Truyền thông đa phương tiện multimedia .doc

Truyền thông đa phương tiện multimedia

Lời nói đầu

Ngày nay truyền thông đa phơng tiện - multimedia đang đợc ứng dụng

và nhanh chóng mở rộng ra trong nhiều dịch vụ thông tin và phát triển thêmnhiều dịch vụ thông tin mới, là những thành phần thông tin quan trọng khôngthể thiếu của các xa lộ thông tin

Trong thế giới thông tin đa phơng tiện gần nh hầu hết là hoạt động ở chế

độ hội nghị truyền hình tơng tác có hình ảnh động và cho phép nhiều ngừơitham dự ở chế độ thời gian thực, thông qua các môi trờng mạng nh LAN,WAN, Internet, xDSL, ISDN, (Intergrated serviceDigital Network), ATM,PSTN (Public Switched Telephone Network) Trong đồ án này, chúng tôi thựchiện tiếp cận, nghiên cứu, tìm hiểu những vấn đề cơ bản sau của công nghệtruyền thông đa phơng tiện:

- Những vấn đề cơ sở của truyền thông đa phơng tiện tơng tác

- Họ giao thức H32x

- Hội nghị đa phơng tiện

- Những yêu cầu về giải thông đối với mạng đa phơng tiện

- Các tiêu chuẩn truyền dẫn của mạng truyền thông đa phơng tiện

- Các phơng tiện truyền dẫn và phần cứng của mạng thông tin đa phơngtiện

- Các giải pháp mạng sử dụng mạng LAN cho thông tin đa phơng tiệnTrong khuôn khổ của đề tài, nhóm đã tập trung vào một số điểm chủchốt nh loại hình Điểm - Điểm, chỉ có hai kết nối thực hiện VideoConferencing với nhau để từ đó tìm hiểu và khảo sát một số giải pháp côngnghệ, lựa chọn các chuẩn phù hợp, các thiết bị phần cứng phần mền hội nghịtruyền hình của một số công ty, hãng nỗi tiếng trên thế giới nh: CISCO,POLYCOM, SONY, VCON, PICTURETEL, ZYDACRON

Chơng I Tổng Quan về Hội nghị truyền hình

1.1 Giới thiệu chung

1.1.1 Hội nghị truyền hình là gì?

- Hội nghị truyền hình không đơn giản là điện thoại hình trên máy vi tínhcá nhân

- Hội nghị truyền hình: đó là công nghệ đa phơng tiện cho phép ngời sửdụng nghe và nhìn thấy nhau, trao đổi dữ liệu và cùng nhau chế biến chúngtrong chế độ tơng tác nhờ sử dụng những khả năng của máy vi tính đã quenthuộc với tất cả mọi ngời Để làm đợc điều đó nhất thiết phải có hai điều kiệncực kỳ quan trọng:

1 Trong máy tính của bạn phải cài đặt card liên kết hội nghị truyền hìnhvới phần mềm tơng ứng

2 Bạn cần phải có khả năng kết nối với đồng nghiệp hoặc là qua mạngmáy tính hoặc là qua các kênh liên kết điện thoại số

1.1.2 Sự cần thiết sử dụng hội nghị truyền hình

Trăm nghe không bằng một thấy ngời đối thoại Phần lớn mọi ngời chorằng thậm chí tin tức thông qua truyền hình cũng hay hơn nghe qua radio Cònviệc ứng dụng hội nghị truyền hình trong điều khiển, quản lý, đào tạo, y tế,trong các hệ thống an toàn và nhiều lĩnh vực khác mang lại lợi ích vô cùng tolớn

Tất nhiên hội nghị truyền hình không khi nào có thể thay thế đợc sựgiao tiếp thực tế tự nhiên, nhng nó cho phép đạt đợc về nguyên tắc, mức độgiao tiếp mới giữa những con ngời cách xa nhau về khoảng cách địa lý, có khi

là ngàn vạn ki lô mét Theo một số nghiên cứu mới đây, khi nói chuyện qua

điện thoại chỉ có thể truyền một phần thông tin gửi đi Còn trong trờng hợp khi

có khả năng theo dõi cử chỉ, điệu bộ của ngời đối thoại thì hệ số hữu dụng củaviệc truyền thông tin đạt cao hơn gấp nhiều lần

Những nhà quản lý, điều hành các công ty đã sử dụng Hội nghị truyềnhình cho rằng: các hệ thống hội nghị truyền hình đã giảm đợc rất đáng kể cácchi phí thời gian và tiền bạc cho các chuyến đi công tác của các cộng tác viên

và thực hiện các cuộc toạ đàm rất hiệu quả

1.2 Một số khái niệm ban đầu

1.1.2 Những vấn đề cơ bản của việc truyền thông tin âm thanh và hình ảnh

Để truyền thông tin âm thanh và hình ảnh cần phải giải quyết 2 vấn đề:Vấn đề thứ nhất là kênh kết nối dùng để truyền thông tin phải có độ cao.Các kênh điện thoại thông thờng hoàn toàn tích hợp để truyền tín hiệu âmthanh, nhng không đảm bảo truyền ảnh có chất lợng đợc (ở đây thực sự cónhiều cách giải quyết các hệ thống nén chia kênh, nhng chúng không phải lúcnào cũng ứng dụng đợc.Vấn đề này đang đợc giải quyết tuy chậm, từ từ( ở ViệtNam ta – rất từ từ) Chúng ta cũng nhớ là các nớc khác đã có những mạng cục

bộ hành mấy chục năm trớc Hiện nay có lẽ hiếm các cơ quan mà các máy tínhkhông nối mạng Một mạng nh vậy hoàn toàn thích hợp để tổ chức Hội nghịtruyền hình chất lợng cao

Vấn đề thứ hai là vấn đề biến luồng thông tin âm thanh và hình ảnhnghĩa là mã hoá dữ liệu truyền đi và giải mã dữ liệu nhận đợc Vấn đề là tronghội nghị truyền hình đã sử dụng những thuật toán đặc biệt và rất hiệ quả nénhàng chục à hiện nay là hàng trăm lần Có thể nói rằng truyền đi không phảichính các tín hiệu âm thanh và hình ảnh mà chỉ là những tham số quan trọngnhất của chúng để khôi phục tín hiệu ở đầu nhận với chất lợng chấp nhận đợc.Nừu nh máy vi tính không kịp xử lý luồng tín hiệu thi sẽ có những ảnh bị bỏqua và lỗi ở kênh xuất, v.v

Để giải quyết các vấn đề trên cần có các bản vi mạch đặc biệt vì:

Các thuật toán chế biến tín hiệu rất đòi hỏi đến tài nguyên của hệ thốngtính toán Mặc dù có những giải quyết hoàn toàn bằng phần mềm, nhng chúngyêu cầu rất lớn đối với tài nguyên hạ tầng cơ sở của hệ thống xử lý Kết quả làvới cả những máy tính cá nhân rất hiện đại cũng làm chậm rất đáng kể sự hoạt

động của các thiết bị liên quan và chất lợng liên kết hình ảnh yêu cầu cũng rấtkhó đạt đợc Thực tế toàn càu phải chấp nhận giải pháp là sử dụng các thiết bịchuyên dụng (các bo mạch đặc biệt: bộ maz hoá - giải mã (code), chúng đợccắm vào một rãnh dự trữ trên bo mạch mẹ của máy PC) Các bộ code nén cáctín niệu và giải mã nó để cho kênh kết nối (tơng ứng là giải nén và giải mã ởphía bên nhận)

1.2.2 Các kênh có thể dùng cho hội nghị truyền hình

Sơ đồ hệ thống (cổ điển) thực hiện hội nghị truyền hình đợc hiểu là sựliên kết giữa các đầu cuối bằng các đờng ISDN (Mạng số với sự kết hợp cáctiện ích) Việc sử dụng các kênh ISDN cũng nh các mạng khác với việc đảmbảo chất lợng kênh nối - V.35, E1/T1.v.v đợc chỉ dẫn bằng hàng loạt cáckhuyến nghị H.320 đã đợc chế tác bởi ITU-T Tuy nhiên thời gian không dừngtại một chổ, mấy năm gần đay việc truyền bá rộng rãi hơn cả là hội nghịtruyền hình sử dụng mạng IP nh là mạng nội bộ vừa có ý nghĩa của mạng phânvùng lãnh thổ vừa có tính toàn cầu Khuyến thị tơng ứng là chuẩn H.323 chohội nghị truyền hình bằng mạng IP đã đợc ITU-T đa ra cuối năm 1996 Nóichung có thể nói thực tế hôm nay Hội nghị truyền hình ó thể sử dụng bất kỳkênh kết nối nào với một thông lợng đủ lớn

1.2.3 Khái niệm thông lợng đủ lớn

Thờng để thực hiện hội nghị truyền hình ngời ta sử dụng các đờngtruyền có thông lợng từ 64 kbs đến 512 kbs đối với các kênh ISDN và đến 1,5Mbs cho mạng IP Nhng cũng phải chú ý là một ảnh có chất lợng chấp nhận đ-

ợc , thu đợc tốc độ khoảng 200 kbs còn một ảnh chất lợng cao ở các hệ thốngtốt có thể đạt đợc ở tốc độ 300 kbs hay cao hơn

1.2.5 Thế thì các hệ thống nào sử dụng cho hội nghị truyền hình tốt hơn – IPhay ISDN

Cái câu hỏi đó thờng đa ra, chúng tôi hình dung chỉ là câu hỏi để hỏithôi Không có một sự mâu thuẩn nào ở đây cả giữa hai lớp hệ thống hội nghịtruyền hình vấn đề là ở chổ kết nối hội nghị truyền hình có lịch sử hàng chụcnăm Ngay từ lúc khởi đầu , ngời ta sử dụng cho hội nghị truyền hình môi tr-ờng truyền là mạng chuyển mạch số với các dịch vụ tích hợp, nghĩa là ISDN

Để thiết kế , xây dựng và hoàn thiện hệ thống nh vậy đã phải chi phí rất nhiềutiền của Thiết bị và đảm bảo chơng trình cho hội nghị truyền hình qua mạng

IP (chuẩn H.323) đã xuất hiện trên thị trờng tơng đối muộn hơn, khoảng gầnbốn năm về trớc Lúc này thì các hệ thống H.320 có u thế vợt trội hơn, nhngkhoảng cách đang dần dần giãm xuống, và theo dự đoán, khoảng năm rỡi nữa

số hệ thống H.320 và H.323 sẽ cân bằng

Có ý kiến cho rằng các hệ thống IP yêu cầu giai thông rộng hơn đúng

nh vậy Do những đặc tính đặc biệt của việc truyền thông tin trong các mạchchuyển mạch gói , giải thông cần thiết tăng lên 20% - 30% Thực tế cho thấyrằng chất lợng hội nghị truyền hình gần nh giống nhaukhi sử dụng ba kênhBRI (384 kbit/s) hoặc kênh IP với giải thông 500 kbit/s Rõ ràng, vấn đề quay

về mạng hợp tác (kết hợp) Những kênh tiếp cận chung Internet - đó là một câuchuyện riêng biệt ở đây có thể sảy ra mọi thứ có thể

Các nhà sản xuất hàng đầu các hệ thống Hội nghị truyền hình, chẳnhhạn, nh hãng VCON, đã từ lâu tung ra các hệ thống đa giao thức(H.320/H.323) hoạt động rất tuyệt vời đồng thời trên các mạng IP và ISDN.

ở đây phải đặt vấn đề là thế thì chỉ tiêu nh thế nào cho việc chọn môi ờng truyền cho các hệ thống hội nghị truyền hình?

tr-Thông thờng giải pháp không phải là giá cả thiết bị mà là giá trị khaithác Rõ ràng một hãng, công ty không có mạng riêng ISDN và không có quan

hệ đối tác với một trong các công ty truyền thông, thì để xây dựng mạng riêngHội nghị truyền hình Sẽ nhanh chóng chấp nhận tniết bị chuẩn H.323 Họ sẽ

cố gắng tận dụng tối đa sự đầu t đã đa vào trớc đây để xây dựng IP hoặc mạngkết hợp của mình

Chơng 2 Chuẩn hội nghị truyền hình H323 và các thành phần của mạng H323

1 Họ giao thức H32X

1.1 Lịch sử phát triển họ giao thc H32X

Vào cuối năm 1990 chuẩn quốc tế đầu tiên về lĩnh vực truyền hình đợcthông qua - chuẩn H.320 để hổ trợ hội nghị truyền hình theo ISDN Sau đóITU còn đa ra một loại khuyến nghị liên quan đến lĩnh vực hội nghị truyềnhình Loạt khuyến nghị này, thờng gọi là H.32x, ngoài chuẩn H.320 còn chứatrong các chuẩn H.321 - H.324 dùng cho các mạng khác nhau

Trong cuối thập niên 90 đã có sự bùng nổ của sự phát triển mạng IP vàInternet Chúng đã biến thành môi trờng kinh tế của việc truyền số liệu và thực

tế đã trở thành là một Tuy nhiên, khác với ISDN; mạng IP đợc trang bị cha

đ-ợc tốt (tồi) cho việc truyền các luồng âm thanh và hình ảnh Việc sử dụng mộtmạng IP có cấu trúc phức tạp đã dẫn đến xuất hiện chuẩn H.323 vào năm 1996(Visual Telephone systém and Terminal Equipment for local area networkwich provide a non – guaranteed quality of service- điện thoại hình và thiết bị

đầu cuối phục vụ mạng cục bộ với chất lợng phục vụ không đợc đảm bảo).Trong năm 1998 đã thông qua phiên bản thứ hai của chuẩn H.323 v.2, các hệthống kết nối đa phơng tiện trên cơ sở truyền gói (packet – based multimediacommunication systems) Tháng 10 năm 1999 đã xây dựng thêm phơng án thứ

ba của loạt khuyến nghị trên 17 Tháng 11 năm 2001 lại đã thông qua phơng

án thứ t của chuẩn H.323 Và bây giờ H.323 là một trong những chuẩn quantrọng nhất của phơng án đó (Tuy nhiên cho đến nay vẫn có thể nói rằng cácgiải pháp cề công nghệ hội nghị truyền hình vẫn là độc quyền, khó thực hiện

và kiểm soát (control) và đắt Sự thiếu hụt trong các chuẩn và cũng do sựkhông tơng thích giữa các giải pháp của các hãng khác nhau đã giới hạn rấtkhắc nghiệt cho sự triển khai rộng rải công nghệ này)

Giải thông rộng ISDN, ATM, LAN

Mạng truyền gói và đảm bảo chất lợng phục vụ(iso Ethernet)

Mạng truyền gói

và không

đảm bảo chất lợng phục vụ (Ethernet)

Mạng điện thoại thông dụng(PSTN or POTS)

Hình ảnh H.261

H.263

H.261 H.263

H.261H.263 H.261H.263 H.261H.263

âm thanh G.711

G.722 G.728

G.711 G.722 G.728

G.711 G.722 G.728

G.711 G.722 G.728

G.711 G.722 G.728 G.729

1.400& TCP/

IP

TCP/IP V.34 modem

1.2 Một số điểm tổng quát về chuẩn H.323

 H.323 là khuyến nghị ITU để thực hiện trong các mạng máy tính khôngcung cấp đảm bảo chất lợng dịch vụ(QoS) Các mạng nh vậy bao gồm cácmạng chuyển gói IP và IPX trên cơ sở Ethernet, Fast Ethernet, và Tokenring

Các khuyến nghị H.323 Xem xét

- Vấn đề điều khiển thông lợng đờng truyền

- Khả năng tác động qua lại của các mạng

- Tính độc lập cơ sở

- Bảo đảm hội nghị nhiều điểm

- Bảo đảm truyền nhiều địa chỉ

- Các chuẩn cho codec

- Phục vụ các nhóm địa chỉ

 Vấn đề điều khiển thông lợng đờng truyền

Việc truyền thông tin lu lợng đờng truyền hình tạo ra sự chịu tải rất cao chocác kênh kết nối Nếu không theo dõi sự gia tăng cuat ải này thì khả năng hoạt

động của những dịch vụ cực kỳ quan trọng có thể bị phá vỡ Vì thế cáckhuyến nghị của H.323 đã xem xét việ điều khiển thông lợng đờng truyền Cóthể giới hạn cả các kết nối đồng thời và cả tổng thong lợng cho các phơng áncủa H.323 Mỗi đơn vị đầu cuối H.323 có thể điều khiển thông lợng của mình

ở những tiểu ban hội nghị cụ thể (xem các giải pháp VCON cho việc điềukhiển thông lợng)

 Hội nghị giữa các mạng với nhau

Các khuyến nghị H.323 đa ra phơng tiện kết nối các thành viên tham giahội nghị trong các mạng không đồng nhất Ví dụ, IP và ISDN, IP và PSTN

 Tính độc lập nền

H.323 không gắn với bất kỳ giải pháp công nghệ nào cả cùng với đảmbảo thiết bịvà chơng trình Tác động qua lại của các phơng án có thể tạo ra trêncơ sở các nền khác nhau với những hệ điều hành khác nhau

 Đảm bảo hội nghị nhiều điểm

Các khuyến nghị H.323 cho phép tổ chức hội nghị với 3 hoặc nhiều hơncác thành viên tham gia Các hội nghị nhiều điểm có thể thực hiện cả với việc

sử dụng MCU hay không có MCU (Khả năng kết nói đa điểm có thể đợc baogồm trong thành phần khác nhau của hệ thống)

 Đảm bảo việc truyền thông nhiều địa chỉ

H.323 đảm bảo việc truyềnnhiều địa chỉ trong hội nghị truyền hình nhiều

điểm nếu mạng đảm bảo giao thức điều khiển nhóm dịa chỉ (nh IGMP) Trongkhi truyền nhiều địa chỉ chỉ một gói thôngtin đợc gửi cho tất cả các địa chỉ cầnthiết không gửi kèm thêm Việc truyền nhiều địa chỉ sử dụng đợc thông lợng t-

ơng đối hiệu quả, vì rằng tài liệu gửi đi cho danh sách các địa chỉ – ngời tham

gia đúng bằng một luồng Có thể xem VCON Interactive Multicast

H.323thiết lập các chuẩn để mã hoá và giải mã các luồng tín hiệu âmthanh và hình ảnh vố mục tiêu đảm bảo tính phù hợp của thiết bị của các nhàsản xuất khác nhau Cùng với điều đó chuẩn tơng đói mềm dẻo Hiện tồn tạinhững yêu cầu mà sự thực hiện chúng là bắt buộc và có khả năng mà trong tr -ờng hợp sử dụng chúng cũng cần thiết tuân thủ chuẩn một cách nghiêm ngặt.Ngoài ra ngời thực hiện có thể đa vào các sản phẩm đa phơng tiện và những đèxuất các khả năng phụ trợ nếu chúng ta không mâu thuẫn với yêu cầu có tínhbắt buộc của chuẩn

 Tính tơng hợp đợc

Những ngời tham gia hội nghị muốn giao lu với nhau mà không quantâm đến các vấn đề có phối hợp đợc với nhau hay không Các khuyến nghị củaH.323 đảm bảo làm sáng tỏ các khả năng chung nhất của thiết bị những ngời

sử dụng đầu cuối và thiết lập sự mã hoá, cuộc gọi và điều khiển tốt nhất từ cácgiao thức chung cho các thanh viên tham gia hội nghị

 Tính mềm dẻo

Hội nghị truyền hình theo chuẩn H.323 cho phép các thành viên thamgia mà thiết bị đầu cuối của họ có nhiều khả năng khác nhau Ví dụ một trongnhững ngời tham gia có thể sử dụng đầu cuối chỉ có khả năng thu âm thanh,trong khi đó những thành viên khác có các khả năng truyền / nhận cả số liệu

hoàn thiện và một loạt giao thức mới đợc bổ sung Ưu thế của phiên bản mới làthêm đợc nhiều chức năng nh an ninh, thiết lập nhanh các cuộc gọi, thêmnhiều dịch vụ và sự kết hợp các giao thức H.323 và T.120.

- Các chức năng an ninh(H.235) bao gồm cơ chế khẳng định rằng,những ngời tham gia hội nghị đúng là những ngời đã dăng ký, cơ chế khẳng

định những gói đã đợc chuyển đi không bị thay đổi và những thông tin đang

đ-ợc chuyển đđ-ợc bảo vệ tránh sự tiếp cận không hợp pháp

- Chức năng Fast call setup giải quyết vấn đề khi mà sau khi tiếngchuông của một ngời đối thoại đi qua, ngời thứ hai sẽ phải bị trễ vì sự đi quacủa luồng âm thanh và hình ảnh

- Giao thức T.120 đã đợc đa vào ngay phiên bản đầu tiên của chuẩnH.323, Tuy nhiên kịch bản để thiết lập chuông gọi rất phức tạp.Trong phiênbản thứ hai cảu chuẩn H.323 đợc giải quyết nh sau: chuẩn yêu càu làm sao,thiết bị của những ngời sử dụng đầu cuối đợc hỗ trợ đồng thời cả T.120 vàH.323, đợc kiểm soát bằng những tiếng chuông theo H.323 Hơn nữa, theophiên bản thứ hai T.120 là một phần tuỳ chọn của H.323 và các khả năng hoạt

động theo T.120 đạtu đợc tuỳ ở mỗi thiết bị trong hội nghị H.323 theo mộtcách riêng biệt

Khả năng chuyển địa chỉ cuộc gọi khi kết nối đang đợc thiết lập

Độ thuận tiện cao khi nhận thông tin về những ngời đối thoại(Caller ID) Thông tin tín hiệu bao gồm ngôn ngữ của ngời đối thoại làm mở rộngkhả năng chế biến cuộc gọi

Kiến nghị cơ chế làm giãm nhẹ việc thêm và các codec mới

Cơ chế tín hiệu bây giờ có thể sử dụng UDP (User Datgram Protocol)thay cho TCP, rất quan trọng cho hội nghị có nhiều ngời tham gia

Đa và khái niệm bộ đầu cuối giản lợc (Simple Enpoint Type-SET).Những thiết bị đầu cuối nh thế có thể duy trì chỉ một phần rất nhỏ các khuyếnnghị của H.323, tuy nhiên đảm bảo thực hiện sự kết nối âm thanh với các thiết

bị đầu cuối khác của H.323

Đa vào khả năng SNMP - điều khiển các thiết bị liên kết hội nghịtruyền hình

Cơ sở thông tin điều khiển (MIB) đợc mô tả bằng tài liệu H.341

 H.323 v.4

Phiiên bản thứ t khuyến nghị H.323 v.4 đợc thông qua ngày 17 tháng 11năm 2001 Ngời ta đã đa vào đó nhiều thay đổi với mục đích nâng cao độ tincậy, độ linh động và mềm dẻo của các hệ thống hội nghị truyền hình Nhữngkhả năng mới liên quan đến các cổng đa phơng tiện và các thiết bị hội nghịnhiều điểm, đợc hớng tới việc nânng cao chất lợng tổ chức và thực hiện hộinghị với số lợng lớn những ngời tham dự Dới đây liệt kê một số điểm mới:

- Nhiều cơ chế nâng cao ổn định của hoạt động hội nghị H.323

- Đpn giãn hoá cấu trúc cổng đa phơng tiện với mục đích tách các modun

điều kiển khỏi các thành phần các thiết bị chấp hành

- Khả năng ghép nhiều luồng âm thanh và hình ảnh vào một RTP

- Thay đổi quá trình đăng nhập trên bộ điều khiển vùng với mục đíchgiãm nhẹ việc đăng nhập số lợng lớn những ngời tham gia hội nghị

- Hoàn thiện các cơ chế phân bố tải và nâng cao đọ tin cậy hoạt động củacác thiết bị kiểm soát vùng

Đối với các thiết bị đầu cuối H.323ngời ta đa ra những phơng pháp tách

ra giải thông thực sự cần thiết vừa cho cách địa chỉ hoá thông thờng vừa chocách địa chỉ hoá theo nhóm

1.4 Phân tích kỹ thuật

 IP/VC - VideoConferencing qua mạng IP

Hiệp hội viễn thông quốc tế – ITU (International TelecommuncationUnion) đa ra chuẩn cho các máy tính, thiết bị, dịch vụ VideoConferencing, baogồm:

- Chuẩn H.320: Hỗ trợ hội nghị qua mạng ISDN

- Chuẩn H.321: Hỗ trợ hội nghị qua mạng ATM

- Chuẩn H.322: Hỗ trợ hội nghị qua mạng điện thoại thờng

- Chuẩn H.323: Hỗ trợ hội nghị qua mạng IP

Trong các tiêu chuẩn trên thì chuẩn H.320 đang đợc sử dụng khá phổbiến trong quá khứ , tuy nhiêndùng VideoConferencing không tiết kiệm chiphí và thờng gặp các tình trạng về kết nối của mạng; Việc phải sử dụng cácthiết bị chuyên dùng cho ISDN khiến cho VideoConferencing qua ISDN thờngchỉ giới hạn trong phạm vi các điah điểm nhỏ hoặc chỉ có trong một ssó phòngtrong một địa điểm, bất tiện khi mở rộng hệ thống sau này Chuẩn H.322không đảm bảo chất lợng về âm thanh và hình ảnh Hơn nữa H.320, H.321,H.322 không tận dụng đợc hạ tầng cơ sở là mạng VAREnet đã có Vì các lý dotrên nên chúng không đợc chọn các chuẩn H.320, H.321, H.322 để thực hiệnVideoConferencing

Việc thực hiệnVideoConferencing qua mạng IP (theo chuẩn H.323) –còn gọi là IP/VC – có u điểm là giá rẻ đa dạng về các chủng loại thiết bị Cóthể nói nơi đâu có mạng IP có tốc độ cho phép thì nơi đó có thể thực hiện đ ợcVideoConferencing qua mạng IP IP/VC giúp ngời dùng tiết kiệm chi phí đáng

kể vì tất cả mọi loại dữ liệu, âm thanh, hình ảnh đều đợc gom chung trên cùngmột loại đờng truyền, làm giãm thời gian rỗi của đờng truyền xuống tối thiểu Hơn thế nữa, các tín hiệu âm thanh, hình ảnh đều đợc nén lại trớc khi đóng góigửi au mạng giúp cho việc tăng hiệu xuất đờng truyền

Hiện nay việc thực hiện IP/VC dùng chuẩn H.323 trở nên rất thôngdụng H.323 là một chuẩn thế hệ mới về truyền dẫn đa phơng tiện ở thời gianthực thông qua mạng IP H.323 hỗ trợ IP/VC ở mức độ chuyên nghiệp với cácthiết bị đầu cuối chuyên dụng cho các phòng hội thảo, các thiết bị quản lý kếtnối và chất lợng cuộc gọi Dùng H.323 để thực hiện giải pháp IP/VC có nhiều -

u điểm về giá cả, sự linh hoạt, khả năng tơng thích mở rộng với các thiết bị củachuẩn khác nh H.320 Hiện nay có rất nhiều sản phẩm hỗ trợ chuẩn H.323 chophép ngời dùng có nhiều lựa chọn tuỳ theo yêu cầu sử dụng của mình

Ngoài ra cũng không thể không nói đến việc thực hiệnVideoConferencing bằng giải pháp IP Multicast Ưu điểm củaVideoConferencing bằng Multicast là tiết kiệm đợc băng thông khi thực hiệnhội nghị đa điểm Ưu điểm thứ hai là về mặt giá cả, việc xây dựng hệ thốngVideoConferencing dùng IP Multicast không đòi hỏi thiế bị MCU (Multipoint

Control Unit) đắt tiền để quản lý các điểm tham gia hội nghị Tuy nhiên đểthực hiện VideoConferencing dùng IP Multicast đòi hỏi các thiết bị mạng cũng

nh hệ điều hành phải hỗ trự giao thức IP Multicast Vì đây là kỹ thuật mới nênhiện tại cha có nhiều nhà sản xuất thiết bị H.323 hỗ trợ giao thức này trong cácsản phẩm VideoConferencing đầu cuối của mình Hiện nay có một số phầnmềm cung cấp giải pháp hội nghị dùng IP Multicast nh MBONE tools (VIC -RAT), Microsoft Exchange 2000 Conferencing Server

2 Cấu trúc nền tảng của mạng H.323

Chuẩn H.323 là một nền tảng về truyền dẫn đa phơng tiện ở thời gianthực qua mạng IP, bao gồm cả Internet H.323 đợc đa ra bởi hội nghị viễnthông quốc tế - ITU (International Telecommuncations Unit) H.323 bao gồmcác phần nh : H.225 – RAS, Q.931, H.245 RTP/RTCP và audio/video codec

- RAS – Resgistration, Admision and status: Giao thức đăng ký, chophép và trạng thái là giao thức sử dụng giữa các thiết bị H.323 và gatekeepercho phép sự đăng ký của các thiế bị RAS dùng để thực hiện việc đăng ký,kiểm soát việc cho phép, thay đổi băng thông, trạng thía và các thủ tục thoátkhỏi giữa các thiết bị H.323 và gatekeeper

H2 : H.323 Protocols in relation to the OSI model

3.2.2 Các đặc điểm của chuẩn H.323

Chuẩn H.323 có một số đặc điểm nh sau:

- khả năng quản lý băng thông cho phép họ có thể giới hạn cả số kết nối

đồng thời và cả tổng dung lợng cho các phơng án của H.323 Mỗi đơn vị đầucuối của H.323 có thể điều khiển thông lợng của mình ở những tiểu ban hộinghị cụ thể

- Khả năng tác động qua lại giữa các mạng cho phép các thành viêntham gia hội nghị trong các mạng không đồng nhất ví dụ; IP và ISDN, IP vàPSTN

- Chuẩn H.323 không phụ thuộc trực tiếp vào bất cứ phần cứng hay hệ

điều hành nào, nên có thể triển khai rộng rải trên nhiều giải pháp nh PC haycác sản phẩm chuyên dụng

- H.323 có thể hỗ trợ hội nghị cho 2,3 hay nhiều bộ đầu cuối mà khôngcần đến bộ quản lý kết nối đa điểm (Multipoint conrtol unit) Khả năng kết nối

đa điểm có thể đợc bao gồm trong các thành phần của hệ thống

- H.323 cho phép hội nghị có thể triển khai với các điểm đầu cuối cónhiều khả năng khác nhau Ví dụ một trong những ngời tham gia có thể sửdụng đâù cuối chỉ có khả năng thu âm thanh, trong khi đó những thành viênkhác có thể có các khả năng truyền/nhận cả số liệu và hình ảnh

H.323 Audio

Tín hiệu âm thanh chứa đựng âm thanh đã đợc nén và số hoá (thông ờng là lời nói) H.323 hỗ trợ các thuật toán audio codec ITU, bao gồm G711cho lời nói đợc truyền tải ở tốc độ 56 hay 64 kbps Hỗ trợ tuỳ chọn các chuẩn

th-âm thanh khác của ITU nh G722, G723, G728, G729, mà mỗi chuẩn phản ánh

sự cân bằng giữa các yếu tố nh chất lợng âm thanh, bit rate, năng lực tính toán

và độ trễ của tín hiệu

204060

533353335333

23

33.3316.6711.11

244872

640064006400

23

33.3316.6711.11

240480720

640006400064000

H.323 Video:

Các đầu cuối hỗ trợ hình H.323 phải hỗ trợ H261 codec, hỗ trợ tuỳchọn cho chuẩn H263 H261 chỉ hỗ trợ QCIF và CIF còn H263 hỗ trợ SQCIF(Sub-QCIF), QCIF, CIF, 4CIF, 16CIF Vì cả chuẩn H261và H263 đều hỗ trợ

QCIF (Quarter common Intermediate Format) nên sự liên lạc thông tin giữa

các điểm đầu cuối là hoàn toàn khả thi

Một số chuẩn hình ảnh

Format Image Size H261 H263 Uncompressed bitrate

(Mbit/s)

10 frames/s 30 frames/sgrey colo

16CIF 1408x1152 N/A Tuỳ chọn 129.8 194

6

389.3 583.9

Chuẩn H261 cung cấp khả năng tơng thích xuyên suốt các khuyến nghịcủa ITU và đợc dùng với các kênh truyền dữ liệu Nx64 kbps H263 mã hoá

toàn bộ các frame khởi đàu, sau đó chỉ mã những khác nhau giữa các framekhởi đầu và các frame kế tiếp để giảm thiểu tối đa việc truyền gói Sự bù của

cử động làm tăng cờng chất lợng hình ảnh

Chuẩn H263 là chuẩn bổ sung sau của chuẩn H261 Chuẩn này tăng ờng một cách đáng kể chất lợng hình ảnh nhờ sử dụng kỷ thuật ớc lợng sựdịch chuyển nữa ảnh điểm (haft - pixel), tiên đoán frame, và bảng mã huffmannhằm tối u các truyền dẫn tốc độ thấp

c-H.323 data :c-H.323 hỗ trợ dữ liệu qua chuẩn T.120 trên client và MCU.Tín hiệu H.323 :H.323 chỉ dùng một cổng cho tín hiệu Q.931 Cổngdùng cho tín hiệu H245, hội thoại, hình ảnh hay dữ liệu đợc thu xếp động giữacác điểm đầu cuối Tuy nhiên việc sử dụng các cổng động có thể tạo ra khókhăn khi chúng ta cần thực hiện việc bảo mậtgiữa các thiết bị đầu cuối

Những gói âm thanh và hình ảnh dễ bị rớt, cho nên TCP đợc dùng choH245 control chanel, cho T.120 data chanel, và cho call signaling chanel trongkhi UDP đợc dùng cho âm thanh, hình ảnh và RAS chanel

3.2.3 Các thiết bị tham gia

H.323 terminal:H.323 terminal là thiết bị đầu cuối (terminal - voice,

video, data) dùng để tham gia hội nghị, nó có thể kết nối hai chiều thời gianthực với các thiết bị đầu cuối H.323 khác, với getway hay MCU Việc kết nốibao gồm những thông tin về điều khiển, hiển thị, âm thanh, hình ảnh hoặc tấtcả các tính năng

Các H.323 terminal phải hỗ trợ các tính năng sau:

Hình vẽ H3 Mô tả kiến trúc tại Terminal H.323 của Cisco

Video Conference Architecture

Locall Area Network Intererface

recovery Path Delay

Video codec H261, H263

Audio condec G711, G722, G723, G728 G729

System control