CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ IPTV
1.5 Cơ chế truyền nhận dữ liệu trong IPTV
1.5.3 Lớp dòng truyền tải
Lớp tiếp theo trong mô hình truyền thông IPTV làm nhiệm vụ tạo nên dòng truyền tải, bao gồm 1 dòng liên tiếp các gói. Những gói này thường được gọi là gói TS (Transport Stream-dòng truyền tải), đƣợc tạo ra bằng cách ngắt các gói PES
Program ID
8bit 16 bit Video data
1bit transport
error indicator synchronizatio
1bit payload unit-start indicator
1 bit transport
priority
2bit scrambling
controller
2 bit Adaption field controll
4bit Continuity counter Adaption field
Hình 1.14 Cấu trúc TS header
Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng dịch vụ SVTH: HUỲNH HỮU LỢI IPTV trên nền mạng truy nhập cáp đồng
thành các gói TS có kích thướt cố định là 188 byte độc lập với thời gian. Sử dụng thời gian độc lập này làm giảm khả năng mất các gói tin trong quá trình truyền và giảm ồn. Mỗi gói TS bao gồm 1 trong 3 định dạng truyền thông: dữ liệu, âm thanh, hình ảnh. Do đó, các gói TS mang cố định một loại hình truyền thông. Mỗi gói TS bao gồm 184 byte payload và 4 byte header. Các thành phần của TS header đƣợc mô tả trong Hình 1.14
Chức năng của các trường được trình bày ở bảng 1.3 như sau:
Bảng 1.3 Chức năng các trường của TS header
Tên trường Chức năng Trường đồng bộ
(Continuity counter)
Phần header thường bắt đầu bằng các bit đồng bộ (8bit) thường là các bit 0. Trường này dùng để xác định điểm bắt đầu của 1 gói IPTV.
Trường chỉ thị lỗi (transport error indicator)
Bit cờ này sẽ chỉ ra 1 lỗi (nếu có) liên quan đến dòng truyền tải.
Trường chỉ thị điểm bắt đầu khối truyền tải (payload
unit-start indicator)
Bit cờ này sẽ chỉ ra 1 điểm bắt đầu của khối truyền tải.
Mức ƣu tiên truyền tải (transport priority)
Khi đặt cờ này sẽ chỉ ra mức ƣu tiên khối payload.
Program ID Là trường quan trọng nhất dùng 16 bit để xác định ID chương trình. Nó sẽ chỉ ra gói nào thuộc dòng nào. Các gói thuộc dòng nào thì sẽ có cùng ID chương trình. Bộ phân kênh trong thiết bị của người sử dụng dùng thông tin để phân biệt các loại gói khác nhau, chú ý rằng các gói null có ID chương trình =8191. Các gói không có ID chương trình sẽ bị thiết bị nhận IPTV loại bỏ.
Điều khiển tranh chấp truyền tải (scrambling controller)
2 bit của trường này sẽ cho biết trạng thái mã hóa của phần payload gói truyền tải.
Trường điều khiển thích nghi (Adaption field controll)
Trường 2 bit này cho biết liệu header của gói dữ liệu có liên quan tới dòng truyền tải có bao gồm trường thích nghi và payload hay không.
Bộ đếm tiến (Continuity counter)
Bộ đếm tiến sẽ đếm tăng lên 1 khi 1 gói dòng truyền tải đi với cùng 1 ID chương trình. Nhờ đó có thể xác định được nếu có mất hoặc bị lặp gói. Điều này có thể ảnh hưởng đến hình ảnh.
Trường thích nghi (Adaption field)
Trường này có thể có hoặc không có trong header.
Trường thích nghi này bao gồm nhiều thông tin khác nhau được sử dụng để định thời và điều khiển. Ngay sau khi đồng bộ, việc giải mã MPEG đƣợc tiến hành.
Video data Chứa dữ liệu của video đã đƣợc nén.
Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng dịch vụ SVTH: HUỲNH HỮU LỢI IPTV trên nền mạng truy nhập cáp đồng
1.5.4 Lớp giao thức truyền tải thời gian thực RTP (Real-time Transport Protocol) Lớp tùy chọn này đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Lớp này hoạt động nhƣ một lớp trung gian giữa các nội dung đƣợc nén MPEG -2, H.246/AVC ở lớp cao hơn và lớp thấp hơn trong mô hình IPTV. Giao thức RTP là lõi của lớp này và thường là khối cơ sở hỗ trợ truyền dòng nội dung theo thời gian thực qua mạng IP.
Giao thức truyền tải thời gian thực phân phát các dòng âm thanh và hình ảnh bằng cách đóng gói các nội dung này trong một định dạng riêng biệt đƣợc gọi là gói. Mỗi gói bao gồm các phần header và payload (dữ liệu IPTV). Để sử dụng hiệu quả băng thông, phần payload thường bao gồm nhiều hơn 1 gói MPEG –TS.
Chi tiết các trường khác nhau được minh họa trong Hình 1.15 và Bảng 1.4
Bảng 1.4 Chức năng các trường trong lớp RTP Version
Padding
Extension
CSRC count Marker
Payload Type
SSRC
Sequence number
Time stamp CSRC list
Hình 1.15 Cấu trúc lớp truyền tải RTP
Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng dịch vụ SVTH: HUỲNH HỮU LỢI IPTV trên nền mạng truy nhập cáp đồng
Tên trường Chức năng
Version Trường này xác định phiên bản RTP được
dùng trong gói IPTV.
Padding Trường này xác định có byte đệm trong gói
RTP hay không.
Extension Nếu bit này đƣợc đặt là 1 thì phần mở rộng theo ngay sau tiêu đề cố định
Tổng số nguồn gói CSRC Trường này chứa thông tin số bộ nhận diện CSRC có trong gói.
Marker Chức năng của nó đƣợc xác định bởi mô tả
RTP, thường được sử dụng để xác định ranh giới khung.
Payload Type Trường này chứa thông tin về định dạng
payload của IPTV. Ví dụ giá trị 34 chỉ ra nội dung video đƣợc mã hóa sử dụng H.263.
Sequence number Trường này giúp tìm ra những gói bị mất, lỗi, giúp cho IPTVCD sắp xếp lại các gói đƣợc gửi tới không theo thứ tự, xác định đúng kích thướt gói không đúng và chỉ ra gói bị lặp. Giá trị trong trường được tăng lên một mỗi lần một gói RTP đƣợc gửi qua mạng. Khi dòng IPTV bắt đầu, một giá trị bất kì được gán cho trường này để giảm rủi ro bị hacker tấn công.
Times stamp Trường này giữ dấu thời gian của gói, được khởi tạo từ một đồng hồ đáng tin cậy. Trường này đƣợc sử dụng để thêm vào các gói âm thanh và hình ảnh theo đúng thứ tự thời gian của dòng IPTV.
SSRC (nguồn đồng bộ) Mục đích của trường này để chỉ ra nguồn đồng bộ trong mạng IPTV. Trường này thường sử dụng kết hợp với số thứ tự gói để sửa những vấn đề xảy ra trong chuỗi IPTV.
CSRC list Mục đích của trường 32 bit này để chỉ ra
những nguồn video và audio góp vào payload IPTV.