOS-C - số đo này dùng để đánh giá cảm nhận của khách hàng khi
tương tác với dịch vụ IPTV. Chuyển kênh và việc sử dụng EGP là các ví dụ về
sự tương tác dịch vụ, được đo bằng số đo này.
Các tổ chức tham gia tiêu chuẩn hóa IPTV và các chỉ tiêu kỹ thuật như
TR-126 của DSL Forrum khuyến nghị sử dụng MOS là cơ chế để xác định
QoE đối với các dịch vụ video.
2.1.2.2. Phương pháp đo chất lượng video định lượng:
Để đánh giá chất lượng video trong môi trường IPTV, điều quan trọng là
cần thực hiện các phép đo chất lượng video một cách hiệu quả theo thời gian.

Các kỹ thuật đo chất lượng video định lượng dù không chính xác như phép đo
chất lượng video định tính, nhưng tạo ra được sự hài hòa khi thực hiện các
phép đo đánh giá chất lượng video. Các phép đo chất lượng video định lượng
có ưu điểm là thực hiện nhanh chóng để hỗ trợ cho việc điều chỉnh tối ưu các
tham số mạng.
Trong những năm gần đây, đã có nhiều tiến bộ trong các kỹ thuật giám
- 15 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

sát chất lượng video định tính. Các phép đo định lượng có tương quan tốt với
đánh giá định tính được mong đợi để đạt được QoE tối ưu trong các hệ thống
mạng băng rộng. Tuy nhiên, cần phải nhận thấy rằng các phép đo định lượng
không phải là sự thay thế trực tiếp đánh giá định tính. Các phép đo định lượng
và các đánh giá định tính bù cho nhau hơn là thay thế nhau.
Có thể phân loại các kỹ thuật đo chất lượng video định lượng thành bốn
nhúm chớnh:
- Các kỹ thuật dựa trên các mô hình cảm nhận video của con người
- Các kỹ thuật dựa trên các tham số tín hiệu video
- Các kỹ thuật dựa trên các tham số suy giảm chất lượng mạng
- Các kỹ thuật dựa trên khoảng thời gian suy giảm chất lượng tín hiệu
video
Các kỹ thuật đo chất lượng video sử dụng mô hình cảm nhận video của
con người thường cố gắng phỏng tạo các đặc trưng của hệ thống thị giác con
người để đạt được các thang điểm chất lượng video mà có tương quan tốt với
những mức đánh giá mà người xem thực tế sẽ đưa ra. Các phương pháp mô
hình hệ thống thị giác của con người có thể sử dụng một trong các giải pháp:

•

Mô hình tham chiếu đầy đủ (Full-reference - FF): Mô hình FF cung cấp
giải thuật cho phép so sánh trực tiếp video nguồn và video thu được tại
đích.

•

Mô hình không tham chiếu (Non-reference/Zero-reference - ZF): Giải
thuật mô hình này chỉ phân tích chất lượng video thu được tại đích.

•

Mô hình tham chiếu rút gọn (Reduced-Reference/Partial-reference –
RR/PR): Giải thuật mô hình này cho phép trích một vài tham số từ đầu
vào đem so sánh với các tham số tương đương tại đầu ra.

a) Các hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy
đủ:
- 16 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

Những giải thuật trong mô hình tham chiếu đầy đủ thực hiện so sánh chi
tiết giữa hình ảnh đầu vào và đầu ra của hệ thống. Việc so sánh này là một quá
trình tính toán phức tạp không chỉ bao gồm quá trình xử lý theo điểm ảnh mà
còn theo thời gian và không gian giữa dòng dữ liệu video đầu vào và đầu ra.

Kết quả của các giải thuật tham chiếu đầy đủ khá phù hợp với các kết quả
đánh giá chủ quan (MOS), tuy nhiên các giải thuật này chỉ được sử dụng trong
một số ứng dụng nhất định, ví dụ như: các ứng dụng trong phòng thí nghiệm
hay các thử nghiệm trước khi triển khai.
Một trong những giải thuật ra đời sớm nhất của mô hình tham chiếu đầy
đủ là PSNR (Peak Signal to Noise Ratio), theo đúng nghĩa của thuật ngữ sử
dụng, giải thuật này đánh giá tỷ số giữa giá trị lớn nhất của tín hiệu trên tạp
âm, giá trị này tính theo dB. Thông thường giá trị PSNR được coi là “tốt” ở
vào khoảng 35dB và nhỏ hơn 20 dB là không chấp nhận được. Hiện nay
PSNR được dùng rộng rãi trong kỹ thuật đánh giá chất lượng hình ảnh và
video.
Bên cạnh giải thuật PSNR hiện tại có khá nhiều các giải thuật cho mô
hình tham chiếu đầy đủ đã được phát triển ví dụ như: MPQM (Moving
Pictures Quality Metric -1996) của EPFL Thụy Sỹ, VQM (Video Quality
Metric -1999) của Viện nghiên cứu Viễn thông Mỹ (NTIA ITS) và CVQE
(Continuous Video Quality Evaluation -2004). Các giải thuật này phù hợp cho
các ứng dụng video có tốc độ bit thấp. Trong ba giải thuật trên chỉ có giải
thuật VQM được tiêu chuẩn và được tích hợp trong tiêu chuẩn ITU-T J.144.
Cùng với ITU tổ chức VQEG (Video quality Experts Group -1997) cũng
tham gia nghiên cứu, đánh giá chất lượng video. VQEG thiết lập hai giai đoạn
thử nghiệm, giai đoạn I kiểm tra mười giải thuật tham chiếu đầy đủ (bao gồm
cả PSNR), kết quả cho thấy các giải thuật là tương đương. Giai đoạn II của
thử nghiệm sẽ tiến hành thử nghiệm với số lượng giải thuật ít hơn, nhằm đánh
giá và đưa ra khuyến nghị sử dụng giải thuật nào sẽ cho kết quả tốt hơn.
Trên thực tế, hệ thống đo dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ tạo ra bản
copy tại IPTVCD và so sánh nó với tín hiệu chuẩn có tại nguồn nội dung
- 17 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng


Bài tiểu luận

video. Điều cần chú ý là kích thước file thay đổi tùy theo máy đo nhưng
thường là khụng nộn và rất lớn. Hệ thống đo sẽ xác định mức độ méo và sự
suy giảm chất lượng xuất hiện trong quá trình mã hóa và truyền tải nội dung
video gốc qua mạng. Hình 2.2 minh họa cấu trúc topo cơ bản được sử dụng để
so sánh tín hiệu gốc với bản sao sau khi đã truyền tải qua mạng.
Hệ thống đo sau đó sử dụng thuật toán để so sánh cả hai tín hiệu video
theo nhiều tham số méo:
•

Các khác nhau về trễ khung

•

Mờ hình do suy giảm chất lượng quá trình mã hóa

•

Mức màu và độ sáng

•

Giật hình

•

Hình bị che (image blocking)


Hình 2.2: Hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu
đầy đủ.
Giải pháp dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ tạo ra đánh giá rất chính
xác chất lượng tín hiệu video thu được ở IPTVCD vỡ nú so sánh cả hai tín
hiệu ở mức rất chi tiết tới từng điểm ảnh riêng biệt.
b) Các hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình không tham chiếu:
Các giải thuật cho mô hình không tham chiếu nói chung phù hợp cho việc
giám sát, phân tích trực tuyến chất lượng video tại đầu cuối (in-service). Kiểu
thuật toán này có thể xem xét các yếu tố ảnh hưởng ít hơn thuật toán trong mô
hình tham chiếu toàn phần, chính vì thế mà mô hình này có thể triển khai
trong nhiều ngữ cảnh hơn. Thiết kế các giải thuật cho mô hình không tham
- 18 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

chiếu là một công việc khó khăn, chớnh vỡ thể mà hiện tại chỉ có một vài
phương pháp được đề xuất, một vài công ty đưa vào trong sản phẩm thương
mại của họ và được coi là bí mật công nghệ.
Hiện nay giải thuật và các tham số đánh giá trong mô hình không trong mô
hình không tham chiếu đã được định nghĩa như sau:
VSTQ - Video Service Transmission Quality – Tham số không phụ thộc
vào hệ thống mã húa/giải mó, chỉ phụ thuộc vào mạng truyền tải video
•

VSPQ - Video Service Picture Quality – Tham số phụ thuộc hệ thống
mã húa/giải mó
•


VSAQ - Video Service Audio Quality – Tham số đánh giá chất lượng
âm thanh
•

VSMQ - Video Service Multimedia Quality – Tham số tổng hợp đánh
giá chất lượng âm thanh và hình ảnh kết hợp
•

VSCQ - Video Service Control Quality – Tham số đánh giá chất lượng
điều khiển video (ví dụ như: thời gian đáp ứng)
•

Các hệ thống đo QoE dựa trên mô hình tham chiếu zero không đòi hỏi tín
hiệu video chuẩn để đánh giá chất lượng của luồng tín hiệu video IPTV. Thay
vì tín hiệu video chuẩn, hệ thống này sử dụng chính tín hiệu mẫu bị nén có
được từ tín hiệu IPTV thời gian thực. Các hệ thống ZR đặc biệt thích hợp để
đo các luồng PITV thời gian thực vỡ chỳng phân tích số yếu tố ít hơn so với
các hệ thống FR. Hệ thống đo ZR tập trung vào phân tích các mào đầu khung
video và giám sát nhiều tham số chính bao gồm các lỗi PRC và các khung I bị
hỏng trong luồng tín hiệu IPTV.
c) Các hệ thống đo chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút
gọn:
Giải thuật trong hình tham chiếu rút gọn không sử dụng toàn bộ tín hiệu
video tham chiếu, chỉ một phần thông tin tham chiếu được truyền đến bộ so
sánh thông qua một kênh dữ liệu riêng. Môi trường truyền video có thể xảy ra
mất gói, nhưng kênh gửi thành phần tham chiếu được giả sử là không bị mất

- 19 -



GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

gói. Băng thông dành cho kênh dữ liệu này tùy thuộc vào điều kiện ràng buộc
của từng ứng dụng. Hiện tại có những giải thuật cho phép băng thông dùng
cho thông tin tham chiếu chỉ yêu cầu nhỏ hơn 10 Kbps

Hình 2.3: Giám sát chất lượng video sử dụng mô hình rút gọn.
Tương tự như giải pháp được sử dụng bởi các hệ thống FR thiết bị đo dựa
trên mô hình rút gọn (RR/PR) được thiết kế để lấy mẫu tại nguồn và tại
IPTVCD đích, so sánh các tín hiệu và đưa ra số đo. Các hệ thống PR yêu cầu
độ phức tạp tính toán thấp hơn so với các hệ thống FR và sử dụng mẫu luồng
IPTV tham chiếu nhỏ hơn khi so sánh hai tín hiệu.
Trong ba loại mô hình nêu trên, các hệ thống dựa trờm FR được coi là
chính xác nhất khi đo chất lượng video IP.
3.1.2.3. Phương pháp đo gián tiếp chất lượng video:
Trên thực tế, không thể dễ dàng sử dụng các mô hình tham chiếu đầy đủ
hay rút gọn trong tất cả các vị trớ trờn mạng vì có thể không có được tín hiệu
tham chiếu. hơn nữa, phương pháp không tham chiếu sẽ rất tốn kém để triển
khai rộng rãi cho việc giám sát chất lượng mạng mà trên đó có rất nhiều luồng
video cần giám sát độc lập, mỗi luồng đòi hỏi bộ giải mó riờng.
Phương pháp gián tiếp, sử dụng các tham số suy giảm chất lượng mạng
gói như thời gian gói đến, trễ, rung pha, tỉ lệ mất gói, khoảng thời gian suy
giảm chất lượng và số thứ tự của gói để ngoại suy chất lượng video. Trên thực
tế, giải pháp này được thể hiện bằng phép đo chỉ số truyền tải tín hiệu đa
phương tiện.
Chỉ số truyền tải tín hiệu đa phương tiện (Media Delivery Index) là tiêu
chuẩn công nghiệp quy định trong RFC 4445. Chỉ số này được sử dụng để đo

chất lượng dịch vụ tại các điểm khác nhau trên mạng như trung tâm số liệu,
- 20 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

các phần tử chuyển mạch và định tuyến và ngay tại IPTVCD. MDI là cơ cấu
đánh giá chỉ thị các mức chất lượng tín hiệu video và cũng nhận dạng các
thành phần mạng đang ảnh hưởng tới QoE của đối tượng sử dụng. Điều này
đạt được bằng cách đo các mức rung pha tức thời và cỏc gúi mất tại các điểm
khác nhau của mạng IPTV. Ví dụ, giá trị MDI tại lối vào của bộ định tuyến là
thấp và giá trị tại lối ra là cao thỡ cú biểu thị rõ ràng bộ định tuyến đú cú một
số vấn đề gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng luồng tín hiệu. MDI
cũng được sử dụng để chẩn đoán các vấn đề mạng. MDI được biểu thị với hai
giá trị, hệ số trễ (delay factor) và tỉ lệ mất gói (media loss ratio) phân cách bởi
dấu.
Hệ số trễ - giá trị này đo lượng thời gian cần thiết đối với bộ đệm để xử
lý rung pha do mạng gây ra. Các giá trị rung pha có được bằng cách đo trễ gói
so với tốc độ của luồng. Nói cách khác, nếu tốc độ lối ra của máy chủ là 2.4
Mbps và luồng lối vào IPTVDC là 2.4 Mbps thì giá trị rung pha ở điều kiện lý
tưởng bằng 0. khi rung pha bằng 0, bộ giải mã xử lý cỏc gúi đến với tốc độ
không đổi. Hình 2.4 minh họa cỏc gúi tin IPTV được xử lý với tốc độ không
đổi khi rung pha trong mạng bằng 0.

Hình 2.4: Mạng IPTV với rung pha bằng 0.
Giá trị rung pha bằng 0 là rất hiếm và khó xảy ra trên thực tế do mỗi phần
tử mạng trên luồng truyền dẫn sẽ góp phần tạo ra rung pha. Do đó, các bộ đệm
được sử dụng để xử lý các trường hợp lưu lượng quá cao và quá thấp so với

mức danh định.

- 21 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

Hình 2.5: Mạng IPTV có rung pha.
Hình 2.5 minh họa sự xuất hiện của rung pha trong mạng IPTV. Có thể
thấy trong hỡnh, cỏc gúi tới với tốc độ khác nhau làm tăng khả năng xuất hiện
hiện tượng mất gói tại IPTVCD.
Điều cũng cần chú ý là rung pha thực tế không gây hại tới nội dung bên
trong cỏc gúi IPTV. Do đó, nếu tại nguồn, chất lượng video tốt thì nội dung
được giải mã tại IPTVCD cũng sẽ cú cựng mức chất lượng. Các thiết bị đo và
bài đo QoS thường được sử dụng để tính giá trị DF đối với từng thiết bị mạng
riêng biệt, bao gồm những bước sau:
Khi gói tới, đo khoảng thời gian giữa thời điểm gói trong bộ đệm và tốc
độ gói ra khỏi bộ đệm.
•

Trong một khoảng thời gian xác định tiến hành đo các khoảng cực tiểu
và cực đại hay hiệu giữa hai giá trị này.
•

•

Chia kết quả cho tốc độ luồng IPTV.


Khi đã tính được giá trị DF, nhà quản lý IPTV biết được lượng không
gian bộ nhớ hay trễ yêu cầu tại mỗi thành phần mạng để xử lý lượng rung pha
trên mạng. Lấy ví dụ, nếu một luồng tín hiệu IPTV nào đó có giá trị DF cỡ 40
ms thì bất kỳ thiết bị IPTVCD cần giải mã luồng tín hiệu này sẽ đòi hỏi bộ
đệm có khả năng lưu trữ tối thiểu là 40 ms. Điều đáng chú ý là các giá trị DF
cao cũng chỉ ra sự nghẽn mạng xuất hiện trong các phần của mạng.
Tỉ lệ mất gói - số đo MDI thứ hai này xác định số cỏc gúi IPTV mất trờn
giõy. Cùng với chỉ thị số cỏc gúi mất, MLR cũng cho nhà quản lý biết số cỏc
- 22 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

gúi tới bộ giải mã của IPTVCD không theo thứ tự. Bất kỳ giá trị MLR lớn hơn
0 nào đều có tác động đến QoE của đối tượng sử dụng.

Hình 2.6: Tớnh các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV.

MDI thực tế tổ hợp cả hai giá trị nêu trên và biểu thị số đo QoS dưới dạng
DF:MLR.
Hình 2.6 minh họa các giá trị MDI được tính tại các điểm khác nhau trên
mạng với một kênh quảng bá. Như có thể thấy, MDI đối với kênh quảng bá 1
tại lối ra máy chủ là 5:0. Do vậy, quá trình đệm của máy chủ cần tối thiểu 5
ms để xử lý trễ rung pha. Tỉ lệ mất gói duy trì tại mức chấp nhận được là 0.
Tiếp theo, MDI không thay đổi tại R1 và R2; tuy nhiên, tỉ lệ mất gói tăng tại
chuyển mạch. Điều này chỉ ra rằng chuyển mạch mạng có thể có vấn đề trong
việc xử lý với các mẫu lưu lượng và tải thay đổi. Giải pháp đối với vấn đề này
là nâng cấp chuyển mạch hay tăng dung lượng băng thông của các tuyến vào

và ra. Vấn đề mất gói có tác động chuỗi và cũng xuất hiện trên tuyến giữa
DSLAM và RG.
Tuy nhiên, giá trị DF hay sự “bựng phỏt” của luồng cũng tăng tới giá trị
“6” trên chặng cuối cùng tới RG. Điều này chỉ thị DSLAM đã đưa vào một
lượng rung pha nhỏ, cần phải tiến hành kiểm tra chi tiết hơn nữa. Nguyên

- 23 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

nhân tăng giá trị DF có khả năng nhất là các trễ trong quá trình xếp hàng tại
DSLAM. Bởi vậy, sử dụng MDI không chỉ cung cấp cho nhà quản lý tham số
đo QoS mà cũn giỳp họ cách ly các vấn đề gây ra phân đoạn mạng đối với
nhiều luồng IPTV. Khi các vấn đề được xác định, có thể tiến hành hành động
khắc phục và điều chỉnh để nâng cao QoS tổng thể của mạng từ đầu cuối-tớiđầu cuối.
2.1.3. Phương pháp đo thời gian chuyển kênh:
Các thuê bao có thể chuyển nhanh và chính xác cỏc kờnh đang xem
như thế nào là một phần quan trọng trong chất lượng dịch vụ IPTV. Trễ
chuyển kênh thông thường có thể chấp nhận được khoảng 1 giây từ đầu
cuối-tới-đầu cuối. thời gian chuyển kênh khoảng 100 đến 200 ms có thể coi
là tức thời đối với người xem. Các nguồn gây ra trễ chuyển kờnh cú trong
các thiết bị mạng như BRAS, DSLAM, các chuyển mạch, định tuyến… và
ở nhà thuê bao là các set-top box và RG.
Thời gian chuyển kênh trong các set-top box gây ra do quá trình xử lý
lệnh, trễ bộ đệm lối vào, trễ bộ đệm video và trễ bộ giải mã MPEG. Tuy nhiên
các chức năng chính của set-top box được thực hiện chủ yếu bằng phần cứng
nên chất lượng thường ổn định. Do vậy, có thể thấy trễ chuyển kênh chủ yếu

chịu tác động của chất lượng mạng, nhất là khi lưu lượng tăng đột biến.
Trong mạng IPTV, các giao thức multicast được sử dụng làm giải pháp
chuyển kênh trong hạ tầng mạng. Các trễ nhập và tách IGMP và MLD là
nguyên nhân chính gây ra trễ chuyển kênh. Để duy trì trễ chuyển kênh tổng
thể trong phạm vi 1 giây, trễ nhập/tỏch multicast của từng phần tử mạng cần
giới hạn trong phạm vi 10 đến 200 ms [19].
Quá trình kiểm tra trễ chuyển kờnh cú những khó khăn sau:
Độ chính xác: các lệnh nhập/tỏch IGMP/MLD là các bản tin trong mặt
điều khiển và thường được xử lý bởi các CPU, trong cả DUT và hầu hết các
thiết bị đo. Tuy nhiên, các cấu hình các máy đo đo dựa trên CPU có độ chính
xác cỡ 10 ms, do vậy phép đo trễ nhập/tỏch IGMP cần dựa trên phần cứng.
Phỏng tạo môi trường thực tế: trong môi trường thực tế nhiều người sử
- 24 -


GVHD : TS.Nguyễn Tài Hưng

Bài tiểu luận

dụng, nhiều giao thức tại nhiều lớp như PPPoE, DHCP và TCP cũng như lưu
lượng unicast và multicast hoạt động đồng thời. giải pháp kiểm tra phải phỏng
tạo một cách rất thực tế diều kiện kiểm tra này.
Độ khả mở: Để kiểm tra trễ chuyển kênh IPTV, cần có khả năng mô
phỏng đồng thời hàng nghìn thuê bao và hàng trăm kênh trong một bài đo.

Hình 2.7: Cấu hình đo trễ chuyển kênh.
Hình 2.7 minh họa cấu hình kiểm tra trễ chuyển kênh đối với các hệ thống
và thiết bị hạ tầng mạng. Thiết bị đo mô phỏng cả phía nhà cung cấp dịch vụ
(với hàng trăm kênh) và cả phía người sử dụng (với số lượng hàng nghìn).
Thiết bị đo gửi số lượng lớn các lệnh nhập/tỏch IGMP qua các giao diện để

kiểm tra khả năng đáp ứng của các thiết bị mạng.
Dựa trên cấu hình này có thể kiểm tra:
•

Trễ nhập/tỏch IGMP hay MLD đối với thuê bao

•

Chất lượng chuyển kênh liên tục

•

Chất lượng chuyển kênh trong điều kiện lưu lượng cao

Theo phương diện kỹ thuật, có thể xuất hiện kết quả không mong đợi nhưng
hợp lý vì hiện tại DUT sử dụng các CPU để điều khiển các bản tin. Khi đồng thời
1000 bản tin nhập/tỏch tới CPU, CPU quá tải và phải mất nhiều thời gian để xử lý.
Tuy nhiên, đối với thuê bao thì khoảng thời gian dài như vậy là không chấp nhận
được.
2.2. Đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV:
Đối với IPTV giai đoạn hiện tại, các dịch vụ chủ yếu đước triển khai là
- 25 -