Tổng hợp ôn thi Truyền thông Đa Phương tiện

Mục lục Mục lục Phần Công nghệ nén ảnh, video chuẩn .3 1.1 Nén ảnh 1.1.1 Chuẩn JPEG 1.1.2 Chuẩn JPEG-2000 12 1.2 Nén video 14 1.2.1 Cấu trúc lấy mẫu số hóa tín hiệu video: 14 1.2.2 Chuẩn MPEG-1 .16 1.2.3 So sanshh chuẩn ITU(H 261) MPEG(MPEG-1) 17 Phần Công nghệ nén âm chuẩn 18 2.1 Các phương pháp mã hóa tiếng nói 18 2.1.1 Phương pháp mã hóa tín hiệu dạng sóng (waveform), 18 2.1.2 Phương pháp mã hóa nguồn: 19 2.1.3 Phương pháp mã hóa lai: 19 2.1.4 Đánh giá chung phương pháp: 20 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng âm VoIP 20 2.3 Nén âm chuẩn MPEG 21 2.4 Phân tích ảnh hưởng CODEC đến chất lượng âm mp3 21 2.4.1 CODEC 21 2.4.2 CODEC ảnh hưởng đến chất lượng âm mp3 22 Phần Các giao thức kỹ thuật truyền liệu đa phương tiện 22 3.1 Các giao thức .22 3.1.1 RTP/RTCP .22 3.1.2 Giao thức thiết lập phiên SIP (Session Initiation Protocol ) 24 3.1.3 Chồng giao thức H323 24 3.2 RTP/RTCP 25 3.2.1 So sánh điểm khác truyền audio truyền video dùng RTP/RTCP 25 3.3 Chồng giao thức H323: 26 3.3.1 Các thành phần hệ thống H323: .27 3.3.2 Các giao thức giao thức H323 29 3.3.3 Phương thức hoạt động 30 3.4 SIP: Session Initiation Protocol : Giao thức thiết lập phiên 32 3.4.1 Giới thiệu SIP .32 3.4.2 Thông điệp SIP .34 3.4.3 Các loại tin SIP 36 3.4.4 Các thành phần SIP 39 3.5 SO SÁNH SIP VỚI H323 42 3.5.1 Giống 43 3.5.2 Khác 43 3.6 Kỹ thuật truyền dòng liệu đa phương tiện .49 3.6.1 Phương pháp truyền file 52 3.6.2 Dòng liệu 52 3.6.3 Truyền lũy tiến .52 3.6.4 Phương pháp truyền trang 52 Phần Các ứng dụng 52 4.1 So sánh công nghệ truyền thông thoại VoIP dựa tổng đài mềm Asterisk – SIP so với công nghệ VoIP theo chuẩn khuyến nghị H323 52 4.2 Tìm hiểu giải pháp H323 với Videoconferencing(hội nghị truyền hình): 53 4.3 So sánh IPTV Internet TV 53 Phần Asterisk 54 5.1 Khái niệm 54 5.2 Cấu trúc tổng đài Asterisk 55 5.3 Mô hình giải pháp công nghệ SIP-Asterisk cách thức làm việc SIP- Asterisk 57 Phần Đề thi .61 6.1 Đề 20: 61 6.1.1 Câu 1: .61 6.2 Đề 21: 63 6.2.1 Câu 1: .63 6.2.2 Câu 2: .65 6.3 Đề 66 6.3.1 Câu 66 6.3.2 Câu 2: .67 Phần Công nghệ nén ảnh, video chuẩn Câu 1: Phát biểu định luật độ chói, Trả lời: Định luật độ chói: Độ chói màu tổng Câu 2: Phân biệt lượng tử hóa mã hóa: Lượng tử hóa: Chuyến tín hiệu rời rạc thành tín hiệu rời rạc theo thời gian biên độ Mã hóa: Chuyển tín hiệu số thành tín hiệu liên tục nghe Câu 3: Trình bày tóm tắt trình nén ảnh JPEG Tại chế mã hóa JPEG chiếm ưu ứng dụng thời gian thực? Trả lời: 1.1 Nén ảnh 1.1.1 Chuẩn JPEG (Joint Photographic Experts Group) - Chuẩn quốc tế nén ảnh phát triển phổ biến năm 1990 - Phương pháp nén: Dựa phép biến đổi Cosine rời rạc (DCT) - Các quy định chuẩn JPEG: o Không gian màu YcrCb: Hệ màu YUV o Các loại JPEC: o Quy trình nén: Chia khối > thực DCT cho khối > Sắp xếp ZigZag > Lượng tử hóa > Mã hóa liệu o Cấu trúc số liệu: o Định dạng file: jpg 1.1.1.1 Ưu nhược điểm phương pháp nén ảnh JPEG 1.1.1.1.1 Ưu điểm Phương pháp nén ảnh theo chuẩn JPEG đạt hệ số nén tới 80:1 hay lớn hơn, phải chịu thông tin (ảnh sau giải nén khác với ảnh ban đầu), lượng thông tin mát tăng dần theo hệ số nén Tuy nhiên mát thông tin không bị làm cách cẩu thả JPEG tiến hành sửa đổi thông tin ảnh nén cho ảnh gần giống ảnh cũ, khiến phần đông người không nhận thấy khác biệt Và bạn hoàn toàn quản lý mát cách hạn chế hệ số nén Như người dùng cân nhắc lợi việc tiết kiệm nhớ mức độ thông tin ảnh, để chọn phương án thích hợp JPEG cho phép hiển thị hình ảnh đầy đủ màu (full-colour) cho định dạng di động mà kích thước file lại nhỏ JPEG sử dụng nhiều Web Lợi ích chúng chúng hiển thị hình ảnh với màu xác true-colour (chúng lên đến 16 triệu màu), điều cho phép chúng sử dụng tốt cho hình ảnh chụp hình ảnh minh họa có số lượng màu lớn 1.1.1.1.2 Nhược điểm Nhược điểm JPEG chúng nén thuật toán lossy (mất liệu) Điều có nghĩa hình ảnh bạn bị số chitiết chuyển sang định dạng JPEG Đường bao khối màu xuất nhiều điểm mờ, vùng rõ nét, tỉ số nén cao mát thông tin ảnh JPEG lớn Nói cách khác định dạng JPEG thực bảo quản tất thông tin màu hình ảnh đó, nhiên với hình ảnh chất lượng màu cao high-colour hình ảnh chụp điều không hấn Các ảnh JPEG làm suốt chuyển động-trong trường hợp bạn sử dụng định dạng GIF (hoặc định dạng PNG để tạo suốt) 1.1.1.2 Quá trình mã hóa giải mã JPEG Các bước chủ yếu thực nén ảnh: - Xử lí màu chuyển không gian màu YCbCr - Ảnh đầu vào phân chia thành khối 8*8 để xử lí - Thực biến đổi Cosin (DCT) khối xử lí khối - Lượng tử hóa : Dùng bảng lượng tử - Quá trình mã hóa : + Thành phần DC: mã hóa dự đoán DPCM + Thành phần AC xếp lại theo zig-zag mã hóa RLC, mã hóa Huffman - Ghép khối tạo thành dòng liệu, dòng bit Hình: Sơ đồ nén ảnh JPEG 1.1.1.2.1 Xử lý màu chuyền không gian màu YcBCr Bước tiền xử lý: Level Offset - Để đơn giản việc thiết kế mã hóa DCT - Nếu dùng trình DCT cho tín hiệu số thành phần Y, Cr,Cb tín hiệu Cr,Cb có biên độ cực đại ±128 ( giá trị nhị phân hệ thống lấy mẫu bit), tín hiệu Y có khoảng cực đại từ đến 255 giá trị nhị phân Để đơn giản việc thiết kế mã hóa DCT, tín hiệu Y dịch mức xuống cách trừ 128 từ giá trị pixel khối để có khoảng cực đại tín hiệu giống tín hiệu CR CB Ở phần giải mã DCT, giá trị (128) cộng vào giá trị pixel chói Giá trị hệ số DC khối DCT có khoảng từ – 1024 đến 1016 Đối với hệ số AC ( với u,v=1,2, ,7), C(u) C(v)=1 giá trị cực đại nằm khoảng ±1020 theo phương trình FDCT Khối 8×8 giá trị hệ số DCT đưa giá trị DC lớn (ví dụ =591), biểu diễn độ sáng trung bình khối 8×8 giá trị nhỏ thành phần tần số cao theo chiều ngang chiều đứng Bước tiên xử lý: Chuyển đổi không gian màu - Biến đổi ảnh từ không gian màu RGB sang YCbCr : tăng thành phần độ chói, giảm thành phần màu sắc (mắt người nhạy cảm với độ sáng màu sắc ), sử dụng công thức biến đổi : Y‘ = 0.299*R' + 0.587*G' + 0.114*B‘ U‘ = -0.147*R' - 0.289*G' + 0.436*B' = 0.492*(B'- Y') V‘ = 0.615*R' - 0.515*G' - 0.100*B' = 0.877*(R'- Y') R' = Y' + 1.140*V' G' = Y' - 0.394*U' - 0.581*V' B' = Y' + 2.032*U' 1.1.1.2.2 Ảnh đầu vào phân thành khối 8x8 để xử lý Mục đích : Giảm thời gian tính toán làm tăng khả xác tính toán Do điểm ảnh lân cân có độ tương quan cao, phép biến đổi DCT cho khối nhỏ tập trung lượng vào số hệ biến đổi Việc loại bỏ số lượng thấp khối tạo mát thông tin cục giúp nâng cao chất lượng ảnh 1.1.1.2.3 Biến đổi DCT Vai trò : DCT (Discrete Cosine Transform) phép biến đổi Cosin rời rạc để chuyển tín hiệu từ miền không gian sang miền tần số Đặc điểm phép biến đổi tín hiệu ảnh miền không gian chuyển sang miền tần số thành phần DC thành phần AC mang hầu hết thông tin chứa ảnh gốc Trong DC thành phần quan trọng mang độ chói trung bình ảnh, thành phần AC chứa thông tin chi tiết ảnh Sau qua tầng lượng tử hóa, hệ số quan trọng bị loại bỏ giữ lại số hệ số gọi hệ số DCT Vai trò chủ yếu phương pháp DCT giảm độ dư thừa liệu pixcel miền tần số cao ( giá trị pixcel dự đoán từ giá trị pixcel lân cân nên thông tin từ pixcel tương đối nhỏ) Không vậy, sau biến đổi DCT hàm giải tương quan giảm đáng kể Chính mà hiệu suất nén đạt tỉ số nén cao Mục đích: - Chuyển từ miền không gian sang miền tần số=> tín hiệu tập trung sang miền tần số thấp - DCT làm giảm độ tương quan không gian block Điều cho phép biểu diễn thích hợp miền DCT hệ số DCT có xu hướng có phần dư thừa Điều có nghĩa DCT gói phần lớn lượng tín hiệu vào thành phần có thành phần tần số tương ứng để lưu trữa truyền dẫn tạo ) giá trị thấp thành phần tần số cao, nhờ đặc tính mắt người, hệ số DCT mã hóa phù hợp Chỉ hệ số DCT quan trọng mã hóa truyền DCT thuận kết hợp với video đầu vào hóa mẫu dài bit Nếu hệ số lượng tử hóa 11 bit nén tổn hao Sau thực DCT lượng thấp tập trung chủ yếu miền tần số thấp Biến đổi DCT chiều - Thuận: - Ngược: Trong : + X(k) chuỗi kết + x(m) giá trị mẫu m + k số hệ số khai triển + m số mẫu + N- số mẫu có tín hiệu Biến đổi DCT chiều - Để tách tương quan nội dung ảnh cao hơn, mã hóa DCT chiều dùng cho khối 8*8 giá trị điểm chói Quá trình biến đổi DCT tiến FDCT (forward DCT) dùng tiêu chuẩn JPEG định nghĩa sau: - Biến đổi DCT công đoạn quan trọng JPEG Nhiệm vụ tập trung lượng vào số giá trị để giải tương quan tất nhằm nâng cao tỉ số nén Trong : + f(i, k): mẫu gốc khối 8*8 + F(u,v) : hệ số khối DCT 8*8 - Phương trình liên kết phương trình DCT chiều, cho tần số ngang cho tần số đứng Giá trị trung bình block 8*8 hệ số thứ ( u,v =0) - Phương trình cộng tất giá trị pixcel khối 8*8 chia kết cho Kết phép tính lần giá trị pixcel trung bình khối Do hệ số thứ gọi hệ số DC Các hệ số khác, giá trị thành phần chiều biểu diễn tần số cao theo chiều dọc - Các hệ số phía bên phải thành phần chiều biểu thị tần số cao theo chiều ngang Hệ số cận phải (0,7) đặc trưng cho tín hiệu có tần số cao theo phương nằm ngang ma trận 8×8, hệ số hàng cuối bên trái (7,0) đặc trưng cho tín hiệu có tần số cao theo phương thẳng đứng Còn tần số khác ứng với phối hợp khác tần số theo chiều dọc chiều ngang Hình: Các bước trình biến đổi DCT với khối: 1.1.1.2.4 Lượng tử hóa: Dùng bảng lượng tử Mục đích: - Làm giảm số lượng bit cần thiết để lưu trữ hệ số => trình xử lí có mát thông tin - JPEG sử dụng phương pháp lượng tử không đồng đều, hệ số có tần số thấp chia cho giá trị nhỏ, hệ số tương ứng với tần số cáo chia cho giá trị lớn hơn, kết làm tròn ( bỏ phần thập phân) - Bảng lượng tử Q(u,v) thông dụng: Ví dụ: - Kết DCT(đầu vào): - Kết thu sau trình lượng tử hóa: 1.1.1.2.5 Quá trình mã hóa Quét zig-zag: tạo đầu vào gồm nhiều số giống Thông thường hệ số tương ứng tần số cao phần lớn giá trị dẫn đến tạo nhiều dãy hệ số liên tiếp Ví dụ: Hình: Quét zig-zag Mã hóa : Đầu vào khối nén gồm thành phần thành phần hệ số chiều (DC) thành phần hệ số xoay chiều (AC) - Thành phần DC: + Sau trình lượng tứ hóa, hệ số DC xem tách riêng khỏi 63 hệ số AC + hệ số DC thước đo giá trị trung bình 64 mẫu (image sample) => có tương quan mạnh hệ số DC khối 8x8 liền kề, hệ số DC mã hóa dựa khác hệ số DC khối liền trước theo thứ tự mã hóa + Các hệ số DC giá trị trung bình khối ảnh 8x8 Độ chói trung bình block ảnh gần thường biến đổi, chuẩn nén JPEG, hệ số DC mã hóa theo 10 - Có tương đồng với PSTN, có - Không có tương đồng với quy định chuẩn kết nối PSTN, mô tả việc kết nối Hỗ trợ hội - Hỗ trợ có giới hạn cho video không - Hỗ trợ đầy đủ liệu video nghị có hỗ trợ cho giao thức hội nghị hội nghị - Có thủ tục kiểm soát hội truyền liệu - Không có giao thức kiểm soát gọi nghị đồng hóa âm và chế đồng hóa video - MCU không đầy đủ chức -MCU có đầy đủ chức 4.2 Tìm hiểu giải pháp H323 với Videoconferencing(hội nghị truyền hình): Videoconferencing: Video conferencing, hay gọi hội nghị truyền hình hình thức trao đổi thông tin trực tiếp thành viên xa (có thể từ phòng đến phòng khác tòa nhà, từ quốc gia đến quốc gia khác) Khi hội nghị truyền hình, thành viên trao đổi thoại, hình ảnh, liệu (voice, video, data) Các thành viên nói chuyện với nhau, nhìn thấy nhau, sử dụng ngôn ngữ thể, đặc biệt, chia sẻ liệu, cho phép trao đổi, thảo luận file liệu (ppt, excel, word, pdf, ) Giải pháp công nghệ H323 Videoconferencing: • Trong hệ thống H.323 hội nghị nhiều bên có ba loại cấu hình hội nghị sau: Cấu hình tập trung (Centralized Multipoint Conference) • Cấu hình phân tán (Decentralized Multipoint Conference) • Cấu hình lai (Hybrid Multipoint Conferrence) H323 giao thức hàng đầu cho dịch vụ videoconferencing, tất hội nghị truyền hình giới sử dụng H323 giải pháp để thiết lập phiên giao tiếp âm hình ảnh Với xử lý vượt trội giao thức phù hợp H323 vấn đề So sánh H323 vs SIP H323 giao thức sử dụng chủ yếu Mutimedia conferencing, phức tạp hệ thống phù hợp với điều Không có hệ thống thông tin liên lạc đơn giản , H.323 cố gắng để xác định rõ thiết lập chức mà tất thiết bị phải hỗ trợ SIP chủ yếu dùng liên lạc sử dụng âm sau mở rộng với video, chia sẻ ứng dụng tin nhắn 4.3 So sánh IPTV Internet TV Internet TV: Dịch vụ đa phương tiện truyền hình, video, audio truyền tải qua mạng cáp đồng cáp quang giao thức IP, dựa hạ tầng mạng Internet mở (mạng toàn cầu) Hình Mô hình tổng quát Internet TV So sánh Internet TV với IPTV: Internet TV • Không bảo đảm chất lượng IPTV • Được đảm bảo chất lượng dịch vụ dịch vụ (QoS) Có chất lượng đường (QoS) nhà cung cấp dịch vụ truyền không ổn định (vì phụ thuộc băng rộng (ISP) Có chất lượng đường vào đường truyền Internet) truyền ổn định • Thường xem PC • Có tính linh hoạt không bị giới hạn • Có thể xem TV PC địa lý (vì mạng Internet mở vốn • Giới hạn phạm vi khu vực không bị giới hạn địa lý) • ISP Có nội dung phong phú, người xem xem kênh phạm vi toàn • cầu Nội dung nhà cung cấp dịch vụ quản lý (thường phong phú nội dung từ mạng Internet mở) • Nhà cung cấp dịch vụ phát triển độc lập • Để cung cấp dịch vụ IPTV cần phải có kết hợp ISP nhà cung cấp nội dung Phần Asterisk 5.1 Khái niệm Asterisk hệ thống tổng dài mềm, phần mềm nguồn mở duợc viết ngôn ngữ C chạy hệ diều hành Linux thực tất tính nang tổng dài PBX hon dịch vụ gia tang Asterisk dời vào nam 1999 sinh viên sinh nam 1977 tên Mark Spencer Ban dầu, phần mềm duợc sử dụng với mục dích hỗ trợ cho công ty Spencer vi ệc liên lạc dàm thoại Hiện Asterisk dang dà phát triển duợc nhiều doanh nghiệp triển khai ứng dụng Ðây xu tất yếu nguời sử dụng diện thoại, công ty dều có mạng máy tính cần liên lạc với công việc phòng ban chi nhánh cần chi phí thấp chí tốn chi phí thực gọi mạng nội công ty Tổ Tổng dài mềm Asterisk hỗ trợ tính nang co sau: - Chức nang tổng dài kết nối kiểm soát liên lạc dàm thoại, nhu thiết lập gọi, kiểm soát gọi kết thúc gọi (Callphone) Ðể xây dựng kịch gọi Asterisk ta sử dụng khái niệm Dialplan môi truờng Asterisk - Chức nang quản lý:Quản lý thuê bao, quản lý hệ th ống thông tin lịch sử gọi Thông tin thuê bao nằm tệp tin cấu hình sip.conf, quản lý hệ thống ta sử dụng lệnh CLI, lịch sử gọi nằm thu mục tệp tin log: /var/log/asterisk - Các chức nang mở rộng: Tổng dài mềm, chức nang cho phép phát triển dịch vụ gia tang, nhu ứng dụng giao tiếp với mạng PSTN cho phép gọi bất c ứ số diện thoại mạng PSTN 5.2 Cấu trúc tổng đài Asterisk Hình 8:Cấu trúc tổng đài Asterisk Kiến trúc Asterisk kết hợp công nghệ điện thoại ứng dụng điện thoại Các công nghệ điện thoại như: VoIP, IAX, SIP, H323… Các công nghệ điện thoại cho hệ thống chuyển mạch TDM: T1,E1 Các ứng dụng điện thoại như: CallerID, Voice Mail, chuyển gọi, Asterisk có API chính: • Codec Translator : hàm thực chức nhiệm vụ giải nén chuẩn khác như: G711, GMS, G729 • File Format: Asterisk xử lý với file định dạng khác như: mp3,wav,gsm • Channel: Asterisk giao tiếp với kênh liên lạc khác Đây đầu mối kết nối gọi tương thích với nhiều chuẩn khác như: SIP, H323, IAX • Application: Bao gồm tất ứng dụng hệ thống như: Voice Mail,CallerId 5.3 Mô hình giải pháp công nghệ SIP-Asterisk cách thức làm việc SIP- Asterisk Asterisk kết hợp hệ thống SIP mạng điện thoại VoIP Mô hình hệ thống SIP: Hình 9: Mô hình hệ thống SIP Hình 10: Mô hình mạng điện thoại VoIP Peer to Peer Hình 11: Mạng giải pháp công nghệ SIP-Asterisk Voip công nghệ cho phép truyền thông thoại dựa giao thức mạng IP, sở hạ tầng sẵn có mạng Internet.Giải pháp công nghệ SIP-Asterisk dựa mô hình mạng VoIP, mô hình hệ thống SIP sử dụng giao thức SIP để thiết lập phiên truyền thông thiết bị đầu cuối Các thành phần công nghệ Asterisk kết hợp hai mô hình mạng VoIP mô hình hệ thống SIP bao gồm: • Tổng đài mềm Asterisk: giống VoIP Server tích hợp đầy đủ chức Server mô hình hệ thống SIP • Các thiết bị đầu cuối: IP Phone, Analog Phone máy PC có cài đặt phần mềm Soft-Phone Cấu tạo Phone gồm hai thành phần là: Thành phần báo hiệu VoiP: SIP sử dụng UDP TCP làm giao thức truyền tải, thành phần truyền tải media: sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lượng thời gian thực điều khiển theo giao thức RTCP Triển khai giải pháp công nghệ SIP-Asterisk: • Một máy tính chạy Linux cài tổng đài mềm Asterisk • Các thiết bị đầu cuối IP Phone, Analog Phone hay máy tính có cài đặt Soft-Phone • Có mạng Internet Một phiên truyền thông công nghệ SIP-Asterisk Hình 12: Phiên truyền thông công nghệ SIP-Asterisk • Bước 1: User Agent Client (UAC) gửi thông điệp INVITE tới tổng đài Asterisk • Bước 2: Tổng đài Asterisk chuyển tiếp thông điệp INVITE tới User Agent Server (UAS) • Bước 3: Sau UAS nhận thông điệp INVITE trả lại thông điệp 180 Ringing thông điệp 200 OK tới UAC qua tổng đài Asterisk • Bước 4: Khi nhận phản hổi cuối từ thông điệp INVITE trước mà UAC gửi trả lại thông điệp ACK để báo nhận • Bước 5: Lúc UAC UAS gửi gói liệu trực tiếp qua mà không thông qua tổng đài Asterisk UAS UAC dùng giao thức RTP để truyền nhận gói liệu • Bước 6: Khi bên muốn kết thúc gọi gửi thông điệp BYE đến bên lại qua tổng đài Asterisk • Bước 7: Bên lại nhận thông điệp BYE gửi thông điệp 200 OK để kết thúc gọi Phần Đề thi 6.1 Đề 20: 6.1.1 Câu 1: 1, Tại dịch vụ VOIP chuẩn nén GSM(G728, G 729) thường dùng nhiều chuẩn nén âm MP3? Trình bày phương pháp mã hóa tiếng nói CELP Hãy cho biết phương pháp mã hóa Codec có ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ VOIP Trả lời :  Trong dịch vụ VOIP chuẩn nén GSM(G728, G 729) thường dùng nhiều chuẩn nén âm MP3 Vì: Không sử dụng chuẩn nén MP3 : Do đặc tính âm thoại ứng dụng VOIP : Tín hiệu âm chia làm loại dựa dải tần : • Âm dải tần sở : tiếng nói thoại có dải tần từ 300Hz-4KHz • Âm dải tần rộng : tiếng hát, âm nhạc, có dải tần từ 100Hz-20KHz Theo liệu truyền dịch vụ Voip chủ yếu tiếng nói thoại có đặc điểm yêu cầu số hóa sau : • • • • Giới hạn dải phổ khoảng 4KHz Tần số lấy mẫu Fs = KHz Lượng tử hóa giá trị : mã hóa bít Tốc độ cần thiết : 8bit x 8KHz = 64KHz Mà MP3 chuẩn nén âm dựa phương pháp SBC (sub-band coding) sử dụng chủ yếu mã hóa âm dải rộng phương pháp xây dụng dựa mô hình cảm thụ âm thính giác người Âm nén theo chuẩn MP3 có tần số lấy mẫu (32 KHz, 44.1 KHz, 48 KHz…) tốc độ bit đa dạng (32 Kbps, 48 Kbps, 56 Kbps … ) Tốn đường truyền, dùng cho dịch vụ yêu cầu chất lượng đặc biệt Do MP3 không thích hợp sử dụng ứng dụng VOip Sử dụng GSM : GSM (GSM Audio Codec) chuẩn nén dành riêng cho âm thoại sử dụng phương pháp mã hóa lai: kết hợp xử lý phân tích tiếng nói dựa mô hình phát âm người mã hóa tín hiệu dạng sóng Âm nén theo chuẩn GSM thường có tần số lấy mẫu 8KHz có tốc độ bit cần thiết thấp, nằm khoảng 6.513Kbps Âm thoại nén theo chuẩn GSM có yêu cầu thấp băng thông đường truyền chuẩn nén thường sử dụng nhiều dịch vụ VoIP: G723.1 (6.4kbits/s); G728, G729 (8kbits/s)… )  Phương pháp mã hóa tiếng nói CELP CELP(codebook Excited Linear Prediction) Phương pháp mã hóa lai kế hợp xử lý phân tích tổng hợp tiếng nói LPC  Phương pháp mã hóa Codec có ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ VOIP o Tìm hiểu phương pháp mã hóa CODEC gì? Codec thiết bị chương trình máy tính có khả mã hóa giải mã dòng liệu tín hiệu Các codec mã hóa dòng liệu tín hiệu để truyền tải, lưu trữ bảo mật giảm mã để xem sửa đổi Áp dụng giải pháp hội nghị truyền hình streaming media Nguyên lý: - Một máy quay biến đổi tín hiệu sang tín hiệu số, sau chuyển qua nén video để truyền tải tín hiệu số - Thiết bị nhận chuyển tín hiệu qua giải nén video sau thiết bị biến đổi từ tín hiệu số sang tín hiệu để hiển thị nội dung o Chất lượng dịch vụ VOIP gì? - Trễ: Quá trình mã hóa giải mã qua CODEC gây lượng trễ - Jitter: 2, Hãy so sánh chế thiết lập phiên, thiết lập gọi điều khiển gọi VOIP theo chuẩn H323 với VOIP theo giao thức SIP Trong tập lớn 3, Hãy liên hệ với dịch vụ VOIP triển khai thực tế mà em biết vận dụng kiến thức để giả thích công nghệ triển khai đố với dịch vụ Cho biết nhận xét chất lượng dịch vụ dịch vụ nêu giải thích sao? Liên hệ dịch vụ Skype Yahoo 62 6.2 Đề 21: 6.2.1 Câu 1: 1,Tại truyền thông đa phương tiện cần dùng chồng giao thức kết hợp nhiều tầng giao thức khác nhau? Hãy giả thích chồng giao thức H323 khung giao thức SIP truyền thông đa phương tiện? Trả lời: Mạng hệ thống truyền thông đa phương tiện cần phải đáp ứng yêu cầu có số lượng thuê bao lớn, diện rộng khả tương tác thời gian thực Dữ liệu đa phương tiện thông tin kết hợp nhiều hình thức bao gồm văn bản, âm thanh, tiếng nói, ảnh tĩnh, ảnh động, video… Do yêu cầu truyền thông phải có khả kết hợp truyền nhiều loại thông tin có đặc tính vật lý khác đường truyền: ● Ảnh, video, âm thanh, tiếng nói, văn có dải phổ khác nên có yêu cầu khác tốc độ, độ trễ ● Kỹ thuật truyền video khác đa dạng theo yêu cầu ứng dụng Bên cạnh phiên truyền thông trình bao gồm nhiều công đoạn, chủ yếu bao gồm: ● Thiết lập kết nối ● Thiết lập phiên truyền liệu ● Kiểm soát, điều khiển ● Quản lý ● Kết thúc truyền liệu Do đó, việc truyền thông liệu đa phương tiện cần phải sử dụng chồng giao thức kết hợp nhiều tầng giao thức khác Chồng giao thức H323: H323 gồm nhiều giao thức : - H245: Khuyến nghị báo hiệu điều khiển truyền thông multimedia - H 255.0 Đóng gói đồng dòng thông tin đa phương tiện: thoại, truyền hình, số liệu Khuyến nghị bao gồm giao thức RTP/RTCP thủ túc điều khiển gọi Q 931 - Các chuẩn nén tín hiệu thoại : G 771(PCM 64 kbps), G 722, G723, G 729 - Các chuẩn nén tín hiệu video: H 261, H263 - T 120: chuẩn cho cac ứng dụng chia sẻ số liệu 63 Khung giao thức SIP: 2,Trình bày kỹ thuật truyền dòng ‘Data streaming’ ? So sánh kỹ thuật truyền dòng dùng Media Server với truyền dòng dùng công nghệ Web server? Trả lời: Kỹ thuật truyền dòng “Data streaming”: - Kỹ thuật truyền liệu mà liệu client nhận hiển thị liên tục, đồng thời với trình gửi từ phía server - Ở phía server, dòng liệu đưa vào mạng nhu dòng chảy liên tục gồm gói liệu có thứ tự Dữ liệu đưa vào mạng dòng liên tục với ccs ký thuật đóng gói liệu nhịp truyền Phân tích kỹ thuật truyền dòng: - Cấu trúc hệ thống sử dụng Streaming Server - Sử dụng giao thức UDP - Quá trình truyền liệu đồng thời với trình diễn nơi nhận - Truyền liệu với tốc độ phù hợp với tốc độ trình diễn file - Dữ liệu trình diễn xong không lưu trữ thiết bị vật lý Truyền dòng: Media Server Dùng giao thức TCP/UDP Web Server Sử dụng HTTP 64 Ưu điểm: Không phải đầu tư media Server chuyên dụng Nhược điểm: Nằm hiệu Tầng ứng dụng, web server không thiết kế để chuyển liệu ĐPT nhạy cảm thời gian, lúc cho phép đảm bảo playback liệu lại trơn chu, không giật phải phục vụ lượng lớn người dùng Tầng giao vận: giao thức TCP thiết kế cho ứng dụng nói chung ko có hỗ trợ cho ứng dụng nhạy cảm thời gian, nhạy cảm thông lượng stream media 3, Hãy cho biết nhận xét so sánh chất lượng dịch vụ số dịch vụ video mạng IP triển khai nay: Video conferencing dựa công nghệ Web Video conferencing theo chuẩn H323? Giải thích khác công nghệ dịch vụ Trả lời: Video conferencing dựa công nghệ Web Video conferencing dựa chuẩn H323 6.2.2 Câu 2: 1, Quá trình nén ảnh video gồm kỹ thuật chủ yếu nào? Phương pháp ứng dụng để nén Intraframe phương pháp dùng để nén Interframe Trả lời: Quá trình nén ảnh video gồm kỹ thuật: - Kỹ thuật nén ảnh tĩnh giảm độ dư thừa không gian  ứng dụng để nén Intraframe Kỹ thuật đánh giá ước lượng chuyển động mã hóa để giảm độ dư thừa frame  ứng dụng nén Interframe 2, Xét sơ đồ nén ảnh video số theo chuẩn MPEG-1, Hãy giải thích vai trò khối đánh giá ước lượng chuyển động bù chuyển động trình nén video? Các khối xử lý có ảnh hưởng tới chất lượng video số? 65 Trả lời - Vai trò khối đánh giá ước lượng chuyển động Vai trò khố bù chuyển động 3, Video số theo chuẩn MPEG-1 hệ màu YC bCr, cấu trúc số hóa 4:2:2, có tham số 352x240 pixel, 25 frame ảnh /s , tốc độ từ đến 1,5 Mbit/s Hãy tính tỉ số nén dòng bit - Tỉ số nén dòng bit ? Dung lượng video phải truyền theo cấu trúc số hóa 4:2:2 352*240*25*(1+1/2+1/2) = 4, Hãy giải thích cấu trúc số hóa 4:2:2, 4:1:1 4:2:0 sử dụng nén video cho phép đảm bảo chất lượng video số? 6.3 Đề 6.3.1 Câu 1, Tại dịch vụ VOIP thường dùng chuẩn nén ITU-T(ví dụ G711, G731, G728, G729 ) Hãy cho biết phương pháp mã hóa Codec có ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ VOIP nào? Trả lời: VOIP thường dùng chuẩn nén ITU-T vì: Phương pháp mã hóa Codec(compressor-decompressor) Chất lượng dịch vụ VOIP : 2, Hãy so sánh chế báo hiệu thiết lập phiên đàm thoại(thiết lập kế nối, thiết lập gọi, truyền thoại, điều khiển, kiểm soát gọi kết thúc gọi) ứng dụng VOIP theo giải pháp SIP so với chuẩn H323 Hãy liên hệ thực hành để giải thích kỹ thuật sử dụng để triển khai ứng dụng PC to PC môi trường mã nguồn mở Asterisk mạng nội nào? Trả lời : SIP H323 Cơ chế báo hiệu 66 3, Hãy cho biết khối “softphone” hệ thống Asterisk thực chức gì? Giả thích RTP gọi giao thức thời gian thực? Hãy cho biết nguyên tắc làm để thực truyền dòng liệu tiếng nói thời gian thực với tốc độ chuẩn G729 qua mạng IP? 6.3.2 Câu 2: Các chuẩn MPEG-1 MPEG-2 nén video miêu tả tóm tắt sau: - MPEG-1(1992)- Mã ISO/IEC 11172-2 Dùng để ghi CD-ROM, VCD, hệ màu YcrCb cấu trúc số hóa 4:1:1 video kích thức 352x240, 352x288, 320x240 pixel, 30 ảnh /s, tốc độ liệu 1,5 Mbit/s Trong dòng video đạt 1,2Mbits/s - MPEG-2(1994) mã ISO/IEC 13818 Dùng cho TV số, HDTV, hệ màu YcrCb, cấu trúc số hóa 4:2:2, 4:1:1 video số kích thức 720x486 pixel SDVT lớn vói HDTV, 30 ảnh/s, tốc độ liệu(video-audio) từ 5-20Mbit/s 1, Hãy tính tỉ số nén đạt nhỏ dòng video MPEG-1 2, Tại chuẩn MPEC-2 phù hợp với ứng dụng truyền hình số? 3, Hãy so sánh chất lượng video số dịch vụ IPTV, Internet TV, VOD giải thích sao? Trả lời: 1, Tỉ số nén nhỏ dòng video MPEG-1 67