Thuyết minh dự thảo tiêu chuẩn quốc gia: chất lượng kỹ thuật tín hiệu truyền hình Internet

Thuyết minh dự thảo tiêu chuẩn quốc gia: chất lượng kỹ thuật tín hiệu truyền hình Internet

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Cục Quản lý Phát thanh truyền hình và Thông tin Điện tử

THUYẾT MINH DỰ THẢO TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

Chất lượng kỹ thuật tín hiệu truyền hình Internet

Hà Nội, 2012

1

MỤC LỤC

1 Giới thiệu tiêu chuẩn 3 1.1 Tên tiêu chuẩn3

1.2 Kí hiệu3

TCVN xxx: 2012 3

2 Sự cần thiết xây dựng bộ tiêu chuẩn kỹ thuật tín hiệu truyền Internet 3 2.1 Tổng quan về truyền hình Internet 3

a) Khái niệm về truyền hình Internet 3 b) cấu trúc của hệ thống truyền hình Internet 4 c) đặc điểm của truyền hình Internet và IPTV 5 2.2 Tình hình phát triển truyền hình Internet trên thế giới: 6

2.3 Tình hình phát triển truyền hình Internet tại Việt Nam: 8

3 Tình hình tiêu chuẩn hóa trên thế giới và tại Việt Nam 9 3.1 Trong nước 9

3.2 Quốc tế 9

3.2.1 Các tiêu chuẩn của Tổ chức ISO/IEC 9 3.2.2 Các tiêu chuẩn của Tổ chức ITU 10

4 Sở cứ xây dựng tiêu chuẩn 11 4.1 Cơ sở cho việc xây dựng các yêu cầu kỹ thuật 11

4.2 Phân tích và lựa chọn sở cứ 12

4.2.1 Yêu cầu chung 12

4.2.2 Yêu cầu kỹ thuật 13

4.2.2.1 Tốc độ tải trung bình cho các chương trình phát thanh, truyền hình 13

4.2.2.2 Chất lượng tín hiệu Video 15

4.2.2.3 Chất lượng tín hiệu Audio 17

4.2.2.4 Chất lượng tín hiệu Audio/Video 17

5 Nội dung dự thảo Tiêu chuẩn 18 5.1 Dự thảo quy chuẩn 18

5.2 Bảng đối chiếu các nội dung của TCVN với tài liệu tham khảo 19

1 Giới thiệu tiêu chuẩn

1.1 Tên tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn Quốc gia về chất lượng kỹ thuật tín hiệu truyền hình Internet

1.2 Kí hiệu

TCVN xxx: 2012

2 Sự cần thiết xây dựng bộ tiêu chuẩn kỹ thuật tín hiệu truyền Internet

2.1 Tổng quan về truyền hình Internet

a) Khái niệm về truyền hình Internet

Truyền hình Internet – Internet TV là cụm từ dùng để chỉ dịch vụ cung cấp các chương trình phát thanh, truyền hình (thời sự, văn nghệ, thể thao, phim truyện, ) qua mạng Internet Hiện có hai phương thức xem các chương trình truyền hình qua mạng Internet là:

- Xem trực tiếp theo thời gian thực Real-time (còn gọi là phương thức Download and Play) Việc xem trực tiếp cho phép khách hàng không cần tải file chương trình về máy tính của mình, nhưng cho chất lượng hình ảnh thấp hơn, vì vậy chỉ phù hợp với những kết nối Internet tốc độ cao hoặc yêu cầu không cao về chất lượng hình ảnh

- Tải file chương trình về máy tính cá nhân (Download stream-file) Phương thức này sẽ đảm bảo được chất lượng hình ảnh chương trình nhưng lại mất thời gian chờ đợi và không áp dụng được cho các chương trình truyền hình trực tiếp

Để sử dụng dịch vụ truyền hình trực tuyến, người dùng sẽ phải truy cập vào Website của nhà cung cấp dịch vụ trên Internet Tại đây sẽ có các đường dẫn cho khách hàng lựa chọn chương trình cần xem Hệ thống truyền hình trực tuyến sử dụng công nghệ Video Streaming, Webstreaming … hay nói cách khác chính là sự kết giữa công nghệ Web thông thường với công nghệ Streaming

Quá trình sử dụng dịch vụ truyền hình Internet được mô tả tổng quan như sau:

1 Người sử dụng truy cập vào một trang web và lựa chọn chương trình mình cần xem

2 Máy chủ web nhận biết người sử dụng đang yêu cầu xem chương trình, nó sẽ gửi thông điệp về máy chủ truyền tải (streaming server), yêu cầu tệp/ chương trình người sử dụng đang yêu cầu

3 Máy chủ truyền tải (streaming server) sẽ truyền tệp/ chương trình tới máy tính người sử dụng mà không cần thông qua máy chủ web

3

4 Các chương trình phần mềm trên máy tính người sử dụng (các chương trình play media) sẽ giải mã và chạy các tệp/ chương trình được từ máy chủ truyền tải

b) cấu trúc của hệ thống truyền hình Internet

Hệ thống phát thanh truyền hình trực tuyến trên mạng Internet bao gồm các phần chính sau:

1 Các thiết bị đầu vào: Là các nguồn cung cấp nội dung

Bao gồm các thiết bị thu tín hiệu từ vệ tinh, từ các chương trình truyền hình số mặt đất; các bộ chuyển mạch định tuyến Video/Audio, các bộ Video server

2 Hệ thống các bộ xử lý tín hiệu Video/Audio

3 Hệ thống streaming server

4 Hệ lưu trữ và server ứng dụng

5 Hệ thống quản lý nội dung

Các đầu vào bao gồm các nội dung cần chuyển đổi thành dạng treaming, được lấy từ nhiều nguồn khác nhau như từ các nguồn tín hiệu từ các Đài truyền hình, các Đài phát thanh, từ các nhà cung cấp nội dung khác Phương thức cũng đa dạng và phong phú như từ hệ thống

vệ tinh, băng từ, Internet các chương trình phát thanh, truyền hình đang phát sóng trực tiếp

Từ các chương trình trên sẽ được chuyển đổi sang định dạng khác cho phù hợp với

hệ thống streaming, số hóa và đưa vào hệ thống chuẩn bị

Chỉnh sửa: Tổ chức nội dung thành định dạng để có thể xem được, đồng bộ về hình ảnh và âm thanh, thêm các dòng chú thích, hiển thị và tạo các hiệu ứng

Tiền sử lý: Bao gồm việc nén tín hiệu, chỉnh sửa màu sắc, loại bỏ tạp âm, điều chỉnh kích thước khung hình và những điều kiện khác

Quá trình nén: Quá trình này chuyển đổi tín hiệu hình ảnh và âm thanh sang định dạng treaming Lặp lại cho từng loại kết hợp các loại điều kiện tốc độ/phân giải, kiểu chương trình người dùng để xem

Đánh nhãn và sắp xếp: Tổ chức lại và miêu tả nội dung để có thể biết được chương trình, phân loại và phân biệt được

Xuất bản: Tạo trang web pages và các đường kết nối tới các chương trình đã được hình thành dưới dạng luồng dữ liệu, chuyển các nội dung dưới dạng luồng truyền tải này sang hệ thống máy chủ video

Tín hiệu video đầu vào từ nguồn composite, S-video, component hoặc SDI được đưa đến người dùng qua mạng IP thành chương trình Live TV Tín hiệu video này cũng có thể đưa vào bộ video router đến bộ nén offline để ghi lại nội dung lưu trữ trong video server cung cấp dịch vụ VoD

Tín hiệu video còn có thể được lấy từ các nguồn tín hiệu analog, có thể lấy từ đầu thu số vệ tinh, mặt đất, đầu DVD, VTR Cung cấp tín hiệu video cho Live Encoder và Offline Encoder qua bộ video router

 Quá trình nén được giám sát và điều khiển bởi hệ thống quản lý

 Nội dung của video được mã hóa bởi hệ thống

 Truy nhập vào nội dung video qua hệ thống quản lý dịch vụ

Tất cả các nguồn tín hiệu trên có định dạng về mã hóa, về chuẩn nén và kích thước khác nhau và không phù hợp với các yêu cầu về kích thước, mã hóa, chuẩn nén đối với một

hệ thống streaming thông thường, do vậy tất cả các nguồn tín hiệu trên cần được sử lý trước khi đưa vào hệ thống máy chủ treaming

c) đặc điểm của truyền hình Internet và IPTV

Truyền hình Internet rất hay bị hiểu nhầm là truyền hình IPTV (truyền hình sử dụng giao thức IP) Mặc dù cả hai loại hình ứng dụng này đều dựa trên cơ sở công nghệ cơ bản giống nhau, nhưng các giải pháp trong quá trình truyền tải video dựa trên IP khác nhau như sau:

 Hạ tầng mạng khác nhau: đúng như tên gọi, Internet TV dựa trên mạng Internet để

truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng Ngược lại, IPTV sử dụng các mạng riêng được bảo mật để truyền tải nội dung video tới đối tượng sử dụng

 Giới hạn địa lý: đối tượng sử dụng Internet không truy cập được các mạng do các

nhà khai thác viễn thông sở hữu và vận hành và bản thân các mạng này được giới hạn trong vùng địa lý xác định Ngược lại, Internet không bị giới hạn về mặt địa lý, qua mạng Internet, đối tượng sử dụng có thể truy cập tới dịch vụ Internet TV từ bất

cứ vị trí nào trên thế giới

 Quyền sở hữu của hạ tầng mạng: khi nội dung video được truyền tải trên Inetrnet,

các gói giao thức IP mang nội dung video được truyền tải có thể bị mất hoặc trễ, khi truyền qua các mạng khác nhau Kết quả là, nhà cung cấp dịch vụ video trên internet không thể đảm bảo mức độ hài lòng của khác hàng khi xem TV qua internet so với

TV truyền thống, TV cáp hay TV qua vệ tinh Trên thực tế, tín hiệu video qua internet đôi khi bị giật trên màn hình và độ phân giải hình ảnh hoàn toàn thấp Nội

5

dung TV cung cấp đến đối tượng sử dụng theo kiểu “best effort” IPTV được truyền tải trên hạ tầng mạng mà nhà cung cấp dịch vụ sở hữu Việc sở hữu hạ tầng mạng cho phép các nhà khai thác viễn thông thiết lập hệ thống của mình để hỗ trợ quá trình truyền tải video chất lượng cao từ đầu cuối-tới-đầu cuối

 Cơ cấu truy cập: thông thường set-top box được sử dụng để truy cập và giải mã nội

dung video qua hệ thống IPTV trong khi đó, truy cập tới dịch vụ internet TV hầu hết đều sử dụng máy tính cá nhân Loại phần mềm sử dụng trên PC phụ thuộc vào nội dung internet TV Ví dụ, đoạn file nội dung video được tải về từ internet TV có khi yêu cầu phải cài đặt chương trình chạy file dành riêng để xem Hệ thống quản lý bản quyền (DRM) cũng yêu cầu hỗ trợ cơ cấu truy nhập này

 Giá thành: một phần đáng kể nội dung video được truyền tải trên mạng internet là

miễn phí cho mọi người Tuy nhiên, điều này sẽ thay đổi khi số lượng ngày càng tăng các công ty truyền thông đa phương tiện bắt đầu đưa vào các dịch vụ miễn phí dựa trên internet TV Cấu trúc giá thành áp dụng cho IPTV tương tự như mô hình thuê bao hàng tháng được chấp nhận bởi các nhà cung cấp dịch vụ TV trả tiền Nhiều chuyên gia phân tích cho rằng sự hội tụ của internet TV và IPTV sẽ thành dịch vụ giải trí chủ yếu sau này

 Các phương pháp tạo nội dung: các nhà cung cấp Internet TV tạo ra phần nội dung

video có kích thước xác định và truyền vào các kênh, trong khi đó, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV truyền trên các kênh các phim và các chương trình truyền hình thông thường do các hãng phim và hãng truyền hình lớn cung cấp

2.2 Tình hình phát triển truyền hình Internet trên thế giới:

Dịch vụ truyền hình Internet trở nên rất phổ biến với các dịch vụ như RTE player ở Cộng hòa Ailen, Hulu và Revision3 ở Mỹ, Nederland24 ở Hà Lan, ABC iView và Australia Live TV ở Úc và SeeSaw, BBC iPlayer, 4oD, ITV Player và Demand Five ở Anh

ABC iview là một đơn vị ở Úc cung cấp dịch vụ video toàn màn hình chất lượng cho người sử dụng internet tốc độ cao

CNN là một hãng truyền hình của Mỹ nổi tiếng trên thế giới, kênh truyền hình của CNN hiện diện tại hầu hết các nhà khai thác truyền hình của các nước trên thế giới và bất kì hình thức phát sóng nào Tại Việt Nam, hầu như các hãng cung cấp dịch vụ truyền hình cáp đều có kênh của CNN Bên cạnh dịch vụ truyền hình quảng bá truyền thống, từ ngày 30 tháng tám năm 1995, CNN cũng đã cung cấp dịch vụ của mình trên trang CNN.com và giờ đây trang web này là một trong những website tin tức truyền hình internet phổ biến nhất trên

thế giới CNN cũng cung cấp một số nguồn cấp dữ liệu RSS và podcast CNN cũng có một kênh chia sẻ video YouTube trang web phổ biến, nhưng video của nó chỉ có thể được xem tại Mỹ

Hulu tại Mỹ cung cấp dịch vụ xem qua mạng Internet, người sử dụng có thể xem video của các chương trình truyền hình và phim ảnh từ NBC, Fox, ABC, và các mạng khác

và từ trường quay Các đoạn video của Hulu được tạo dựng và định dạng phù hợp để người

sử dụng có thể xem qua Internet, tuy nhiên dịch vụ này lại hạn chế, chỉ người sử dụng tại Hoa Kỳ và vùng lãnh thổ ở nước ngoài mới có thể xem Trên Hulu, dữ liệu ở định dạng Flash Video, bao gồm nhiều bộ phim và chương trình có sẵn ở độ phân giải khác nhau Hulu cho phép người dùng nhúng các video trên trang web của họ

BBC iPlayer tại Anh mang đến cho người xem hơn một triệu đoạn video mỗi tuần với chương trình BBC's headline shows "The Apprentice" thì số lượng người xem đã chiếm dụng từ 3-5% lưu lượng Internet của nước Anh Hiện nay đa số chương trình được truyền tải với chất lượng phân giải thông thường (SDTV), tuy nhiên một số nhà cung cấp đã bước đầu truyền tải song song cả các dịch vụ chất lượng phân giải cao (HDTV)

BBC tuyên bố rằng dịch vụ iPlayer cũng có tầm quan trọng ngang ngửa với dịch vụ truyền hình màu đầu tiên hồi những năm 60 vậy, cho phép khán giả xem và download nhiều chương trình hot của tuần trước mà không phải trả tiền

Công chúng sẽ có thể lựa chọn từ 400 giờ chương trình khác nhau, chiếm khoảng 60-70% tổng thời lượng phát sóng bình thường Họ cũng sẽ được xem cả những chương trình ăn khách nhất của đài như EastEnder, Doctor Who và Planet Earth Tuy có thể xem chương trình miễn phí tại địa chỉ www.bbc.co.uk/iplayer, song người dùng không được phép lưu lại chương trình trong ổ cứng máy tính Bạn sẽ mất khoảng 30 phút để tải về một chương trình có thời lượng 1 tiếng Các chương trình sẽ tự động xóa khỏi ổ cứng 30 ngày sau lần bạn xem Ngoài ra, BBC cũng ứng dụng một phần mềm bảo vệ bản quyền để chống sao chép tràn lan

- NHK WORLD tại Nhật cũng cung cấp dịch vụ truyền hình trên Internet Dịch vụ này cho phép người xem nhận được phát sóng truyền hình NHK WORLD trên Internet gần như cùng một lúc như các chương trình truyền hình thực tế NHK WORLD cũng có các kiến nghị về quyền phát sóng, các chương trình có thể thay đổi tùy thuộc vào khu vực bạn người xem Thực tế, ngoài việc triển khai dịch vụ phát thanh, truyền hình Internet, một dịch

vụ có sẵn trên một số điện thoại thông minh được bắt đầu vào tháng 2 năm 2010 Dịch vụ truyền hình trên Internet của kênh này cũng hỗ trợ tới 18 loại ngôn ngữ khác nhau

7

Nhìn chung, dịch vụ truyền hình Internet hiện đang hết sức phổ biến trên Thế giới với sự hỗ trợ mạnh mẽ từ những tập đoàn truyền thông lớn của các nước phát triển, có thể liệt kê hàng chục nước đã và đang triển khai dịch vụ này như: Marốc (Châu Phi), Achentina, Brasil, Colômbia, Canada, Mêhicô, Mỹ, Vênêzuêla (Châu Mỹ), Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc (Châu Á), 17 nước khu vực Châu Âu và Úc

2.3 Tình hình phát triển truyền hình Internet tại Việt Nam:

Tại Việt Nam, kể từ năm 1998 khi dịch vụ Internet chính thức trở nên phổ biến, ngày càng nhiều các trang tin điện tử ra đời, theo đó một số ứng dụng đa phương tiện như WEBTV cũng dần được cung cấp mang tính thử nghiệm Ngày nay đa số các trang tin điện

tử, phiên bản điện tử của báo in, trang tin của các đài phát thanh truyền hình trong nước có

sử dụng WEBTV để làm phong phú thêm phương thức giới thiệu về nội dung thông tin, về chương trình

Tuy nhiên, với khái niệm truyền hình Internet đúng nghĩa, hiện chỉ có một đơn vị duy nhất là Tổng Công ty truyền thông đa phương tiện VTC là đơn vị chính thức triển khai dịch vụ này dưới hình thức được Nhà nước ủy quyền cho Bộ Thông tin và Truyền thông đặt hàng

Từ 2008 đến nay, dịch vụ phát thanh truyền hình Internet phục vụ thông tin đối ngoại đã và đang được Tổng Công ty VTC triển khai Dịch vụ phát thanh, truyền hình trên mạng Internet do Tổng Công ty VTC triển khai với mục đích đưa các thông tin về tình hình thời sự, kinh tế, văn hóa được phát sóng trên một số kênh truyền hình và hệ phát thanh trong nước đến đồng bào Việt Nam ở nước ngoài, cung cấp 10 kênh truyền hình và 04 hệ phát thanh, sử dụng phương thức streaming phát liên tục suốt 24/24h và 365 ngày/ năm qua trang web www.http://vtc.com.vn

Các nội dung trên trang web www.http://vtc.com.vn do Bộ Thông tin và Truyền thông đặt hàng Tổng Công ty VTC bao gồm:

a) 04 chương trình phát thanh gồm các hệ chương trình của Đài Tiếng nói Việt Nam b) 10 Chương trình truyền hình quảng bá của các đài phát thanh, truyền hình

- 04 Kênh truyền hình của Đài Truyền hình Việt Nam

- 01 chương trình của Đài phát thanh – truyền hình Hà Nội

- 02 chương trình truyền hình của Đài Truyền hình thành phố Hồ Chí Minh

- 03 chương trình truyền hình của Đài truyền hình kỹ thuật số VTC

Đứng trước thực tế về ưu điểm truyền dẫn, khả năng tiếp cận người xem linh hoạt, không bị giới hạn bởi biên giới địa lý, bởi thời tiết và các yếu tố khách quan khác, dịch vụ truyền hình Internet đã và đang đóng vai trò quan trọng và trở thành kênh truyền thông mới trợ giúp đắc lực cho các kênh truyền thông khác như phát sóng quảng bá, phát sóng mạng cáp

Vì vậy, trên quan điểm quản lý đi sát thực tiễn và hỗ trợ sự phát triển của dịch vụ, cần có những biện pháp thúc đẩy sự phát triển của loại hình truyền thông này đi đôi với việc duy trì đảm bảo chất lượng dịch vụ, cần thiết phải có những nghiên cứu để đánh giá chất lượng kỹ thuật của dịch vụ này

3 Tình hình tiêu chuẩn hóa trên thế giới và tại Việt Nam

Cho đến hiện nay, tại Việt Nam và trên thế giới chưa có tiêu chuẩn cho dịch vụ phát thanh truyền hình trên mạng Internet Chỉ có các tiêu chuẩn và khuyến nghị cho dịch vụ truyền hình sử dụng giao thức IP

3.1 Trong nước

Hiện tại, Bộ Thông tin và Truyền thông đã ban hành và áp dụng một số tiêu chuẩn liên quan tới chất lượng dịch vụ trên mạng Viễn thông công cộng Nhóm xây dựng dự thảo

đã lựa chọn các tài liệu, tiêu chuẩn, quy chuẩn tại Việt Nam có các nội dung liên quan đến mạng IP hoặc có những tham số, phương pháp xác định gần giống để làm tham chiếu, cụ thể như sau:

 QCVN 34:2011/BTTTT “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng dịch vụ truy nhập Internet ADSL”

 QCVN 35:2011/BTTTT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông cố định mặt đất

 QCVN 36:2011/BTTTT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động mặt đất

 TCVN 8068:2009 Dịch vụ điện thoại VOIP – Các yêu cầu

 TCVN 8689 -2011 Dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông công cộng cố định - Các yêu cầu

3.2 Quốc tế

3.2.1 Các tiêu chuẩn của Tổ chức ISO/IEC

Tổ chức ISO/IEC đưa ra các tiêu chuẩn liên quan đến quá trình nén, giải nén, xử lý

và hiển thị các hình ảnh động, âm thanh mã hóa và tổ hợp của chúng Các tiêu chuẩn của

9

ISO/IEC liên quan đến định dạng hình ảnh và âm thanh cho dịch vụ truyền hình trên Internet gồm:

 ISO/IEC 14496-3:2005 “Information technology – coding of audio-visual object –Part 3: Audio” định dạng mã hóa âm thanh AccPlus và ACC cho truyền tải dòng hình ảnh và âm thanh trong định dạng file MPEG-4

 ISO/IEC 14496-10: 2009 “Information technology – coding of audio-visual object – Part 10: Advanced Video Coding” dạng mã hóa và giải mã hình ảnh H.264, còn được gọi là tiêu chuẩn MPEG-4 phần 10;

3.2.2 Các tiêu chuẩn của Tổ chức ITU

Tổ chức này cũng nghiên cứu và đề xuất các tiêu chuẩn quốc tế cho quá trình

mã hóa, giải mã, xử lý và hiển thị hình ảnh, âm thanh cho ứng dụng trên môi trường mạng Internet Các tiêu chuẩn, khuyến nghị về đánh giá chất lượng hình ảnh, âm thanh

 ITU-T Recommendation H.263 “Video coding for low bitrate communication” định dạng mã hóa H.263

 ITU-T Recommendation H.264: “Advanced video coding for generic audiovidual services” tương thích hoàn toàn tiêu chuẩn ISO/IEC 14496-10:2009;

 ITU-R BT.500-11“Methodology for the subjective assessment of the quality

of television pictures”- Phương pháp đánh giá cảm quan tín hiệu hình ảnh

 ITU-ITU-T J247E “Cable networks and transmission of television, sound programme and other multimedia signals - Objective perceptual multimedia video quality measurement in the presence of a full reference”

 TR-126 “Triple-Play Services Quality of Experience (QoE) Requirements”, DSL Forum, Dec 2006

Như trình bày ở trên, tại Việt Nam cũng như trên thế giới hiện chưa có tiêu chuẩn, cho dịch vụ phát thanh, truyền hình trên mạng Internet Tuy nhiên, với mục đích đưa thông tin về tình hình văn hóa, kinh tế, chính trị của Việt Nam tới các đồng bào xa tổ quốc cũng như đưa thông thông tin về hình ảnh đất nước, con người Việt Nam tới những người nước ngoài quan tâm đến Việt Nam Theo sự ủy quyền của Nhà nước cho Bộ Thông tin và Truyền thông đặt hàng dịch vụ, dịch vụ phát thanh truyền hình trên mạng Internet đã được