Tiêu chuẩn mới: Đóng gói MPEG-2 Transport Stream trên giao thức QUIC (MOQT)

Gần đây, Nhóm công tác kỹ thuật Internet (IETF) đã công bố một bản dự thảo quan trọng mở rộng khả năng của giao thức Media Over QUIC Transport (MOQT). Bản dự thảo này tập trung vào việc đăng ký giá trị đóng gói "m2ts", cho phép mang các gói MPEG-2 Transport Stream và M2TS nguồn qua giao thức QUIC. Đây là bước tiến thiết yếu trong việc hiện đại hóa hạ tầng phát sóng, kết nối các định dạng video truyền thống lâu đời với tốc độ và hiệu quả của giao thức truyền tải internet thế hệ mới.

Mở rộng định dạng luồng MOQT (MSF)

Bản dự thảo này mở rộng Định dạng Luồng MOQT (MSF) bằng cách định nghĩa các trường danh mục mới để mô tả các luồng transport-stream. Thay vì định nghĩa một vùng chứa luồng phần tử (elementary stream container) hoàn toàn mới, tiêu chuẩn này bảo toàn luồng gói tin gốc và ánh xạ các gói nguồn liên tiếp vào các MOQT Objects.

Điều này đặc biệt hữu ích cho các nhà xuất bản đã sản xuất đầu ra MPEG-2 Transport Stream dạng gói, bao gồm các nguồn đóng góp (contribution feeds), quy trình làm việc phát sóng và các hệ thống hiện đang phân đoạn luồng transport để phân phối qua HTTP.

Cơ chế đóng gói và xác thực

Theo đặc điểm kỹ thuật mới, một track MOQT được đóng gói m2ts sẽ mang một luồng gói được sắp xếp duy nhất. Tải trọng của mỗi MOQT Object là sự kết nối của một hoặc nhiều gói nguồn hoàn chỉnh. Các nhà xuất bản không được phép chia nhỏ một gói nguồn qua nhiều MOQT Objects.

Đặc biệt, tiêu chuẩn quy định rõ kích thước gói tin:

• Nếu kích thước là 188 octet: Đây là gói MPEG-2 TS tiêu chuẩn.
• Nếu kích thước là 192 octet: Đây là gói nguồn M2TS với tiền tố thời gian 4 octet đi kèm gói TS 188 octet.

Các máy nhận (receiver) bắt buộc phải thực hiện xác thực bằng cách kiểm tra byte đồng bộ (sync byte 0x47) ở vị trí chính xác. Nếu gói tin không vượt qua được xác thực này, nó sẽ bị coi là dữ liệu phương tiện không hợp lệ.

Tối ưu hóa cho luồng trực tiếp (Live) và VOD

Đối với các luồng trực tiếp, tài liệu khuyến nghị các nhà xuất bản nên bắt đầu một MOQT Group mới tại mỗi điểm mà nội dung của Group có thể giải mã độc lập mà không cần tham chiếu đến các Group trước đó. Đối với video, điều này thường có nghĩa là Group bắt đầu tại hoặc trước các gói transport-stream mang một điểm truy cập ngẫu nhiên (random access point).

Khi trường m2tsRandomAccess được đặt là true, Object phương tiện đầu tiên trong mọi Group bắt buộc phải bắt đầu tại một điểm truy cập ngẫu nhiên. Điều này giúp giảm đáng kể độ trễ khi người dùng tham gia vào một luồng phát trực tiếp.

Đối với video theo yêu cầu (VOD), việc gán Group ID và Object ID nên ổn định cho một tài sản nhất định để các bộ chuyển tiếp (relays) và người đăng ký có thể lưu vào bộ nhớ đệm và yêu cầu các phạm vi lặp lại một cách hiệu quả.

Xử lý đa chương trình và chuyển đổi

Một track m2ts lý tưởng chỉ nên mang các gói tin từ tối đa một chương trình MPEG-2, tạo ra một luồng transport đơn chương trình (SPTS). Nếu nhà xuất bản nhận được một luồng transport đa chương trình (MPTS), họ nên tạo ra một track m2ts riêng biệt cho mỗi chương trình mong muốn, lọc các gói nguồn để đảm bảo tính chính xác.

Bản dự thảo cũng quy định chi tiết hành vi khi chuyển đổi giữa các track thay thế (alternate tracks) để hỗ trợ Adaptive Bitrate (ABR). Người nhận phải xử lý việc chuyển đổi giữa các track như một sự gián đoạn của luồng gói và phải khởi tạo lại quá trình khôi phục đồng hồ hệ thống (STC) bằng giá trị PCR đầu tiên nhận được trên track mới.

Tầm quan trọng đối với ngành công nghệ

Việc tích hợp MPEG-2 Transport Stream vào QUIC đánh dấu sự hội tụ giữa công nghệ phát sóng truyền thống và internet. QUIC, với khả năng giảm độ trễ và chuyển đổi mạng mượt mà, kết hợp với tính phổ biến của MPEG-2 trong ngành truyền hình, sẽ mở ra cơ hội mới cho việc phân phối nội dung chất lượng cao (OTT) và các dịch vụ phát trực tiếp dựa trên đám mây.

Đặc điểm kỹ thuật này hiện đang trong giai đoạn thảo luận và dự kiến sẽ thay đổi, thay thế hoặc làm cũ bởi các tài liệu khác bất cứ lúc nào trước khi trở thành RFC chính thức.