Dịch vụ IPTV và các chuẩn mã hóa trong IPTV

Dịch vụ IPTV và các chuẩn mã hóa trong IPTV Dịch vụ IPTV và các chuẩn mã hóa trong IPTV Dịch vụ IPTV và các chuẩn mã hóa trong IPTV luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

DỊCH VỤ IPTV VÀ CÁC CHUẨN MÃ HÓA

TRONG IPTV

NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

2.2.1.2 Địa chỉ IP Multicast 33

3.1.2.3 Ảnh loại B (Bi-directional predicted picture) 60

4.1.2 Các tiêu chí đánh giá QoS 754.2 Một số nghiên cứu về QoS cho IPTV trên thế giới 784.2.1 Nghiên cứu dành sẵn băng thông của Operax Bandwith Manager 78 4.2.2 Nghiên cứu đo kiểm chất lượng dịch vụ với Castify CBN 824.2.2.1 Castify CBN (Castify Broadcast Network) 82

4.2.3 Dự án “ Advanced Techniques for IPTV systems ” của Jenq-Neng

4.2.4 Dự án “Video Delivery in Virtualized Content Distribution Networks and xDSL Optimization” của Networking and Telecommunications

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

CAC Connection Admission Control Điều khiển nhận kết nối

CABAC Context-Adaptive Binary

Arithmetic Coding

Mã hóa toán học nhị phân thích ứng

CAVLC Context-Adaptive Variable-Length

Coding

Mã hóa độ dài thay đổi thích ứng

CPE Customer Premises Equipment Thiết bị tại nhà khách hàng

D

DCT Discrete Cosin Transform Biến đổi cosin rời rạc

DHCP Dynamic Host Configuration

Protocol

Giao thức cấu hình host động

DSLAM Digital Subscriber Line Access

Multiplexer

Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số

DVB Digital Video Broadcasting Phát quảng bá video số

E

EIGRP Enhanced Interior Gateway

Routing Protocol

Giao thức định tuyến gateway nội bộ

F

IDCT Inverse Discrete Cosin Transform Biến đổi cosin rời rạc ngượcIEEE Institute of Electrical and

Electronics Engineers

Viện Kỹ sư điện và điện tử

IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức phát triển các chuẩn

kỹ thuật cho Internet IGMP Internet Group Manage Protocol Giao thức quản lý nhóm

Internet

ITVSP Internet Television Service

Provider

Nhà cung cấp dịch vụ truyền hình Internet

J

JPEG Joint Photographic Expert Group Chuẩn mã hóa ảnh tĩnh

M

tiện, địa chỉ vật lý của thiết bịMPEG Moving Picture Expert Group Chuẩn mã hóa ảnh động

MPTS Multiple Programme Transport

N

NBS Network Business Solutions Giải pháp kinh doanh mạng

O

OSPF Open Shortest Path First Giao thức tìm đường ngắn

nhất trước tiên

P

PES Packeted Elementary Stream Dòng cơ bản được đóng gói

PIM Protocol Independent Multicast Giao thức multicast độc lập

đặc

PIM-SM PIM Sparse Mode Giao thức PIM chế độ thưa

thớt

RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức truyền tải thời gian

thựcRSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dự trữ tài nguyên

S

SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên

SDTV Standard Definition Television Truyền hình độ phân giải tiêu

chuẩn

Information

Thông tin bổ sung

SMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền tải thư đơn

giản

SPT Shortest Path Tree Cây đường đi ngắn nhất

SPTS Single Programme Transport

VUI Video Usability Information Thông tin video hữu dụng

W

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU

HÌNH VẼ:

Hình 2.1 So sánh cơ chế truyền gói giữa unicast và multicast 32

Hình 2.3 Ánh xạ từ địa chỉ IP multicast sang địa chỉ MAC Ethernet 36

Hình 2.9 Ví dụ về MSDP, lưu lượng chảy từ một nguồn trong domain A đến

Hình 2.10 Cách thức hoạt động của kỹ thuật streaming 54 Hình 2.11 Băng thông hướng xuống của ADSL2+ gấp đôi ADSL2 56 Hình 2.12 ADSL2+ cung cấp tốc độ dữ liệu lớn nhất tăng gấp 2 lần 56

Hình 3.5 Quá trình mã hóa và giải mã MPEG 64

Hình 4.2 Minh họa các gói đến và ra khỏi các thành phần mạng 78 Hình 4.3 Các phiên làm việc được chấp nhận và bị từ chối 79

BẢNG BIỂU:

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển của Internet trong những thập niên gần đây đã mang lại những tác động và biến đổi to lớn trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội tại hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới Chúng ta đang sống trong thời đại mà nền kinh tế dựa trên sự năng động của thông tin và trí tuệ, đặc biệt là việc rút ngắn khoảng cách thông tin liên lạc đã trở thành một yêu cầu cấp thiết cần phải có

trong lĩnh vực viễn thông Và công nghệ Internet đã làm được điều kỳ diệu đó

Chính từ sự phát triển mạnh mẽ của Internet, sự hội tụ của tất cả các loại hình dịch vụ viễn thông trên một cơ sở hạ tầng mạng sẵn có, mạng IP, là điều mà tất cả các nhà cung cấp dịch vụ và khai thác mạng, và ngay cả người tiêu dùng, đều mong muốn hướng tới IPTV là một loại hình dịch vụ có đầy đủ khả năng để đáp ứng những mong muốn đó Tuy IPTV mới ra đời, nhưng do nó dựa trên nền giao thức vốn có cũng như là cơ sở hạ tầng mạng rộng khắp nên IPTV đã hứa hẹn rất nhiều tiềm năng, có thể trở thành loại hình giải trí được ưa chuộng

Do vậy, mục đích của luận văn là tập trung nghiên cứu về dịch vụ IPTV

và chuẩn mã hóa video cho IPTV, tạo ra một cái nhìn tổng quát về loại hình dịch

vụ mới mẻ này

Luận văn đã đề cập đến vấn đề rất rộng và mới mẻ, đòi hỏi nhiều thời gian nghiên cứu lý thuyết cũng như thực tế Do thời gian tìm hiểu còn hạn hẹp và trình độ hạn chế, luận văn không tránh khỏi những khiếm khuyết Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và bạn bè Em xin chân thành cảm ơn các thầy

cô giáo trong khoa Điện tử Viễn thông trường Đại học Bách Khoa Hà nội đã trang bị cho em những kiến thức cần thiết để em có thể hoàn thành nghiên cứu

Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự tận tình giúp đỡ và những ý kiến đóng góp quý báu của thầy giáo, PGS-TS Vũ Quý Điềm trong suốt thời gian thực tập và hoàn thiện luận văn này

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và tất cả các bạn!

Hà nội ngày 30 tháng 09 năm 2009

Học viên

Trần Hương Giang

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ IP TV

IP TV là một dịch vụ mới mẻ ở Việt Nam nhưng đã được triển khai rộng ở nhiều nước trên thế giới Để có một cái nhìn khái quát về dịch vụ IP TV, trong chương này sẽ đề cập đến những định nghĩa chung, kiến trúc tổng quan cũng như

là các đánh giá về ưu điểm, các ứng dụng của dịch vụ này

đã được cải thiện một cách đáng kể và IP TV trở nên chiếm ưu thế Cũng như vậy, các Set Top Box thế hệ đầu có giá rất đắt, nhưng ngày nay với công nghệ phát triển, người ta đã có thể sản xuất ra các loại có giá thành hợp lý

Sơ bộ về lịch sử phát triển của IP TV, vào năm 1994, chương trình World News Now của đài ABC là show truyền hình đầu tiên phát quảng bá qua mạng Internet, sử dụng phần mềm CU-SeeMe Công ty Internet Radio AudioNet đã phát chương trình trực tiếp đầu tiên của WFAA-TV trên mạng vào tháng 1 năm

1998 và KCTU-LP vào 10 tháng 1 năm 1998 Trong thời gian tới, các hộ gia đình sử dụng IP TV đều mong muốn dịch vụ này phát triển nhanh, tương tự như

sự phát triển của mạng Internet băng rộng, hiện đang cung cấp cho hơn 100 triệu

hộ dân trên toàn thế giới Nhiều nhà cung cấp viễn thông lớn trên thế giới đang thử nghiệm dịch vụ IP TV và xem đó là một cơ hội thu lợi mới trên thị trường vốn có của họ, và là một biện pháp cạnh tranh với sự chiếm lĩnh thị trường của các dịch vụ truyền hình cáp

1.2 Định nghĩa về IP TV

IP TV là viết tắt của Internet Protocol Television, là một hệ thống phân phối các chương trình truyền hình kỹ thuật số đến khách hàng là những thuê bao, qua hạ tầng mạng sử dụng giao thức IP có kết nối băng rộng Thông thường, dịch

vụ này được cung cấp cùng với dịch vụ Video on Demand Ngoài ra, người dùng còn có thể truy nhập Web và sử dụng Voice over IP Khi đó, IP TV được gọi là dịch vụ “Triple Play”, vì người dùng vừa có thể xem truyền hình, truy nhập Web

và đồng thời gọi điện thoại qua Internet

Tuy nhiên, không thể nhầm lẫn giữa IP TV và Internet Television, là dịch

vụ truyền hình quảng bá qua mạng Internet công cộng Bản thân IP TV cũng không phải là duy nhất Nó gần giống như hệ thống truyền hình độc quyền, tương tự với dịch vụ truyền hình cáp hiện nay

Vai trò của IP TV là kết hợp nhiều dịch vụ để nghiên cứu và tìm ra thị hiếu của khách hàng Vậy nên, cần phải xây dựng một hạ tầng mạng hoàn chỉnh cho các dịch vụ thương mại điện tử và quảng cáo đến nhiều đối tượng hơn Hiện nay, IP TV đã trở thành một mẫu thức phổ biến cho các hệ thống truyền cả tín hiệu truyền hình và video tới các thuê bao và người xem

Hơn thế nữa, nên nhớ rằng IP TV khác biệt so với “Internet Video”, vì Internet Video cung cấp dịch vụ xem video Dịch vụ này còn được gọi là “best effort” vì nó không có sự quản lí về mặt chất lượng dịch vụ Ngược lại với Internet Video, công nghệ IP TV tiên tiến hơn, gần gũi với người dùng hơn và kết hợp chặt chẽ hơn nhờ các kỹ thuật đường dây thuê bao số tốc độ cao hơn (xDSL), ví dụ như đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL2, ADSL2+ và đường dây thuê bao số không đối xứng tốc độ rất cao (VDSL) Điều này chắc chắn sẽ giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông thu lợi lớn Bởi vậy, nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã tham gia và cạnh tranh có hiệu quả vào thị trường được gọi là “triple play” này Tóm lại, IPTV, dịch vụ cung cấp thoại, hình ảnh và dữ

liệu cho khách hàng là các hộ gia đình và các công ty kinh doanh đang phát triển rất nhanh và có hiệu quả cao

1.3 Kiến trúc của IP TV

Các công ty điện thoại gần như là các nhà cung cấp dịch vụ IP TV đầu tiên Vào giai đoạn sau, dịch vụ này sẽ được mở rộng sang các hãng truyền hình Chi phí lắp đặt IP TV không cao, đối với người vận hành và cả người sử dụng thì

IP TV đều rất dễ tiếp cận Vì dịch vụ này truyền qua mạng IP và truyền đi ít thông tin hơn so với mạng truyền hình tương tự hay kỹ thuật số “truyền thống” nên chi phí xây dựng hệ thống thấp hơn và phí tiêu dùng cũng thấp hơn Người

ta có thể sử dụng một Set Top Box để truyền tín hiệu Video qua kết nối Internet băng rộng DSL, khi đó tín hiệu tới các hộ gia đình tốt hơn so với khi truyền qua cáp đồng trục Bên cạnh đó, người dùng có thể ghi lại nhiều chương trình cùng một lúc nhờ đầu ghi Video số (DVR- Digital Video Recoder)

Hình 1.1 Sơ đồ khối kiến trúc hệ thống IPTV

Kiến trúc của hệ thống IP TV bao gồm những thành phần sau:

Content Sources: là thành phần có chức năng nhận nội dung Video từ nhà sản xuất hay các nguồn khác, sau đó tín hiệu được mã hóa và lưu lại trong một cơ sở

dữ liệu để phục vụ cho Video on Demand

Service Nodes: là thành phần có chức năng nhận tín hiệu video truyền đến theo nhiều dạng khác nhau Sau đó nó định dạng lại tín hiệu và đóng gói, tiếp tục truyền tín hiệu Video đến mạng diện rộng với chất lượng dịch vụ phù hợp Để quản lí chất lượng dịch vụ, Service Nodes sẽ thông tin với thiết bị của khách hàng (CPE- Customer Premise Equipment), để quản lí thuê bao, phiên làm việc

và tín hiệu số, Service node sẽ thông tin với IPTV Service

Wide Area Ditribution Network: mạng này có khả năng và dung lượng cần thiết

để phân phối dữ liệu và đảm bảo chất lượng dịch vụ Nó cũng bao gồm các khả năng khác như là multicast, phục vụ cho việc truyền các dòng dữ liệu IPTV một cách tin cậy theo thời gian thực từ Service Nodes tới khách hàng Ngoài ra, mạng lõi và mạng truy nhập còn bao gồm mạng backbone cáp quang và nhiều bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAMs) Nó được đặt tại văn phòng trung tâm hoặc các điểm phân phối từ xa

Customer Access Links: tại đây cần phải có công nghệ DSL tốc độ cao như ADSL2+ và VDSL; nhờ đó, tín hiệu có thể được truyền đến nhà khách hàng qua thiết bị sẵn có và qua đường dây điện thoại Nhà cung cấp dịch vụ có thể kết hợp công nghệ FTTC (fiber to the curb) và DSL để phát dịch vụ tới khách hàng, họ cũng có thể lắp đặt đường cáp quang trực tiếp tới nhà khách hàng (FTTH) Tuy nhiên, kết quả tốt hay không còn phụ thuộc vào sự phong phú của các dịch vụ IPTV mà họ cung cấp

Customer Premises Equipment (CPE): Trong hệ thống IPTV, thiết bị CPE được đặt tại nhà khách hàng Nó là phần tử đầu cuối mạng băng rộng (B-NT) Ít nhất,

nó có thể bao gồm các chức năng tích hợp khác nhau như gateway định tuyến, set top box hay một thiết bị mạng trong nhà

IPTV client: là đơn vị kết cuối dịch vụ IPTV tại nhà khách hàng Nó chỉ là một thiết bị đơn thuần , có thể là một set top box, thực hiện chức năng xử lý Chức năng này bao gồm thiết lập kết nối và quản lí chất lượng dịch vụ với service

node, giải mã dòng tín hiệu Video, chức năng chuyển kênh, điều khiển màn hình

và kết nối các ứng dụng người dùng, ví dụ như truyền hình có độ phân giải tiêu chuẩn (SDTV) hay truyền hình có độ phân giải cao (HDTV)

Tóm lại, nội dung video (có thể là các băng hay đĩa ghi chương trình hay tín hiệu truyền hình trực tiếp qua vệ tinh), sẽ được mã hóa theo chuẩn mã hóa video tại Content Sources, sau đó, tùy theo loại hình dịch vụ là VoD hay broadcast mà dòng tín hiệu được đóng gói tại Service Nodes truyền đến mạng phân phối, rồi qua kết nối băng rộng đến khách hàng.Tại nhà khách hàng, thiết bị kết cuối của mạng sẽ giải mã và phát tín hiệu trên màn hình TV hay máy PC của người xem Tất cả các hoạt động đó được quản lí và vận hành nhờ khối kiến trúc

Service Management & Operation

Vậy, điều gì là khác biệt giữa IPTV và Internet Television

IPTV là dịch vụ gần giống với hệ thống truyền hình độc quyền, tương tự như các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp ngày nay Nhưng, IPTV khác ở chỗ là nó phát đi các kênh được bảo mật qua mạng IP Kết quả là hệ thống IPTV có thể điều khiển kiểm soát các nội dung được phát đi dễ dàng hơn Internet Television

là một cơ cấu mở, trong đó có một số lượng lớn các nhà phân phối video trung bình và nhỏ tham gia vào, giống như một nhà cung cấp dịch vụ luôn đổi mới nội dung Nói một cách dễ hiểu thì IP TV có nghĩa rộng hơn Internet TV, vì nó ứng dụng trong tất cả các mạng sử dụng giao thức IP

1.4 Ưu điểm của IPTV

Như đã nói ở trên, hệ thống IPTV giúp nhà cung cấp dịch vụ bảo tồn băng thông Nhưng ngoài ra nó còn rất nhiều ưu điểm khác như sau:

• Trong IPTV, một khả năng mới tương tác giữa Internet, thoại, và video có thể được thiết lập Điều này cho ra đời nhiều loại hình dịch vụ mới mà trước đây không phù hợp trong mạng gói Ví dụ, trong mạng truyền hình cáp truyền thống, video được truyền đi theo các dòng MPEG trên một

phần băng thông xác định Mặt khác, các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao như là dịch vụ Internet qua cáp và modem được phân phối qua mạng trên nền IP

Nó tách biệt với mạng Truyền hình quảng bá truyền dẫn MPEG Ngày nay, cả hai dịch vụ đều được phân phối qua một mạng IP

• Một ưu điểm rất dễ nhận thấy khác của IPTV là phục vụ nhiều kênh đến người xem Trong mạng tivi truyền thống thì sự lựa chọn rất nghèo nàn

• IPTV có thể rất hữu dụng trong việc cung cấp các khóa đào tạo trên web Nếu xét trường hợp các khóa học lớn, chúng có thể bao gồm nhiều phần

và huấn luyện viên sẽ dễ dàng chia sẻ các phương tiện video Vì vậy, nếu bạn có một chương trình video đào tạo gồm 10 phần, IPTV có thể dễ dàng

mở rộng dịch vụ Chương trình đó có thể được đưa vào hệ thống IPTV và sau đó bạn có thể xem cả 10 phần đó cùng lúc, hay bạn có thể tự điều khiển xem mục nào mà bạn quan tâm Hơn thế nữa, nếu có một chương trình giảng dạy thêm nào đó, máy sẽ ghi lại để sử dụng trong tương lai Chương trình như vậy có thể được dùng cho nhiều khóa học, từ học kì này sang học kì khác Thêm nữa, IPTV có thể ghi và lưu trữ những chương trình theo từng nhóm học, và bạn có thể xem chúng qua IPTV trong thời gian cho phép của công ty xuất bản

• Điểm cần nhớ là video quảng bá qua IPTV được lưu trữ tự động dưới dạng Real Media, và được chứa tại server Tính năng này cho phép những sinh viên nào không thể xem các video đó trực tiếp thì có thể xem sau đó, ở trong hay ngoài trường học Tuy nhiên, Real Media không phải là hệ thống multicast nên nó bị giới hạn về mặt băng thông

• IPTV có thể ghi lại chi tiết mức độ sử dụng và người dùng, nó giúp cho kỹ thuật viên ghi lại thống kê về các chương trình, các kênh, các tin quảng cáo đã được xem và dùng các hình thức thanh toán khác nhau như theo gói

cước hay theo nội dung xem, thanh toán theo giây, phút, tháng hay pay per view

• Tính tương tác: Một hệ thống IPTV cho phép người xem tương tác với nhà đài dễ dàng hơn là hệ thống truyền hình cá nhân Ví dụ, nhà cung cấp

có thể phát chương trình mà người xem có thể tìm kiếm nội dung qua các tiêu đề hay tên của diễn viên, xem từng ảnh mà không cần chuyển khỏi kênh họ đang xem Người xem có thể tìm những thông tin về người chơi trong khi xem một trò chơi thể thao, hay điều khiển góc độ camera Họ cũng có thể xem ảnh, nghe nhạc từ PC hoặc tivi của họ, hoặc thậm chí sử dụng điện thoại không dây để điều khiển ghi lại một show yêu thích, cha

mẹ có thể điều chỉnh để con của họ có thể xem bài giảng ở trường nếu họ

ở xa trường học

• Khả năng nén tốt hơn: IPTV sử dụng chuẩn nén hiệu quả hơn so với truyền hình số Free-To-Air, làm cho tốc độ dòng bit thấp hơn, nhưng độ nén cao hơn có thể làm cho chất lượng hình ảnh thấp hơn Kích cỡ tiêu chuẩn để nén video trong IPTV là 320x240 Tốc độ frame ở vào khoảng từ

15 đến 24 frame trong một giây

• Triple play: Tivi truyền thống dùng một đường cáp tivi hay anten thu tín hiệu, còn điện thoại dùng một đường dây khác, mà Internet có thể truyền chung trên đó Các nhà điều hành viễn thông và cáp đang bắt đầu kết hợp dịch vụ 3 trong 1, nghĩa là phục vụ truyền thoại, dữ liệu và video qua một kết nối duy nhất Triple play không đòi hỏi thoại và tivi sử dụng giao thức

IP, nhiều hệ thống vẫn còn cung cấp thoại tương tự Tuy nhiên, dịch vụ tivi qua mạng thoại luôn là phương thức của IPTV

1.5 Ứng dụng và các dịch vụ của IPTV

Ứng dụng của IPTV là phân phối các kênh truyền hình số quảng bá và các kênh truyền hình theo yêu cầu gọi là VoD Đó là dịch vụ “triple play”, trong đó

nhà cung cấp truyền cả thoại, dữ liệu và hình ảnh Cơ sở hạ tầng IPTV còn cho phép cung cấp các ứng dụng video khác Vậy, các ứng dụng chính của IPTV là gì?

1.5.1 Phát quảng bá truyền hình số

Khách hàng có thể xem một vài kênh truyền hình số được phát quảng bá qua IPTV, nhờ hệ thống cáp truyền hình hay qua vệ tinh Sự ra đời của công nghệ DSL tốc độ cao như ADSL2, ADSL2+ và VDSL đã mang đến một cuộc cách mạng trong lĩnh vực này Những công nghệ này làm cho IPTV trở nên có tính thuyết phục và có sức cạnh tranh cao Ngày nay, một số các nhà cung cấp viễn thông đang cộng tác với nhau trong việc thử nghiệm, lên kế hoạch và xây dựng mạng IPTV trên toàn khu vực Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á

IPTV có khả năng tiềm tàng để cung cấp nhiều các dịch vụ chất lượng cao hơn là các hãng truyền hình truyền thống, phát hình quảng bá qua hệ thống cáp hoặc vệ tinh Một lợi thế khác nữa của IPTV là sự phong phú về nội dung với một lượng lớn các kênh truyền hình phục vụ theo sở thích của khán giả Do vậy, mục tiêu của IPTV là phục vụ được mọi khách hàng, cho dù đó là thị trường đại chúng, các nhóm có sở thích riêng hay bao gồm cả những cộng đồng dân cư

Chức năng của hệ thống TV cũ qua kênh quảng bá, đường cáp, và vệ tinh

là truyền đồng thời nhiều kênh đến nhà thuê bao Tuy nhiên, IPTV thì khác so với các thể loại TV đó IPTV chỉ phát những kênh nào mà thuê bao xem và nó có khả năng cung cấp số lượng các kênh truyền hình không giới hạn Người tiêu dùng IPTV sẽ tự do lựa chọn họ muốn xem gì và khi nào Như vậy, các thuê bao

sẽ thoải mái thưởng thức những điều mới lạ tại nhà họ hay trong công việc kinh doanh

1.5.2 Video On Demand (VoD)

VoD là dịch vụ cung cấp các chương trình truyền hình theo yêu cầu của thuê bao Người dùng có thể gửi yêu cầu của họ và sẽ thu được các kênh mà họ

ưa thích, ví dụ như các bộ phim giải trí hay các video giáo dục, các chương trình truyền hình trực tiếp về các sự kiện mới Khi cơ sở hạ tầng của IPTV được xây dựng hoàn chỉnh, sẽ có nhiều dịch vụ thu lợi cao, như là điện thoại thấy hình, hội nghị truyền hình, giáo dục từ xa và camera quản lí, camera an ninh tại nhà

Cũng có thể có một vài tính năng khác vượt trội hơn hẳn so với các hệ thống truyền hình truyền thống như sau:

• Dịch vụ truyền hình ở bất cứ đâu

• Các kênh truyền hình toàn cầu

• Các kênh đa truyền thông cá nhân

• Quảng cáo theo địa chỉ

* Dịch vụ truyền hình ở bất cứ đâu: dịch vụ này mở rộng hệ thống tivi kết nối với đài phát hình Có hai tùy chọn là: các kết nối này có thể được chia sẻ bởi một vài tivi trên cùng một đường dây, hoặc là chúng có thể được điều khiển độc lập

Về nguyên tắc, việc dùng nhiều tivi phải qua một đường dây kết hợp Đó là bởi vì: nó cho phép một tivi chia sẻ đường dây với một tivi khác hoặc nó cho phép từng tivi kết nối độc lập tới một điểm chuyển mạch ( ví dụ như một hệ thống truyền hình trong một công ty)

Trong IPTV, khi một người xem kết nối dữ liệu lần đầu tiên, thiết bị sẽ gửi yêu cầu xin một địa chỉ Internet của mạng dữ liệu Sau khi kết nối vào Internet,

nó sử dụng địa chỉ đó để dăng kí với nhà cung cấp dịch vụ truyền hình Internet,

do nhà cung cấp dịch vụ truyền hình Internet luôn đòi hỏi phải có một địa chỉ Internet Điều này cũng cho phép truyền hình IP hoạt động tại bất cứ điểm kết nối nào có truy nhập Internet băng rộng Điều này có nghĩa là truyền hình IP hoạt động giống như một hệ thống truyền hình tiên tiến, có thể truy nhập vào ở bất cứ nơi nào trên thế giới

* Kênh truyền hình toàn cầu:

Như là tên của nó, các kênh truyền hình toàn cầu là các kênh truyền hình

có thể xem trên toàn thế giới Các kênh IPTV được truyền qua Internet nhờ một kết nối băng rộng, vậy nên người ta có thể xem nó ở bất cứ đâu trên thế giới Hệ thống IPTV có khả năng cung cấp các dịch vụ Video ở ngoài phạm vi địa phương của họ Khả năng này làm cho IPTV trở thành một công cụ có sức cạnh tranh cao Nói chung chi phí để xem các kênh truyền hình toàn cầu là chi phí truy cập nội dung media, ví dụ như chi phí hay lệ phí để xem một bộ phim Hơn thế nữa, chi phí đó còn bao gồm chi phí truy cập Internet băng rộng mà người tiêu dùng phải trả hàng tháng

* Các kênh truyền thông cá nhân:

Kênh truyền thông cá nhân là một dịch vụ thông tin thân thiện với người dùng Nó cho phép người sử dụng lựa chọn và xem dịch vụ đa phương tiện từ nhiều nguồn media khác nhau như là video hay âm nhạc

Sau đây là một ví dụ về việc sử dụng kênh truyền thông cá nhân trên IPTV Người sử dụng có thể điều khiển hoặc phân phối dòng đa phương tiện kết hợp như là ảnh số và video số qua một kênh truyền hình cá nhân cho bạn bè và người thân trong gia đình Với dịch vụ này khách hàng IPTV có thể được cấp dành riêng một kênh truyền hình cá nhân Sau đó, họ có thể upload lên các kênh

đa phương tiện cá nhân đó và lúc này bạn bè và người thân của họ có thể truy cập vào xem ảnh và video Điều này được thực hiện nhờ dịch vụ IPTV

* Quảng cáo theo địa chỉ:

Thông tin liên kết về một tin nhắn hay nội dung media giữa một thiết bị chuyên dụng và khách hàng dựa trên địa chỉ của họ được gọi là “quảng cáo theo địa chỉ” Ở đây, địa chỉ của khách hàng được thu thập bằng cách nghiên cứu

“dạng” của người xem Dịch vụ này có mục đích là xác định xem tin nhắn quảng cáo đó có phù hợp với người nhận hay không Vì vậy, quảng cáo theo địa chỉ cho phép đánh giá trực tiếp và nhanh chóng hiệu quả của các chiến dịch quảng cáo

Sự khoanh vùng người xem là một phương thức của quảng cáo theo địa chỉ Ngay khi IPTV được bật lên, hệ thống truyền hình IP có thể yêu cầu hay nhắc nhở người xem chọn tên của họ từ một danh sách những người dùng đã đăng kí Hồi âm lại, người dùng sẽ muốn chọn tên chương trình họ muốn xem Tên chương trình có một mô tả sơ lược và tin nhắn quảng cáo có thể được lựa chọn phù hợp nhất với thị hiếu của người xem

Lợi nhuận của dịch vụ quảng cáo này có thể lớn hơn từ 10 đến 100 lần so với lợi nhuận khi quảng cáo chung đến người xem theo lối cũ Khả năng gửi các quảng cáo thương mại đến một số lượng người xem quan tâm cho phép các nhà quảng cáo chốt lại ngân sách dành cho quảng cáo của họ Nó cũng giúp nhà quảng cáo thử nghiệm một vài loại hình quảng cáo thương mại khác nhau trên cùng một khu vực địa lí tại cùng một thời điểm

1.5.3 Multicast

Nhờ vào việc sử dụng IP multicast khi cung cấp dịch vụ IPTV, một nhà cung cấp dịch vụ có thể bảo tồn băng thông trong mạng lõi và mạng truy nhập của họ Khi có nhiều hơn một người xem cùng một kênh trong một mạng gia đình, nhà cung cấp có thể chỉ phải phân phối một dòng video Nhưng, khi đó công nghệ mạng gia đình phải có khả năng phân phối một dòng video đó tới nhiều người xem trong nhà

Tưởng tượng xem nếu như tất cả người xem trong cùng một nhà đều xem các kênh khác nhau, như vậy thì IPTV cần cả multicast lẫn unicast Nhưng multicast triển khai nhanh hơn và dễ hơn trong mạng lõi còn unicast thì đòi hỏi kết nối 1-1 từ người dùng đến server

1.5.4 Sự riêng tư và tính bảo mật

Hãy xem tầm quan trọng của tính riêng tư và sự bảo mật đối với người dùng Ở đây mạng gia đình phải là một mạng đóng Đâu là tính bảo mật của người dùng? Đó là: việc truy nhập chỉ cho phép đối với người dùng trong nhà và

chỉ với các thiết bị trong nhà Đây là một nhân tố quan trọng cho mạng gia đình

vì nó sử dụng công nghệ mạng không dây hoặc các công nghệ chia sẻ đa phương tiện Hơn nữa, dữ liệu người dùng trong mạng gia đình sẽ được bảo vệ, không người ngoài hay kẻ thâm nhập nào có thể xem được

Như vậy, IP TV là một dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tầng mạng IP sẵn có, nó mang lại rất nhiều tiện ích cho người sử dụng, dễ dàng triển khai và nâng cấp Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn trên thế giới đã tham gia vào thị trường “triple play” này, họ mang đến cho người xem không chỉ là những chương trình truyền hình truyền thống, mà còn là các dịch vụ theo yêu cầu đa dạng với chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận được Do vậy, có thể thấy IP TV

là một loại hình dịch vụ có tiềm năng phát triển và thu lợi cao

CHƯƠNG 2 CÁC GIAO THỨC TRONG IPTV

Như đã biết, IPTV bao gồm cả truyền hình trực tiếp, multicasting và VoD Yêu cầu của hệ thống là phát IPTV trên một máy tính cá nhân hay trên tivi qua một set top box Nhìn chung, nội dung video là dòng ảnh động được mã hóa theo chuẩn MPEG-2 được phân phối qua IP multicast Đây là phương pháp mà trong

đó thông tin có thể được gửi đến nhiều máy tính cùng một lúc, với chuẩn H264 mới thay thế cho chuẩn MPEG-2 cũ Theo chuẩn của IPTV thì các giao thức được sử dụng là IGMP và RTSP IGMP là version 2, để phát truyền hình trực tiếp và RTSP để phát VoD

Hiện nay, IPTV là công nghệ rất mới, còn loại hình truyền hình truyền thống qua sóng quảng bá, vệ tinh và truyền hình cáp đã có từ lâu Tuy nhiên, có một khả năng cho truyền hình cáp, khi nó được nâng cấp thì nó cũng có thể truyền cả IPTV Một phương thức khác thay thế IPTV là VoD, hiện đang được phát thường xuyên ở Mỹ qua truyền hình cáp sử dụng giao thức quảng bá video

số (DVB- Digital Video Broadcasting), nhưng nó cũng không được định nghĩa là dịch vụ IPTV

IPTV là một dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tầng mạng IP, do đó để nó làm việc đòi hỏi phải có các giao thức hỗ trợ, trong đó quan trọng nhất bao gồm bộ giao thức mạng TCP/IP và các giao thức multicast

2.1 TCP/IP

TCP/IP (Tranmission Control Protocol/Internet Protocol) là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng được hình thành từ những năm 70 Tuy nhiên, khái niệm TCP/IP không chỉ bị giới hạn ở hai giao thức TCP và IP, mà nó còn được dùng để chỉ một nhóm các giao thức có liên quan như UDP, FTP, Telnet, SMTP

2.1.1 TCP

TCP là một giao thức có liên kết, cung cấp khả năng truyền dữ liệu có độ tin cậy cao TCP cung cấp các chức năng chính như sau:

• Thiết lập, duy trì và kết thúc quá trình liên kết giữa hai thực thể

• Phân phát gói tin và đánh số thứ tự các gói dữ liệu để truyền đi một cách tin cậy

• Điều khiển lỗi

• Cung cấp khả năng đa kết nối với các quá trình khác nhau giữa trạm nguồn với trạm đích nhất định thông qua việc sử dụng các cổng

• Truyền dữ liệu song công

Cấu trúc gói tin TCP

Mỗi gói TCP bao gồm phần mào đầu và phần dữ liệu Chiều dài phần header có thể thay đổi từ 20 đến 60 bytes, còn kích thước của cả gói tin có thể lên tới 65535 bytes Thực tế, có nhiều hệ thống không đáp ứng được gói tin lớn nhất của TCP, và kích thước gói lớn nhất có thể là 576 bytes

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Sequence Number Acknowledgement Number Data

Source Port: số hiệu cổng nguồn

Destination Port: số hiệu cổng đích

Sequence Number: số thứ tự của octet dữ liệu đầu tiên của segment (không dùng khi có cờ SYN)

Acknowledgement Number: số thứ tự của octet dữ liệu tiếp theo được gửi đi từ nguồn Dùng trường này khi cờ ACK được thiết lập

Data Offset: số lượng các từ 32 bits của phần header

ACK: cờ báo nhận dữ liệu

EOL: cờ đẩy dữ liệu tức thời

RST: cờ thiết lập lại kết nối

SYN: cờ đồng bộ

FIN: cờ báo không còn dữ liệu từ bên phát

Window: số octet lớn nhất mà bên gửi sẽ chấp nhận

Checksum: mã kiếm soát lỗi

Urgent Pointer: con trỏ khẩn, trường này chỉ đến byte dữ liệu khẩn đầu tiên trong gói

Options: khai báo các o ption của TCP

Padding: phần chèn thêm vào để đảm bảo độ dài phần header luôn là bội của 32 bits

Do TCP cung cấp chế độ truyền tin cậy nên gây ra thời gian trễ lớn, và vì vậy trong IPTV, TCP không được sử dụng làm giao thức phục vụ cho việc truyền dữ liệu, mà sử dụng UDP

2.1.2 Giao thức IP

IP là giao thức trung tâm của TCP/IP, cung cấp các gói lưu chuyển cơ bản

mà thông qua đó các mạng dùng TCP/IP được xây dựng IP cung cấp các chức năng chính sau:

• Định nghĩa cấu trúc các gói dữ liệu là đơn vị cơ sở cho việc truyền dữ liệu trên Internet

• Định nghĩa phương thức đánh địa chỉ IP

• Truyền dữ liệu giữa tầng vận chuyển và tầng mạng

• Định tuyến cho các gói trong mạng

• Thực hiện phân mảnh và hợp nhất các gói dữ liệu, nhờ đó mà dữ liệu có thể truyền qua các mạng có tốc độ khác nhau

Cấu trúc gói IP

Cũng như TCP, mỗi gói tin IP gồm có phần mào đầu và phần dữ liệu, chiều dài header từ 20 đến 60 bytes, chiều dài tổng cộng gói lên đến 65535 bytes, nhưng thực tế, chiều dài lớn nhất gói IP thường chỉ bằng 576 bytes

IP

Các kích thước của header và options trong gói IP cũng tương tự như gói tin TCP, phần header độ dài ít nhất là 5 từ, phần options độ dài nhiều nhất 10 từ Cấu trúc chi tiết gói tin IP như sau:

Source IP Address Destination IP Address

0 - 10 Option Words

Version: chỉ version hiện hành của IP, ở đây là ver4

Header Words: kích thước phần header, đo bằng các từ 32 bits, nhỏ nhất là 5 từ, dài nhất là 15 từ, gồm cả 10 từ phần options Trong RFC 791, trường này gọi là Header Length

Type of Service: cho biết thông tin về loại dịch vụ

Packet Bytes: tổng chiều dài gói IP

Packet ID: giá trị xác định các đoạn phân mảnh của gói dữ liệu, RFC 791 gọi trường này là Identification

Flags: cờ liên quan đến sự phân mảnh gói IP

0 DF MF

Bit cờ đầu tiên để dự trữ, nên thiết lập bằng 0

Bit cờ thứ hai DF: 0= có thể phân mảnh, 1= không phân mảnh

Bit cờ thứ ba MF: 0= đoạn phân mảnh cuối, 1= còn phân mảnh nữa

Fragment Offset: chỉ vị trí đoạn phân mảnh trong gói dữ liệu, được tính theo đơn vị 8 octet (64 bits), đoạn phân mảnh đầu tiên có offset bằng 0

Time To Live: là thời gian tính theo giây mà gói có thể tồn tại trong mạng, mỗi router sau khi xử lý gói xong sẽ giảm trường TTL đi 1, tuy nhiên thực tế trường

này được thiết lập bằng số hops lớn nhất Khi TTL bằng 0, router sẽ hủy gói đi Protocol: chỉ giao thức ở tầng kế tiếp sẽ nhận dữ liệu ở trạm đích, có 256 giá trị

có thể, giá trị thường gặp là TCP=6 hoặc UDP=17

Header Checksum: mã kiểm soát lỗi

Source IP Address: địa chỉ trạm nguồn

Destination IP Address: địa chỉ trạm đích

Option Words: khai báo các lựa chọn tùy chọn

2.1.3 UDP

UDP là viết tắt của User Datagram Protocol, là một trong hai giao thức ở tầng vận chuyển của TCP/IP Khác với TCP, UDP là một giao thức không liên kết, nó không cung cấp cơ chế kiểm soát lỗi nên không truyền dữ liệu tin cậy Bù lại, UDP cho tốc độ truyền cao hơn TCP, do vậy nó được sử dụng trong IPTV

Source: nguồn

Receiver: đích

Copy sent: bản tin được gửi đi

Hình 2.1 So sánh cơ chế truyền gói giữa unicast và multicast

IP multicast phân phối lưu lượng nguồn đến nhiếu đích mà không thêm tải trọng trên đường từ nguồn đến các đích trong khi sử dụng phần băng thông nhỏ nhất so với các kỹ thuật khác Giao thức PIM (Protocol Independent Multicast) cùng với các giao thức hỗ trợ multicast khác cho phép phân phối dữ liệu đến nhiều bên thu một cách có hiệu quả nhất có thể Các ứng dụng đòi hỏi băng thông rộng, như là MPEG video, có thể cần một phần lớn băng thông của mạng Trong trường hợp như vậy, cách duy nhất để gửi đến nhiều người dùng đồng thời

là sử dụng IP Multicast

Multicast dựa trên khái niệm nhóm Một nhóm tùy ý các máy thu là một nhóm thu nhận một dòng dữ liệu xác định Nhóm này không có bất kỳ ranh giới vật lí hay địa lí nào, các host có thể được đặt ở bất kỳ đâu trên mạng Internet Các host muốn nhận dòng dữ liệu phải tham gia vào nhóm nhờ bản tin IGMP, khi đó các host trở thành thành viên trong nhóm và sẽ nhận được dòng dữ liệu

đó

Nhóm multicast được đặc trưng bởi địa chỉ nhóm Multicast Address Các

IP host bất kỳ trong cùng một nhóm có chung một địa chỉ nhóm multicast

2.2.1.2 Địa chỉ IP Multicast

Internet Assigned Numbers Authority (IANA) điều khiển việc cấp địa chỉ

IP multicast Nó đã cấp không gian địa chỉ lớp D cho IP multicast Có nghĩa là tất cả các địa chỉ nhóm multicast sẽ thuộc khoảng từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255 Tuy nhiên, chú ý rằng dải địa chỉ này dành cho nhóm đích, còn địa chỉ nguồn của nhóm multicast luôn là địa chỉ unicast

Địa chỉ cục bộ dành riêng

IANA dành riêng các địa chỉ từ 224.0.0.0 đến 224.0.0.255 cho các giao

thức mạng sử dụng trên một vùng mạng cục bộ Các gói có địa chỉ này sẽ không bao giờ được router chuyển tiếp đi; chúng tồn tại trên một phần mạng cục bộ, và

chúng luôn luôn được truyền đi với TTL bằng 1 Các giao thức mạng dùng

những địa chỉ này để tự động tìm kiếm router và thông tin liên lạc về các dữ liệu định tuyến quan trọng Ví dụ, OSPF dùng địa chỉ 224.0.0.5 và 224.0.0.6 để trao đổi thông tin về trạng thái đường truyền Bảng sau đây sẽ liệt kê một vài địa chỉ thông dụng

Bảng 2.1 Các địa chỉ link cục bộ

Địa chỉ phạm vi toàn cầu

Khoảng địa chỉ từ 224.0.1.0 đến 238.255.255.255 được gọi là những địa chỉ phạm vi toàn cầu Chúng có thể được sử dụng để multicast dữ liệu giữa các

tổ chức thông qua mạng Internet Một vài trong số địa chỉ này được dự trữ cho các ứng dụng multicast qua IANA Ví dụ, 224.0.1.1 được dự trữ cho giao thức Network Time Protocol (NTP)

Địa chỉ phạm vi giới hạn

Khoảng địa chỉ từ 239.0.0.0 đến 239.255.255.255 bao gồm các địa chỉ phạm vi giới hạn hay các địa chỉ thuộc phạm vi hành chính Chúng được định nghĩa trong RFC 2365 là cấp cho một tổ chức nội bộ hay cơ quan nào đó Các router được cấu hình với các bộ lọc nhằm ngăn chặn lưu lượng multicast trong dải địa chỉ này không chảy ra ngoài một hệ thống tự trị hay bất kì domain nào được định nghĩa cho người dùng Trong một hệ thống tự trị hay domain, dải địa chỉ giới hạn có thể được chia nhỏ thêm sao cho ranh giới multicast nội bộ được xác định Điều này cũng cho phép tái sử dụng địa chỉ giữa những domain nhỏ hơn

Địa chỉ cố định

RFC đưa dải địa chỉ 233.0.0.0/8 để dự trữ cho các địa chỉ định nghĩa cố định bởi các cơ quan đã có một số AS dành sẵn Số AS của domain được gắn vào octet thứ hai và thứ ba của dải 233.0.0.0/8 Ví dụ, AS 62010 được viết theo

số hexa là F23A Chia ra hai octet là F2 và 3A, chúng ta có số thập phân là 242

và 58 Chúng ta sẽ có một subnet là 233.242.58.0 sẽ là địa chỉ dành riêng cho AS

62010 sử dụng trên toàn cầu

Địa chỉ multicast lớp 2

Thông thường, card giao tiếp mạng trên một đoạn mạng LAN sẽ chỉ nhận các gói có đích đến chúng hay địa chỉ MAC broadcast Một số phải được đặt sao cho nhiều host có thể nhận cùng một gói và vẫn có khả năng phân biệt giữa các nhóm multicast với nhau IEEE LAN đã cung cấp chuẩn truyền dẫn broadcast và multicast Theo 802.3, bit thứ 0 của octet đầu được dùng để xác định một khung broadcast hay multicast Ví dụ sau sẽ chỉ ra vị trí của bit đó trong một khung Ethernet

Broadcast/multicast bit: bit quảng bá/multicast

Locally administrated address bit: bit địa chỉ được quản lí cục bộ

Hình 2.2 Bit multicast trong khung Ethernet Bit này xác định rằng khung có đích tới một nhóm các host bất kì hay tất

cả các host trên mạng (trong trường hợp địa chỉ broadcast,0xFFFF.FFFF.FFFF)

IP multicast dùng cách này để truyền các gói IP tới một nhóm các host trên một đoạn mạng LAN

Ánh xạ địa chỉ MAC Ethernet

IANA sở hữu một block địa chỉ Ethernet MAC bắt đầu từ 01:00:5E Một nửa block được phân phối cho địa chỉ multicast Điều này tạo ra khoảng địa chỉ Ethernet MAC tương ứng là 0100.5e00.0000 đến 0100.5e7f.ffff Sự phân định này cho phép 23 bits địa chỉ Ethernet tương ứng với địa chỉ nhóm multicast IP Phép ánh xạ đặt 23 bits thấp của địa chỉ nhóm multicast vào 23 bit tương ứng trong địa chỉ Ethernet

Hình 2.3 Ánh xạ từ địa chỉ IP multicast sang địa chỉ MAC Ethernet

Do 5 bits cao hơn của địa chỉ IP multicast bị cắt bỏ trong phép ánh xạ này, kết quả là địa chỉ không phải là duy nhất Thực tế, 32 IDs nhóm multicast khác nhau đều ánh xạ đến cùng địa chỉ Ethernet

32 – IP multicast addresses: 32 bộ địa chỉ IP multicast

Multicast MAC addresses: địa chỉ multicast vật lí

Hình 2.4 Sự không rõ ràng của địa chỉ MAC

2.2.1.3 Cây phân phối multicast

Các router multicast có khả năng tạo ra những cây phân phối điều khiển đường đi cho luồng lưu lượng IP multicast qua mạng, mang dữ liệu đến tất cả máy thu Có hai loại cây phân phối multicast cơ bản là cây nguồn và cây chia sẻ

Trong hình trên có ký hiệu (S,G), nó liệt kê cây SPT, trong đó S là địa chỉ

IP của nguồn và G là địa chỉ nhóm multicast Như vậy, trong ví dụ trên cây SPT

sẽ là (192.1.1.1, 224.1.1.1) Ký hiệu (S,G) có nghĩa là tồn tại một cây SPT riêng biệt cho từng nguồn, như trong ví dụ trên, nếu host B cũng gửi dữ liệu đến nhóm 224.1.1.1 và host A và C là máy thu thì lúc này cây SPT sẽ có kí hiệu là (192.2.2.2, 224.1.1.1)

b Cây chia sẻ

Không giống như cây nguồn có root tại nguồn của chúng, cây chia sẻ sử dụng một root đặt tại điểm lựa chọn nào đó trong mạng Root chia sẻ này được gọi là điểm gặp gỡ “rendezvous point” (RP)

Shared root: root chia sẻ

Notation (*,G): Kí hiệu * là tất cả các nguồn, G là địa chỉ đích multicast

Hình 2.6 Cây chia sẻ

Ví dụ trên mô tả một cây chia sẻ cho nhóm 224.2.2.2 với root đặt tại router

D Khi dùng cây chia sẻ, mọi nguồn phải gửi dữ liệu của chúng đến root, và sau

đó, lưu lượng được chuyển tiếp vào cây chia sẻ để đi đến tất cả máy thu

Ta có, lưu lượng multicast từ các host nguồn A và D đi đến root (router D)

và sau đó đi vào cây chia sẻ đến hai máy thu, host B và host C Bởi vì tất cả các nguồn trong nhóm multicast dùng chung một cây chia sẻ, nên để biểu diễn cây

người ta ký hiệu là (*,G) Trong đó, * có nghĩa là tất cả các nguồn, và G biểu diễn nhóm multicast Vì vậy nên cây chia sẻ ở ví dụ trên được viết là (*, 224.2.2.2)

Cả SPT và cây chia sẻ đều là loop-free Các bản tin được sao lại chỉ khi ở

trên các nhánh cây

Các thành viên trong nhóm multicast có thể tham gia hay rời khỏi nhóm bất cứ lúc nào, nên cây phân phối phải được cập nhật thường xuyên Khi tất cả những bên thu đang hoạt động trên một nhánh cụ thể ngừng yêu cầu dữ liệu, các router loại nhóm đó khỏi cây phân phối và dừng chuyển tiếp lưu lượng cho

nhánh đó Nếu có một máy thu trên nhánh đó lại có yêu cầu dữ liệu multicast, router sẽ điều chỉnh cây phân phối và chuyển tiếp lưu lượng trở lại

Cây đường đi ngắn nhất có ưu điểm trong việc tạo ra đường đi tối ưu giữa nguồn và đích Điều này đảm bảo lượng thời gian trễ trong mạng là tối thiểu khi chuyển tiếp lưu lượng multicast Tuy vậy, để có sự tối ưu này, các router phải duy trì thông tin về đường đi cho từng nguồn Nếu mạng có hàng nghìn nguồn và hàng nghìn nhóm multicast sẽ nhanh chóng dẫn đến bài toán tài nguyên cho router Sự tiêu thụ bộ nhớ cho bảng định tuyến multicast là một yếu tố mà các nhà thiết kế mạng phải chú ý cân nhắc

2.2.1.4 Chuyển tiếp multicast

Trong định tuyến multicast, lưu lượng đi qua mạng dọc theo một đường duy nhất từ nguồn đến đích Một router unicast không thực sự quan tâm đến địa chỉ nguồn, nó chỉ quan tâm về địa chỉ đích và làm cách nào chuyển tiếp lưu lượng về phía đích Router sẽ quét qua bảng định tuyến của nó và sau đó chuyển một bản copy của gói unicast theo hướng đến đích

Trong định tuyến multicast, nguồn gửi dữ liệu đến một nhóm các host bất

kì đặc trưng bởi một địa chỉ nhóm multicast Router multicast phải xác định hướng nào là hướng lên (về phía nguồn) và hướng nào là hướng xuống Nếu có