(Multimedia Communication) - quocdinhtv.files.wordpress.com · Đặc điểm hệ truyền thông đa phương tiện trên mạng IP Gii thiệu công nghệ truyền số liệu

Chương 4: Truyên dư liêu đa phương tiên … 1

TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN(Multimedia Communication)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

Giảng viên: Ths. Trân Đăc Tôt – Khoa CNTT

Email: [email protected]

Website: www.oktot.com

Facebook: https://www.facebook.com/oktotcom/

mailto:[email protected]

http://www.oktot.com/

https://www.facebook.com/oktotcom/


NÔI DUNG MÔN HỌC

Chương 1: Tổng quan truyên thông đa phương tiện

Chương 2: Đặc tính, yêu cầu cua dư liệu đa phương tiện

Chương 3: Cac chuân nen dư liệu đa phương tiện

Chương 4: Truyên dư liệu đa phương tiện

Chương 5: Cac ưng dung truyên thông đa phương tiện


CHƯƠNG 4: TRUYỀN DƯ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN

Đặc điểm hệ truyền thông đa phương tiện trên mạng IP

Giới thiệu công nghệ truyền số liệu tốc độ cao

Các giao thức truyền thông đa phương tiện

Kỹ thuật truyền dòng dữ liệu đa phương tiện

Truyền đơn hướng, đa hướng (Unicast, Multicast)


Muc đich:

Giới thiệu Nguyên tắc các giao thưc truyên dư liệu đa phương tiện

Trinh bay cac giao thưc thiết lập cuộc gọi,

Trinh bay cach quan ly dư liệu đa phương tiện

Yêu cầu: Sinh viên nắm vưng

Nguyên tắc các giao thưc truyên dư liệu đa phương tiện.

Các giao thưc streaming chuyên biệt

Các giao thưc thiết lập cuộc gọi.

Cach quan ly dư liệu đa phương tiện

MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU










Mạng hệ thống truyên thông đa phương tiện cần đap ưng yêu

cầu có số lượng thuê bao lớn (ví du mạng điện thoại,

Internet,…), diện rộng và kha năng tương tác thời gian thực

Yêu cầu truyên thông phai kết hợp truyên nhiêu loại thông tin

có đặc tính vật lý khác nhau trên cùng một đường truyên

Ảnh, video, âm thanh tiếng nói, văn ban, có dai phổ rất

khác nhau và có yêu cầu khác nhau vê tốc độ, độ trễ

Kỹ thuật truyên video có khác nhau theo yêu cầu ưng

dung…



Các vấn đề của hệ thống truyền số liệu đa phương tiện

Xử lý dư liệu đa phương tiện: mã hóa nén, đồng bộ

Chồng đa thưc, đóng gói DL, KT truyên dòng dư liệu

Yêu cầu vê giá thành kha thi và đam bao chất lượng QoS

tại máy người dùng cam nhận thông tin









Giới thiệu các công nghệ đường truyền số liệu đa phương tiện

ADSL (Asymmentrical Digital Subscriber Line)

FTTH


ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line)

Tốc độ truyên không đối xưng

Đường truyên vật lý: cáp đôi dây đồng xoắn (Twisted-pair

copper wire).

Truyên video, âm thanh, anh theo một chiêu, các tín hiệu điêu

khiển được truyên theo chiêu ngược lại trên cùng một đường


ADSL


ADSL


FTTH


Các công nghệ đường truyền vật lý

Twisted-pair copper wire: Cáp đôi dây đồng xoắn, khi kết hợp

với các vi mạch VLSI và VHSIC cho phép thực hiện bằng mạch

cưng các chưc năng: mã hóa, điêu chế, truyên dư liệu, nhận

giai điêu chế, giai mã tín hiệu số và lọc nhiễu sửa méo khi

truyên, đạt tốc độ truyên cao.

Cáp đồng truc (Coaxial cable): CATV (Community Access TV

system), dai tần rộng (Broadband), hệ thống truyên hình


Các công nghệ đường truyền vật lý

ATS (Anolog Transmission System): Hệ thống truyên tín

hiệu liên tuc video trên đường truyên dai tần hẹp

Ưu điểm: Thực hiện đơn gian, giá thành rẻ, trên mộtđường truyên đồng thời 2 dòng, dòng tín hiệu video và tínhiệu đồng bộ, dễ dàng truy cập vào hệ CATV, truyênkhoang cách xa.

Nhược điểm: Cần thêm tầng khuếch đại khi ở khoang cáchxa, khó tương thích các hệ thống số, đơn vị đầu cuối phaixác định

Mạng cáp quang (fiber optic cable): FDDI, SONET

Mạng không dây (Wireless): Truyên sóng radio, sóng viba


Công nghệ mạng truyền dữ liệu đa phương tiện

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Frame Relay


FDDI

Công nghệ FDDI: Chuân cho các mạng cáp quang, dùng cho mạng LAN,MAN, WAN, theo chuân ISO 9314

Các đặc tính cua công nghệ mạng FDDI

Thông lượng lớn

Kiến trúc mạng vòng kép, các kiểu mạng Ethernet, Token-Ring,

DECNet, TCP/IP

Phương pháp truy cập có điêu khiển: Dùng thẻ bài

Đường kính một vòng khoang 31 km, khoang cách lớn giưa hai nút là 2

km

Địa chỉ: 16 bit, 48 bit, chuân IEEE 802.2

Giao thưc chu yếu: TCP/IP

Mã dư liệu: 4B/5b-NRZI


Mạng FDDI

Kiến trúc mạng FDDI

Tầng quan lý gồm 2 tầng con: PMD (Physical Medium

Dependent) và PHY (PHY sucal layer protocol)

Tầng liên kết dư liệu gồm 2 tầng con: MAC (Medium Access

Control) và LLC (Logical Link Control)

Tầng quan lý trạm SMT (Station Management): Quan lý hai

kiểu dịch vu: đồng bộ/không đồng bộ


Mạng FDDI

Mạng FDDI và vấn đề truyền thông đa phương tiện

Với thông lượng 100 Mb/s, mạng FDDI có thể truyên số

liệu đa phương tiện nhưng bị hạn chế va không phai luôn

luôn đam bao tốc độ theo yêu cầu

Trong kiểu truyên đồng bộ, thời gian truy nhập chậm

Giá thành “backbone” cao



Mạng ATM và vấn đề truyền thông đa phương tiện

Mạng ATM kết hợp với công nghệ mạng B-ISDN

(Broadband Integrated Services Digital Network) nhằm

thực hiện dồn kênh và chuyển mạch với tốc độ cao, độ trễ

nhỏ

Mạng ATM cho phép đap ưng với yêu cầu truyên thông đa

phương tiện vì có kha năng truyên mọi loại dư liệu thông

tin, tốc độ truyên và xử lý cao, đạt tới thông lượng vài trăm

Mb/s



Kiến trúc mạng ATM

Mạng ATM bao gồm tập hợp các nút đầu cuối CPF và các

trung gian chuyển mạch ATM (ATM Switches), được kết nối

theo nguyên tắc điểm-điểm và điểm-đa điểm

Có 2 loại giao diện: UNI (User-to-Network Interface) và

NNI (Network-to-Network Interface), tham số VPI để định

danh đường ao, tham số VCI để định danh kênh ao





Tế bào ATM: Đơn vị dư liệu truyên với kích thước cố định là 48 byte + 5

byte thông tin điêu khiển, tế bào UNI khác với NNI

Kết nối: Công nghệ truyên theo kiểu “hướng kết nối”

Kết nối trong mạng được thực hiện bởi VC (Virtual Chanel) và VP

(Virtual Path) dự trên các chuyển mạch nhanh ATM Switch


Truyền số liệu trong mạng ATM

Nguyên tắc thiết lập kết nối

Thiết bị đầu cuối N1 gửi yêu cầu đến UNI, UNI truyên yêu

cầu đến mạng

Gia thiết mạng chọn đường A-B-C-D: Mỗi nút sẽ dùng

nhưng VC mà hiện không sử dung để kết nối, ví du A chọn

VC1, tế bào dư liệu từ N1 sẽ mang nhãn VC1 khi đi ra khỏi

A

Nút A gửi tế bào dư liệu tới B, B sẽ thay đổi VC1 thành VC2

và gửi tới C

Tại nút C, VC2 được kết hợp với VC3 và gửi đến D


Truyền số liệu trong mạng ATM

Nguyên tắc thiết lập kết nối

Tại nút D, VC3 được kết hợp với VC4, nút D sẽ kiểm tra

thiết bị đầu cuối N2, nếu UNI cua N2 rỗi thì tế bào được

mang nhãn VC4 để gửi đến N2. Như vậy N2 sẽ dùng VC4

để kết nối với nút D

D sẽ gửi lại tế bào đến C, C kết hợp VC4 với VC3 gửi đến B,

B kết hợp VC3 với VC2 gửi đến A, A kết hợp VC2 với VC1

chuyển đến N1. Như vậy sự kết nối giưa N1 và N2 được

thiết lập


Truyền số liệu trong mạng ATM (tiếp)

Khi kết nối được thiết lập, N1 gửi số liệu tới đường truyên vàcác giá trị tham số VCI/ VPI được tra tự do để phuc vu cho kếtnối khác

Khi đường kết nối được thiết lập, tất ca các tế bào được

truyên liên tiếp trên cùng một kênh ao, đam bao các tế bào

được truyên theo trình tự liên tiếp đến nơi nhận

Các tham số cua chất lượng dịch vu truyên: Tốc độ truyên

dẫn, mưc độ mất tế bào, độ trễ, độ trễ biến thiên

Vẫn có thể xay ra tắc nghẽn mạch trong mạng ATM

Đường truyên vật lý: SONET/SDH


Kỹ thuật Frame Relay

Đơn vị dư liệu truyên có kích thước thay đổi, gọi là frame,

khuôn dạng cua Frame Relay gần giống frame HDLC, khác ở

phần thông tin điêu khiển

Thông lượng: 2 Mb/s, có thể dùng cho truyên thông đa

phương tiện

Tại mỗi nút mạng có chương trình điêu khiển “Frame hanler”

thực hiện chọn đường đơn gian, nhanh cho các frame và thực

hiện phát hiện lỗi. Việc sửa lỗi được thực hiện tại nút đich

Vấn đê tắc nghẽn đường truyên









Multimedia Streaming?

Streaming Server Client/Receiver

Storage Device

Compressed

Video

Compressed

Audio

Multimedia

Streaming

Protocols

Transport

Protocols

Raw

Video

Raw

Audio

Internet

Video

Decoder

Multimedia

Streaming

Protocols

Transport

Protocols

Audio

Decoder

• Multimedia Streaming: Clients request audio/video files from servers and pipeline reception over the network and display

User’s perspective:

• Quick start without waiting for

full download.

•Coming continuously without

interruption.

•VCR operation (pause, resume,

fast forward, rewind, etc.)



Cac giao thưc trên mạng IP: TCP, UDP

Giao thưc truyên thông thời gian thực

RTP: Real time Tranfer Protocol

RTCP: Real time Control Protocol

Protocole RTSP: Real time Streaming Protocol

RSVP: Real time Reservation Protocol

SAP: Session Announcement Protocol

SDP: Session Description Protocol

SIP: Session Initiation Protocol



Cac giao thưc khac

TP5

TP++

XTP (eXpress Transport Protocol)

NETBLT (NETwork Block Transfert) - MIT


Phân loại các giao thức truyền thông đa phương tiện

Phân chia theo tâng

Tầng ưng dung: RTP/RTCP, SIP, SAP, RTSP,…

Tầng truyên tai: TCP, UDP

Tầng mạng: IP

Phân loại theo chức năng

Cac giao thưc truyên dư liệu: RTP, RTSP

Cac giao thưc điêu khiển: RTCP, RTSP, SIP

Chông giao thức va chuân

H323, SIP


Khung giao thức truyền thông đa phương tiện

Internet

Compressed

Video/Audio

IPv4, IPv6

UDP

RTP Layer

Data Plane Control Plane

RTCP Layer RTSP Layer

TCP


Giao thức truyền thông thời gian thưc RTP/RTCP

Giao thưc RTP/RTCP la cặp giao thưc ở tầng ưng dung, chạy

trên nên UDP/IP

Được thiết kế bởi tổ chưc IETF va hiện nay đa trở thanh chuân

khuyến nghị ITU-H323 cho hội nghị đa phương tiện.


RTP được thiết kế phiên ban đầu năm 1992

RTP được thiết kế độc lập với các giao thưc ở tầng thấp hơn.

Trên Internet các gói tin RTP được chuyển đi bằng giao thưc UDP.

Có thể thực hiện dồn (multiplexing) nhiêu luồng dư liệu RTP trong 1 máy

(mỗi luồng dùng 1 cổng UDP).

RTP cũng hỗ trợ ca vận chuyển đơn tuyến (unicast) và vận chuyển đa

tuyến (multicast) như IP multicast.

RTP định nghĩa một giao thưc điêu khiển gọi là RTCP (RTP control

protocol) để cung cấp các chưc năng điêu khiển như: đồng bộ hóa, báo

cáo thống kê gói tin nhận vê,…..

Giao thức Realtime Transport Protocol (RTP)


• V: là số phiên ban. với phiên ban hiện tại V=2.

• P là bit padding, bit này bật khi có padding bytes.

• Bit X được bật nếu có 1 header mở rộng sau header cố định này.

• CC là số lượng contributing source identifier sau header cố định này.

• M được dùng như 1 bộ phận đanh dấu, định nghĩa bởi 1 profile

• PT là kiểu cua payload, được định nghĩa trong profile.

Giao thức Realtime Transport Protocol (RTP)

Định dạng của gói tin RTP header.


RSTP là giao thưc ở tầng application được thiết kế để điêu khiển sự truyên

dư liệu đa phương tiện (như play, pause, seek) với thông tin thời gian đi

kèm (như audio, video).

Giao thưc này độc lập với các giao thưc ở tầng thấp hơn, do đó nó có thể

được thực hiện trên TCP hoặc UDP hoặc giao thưc khác ở tầng giao vận.

Cú pháp cua RSTP gần giống như cú pháp cua HTTP/1.1, do đó dễ thực

hiện và triển khai. Tuy nhiên nó có một số điểm khác nhau quan trọng:

Thư nhất: RSTP là giao thưc stateful, do đó yêu cầu client duy trì

thông tin vê phiên streaming qua các request RSTP.

Thư hai: ca RSTP client và server đêu có thể đưa ra RSTP request.

Giao thức Real-time Transport Control Protocol (RTCP)


Giao thức Real-time Transport Control Protocol (RTCP)

Giao thức trao đổi trong một phiên streaming media


Real Time Streaming Protocol (RTSP)

SETUP rtsp://xxxxxxxxx:554/rtsp.wav/streamid=0 RTSP/1.0

CSeq: 3

Transport: rtp/avp;unicast;client_port=6970-6971

RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 3

Date: Thu, 29 May 2003 19:30:44 GMT

Session: 9978-3

Transport: rtp/avp;unicast;client_port=6970 6971;server_port=10620-10621


Real Time Streaming Protocol (RTSP)


Quality of Service – Use of RSVP

AccessAccess

Backbone

Diffserv Region

Per flow policing

DSCP marking Classify & schedule

based on DSCP

RSVP signalling

Trust Boundary

RSVP is used for signaling end to end

(admission control based on bandwidth, QOS requirements)


Giao thức H323


Chuân H.323 cung cấp một cơ sở cho các cuộc liên lạc audio, video, và dư

liệu khác xuyên qua các mạng nên tang IP, bao gồm ca Internet.

Ban đặc ta kỹ thuật H.323 được thông qua vào năm 1996 bởi ITU. Và có

nhiêu phiên ban, phiên ban thư 7 được thông qua vào năm 2009.

H.323 thiết lập các chuân nén và giai nén cho các luồng dư iệu audio và

video, đam bao rằng các thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau sẽ có sự

hỗ trợ chung ở một phạm vi nào đó.

H.323 được thiết kế để chạy ở tầng trên cùng cua các hạ tầng mạng

thông dung.

Giao thức H323


H.323 không bị trói buộc vào bất kỳ phần cưng hoặc hệ điêu hành nào.

H.323 có thể hỗ trợ các hội nghị gồm ba hoặc nhiêu hơn các điểm tham

gia mà không cần một đơn vị điêu khiển đa điểm (multipoint control unit –

MCU) chuyên biệt.

H.323 đưa ra cách giai quyết vấn đê băng thông khi truyên Video va audio

bằng cách cung cấp sự quan lý băng thông.

H.323 hỗ trợ truyên gửi multicast trong các hội nghị đa điểm.

H.323 rất linh hoạt va hỗ trợ tốt cac hội nghị liên mạng.

Ví du, H.323 thiết lập một phương tiện liên kết các hệ thống destop trên

mạng LAN với nhóm các hệ thống trên nên tang ISDN

Giao thức H323


Giao thức H323

H .323

Terminal

H .323

MCU

H .323

Gatekeeper

H .323

Terminal

H .323

Terminal

H .323

Gateway

GSTN B - ISDNN - ISDNGuaranteed

QOS LAN

V.70

Terminal

H.324

Terminal

Speech

Terminal

H.322

Terminal

Speech

Terminal

H.320

Terminal

H.321

Terminal

H.321

Terminal

H.323

H.310 Terminal

operating in

H.321 mode

Mô hình tổng quan kiến trúc H.323


Giao thức H323

Mô hình lý thuyết hoàn chỉnh của ngăn xếp giao thức chứa trong H.323 terminal


Giao thưc H.225 phuc vu trong quá trình thiết lập và huy bỏ cuộc gọi.

Giao thưc H.225 RAS (Registration/Admision/Status) thực hiện các chưc

năng đăng ký, thu nhận, … với gatekeeper.

Giao thưc Q.931 là giao thưc báo tín hiệu cuộc gọi được kế thừa từ mạng

PSTN. Việc sử dung giao thưc này giúp việc hoạt động tương tác giưa

mạng chuyển gói mà H.323 hỗ trợ với mạng PSTN được dễ dàng hơn.

Giao thưc RTP/RTCP để truyên và quan lý các luồng audio, video,… Một

terminal H.323 cũng có thể được trang bị thêm các tính năng như:

Mã hóa và giai mã các tính hiệu audio, video.

Hỗ trợ giao thưc T.120 phuc vu trao đổi thông tin số liệu.

Tương thích với MCU để hỗ trợ các cuộc gọi hay hội nghị đa điểm.

Giao thức H323


Session Initiation Protocol (SIP) là một giao thưc tín hiệu (signaling

protocol) định nghĩa bởi Internet Engineering Task Force (IETF - 1996),

Được sử dung rộng rãi cho việc điêu khiển các phiên liên lạc đa phương

tiện như là các cuộc gọi thoại và video trên giao thưc IP.

SIP: Session Initiation Protocol [RFC 3261]


SIP là giao thưc ở tầng ưng dung (Application Layer) theo mô hinh OSI để

thiết lập phiên truyên thông bao gồm:

Định vị đich (user location)

Xac định kha năng (user capability)

Xac định đich săn sang va tham số truyên tai dư liệu media (user

availabilty)

Mở phiên thiết lập cuộc gọi (call setup)

Quan ly phiên (Session management)

Xử ly cuộc gọi (call hadling)

Kết thuc phiên (session close)



Ban thân SIP không định nghĩa toan bộ giao thưc truyên thông, SIP được

thiết kế dưới dạng cac thanh phần cho phep kết hợp với cac giao thưc

khac để tạo nên kiến truc truyên thông hoan chỉnh

SIP được kết hợp với DNS, RTP/RTCP, SRVP, SDP,…

SIP được thiết kế độc lập với tầng vận chuyển (Transport layer) va không

quan tâm tới dư liệu.

SIP sử dung chu yếu UDP, hoạt động trên nên IPv4 va IPv6



Kiến truc gồm 2 thanh phần cơ ban:

User Agent (UA)

User Agent Server (UAS): server nhận, xử ly cac yêu cầu

User Agent Client (UAC): Client người dung, sinh cac yêu cầu

Network Server (NS)

Proxy Server (PS): nhận va xử ly trước khi tiếp tuc truyên

Redirect Server (RS): gởi cac yêu cầu đến PS gần nhất

Location Server (LS): server định vị, cung cấp cach xac định địa chỉ

miên va người dung

Registration Server (RG): server đăng ky

Các thanh phân kiến trúc hệ thống SIP


Kiến trúc hệ thống SIP


Hoạt động cua SIP dựa trên việc trao đổi cac thông điệp ban tin

(message) giưa cac thực thể trong hệ thống cac ban tin dưới dạng văn

ban text tuân theo định dạng RFC 2822 tương tự HTTP

Địa chỉ SIP có định dạng: sip: user@domain

User: tên hoặc số điện thoại

Domain: tên miên hoặc địa chỉ IP

VD:

SIP: [email protected]



Thông điệp SIP

MESSAGE sip:[email protected] SIP/2.0Via SIP/2.0/UDP lab.mendeleev.org:5060;branch=z9hG4bK3Max-Forwards: 70To: <[email protected]>From: “D. I. Mendeleev” <[email protected]>;tag=1865Call-ID: 93847197172049343CSeq: 5634 MESSAGESubject: First RowContact: <sip:[email protected]>Content-Type: text/plainContent-Length: 10

Ví dụ một bản tin MESSAGE

mailto:[email protected]


Thiết lập cuộc goi qua Proxy SIP server



1. User initiates a call by dialing a Called Party address digits.

2. PSTN formulates an ISUP Initial Address Message (lAM) and

sends it to the Signaling Gateway.

3. Signaling Gateway converts the IAM to a SIP Invite message

and sends to the SIP Proxy Server corresponding to the Called

Party.

4. SIP Proxy Server forwards the SIP Invite message to the Called

Party User Device.



5. User Device starts ringing and responds to the SIP Proxy

Server with SIP 180 Ringing message.

6. SIP Proxy Server forwards the SIP 180 Ringing message to the

Signaling Gateway.

7. Signaling Gateway converts the SIP 180 Ringing message to an

ISUP Address Complete Message (ACM) and sends it to the PSTN.

8. PSTN then sets up the Time Division Multiplexing (TDM) Voice

path to the Media Gateway.



9. Media Gateway converts the TDM Voice path to the RTP

stream in IP and sets up the RTP path to the User Device.

10. When Called Party answers the call, the Called Party User

Device sends a SIP 200 OK message to the SIP Proxy Server.

11. SIP Proxy Server forwards the SIP 200 OK message to the

Signaling Gateway.

12. Signaling Gateway converts the SIP 200 OK message to an

ISUP Answer Message (ANM) and sends it to the PSTN




INTERNET TELEPHONY PROTOCOLS






Kỹ thuật truyền dữ liệu đa phương tiện



Phương pháp truyền File (Download and Play) – phương

phap kinh điển (Traditional DBMS): toan bộ dư liệu audio-

video được tich hợp va lưu trư trong khuôn dạng file, toan bộ

file phai được truyên tai “Download” đến nơi nhận trước khi

trinh diễn (play back).

Truyền (download) luy tuyến (Progressive Download

File/Decompression): Download va truyên dần dần cac

thanh phần va thể hiện



Dòng dữ liệu (Data Streaming – DSMS) từ Server được nen,

đóng gói va được truyên đi liên tuc khi có cac yêu cầu truy

cập dư liệu video-audio, phia Client nhận dư liệu mở gói, giai

ma, trinh diễn liên tuc ngay trong qua trinh đang truyên dong

va đam bao thời gian thực khi thể hiện trinh diễn.

Phương pháp truyền trang: ở mỗi thời điểm (Page at

time): cac trang dư liệu được truyên liên tiếp theo yêu cầu

Client nhận.



Khái niệm

Truyên dong dư liệu la kỹ thuật truyên dư liệu ma trong đó

dư liệu được client nhận va hiển thị một cach liên tuc,

đồng thời với qua trinh gởi từ phia server.

Ơ phia server, dong dư liệu được đưa vao mạng như một

dong chay liên tuc gồm cac gói dư liệu có thư tự. Dư liệu

được đưa vao mạng như một dong liên tuc với cac kỹ

thuật đóng gói dư liệu va nhịp truyên

Kỹ thuật truyền dòng dữ liệu (Data Streaming)


Kỹ thuật truyền dòng (Data Streaming)

Cấu truc hệ thống sử dung “Streaming Server”.

Sử dung giao thưc UDP

Qua trinh truyên dư liệu đồng thời với qua trinh trinh diễn

tại nơi nhận

Truyên dư liệu với tốc độ phu hợp tốc độ trinh diễn file.

Dư liệu trinh diễn xong không lưu trư ở thiết bị vật ly

Kỹ thuật truyền dòng dữ liệu (Data Streaming)


Nguyên tắc truyền dòng dữ liệu(Data Streaming)






Tranditional DBMS – data stored in finite, persistent data sets

Data Streaming-DSMS (Data Stream Management Syetem): data

input network as continuous, ordered data streams

Cac kỹ thuật nên:

Xử ly dư liệu: nen dư liệu, đồng bộ, tich hợp dư liệu

Phân gói dư liệu (ALF – Application Level Framing)

NDU (Network data unit)

ADU (Application data unit)

Tạo dong cac gói dư liệu, đưa lên mạng liên tuc theo nhịp

Phương thưc truyên: Unicast, Multicast

Chất lượng dịch vu – QoS truyên thông đa phương tiện.

Các vấn đề kỹ thuật trong truyền dòng dữ liệu (Data Streaming)


Ưu điểm của Streaming qua HTTP:

Thư nhất: Khi webserver được dùng để phuc vu nội dung đa phương

tiện, nhà cung cấp dịch vu không cần phai đầu tư thêm media server

chuyên dung.

Thư hai: việc triển khai đơn gian và lưu lượng mạng được coi như lưu

lượng cua dịch vu web và cho phép nó trở nên trong suốt với firewall

và gateway.

Thư ba: với sự hỗ trợ dịch vu HTTP rộng rãi giúp nâng cao tính tương

thích với các ưng dung client. Hầu hết các chương trình media player

hỗ trợ thêm pseudo-streaming qua giao thưc HTTP/TCP ngoài giao

thưc streaming cua riêng nó.

Truyền dòng dữ liệu với HTTP


Nhươc điểm của Streaming qua HTTP:

Nhược điểm cua việc streaming qua HTTP/TCP là hiệu năng

(performance).

Truyền dòng dữ liệu với HTTP


Streaming với băng thông va lưu trữ

Băng thông rộng tốc độ từ 2,5 Mbit /s trở lên được khuyến khích cho việcstreaming phim điện anh.

Ví du: AppleTV, GoogleTV hoặc SonyTV Blu-ray Disc Player, sử dung khoang10 Mbit/s cho các nội dung độ nét cao HD.

Kích thước lưu trư Streaming media được tính bằng băng thông đểStreaming và chiêu dài cua các tập tin Media, bằng cách sử dung công thưcsau đây (cho một người dùng duy nhất và tập tin):

Kích thước lưu trữ (MB) = chiều dài (tính bằng giây) × tỷ lệbit (bit / s) / (8 × 1024 × 1024)

Ví du:

Một giờ video được mã hóa ở 300 kbit /s (đây là băng thông video điển hìnhvà nó thường được mã hóa 320 x 240 điểm anh) sẽ là:

(3.600 s × 300.000 bit / s) / (8 × 1024 × 1024) yêu cầu dung lượng lưu trưkhoang 128 MB.


Streaming với băng thông va lưu trữ

Ví du(tt):

Nếu tập tin được lưu trư trên một máy chu cho việc streaming theo yêucầu và được xem bởi 1.000 người cùng một lúc bằng cách sử dung mộtgiao thưc Unicast, yêu cầu là:

300 kbit/s × 1000 = 300.000 kbit/s = 300 Mbit/s cua băng thông.

Điêu này tương đương với khoang 135 GB cho mỗi giờ. Sử dung giao thưcMulticast server sẽ gửi ra chỉ một luồng đơn(thông thường) cho tất cangười dùng. Do đó, việc Stream như vậy sẽ chỉ sử dung 300 kbit/s băngthông.

Gia định: tốc độ mã hóa là 500 kbit/s. Nếu chương trình kéo dài 3 giờ với3.000 người xem:

Từ công thưc: Số MBs chuyển = tốc độ mã hóa(bit/s) x số giây x số lượngngười xem / (8 * 1024 * 1024)

-> Số MBs chuyển = 500 x 1024 (bit/s) × 3 × 3600 (= 3 giờ) × 3.000 (ngườixem) / (8 * 1024 * 1024) = 1.977.539 MB.


TCP là giao thức đươc dùng bởi hâu hết các ứng dụng Internet

như WWW, FTP, telnet, …

Đây là giao thức hướng kết nối và trong đó bao gôm các thành

phân: điều khiển lỗi, điều khiển luông, tránh tắc nghẽn.

Truyền dòng dữ liệu dùng giao thức TCP/UDP


Giao thức UDP (User Datagaram Protocol) không gặp phải các

vấn đề như TCP do tính đơn giản của nó:

UDP không có bộ điêu khiển nghẽn, điêu khiển lỗi, điêu khiển luồng.

UDP không gây trễ thêm (bỏ qua thời gian xử lý và việc trễ gói tin)

như các thuật toán điêu khiển luồng, điêu khiển nghẽn cua TCP,

UDP thích hợp trong việc truyên các dư liệu đa phương tiện nhạy cam

thời gian.

Truyền dòng dữ liệu dùng giao thức TCP/UDP


Truyền dòng va truyền luy tuyến la hai khai niệm dễ gây

nhầm lẫn đối với người dung xem phim online trên Web.

Progressive Download

Dung Web server. File được luu trư trong Web Server.

Giao thưc HTTP được sử dung để truyên thông giưa Client

va Server (sử dung Web Browser).

Truyền luy tuyến Streaming vs. Progressive Download


Progressive Download (Tiếp theo)

Sử dung giao thưc TCP.

Truyên với tốc độ tốt nhất có thể phu thuộc mạng.

File được Download dần từng phần kết hợp với trinh diễn

File chỉ được trinh diễn khi đa nhận đu một lượng nhất

định nao đấy (thường được quy định bởi Web Browser

hoặc MediaPlayer).

Truyền luy tuyến Streaming vs. Progressive Download


Sử dung băng thông hiệu qua hơn: Không cần truyên lại,

không sử dung cơ chế thăm do tắc nghẽn (truyên từ tốc độ

thấp rồi tăng dần).

Chất lượng cam nhận audio va video đến người dung tốt hơn:

Khi xay ra tắc nghẽn, Server có thể giư nguyên dong audio,

giam dong video để tranh tắc nghẽn. Mặt khac gói tin UDP

được ưu tiên cao hơn so với TCP nên cũng hạn chế ngắt

quang phia người dung.

Ưu điểm của “Streaming” so với “Progressive Download File”


Hỗ trợ truyên thông tương tac thời gian thực: Window Media

Services có thể hỗ trợ cac tinh năng như VCR control (Fast-

forwad, Seek, Rewind), truyên hinh trực tiếp, Multicast. Đây

la nhưng tinh năng khó thực hiện bằng Web Server.

Chi phi thấp hơn khi phuc vu số lượng lớn người dung

Bao vệ ban quyên: khi truyên lũy tiến, file được lưu lại trong

một thư muc tạm thời nên người dung có thể coppy hoặc

xem lại. Với truyên dong người dung không thể coppy va

muốn xem lại thi phai Request Server truyên lại.

Ưu điểm của “Streaming” so với “Progressive Download File”










Unicast_streaming

Multicast streaming




References

Một số nội dung môn hoc đươc tham khảo từ:

Jerry D. Gibson, Multimedia Communications, Academic Press, 2001.

PGS.TS Nguyễn Thị Hoang Lan, Bai giang Truyên thông đa phương tiện,

Viện CNTT & TT - ĐHBK Ha Nội.


Câu hỏi ?

Ý kiến ?

Đề xuất ?

Documents

(Multimedia Communication) - quocdinhtv.files.wordpress.com · Đặc điểm hệ truyền thông đa phương tiện trên mạng IP Gii thiệu công nghệ truyền số liệu