Tiểu luận video streaming

TIEU LUAN VIDEO STREAMING GiẢNG VIÊN: TRẦN THÚY HÀ SINH VIÊN : TRỊNH THỊ KIM TUYẾN NGUYỄN THỊ THÁI HÀ TRẦN MẠNH TiẾN MỞ ĐẦU Video streaming định nghĩa “dòng chảy” video.nghĩa video truyền liên tục từ nguồn đến đích thơng qua internet Video streaming thường sử dụng lĩnh vực giải trí dạy học,dùng để lưu trữ tập tin video học, cung cấp cho người dùng tiện ích tìm kiếm,liệt kê khả thị hiển thị lại liệu video theo yêu cầu Với định dạng tặp tin video truyền thống,dữ liệu hiển thị tải tồn bộ, tập tin video chất lượng cao có dung lượng lớn cơng việc tốn thời gian Video Streaming tiết kiệm thời gian cho người dùng cách sử dụng công nghệ giải nén kết hợp với hiển thị liệu đồng thời lúc tiếp tục tải video về! NỘI DUNG Giới thiệu video streaming Kiến trúc hệ thống video streaming Phần Mơ hình hoạt động tổng qt hệ thống Kiến trúc hoạt động video streaming Một số phương thức phân luồng video Các giao thức sử dụng dịch vụ truyền Luồng video STREAMING VIDEO  Video streaming kỹ thuật sử dụng phổ biến ứng dụng mạng cho phép sử dụng cách thức phát lại đoạn video lưu trữ máy tính mạng tới người dùng đầu cuối muốn xem đoạn video mà không cần tải thiết bị cá nhân( laptop , smart phone, pc…)  Thực chất streaming video trình chia nhỏ file video thành frame , gửi frame tới đệm máy tính người xem hiển thị nội dung frame đó; ban đầu bên nhận nhận lấy phần chia nhỏ liệu video hiển thị phần video nhậ được, đồng thời lúc hiển thị gói liệu cịn lại tiếp tục tải để kịp cho việc hiển thị STREAMING VIDEO  Video streaming thể dạng:   video theo yêu cầu(on demand): video lưu trữ máy chủ đa phương tiện truyền đến người xem có yêu cầu người dùng có tồn quyền để hiển thị thực thao tác khác tua, dừng, … video video thời gian thực (live video): liệu video biến đổi trực tiếp từ nguồn cung cấp theo thời gian thực  Quá trình streaming video tuân thủ chặt chẽ mặt thời gian hay nói cách khác tuân thủ chặt chẽ theo giao thức RTSP, RTP,RTCP KiẾN TRÚC HỆ THỐNG VIDEO STREAMING Hệ thống video streaming bao gồm khối: streaming server, client/receiver internet KiẾN TRÚC HỆ THỐNG VIDEO STREAMING • Video âm gọi liệu thô nén cách sử dụng thuật toán nén video âm sau lưu thiết bị lưu trữ • Theo yêu cầu từ khách hàng, máy chủ streaming lấy video âm nén liệu thiết bị lưu trữ sau với lớp ứng dụng QoS mơ-đun kiểm soát điều chỉnh video âm thành luồng bit theo tình trạng mạng lưới yêu cầu QoS • Sau sử dụng giao thức truyền tải nén chuỗi bit gửi gói tin video âm qua mạng Internet • Để nâng cao chất lượng truyền video âm truyền liên tục, dịch vụ phân phối triển khai mạng Internet cho gói tin gửi đến người nhận, sử dụng giao thức RSTP qua lớp vận chuyển sau xử lý lớp ứng dụng trước giải mã giải mã video âm • Để đồng hóa video âm , chế đồng truyền thông yêu cầu KiẾN TRÚC HoẠT ĐỘNG VIDEO STREAMING hệ thống video streaming hoạt động bao gồm thành phần: web server, server client KiẾN TRÚC HoẠT ĐỘNG VIDEO STREAMING   WEB SEVER:  máy chủ có dung lượng lớn,tốc độ cao,nơi lưu trữ thơng tin website có cung cấp dịch vụ chia sẻ video trực tuyến với thông tin liên quan khác  Khi máy chủ web nhận yêu cầu từ máy khách xem video có danh sách video mà website cung cấp,thì gửi máy khác đoạn mã html tĩnh chứa tập tin embeded flash tập tin xml chứa thơng tin video SEVER:  Server máy chủ gồm có: Ổ cứng (Hard disk) chứa liệu máy chủ quản lý dùng quản lý q trình kết nối máy khách (thơng qua cổng định) KiẾN TRÚC HoẠT ĐỘNG VIDEO STREAMING  SERVER:    Hard Disk: Ổ cứng lưu trữ tập tin video nhà cung cấp Server Manager:     Tạo máy chủ với cổng lựa chọn, chờ người dùng kết nối tới Quản lý người dùng kết nối dựa IP Quản lý tập tin video đưa vào cache Quản lý việc lựa chọn gửi phần tập tin video cho người dùng Máy chủ Video Streaming:  Khi nhận yêu cầu từ phía người dùng lấy tập tin video, máy chủ Video Streaming tìm tập tin ổ cứng đẩy vào thiết bị Caching  Tại thiết bị Caching, tập tin video cắt thành nhiều gói nhỏ để lưu trữ KiẾN TRÚC HoẠT ĐỘNG VIDEO STREAMING   SERVER:  Máy chủ Video Streaming:  Sau gói tập tin video đưa qua chế nén mã hóa trước gửi người dùng CLIENT: – Truy cập vào web browser, chọn tập tin video cần xem bấm play, lệnh yêu cầu play tập tin video gửi lên máy chủ Web – Web browser nhận software player (trong đoạn mã html tĩnh chứa tập tin embeded flash) thực kết nối với server – Software player nhận video stream thực việc giải nén, giải mã trước hiển thị Video lên cho người dùng MƠ HÌNH HoẠT ĐỘNG TỔNG QT CỦA HỆ THỐNG Hình: mơ hình hoạt động tổng qt hệ thống MƠ HÌNH HoẠT ĐỘNG TỔNG QT CỦA HỆ THỐNG Hình mơ tả chi tiết hoạt động bên server MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC PHÂN LuỒNG VIDEO    Trên thực tế có cách truyền video bản: unicast, multicast broadcast Tuy nhiên mutilcast cách thức truyền hiệu Với multicast, multicast hình thành với nguồn gốc thành phần cịn lại đầu cuối router Điều tùy thuộc vào công nghệ multicast khác Thay việc nút nguồn nhân gói tin gửi đến nút nhóm truyền cho vài nút định nút có nhiệm vụ chép truyền gói tin theo multicast  IP MULTICAST: • Trong IP multicast, router đóng vai trị nút trung gian multicast có trách nhiệm chép gói tin truyền cho nút ứng dụng Ở đây, nút đóng vai trị • Trong IP multicast, nút gửi yêu cầu router gắn với muốn gia nhập rời khỏi nhóm Sau router multicast trao đổi thơng tin việc quản lý nhóm thông qua multicast IP multicast giải pháp hiệu cho kỹ thuật video streaming qua Internet ứng dụng video streaming thời gian thực MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC PHÂN LuỒNG VIDEO  • IP MULTICAST: Tuy nhiên, triển khai video streaming IP multicast gặp nhiều khó khăn: – Khi triển khai hệ thống lớn Internet, router phải lưu trữ nhiều trạng thái nhóm Đây thực vấn đề lớn số nhóm tăng lên cao – – – Tạo trì multicast nhiều tài nguyên thời gian Khi có nhiều kết nối nút mạng không hoạt động gây rới mạng phải sửa chữa lại nhiều phần Việc cân tải định tuyến lại chưa xử lý thật tốt MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC PHÂN LuỒNG VIDEO  • IP MULTICAST: • Khái niệm multicast lớp ứng dụng đơn giản việc thi hành multicasting dịch vụ lớp ứng dụng dịch vụ lớp mạng • • Multicast lớp ứng dụng khơng thay đổi phá vỡ hệ thống mạng Vấn đề lớn việc triển khai IP Multicast chi phí để thay lại hạ tầng mạng xây dựng lớn Do vậy, nhiều nghiên cứu chuyển sang hướng nghiên cứu ứng dụng multicast lớp ứng dụng, nhằm khắc phục nhược điểm Khi truyền multicast lớp ứng dụng, gói tin không nhân định tuyến giống mơ hình multicast ngun thủy (IP multicast) mà việc nhân gói tin thực máy đầu cuối Về mặt logic, máy đầu cuối tạo nên mạng phủ giao thức truyền thơng multicast phải xây dựng trì việc truyền multicast mạng phủ Trong multicast lớp ứng dụng, cơng việc điều khiển gia nhập nhóm, rời khỏi nhóm, lưu chuyển tiếp gói tin, định tuyến multicast… thực điểm đầu cuối (end system proxy) Do đó, khơng địi hỏi hỗ trợ nút trung gian định tuyến máy chủ CÁC GIAO THỨC ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG DỊCH VỤ TRUYỀN LuỒNG VIDEO • Giao thức thiết kế chuẩn hóa cho truyền thơng khách hàng máy chủ streaming Giao thức chia làm loại: giao thức tầng mạng Internet Protocol (IP), giao thức tầng giao vận Use Datagram Protocol (UDP) giao thức điều khiển phiên Real – time Streaming Protocol (RTSP) • Video Streaming sử dụng giao thức RTSP, MMS, HTTP… để truyền liệu theo dạng luồng qua mạng Internet, đồng thời sử dụng chuẩn nén để giảm dung lượng liệu, cung cấp khả nén liệu nhiều mức nén, nhiều kích thước hiển thị để phù hợp với độ rộng băng thông nhiều mạng truyền dẫn để tối ưu hoá việc truyền liệu qua mạng Cũng việc truyền Video Streaming qua mạng phụ thuộc nhiều vào sản phẩm phần mềm máy chủ luồng Video