Luận văn thạc sĩ công nghệ thông tin đảm bảo chất lượng dịch vụ cho giải pháp thoại trên giao thức internet

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐINH THỊ THU ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO GIẢI PHÁP THOẠI TRÊN GIAO THỨC INTERNET LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội – Năm 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐINH THỊ THU ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO GIẢI PHÁP THOẠI TRÊN GIAO THỨC INTERNET Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm (Software Engineering) Mã số: 60480103 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH VIỆT Hà Nội – Năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết luận văn thân tơi nghiên cứu, tham khảo viết Toàn số liệu kết thông tin thực chưa công bố luận văn trước Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn quy cách Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, tháng 11 năm 2016 Tác giả luận văn Đinh Thị Thu ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới người hướng dẫn, thầy giáo, PGS.TS.Nguyễn Đình Việt, giảng viên khoa Công nghệ Thông tin trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội –Người giảng dạy trực tiếp hướng dẫn suốt q trình thực luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo giảng dạy suốt ba năm học qua Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè tôi, người ủng hộ khuyến khích tơi q trình học tập Hà Nội, tháng 11 năm 2016 Đinh Thị Thu iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v DANH SÁCH HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii MỞ ĐẦU ix CHƯƠNG TỔNG QUAN QoS CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 1.1 Sự phát triển dịch vụ thoại 1.1.1 Sự đời hệ thống thoại 1.1.2 Các chuẩn liên quan đến chất lượng truyền thoại 1.1.3 Sự phát triển dịch vụ thoại mạng Internet 1.2 Khái niệm QoS 1.3 Yêu cầu QoS dịch vụ thoại 1.3.1 Độ trễ (delay) 1.3.2 Độ biến thiên trễ (jitter) 1.3.3 Tỉ lệ gói tin (Packet loss) CHƯƠNG 2.CÁC CƠ CHẾ VÀ MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ 2.1 Cơ chế kiểm soát chất lượng dịch vụ 2.1.1 Cung cấp dung lượng vượt mức yêu cầu 2.1.2 Đăng ký dành trước tài nguyên 2.1.2 Ưu tiên hóa dịch vụ người dùng 10 2.2 Cơ chế lập lịch 10 2.2.1 Hàng đợi FIFO (First In First Out) 10 2.2.2 Hàng đợi ưu tiên PQ (Priority Queuing) 11 2.2.3 Hàng đợi công FQ (Fair Queue) 11 2.2.4 Hàng đợi quay vịng có trọng số - WRR (Weighted Round Robin) 11 2.3 Mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ 12 iv 2.3.1 Mơ hình IntServ (Integrated Services) 12 2.3.2 Mơ hình kiến trúc DiffServ (Differentiated Services) 14 2.3.4 Các phương pháp xử lý gói DiffServ 17 CHƯƠNG GIAO THỨC KẾT NỐI VÀ TRUYỀN TRONG VoIP 19 3.1 Giao thức báo hiệu VoIP 19 3.1.1 Giao thức báo hiệu SIP (Session Initiation Protocol) 19 3.1.2 Giao thức báo hiệu H323 25 3.2 Giao thức điều khiển cổng phương tiện MGCP (Media Gateway Controller Protocol) 28 3.2.1 Kiến trúc thành phần MGCP 29 3.2.2 Thiết lập gọi qua giao thức MGCP 30 3.3 Giao thức truyền tải RTP/RCTP 31 3.3.1 Vai trò RTP 31 3.3.2 Nguyên lý sử dụng RTP 32 3.3.3 Giao thức RTCP 34 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG 36 4.1 Hệ mô 36 4.1.1 Giới thiệu 36 4.1.2 Kiến trúc NS2 36 4.1.3 Cấu trúc tệp lưu vết *.tr (trace file) 38 4.2 Thực nghiệm mô mô hình DiffServ 39 4.2.1 Mơ hình thực nghiệm 39 4.2.2 Mơ hình thực nghiệm 44 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC 52 Chuẩn CD (CD-Quality) 52 Chuẩn điện thoại (Telephone-Quality) 52 v CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt AF CBS CIR Codec CP DiffServ DS EBS EF FIFO FQ IETF IntServ IP ISDN ITU PHB PIR PQ PSTN QoS RSVP SIP SLAs srTCM Tiếng Anh Assured Forwarding Tiếng Việt Chuyển tiếp đảm bảo Kích thước liệu bùng nổ Committed Burst Size cam kết Committed Information Rate Tốc độ truyền cam kết Coder and Decoder Thiết bị mã hóa giải mã Code Point Điểm mã Differentiated Services Dịch vụ phân biệt DiffServ field Trường DS Kích thước khối liệu bùng nổ Excess Burst Size vượt mức cam kết Expedited Forwarding Chuyển tiếp nhanh First In First Out Hàng đợi vào trước trước Fair Queue Hàng đợi công Đội đặc nhiệm công nghệ Internet Engineering Task Force Internet (Một tổ chức tiêu chuẩn quốc tế) Integrated Services Dịch vụ tích hợp Internet Protocol Giao thức Internet Integrated Services Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ International Telecommunication Union Hiệp hội viễn thông quốc tế Hành vi chuyển Per-hop Behavior chặng Peak Information Rate Tốc độ truyền liệu cực đại Priority Queuing Hàng đợi ưu tiên Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch Network công cộng Quality of Service Chất lượng dịch vụ Giao thức yêu cầu dành trước tài Resource Reservation Protocol nguyên Giao thức khởi tạo phiên làm Session Initiation Protocol việc Service-level agreement Cam kết mức dịch vụ Single-rate three colour marker Đánh dấu màu tốc độ đơn vi TB trTCM Token bucket Two-rate three colour marker Time-sliding window with two TSW2CM colour marker Time-sliding window with three TSW3CM colour marker VoIP Voice over IP WFQ Weighted Fair Queueing WRR Weighted Round Robin Giải thuật token bucket Đánh dấu màu hai tốc độ Cửa sổ trượt theo thời gian với đánh dấu màu Cửa sổ trượt theo thời gian với đánh dấu màu Thoại qua IP Hàng đợi cơng theo trọng số Hàng đợi quay vịng có trọng số vii DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Ví dụ packet loss Hình 2.1 Mơ hình dịch vụ tích hợp 13 Hình 2.2 Miền phân biệt dịch vụ 16 Hình 3.1 Chức Proxy, Redirect Server mạng SIP 21 Hình 3.2 Mơ hình kết nối H323 26 Hình 3.3 Vị trí giao thức MGCP mối quan hệ MGC MG 29 Hình 3.4 Mơ hình thiết lập gọi A B qua MGCP 30 Hình 3.5 Phần tiêu đề gói tin RTP 33 Hình 4.1 Quy trình mơ 37 Hình 4.2 Chính sách NS2 37 Hình 4.3 Cấu trúc tệp lưu vết 39 Hình 4.4 Mơ hình mạng thực nghiệm 40 Hình 4.5 Hình mơ trường hợp 1, thực nghiệm 42 Hình 4.6 Hình mơ độ ưu tiên với phần mềm NAM 42 Hình 4.7 Hình mơ trường hợp 2, thực nghiêm 43 Hình 4.8 Hình mơ trường hợp phần mềm NAM 44 Hình 4.9 Mơ hình mạng thực nghiệm 45 Hình 4.10 Hình mơ trường hợp 1, thực nghiệm 46 Hình 4.11 Hình mơ trường hợp 2, thực nghiệm 47 Hình 4.12 Hình mơ trường hợp 3, thực nghiệm 49 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Điểm số chất lượng chuẩn nén thoại Bảng 1.2 Bảng MOS chuẩn nén G729 Bảng 2.1 Chi tiết phân lớp chuyển tiếp đảm bảo AF PH 18 Bảng 3.1 Bảng tin đáp ứng 22 Bảng 3.2 Bảng trường tin mẫu 25 Bảng 3.3 Bảng chức Gatekeeper 27 Bảng 4.1 Bảng thông số mô trường hợp 1, thực nghiệm 41 Bảng 4.2 Bảng thông số mô trường hợp 2, thực nghiệm 43 Bảng 4.3 Bảng thông số mô trường hợp 1, thực nghiệm 45 Bảng 4.4 Bảng thông số mô trường hợp2, thực nghiệm 47 Bảng 4.5 Bảng thông số mô trường hợp3, thực nghiệm 48 42 Hình 4.5 Hình mơ trường hợp 1, thực nghiệm Hình 4.6 Hình mô độ ưu tiên với phần mềm NAM Như hình vẽ 4.5 cho thấy, phát nguồn UDP 0.1s, 5.0s, 10.0s từ thấp đến cao Hệ thống mạng core thiết lập DiffServ, hệ thống có khả nhận tắc nghẽn sớm, đương nhiên sớm loại bỏ gói để đảm bảo đường truyền khơng bị nghẽn Đồng thời nguồn có độ ưu tiên nên chiến lược loại bỏ gói ngang Nên theo bảng 4.1 cho thấy, tỷ lệ gói gần tương đương Mặt khác kết bảng 4.1 hình 4.6 cho thấy: Luồng phát trước có tỷ lệ gói tin luồng phát sau Luồng UDP_BE phát đầu tiên, giây thứ 0.1, có tỷ lệ gói nhỏ ba luồng 37.2% Luồng UDP_EF phát cuối cùng, giây thứ 10, có tỷ lệ gói cao ba luồng 44% Trường hợp 2: Mạng core có cài đặt DiffServ để luồng tới khách hàng có độ ưu tiên cao, trung bình, thấp tương ứng với hợp đồng cam kết chất lượng dịch vụ mà họ ký 43 Thông số thể chi tiết bảng 4.2 sau: Bảng 4.2 Bảng thông số mô trường hợp 2, thực nghiệm Thơng tin nhập vào Kích thước gói (bytes) Tốc độ truyền (Mbps) Mã đánh dấu Mức ưu tiên loại bỏ gói Thời gian bắt đầu truyền (giây) Kết in Số gói truyền (gói) Số gói (gói) Tỷ lệ gói (%) Luồng UDP_EF Luồng UDP_AF Luồng UDP_BE 1000 0.6 10 Cao 1000 0.6 30 Thấp 10.0 1000 0.6 20 Trung bình 5.0 2995 0 3263 1682 51.5 3514 2230 63.4 0.1 Hình 4.7 Hình mơ trường hợp 2, thực nghiêm 44 Hình 4.8 Hình mơ trường hợp phần mềm NAM Như hình vẽ 4.7 cho thấy, nguồn phát, tốc độ truyền gói tin đảm bảo 0.6Mbps Nguồn có độ ưu tiên thấp phát giây thứ 0.1s Nguồn có độ ưu tiên cao phát cuối giây thứ 10 Từ thời điểm 0.1s đến 5.0s, nguồn UDP_BE phát nên nhận đủ băng thông 0.6Mbps Từ thời điểm 5.0s đến 10s, nguồn UDP_AF phát, thời điểm có tranh chấp tài nguyên nguồn UDP_BE UDP_AF Phản ứng router biên R3 loại bỏ vài gói tin luồng Tại giây thứ 10s, luồng UDP_EF bắt đầu phát trật tự ưu tiên ba luồng thực thiết lập ổn trở lại Số lượng gói tin luồng có độ ưu tiên thấp bị loại bỏ nhiều (Hình 4.7) Mặc dù luồng UDP_EF bị phát sau độ ưu tiên lại cao nên đảm bảo đủ băng thơng 0.6Mbps Nguồn UDP_AF có độ ưu tiên thứ UDP_BE có độ ưu tiên thứ phân chia băng thơng cịn lại 0.4Mbps Nên để đảm bảo tránh tắc nghẽn đường truyền Các gói tin UDP_AF UDP_BE bị loại bỏ trước tham gia vào việc truyền gói tin từ router biên R3 đến đích Vậy với tốn cần đảm bảo chất lượng dịch vụ cho yêu cầu khách hàng trên, sử dụng phương pháp phân chia lớp lưu lượng theo độ ưu tiên khác 4.2.2 Mơ hình thực nghiệm Bài tốn: Nhà cung cấp dịch vụ thoại Internet dùng chung với dịch vụ khác cho n khách hàng Ví dụ toán dùng chung với 45 dịch vụ FTP (truyền liệu có giao thức TCP) Làm để đảm bảo băng thông cho truyền thoại hệ thống mạng dùng chung a Mơ hình mạng Hình 4.9 Mơ hình mạng thực nghiệm Mơ hình tương tự mơ hình thực nghiệm 1, khác nút mạng R2 gán thực thể tcp0 Tạo luồng ftp0 từ R2 đến R8 Phát nguồn kết thúc thời điểm Thời gian mô 50s Các gói TCP phát có khả xảy tắc nghẽn giảm tốc độ lưu lượng phát Vì TCP khơng xảy tượng loại bỏ gói tin b Thực thi kết Trường hợp 1: Tiến hành mô ta thấy: Thông số thể chi tiết bảng 4.3 sau: Bảng 4.3 Bảng thông số mô trường hợp 1, thực nghiệm Thông tin nhập vào Kích thước gói (bytes) Tốc độ truyền (Mbps) Mã đánh dấu Mức ưu tiên loại bỏ gói Thời gian bắt đầu truyền (giây) Luồng UDP_EF Luồng UDP_AF Luồng TCP_BE 1000 0.6 10 Cao 10.0 1000 0.6 20 Trung bình 5.0 1000 0.6 30 Thấp 0.1 46 Kết in Số gói truyền (gói) Số gói (gói) Tỷ lệ gói (%) 2995 0 3258 1735 53.2 3620 0.1 Hình 4.10 Hình mơ trường hợp 1, thực nghiệm Trong trường hợp 1, thực nghiệm 2, ta có ba luồng phát với mức ưu tiên khác Luồng UDP_EF có mức ưu tiên cao phát sau thời điểm 10.0s Luồng TCP_BE có mức ưu tiên thấp phát trước tiên Theo bảng 4.3, luồng UDP_EF có mức ưu tiên cao nên tỷ lệ gói tin 0%, chất lượng truyền tin tốt Luồng UDP_AF có mức ưu tiên thứ hai nên xảy tắc nghẽn mạng, router biên nhận biết rủi ro loại bỏ gói tin luồng có độ ưu tiên thứ Riêng luồng TCP_BE hoạt động theo chế chiếm tối đa băng thơng có Nếu xảy tượng tắc nghẽn, gói TCP tự động điều chỉnh tốc độ truyền Nên tỷ lệ gói gói TCP_BE Trường hợp 2: Giảm băng thơng từ R2-R3 xuống từ 10Mbps đến 1Mbps Tiến hành mô ta thấy: Thông số thể chi tiết bảng 4.4 sau: 47 Bảng 4.4 Bảng thông số mô trường hợp2, thực nghiệm Thông tin nhập vào Kích thước gói (bytes) Tốc độ truyền (Mbps) Mã đánh dấu Mức ưu tiên loại bỏ gói Thời gian bắt đầu truyền (giây) Kết in Số gói truyền (gói) Số gói (gói) Tỷ lệ gói (%) Luồng UDP_EF Luồng UDP_AF Luồng TCP_BE 1000 0.6 10 Cao 1000 0.6 30 Thấp 10.0 1000 0.6 20 Trung bình 5.0 2995 0 3256 1752 53.8 3272 0.09 0.1 Hình 4.11 Hình mơ trường hợp 2, thực nghiệm 48 Dựa theo bảng 4.3 bảng 4.4 Sau giảm băng thông từ nguồn R2 đến router biên R3 từ 10Mbps xuống 1Mbps, tỷ lệ gói UDP_AF khơng thay đổi nhiều mà cịn có chiều hướng tăng nhẹ từ 53.2% đến 53.8 % Nhưng tỷ lệ gói TCP_BE có giảm nhẹ từ 0.1% xuống 0.09% Trường hợp 3: Điều chỉnh nguồn phát từ R3 bắt đầu phát từ giây thứ 30 Tiến hành mô ta thấy: Thông số thể chi tiết bảng 4.5 sau: Bảng 4.5 Bảng thông số mô trường hợp3, thực nghiệm Luồng UDP_EF Luồng UDP_AF Luồng TCP_BE Kích thước gói (bytes) 1000 1000 1000 Tốc độ truyền (Mbps) 0.6 0.6 0.6 Mã đánh dấu 10 20 30 Mức ưu tiên loại bỏ gói Thời gian bắt đầu truyền (giây) Kết in Cao Thấp 0.1 Trung bình 5.0 Số gói truyền (gói) 3737 3257 1321 Số gói (gói) 1347 Tỷ lệ gói (%) 41.3 Thông tin nhập vào 30 49 Hình 4.12 Hình mơ trường hợp 3, thực nghiệm Trong trường hợp 3, thay đổi thời gian phát gói tin chậm gói ưu tiên tỷ lệ gói UDP_AF có độ ưu tiên thứ hai giảm đáng kể: từ 53.2 % xuống 41.3 % Đồng thời tỷ lệ gói gói TCP_BE giảm từ 0.09% xuống 0% Vừa đảm bảo tránh tắc nghẽn vừa đảm bảo chất lượng gói tin truyền đến đích cách tối đa, tận dụng tài nguyên mạng, khơng gây lãng phí Trong hai phần thực nghiệm trên, ta thấy tỷ lệ gói lên tới 40-60%, điều trái ngược với thực tế nhà cung cấp thường đưa số gói 0.1-0.5% Lý luận văn cố gắng thể luồng lưu lượng bùng nổ vượt băng thông cho phép Kết hiển thị nhìn thấy thay đổi áp dụng mơ hình đảm bảo chất lượng Cịn thực tế, nhà cung cấp ln đưa điều kiện đảm bảo băng thông đầy đủ, tỷ lệ gói tin lưu lượng thoại truyền mạng bị ảnh hưởng yếu tố khác nhiễu chẳng hạn Vậy với toán đảm bảo chất lượng dịch vụ thoại sử dụng mạng dùng chung với dịch vụ khác ta cần thực vài kỹ thuật sau: thứ là, thiết lập độ ưu tiên cho lớp dịch vụ mạng; thứ hai là, làm chậm thời gian phát cho luồng có độ ưu tiên thấp hay luồng sử dụng dịch vụ khác VoIP 50 KẾT LUẬN Luận văn tập trung nghiên cứu mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện nói chung, truyền thơng thoại nói riêng Mơ hình đặc trưng cho dịch vụ là: DiffServ IntServ Tùy thuộc vào yêu cầu đặc điểm nhà mạng mà ta xây dựng mơ hình, áp dụng phương pháp đảm bảo chất lượng với thông số phù hợp Mơ hình IntServ u cầu phải có đặt trước tài nguyên nút mạng nên khó thực hiện, ngược lại hiệu cao Mơ hình DiffServ không yêu cầu đặt trước tài nguyên nên tương đối dễ cài đặt, ngược lại hiệu bị hạn chế Mặt khác luận văn trình bày thêm giao thức báo hiệu, giao thức truyền tải gói liệu Đây điều kiện để đưa chế mơ hình phù hợp để đảm bảo gói tin truyền từ nguồn tới đích cách nhanh nhất, không bị trễ không gói tin Cuối cùng, luận văn mơ mơ hình phù hợp để đảm bảo chất lượng cho truyền thoại qua mạng Internet Phần thực nghiệm tập trung mô mơ hình mạng thiết lập DiffServ Mơ DiffServ giải toán phân quyền ưu tiên cho lớp lưu lượng để đảm bảo chất lượng truyền thoại cho lớp khách hàng yêu cầu chất lượng cao, tỷ lệ gói tin thấp (dưới 0.1%) Luận văn đề xuất giải pháp làm giảm tỷ lệ gói tin cho luồng lưu lượng có độ ưu tiên thấp để tăng chất lượng dịch vụ truyền thoại mạng Internet dùng chung Giải pháp làm chậm thời gian phát gói tin khơng phải gói tin thoại Kết giải pháp khả thi tỷ lệ gói lưu lượng thoại giảm cách đáng kể Do nhiều thời gian nên luận văn có sai sót hạn chế Phần mơ giải vấn đề tỷ lệ gói Ngồi cịn nhiều yếu tố khác chưa giải như: nhiễu, độ trễ, độ biến thiên trễ, chuẩn nén gói tin Rất mong q thầy/cơ ban hội đồng thông cảm Chân thành cảm ơn quý thầy/cô ban hội đồng dành thời gian xem xét đánh giá Đồng cảm ơn thầy Nguyễn ĐìnhViệt khơng quản vất vả, nhiệt tình hướng dẫn em thời gian qua 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu Tiếng Việt [1] http://www.pcworld.com.vn/articles/cong-nghe/congnghe/2005/09/1184451/quality-of-service/ B Tài liệu Tiếng Anh [2] Cisco system 08/2005, DiffServ- The scalable end-to-end quality of service model, White paper [3] Daniel Minoli (2003) Telecommunications Technology Handbook [4] Eitan Altman, Tania Jimenez (2003-2004), Lecture notes “NS Simulator for beginners” [5] http://ipsla.savvis.net/SLAms.jsp?mth=2016AUGUST [6] http://www.cisco.com/c/en/us/products/ios-nx-os-software/quality-ofservice-qos/index.html [7] http://www.internap.com/support/sla/ [8] https://www.us.ntt.net/support/sla/network.cfm [9] International Telecommunication Union August 1996, ITU-T Recommendation P800 Series P: Telephone Transmistion Quality [10] International Telecommunication Union May 2004, List of ITU-T Recommendations [11] John R.Vacca, High-Speed Cisco Networks, Lecture “Quality-ofService Solutions” [12] Kevin Fall and Kannan Varadhan November 2011, NS Notes and Documentation (A Collaboration between researchers at UC Berkeley, LBL, USC/ISI, and Xerox PARC) [13] RFC 3261 SIP: Session Initialtion Protocol, June 2006 https://tools.ietf.org/html/rfc3261 [14] Series G: Transmission Systems And Media, Digital Systems and Networks ITU-T G.114 05/2003 52 PHỤ LỤC Chuẩn CD (CD-Quality) CD-DA: chuẩn audio CD có tốc độ 44.1kHz/16 tức liệu audio 44,100 lần giây với bit depth 16 CD-DA dạng stereo, sử dụng hai kênh trái phải, số lượng liệu gấp đôi mono- sử dụng kênh đơn lẻ Số bit-rate liệu PCM audio tính theo cơng thức Bit rate = sample rate x bit depth x channels Ví dụ: bit rate ghi CD-DA (44,1kHz, 16 bit rate, kênh) tính bằng: 44,100 x 16 x = 1,411,200 bit/s = 1,411.2 kbit/s Dung lượng liệu audio PCM tính theo cơng thức: Size in bits = sample rate x bit depth x channels x length of time Size in bytes = size in bits /8 Ví dụ: 80 phút (=4800 giây) liệu CD-DA yêu cầu 846.720.000 bytes lưu trữ: (44.100 x 16 x x 4.800)/8= 846.720.00 bytes == 847 MB MP3: + 32 kbit/s: chất lượng chấp nhận + 96 kbit/s: chất lượng thấp + 128 or 160 kbit/s: chất lượng khoảng + 192 kbit/s: chất lượng trung bình + 256 kbit/s: chất lượng cao + 320 kbit/s: chất lương cao hỗ trợ cho chuẩn MP3 Chuẩn điện thoại (Telephone-Quality) Truyền tải giọng nói dạng tương tự, liệu mạng lại dạng số Để truyền tải giọng nói qua mạng cần phải thực nén giải nén Có nhiều chuẩn nén/giải nén tín hiệu tương tự sang tín hiệu số Nó thực phức tạp Hầu hết việc chuyển đổi sử dụng chế điều chế xung mã (PCM) biến thể Thêm vào đó, nén giải nén chuỗi liệu, cung cấp thêm tính hủy bỏ tiếng ồn Việc nén giúp tiết kiệm băng thông 53 Bảng nén / giải nén phổ biến hay sử dụng với thông số cụ thể sau [3]: Bit rate: Tỷ lệ bit truyền phần kết nối tính kpbs Sampling rate: Số lượng mẫu / giây số hóa âm MOS: Phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng âm 1-5 Chuẩn âm Phát triển Mô tả thuật toán Tần số (kHz) Tốc độ (kb/s) G.711.1 ITU-T Sử dụng điều chế xung mã (Pulse code modulation PCM) Sử dụng điều chế xung mã (Pulse code modulation PCM) 80-96 Kbps ITU-T Sử dụng nén / giải nén theo thuật toán điều chế xung mã vi phân phù hợp (Adaptive differential pulse code modulation ADPCM) 32 64 16 24/32 16 G.711 * ITU-T G.721 G.722 ITU-T G.722.1 ITU-T Nén / giải nén kHz mã âm 64 kbit/s Nén 24 32 kbit/s cho hành động rảnh tay hệ thống gói thấp 64 Ghi Điểm chấp nhận được(MOS) U-law (US, Japan) and A-law (Europe) 4.1 Cải thiện từ G.711 để cung cấp băng thông âm từ 50 Hz tới kHz 4.1 54 G.722.2 AMRITU-T WB G.723 ITU-T G.723.1 ITU-T G.726 ITU-T G.727 ITU-T G.728 ITU-T Nén theo thuật tốn đa tốc độ phù hơp băng thơng rộng (Adaptive Multi-Rate Wideband Codec - AMRWB) Đây phần mở rộng G721, nén theo chuẩn ADPCM tới 24 40 kbit/s cho ứng dụng thiết bị nhân mạch kỹ thuật số Chuẩn nén tốc độ kép cho truyền đa phương tiện 5.3 6.3 kbit/s Chuẩn nén 40, 32, 24, 16 kbit/s (ADPCM) Chuẩn nén 5-, 4-, 3- and 2-bit thuật toán nhúng ADPCM Chuẩn nén tốc độ 16 kbit/s sử dụng độ trễ thấp dự đốn tuyến tính 23.85/ 23.05/ 19.85/ 18.25/ 15.85/ 14.25/ 12.65/ 8.85/ 6.6 16 24/40 5.6/6.3 16/24/32/40 3.8-3.9 ADPCM; thay cho G.721 G.723 3.85 ADPCM Liên quan đến G.726 16 CELP 3.61 55 G.729 ** ITU-T G.729.1 ITU-T GSM 06.10 ETSI LPC10 USA Chuẩn nén tốc độ kbit/s sử dụng cấu trúc đại số mã dự đoán tuyến tính(conjugatestructure algebraiccode-excited linearprediction CS-ACELP) Chuẩn nén tốc 8/12/14/16/ độ kbit/s 18/20/22/24/ sử dụng cấu trúc đại số mã dự đốn tuyến tính(conjugatestructure algebraiccode-excited linearprediction CS-ACELP) 26/28/30/32 RegularPulse Excitation LongTerm Predictor (RPE-LTP) 13 Chuẩn nén dự đốn tuyến tính 2.4 độ trễ thấp (15 ms) Cải thiện từ G.711 để cung cấp băng thông âm từ 50 Hz tới kHz Được sử dụng cho điện thoại di động GSM Speex 8, 16, 32 2.1524.6 (NB) 444.2 (WB) iLBC DoD CELP 13.3 EVRC (DoD) USA 3GPP2 4.8 Chuẩn nén tăng cường giá trị trao đổi 9.6/4.8/1.2 Ở Mỹ chuẩn CDMA 3.92 56 DVI Interactive Multimedia Association (IMA) L16 SILK Skype Chuẩn nén DVI4 sử dụng thuật toán (ADPCM) Không nén liệu âm 32 128 ->40 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐINH THỊ THU ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO GIẢI PHÁP THOẠI TRÊN GIAO THỨC INTERNET Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm (Software... đến đảm bảo chất lượng cho truyền tải thông tin thoại Chương liệt kê hai mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ bao gồm: mô hình dịch vụ tích hợp IntServ mơ hình dịch vụ DiffServ Chương tìm hiểu giao. .. định tuyến mạng, điều khiển chất lượng dịch vụ theo luồng tin, điều khiển chất lượng dịch vụ theo lớp dịch vụ Kết cơng trình nghiên cứu điển hình đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Services)