Tổng quan về Video Conference, các giao thức hoạt động của Video Conference, cơ chế hoạt động của Video Conference, ứng dụng Video Conference ở Việt Nam,... là những nội dung chính trong bài thuyết trình Phân tích cơ chế hoạt động của Video Confference. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết.
Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Mục lục Lời mở đầu……………………………… I. Tổng quan về Video Conference……………………….2 1.Khái niệm, lịch sử, lợi ích……………………………….3 1.1. Khái niệm…………………………… 1.2. Lịch Sử……………………… 1.3. Lợi ích…………………………… 2.Các thành phần của Video Conference……………… 2.1. Các thiết bị cơ bản………………… 2.2. Hệ thống điều khiển chính của Hội nghị truyền hình………………… 2.3. Hệ thống hình ảnh……………… 2.4. Hệ thống âm thanh………………… 2.5. Hệ thống kết nối mạng và đường truyền…………………………… 2.6. Các thiết bị phụ trợ …………………………… 3.Các kiểu video conference………………………… 3.1 Điểmđiểm (Site to site) 3.2 Đa điểm (Multisites) 4. Hệ thống Video Conference……………………… II. Các giao thức hoạt động của video conference……………… Giao thức truyền thời gian thực RTP & RTCP……………… 1. Giao thức RTP (Realtime transport protocol) 1.1. Vai trò của RTP………………………… 1.2. Các ứng dụng sử dụng RTP………………… 1.2.1. Hội nghị đàm thoại đơn giản………………… 1.2.2. Hội nghị điện thoại truyền hình………… 1.2.3. Translator (bộ dịch) và Mixer (bộ trộn) 2. RTCP(Realtime Transport Control Protocol) 2.1. Đặc điểm của RTCP……………… 2.2. Các dịch vụ mà RTCP cung cấp…………………… 2.3. Các loại gói điều khiển RTCP………………… 2.4. Cấu trúc packet RTCP………………… 2.5.Khoảng thời gian giữa hai lần phát hợp gói RTCP……………… III. Cơ chế hoạt động của video conference………………… IV. Ứng dụng video conference ở Việt Nam…………………… Kết luận……………… – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Tài liệu tham khảo…………………… Lời mở đầu Hiện nay hội nghị thơng thường gặp rất nhiều hạn chế, tốn nhiều chi phí và thời gian. So với sự phát triển của cơng nghệ nó đã dần lạc hậu để có thể phát triển tốt hiệu quả và tiết kiệm cho mỗi lần tổ chức hội nghị. Tính cấp bách về việc ứng dụng Video conference vào hội nghị và sử dụng là vấn đề quan tâm hang đầu cho mỗi doanh nghiệp, cơng ty, tổ chức. Thậm chí trong cuộc sống, con người khơng thể họp mặt với người thân để tham dự một buổi lễ trọng đại hay các bữa tiệc quan trọng như lễ cưới, tết,…vì lí do bất khả kháng nào đó thì Video conference có thể một phần khắc phục được điều này. Đây là dịch vụ đang rất được phát triển ở nước ngồi và ở VIệt Nam, các cơng ty hàng đầu thế giới đang bắt đầu cung cấp dịch vụ, thiết bị này, điển hình là Polycom, Tandberg, Lifesize… Vậy Video Conference là gì? Cơ chế hoạt động của nó ra sao? Nội dung về Video Conference Sẽ được trình bày trong các phần dưới đây – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) I. Tổng quan về Video Conference 1.Khái niệm, lịch sử, lợi ích 1.1. Khái niệm: Video Conference là một phương thức thơng tin liên lac m ̣ ới, được kết hợp bởi nhưng đăc tinh cua cơng ngh ̃ ̣ ́ ̉ ệ viễn thơng và cơng nghê thơng tin nh ̣ ằm đem đến cho người sử dụng nhiều tiện ích hơn một cuộc điện thoại bình thường. Về cơ bản Video Conference giống như liên lạc bằng điện thoại nhưng được bổ xung hàng loạt các tiện ích khác như: ● Những người đàm thoại có thể nhìn thấy nhau ● Cùng chia sẻ dữ liệu trên máy tính như văn bản, bảng tính, cơ sở dư liêu ̃ ̣ ● Có thể kết nối bằng bất kỳ phương thức nào như: kênh th riêng (LeasedLine), ISDN hay IP (Internet Protocol) Hội nghị truyền hình (video conference) cho phép người dùng (user) ở các địa điểm khác nhau có thể tiến hành trao đổi thơng tin về âm thanh và hình ảnh. Phương thức thơng tin theo thời gian thực với cả 2 chiều đầy đủ. Các tín hiệu âm thanh và hình ảnh được truyền trực tiếp trên hiện trường trong thời điểm đang xảy ra và khơng bị một sự hạn chế nào trong việc truyền đạt theo 2 chiều. Có thể nói 2 đặc tính: hai chiều và thời gian thực cho thấy sự khác biệt của Hệ thống hội nghị truyền hình VCS (Video conferencing System) với Hệ thống truyền hình quảng bá TV (Television) 1.2. Lịch sử Từ những năm 60 của thế kỷ 20, hội nghị truyền hình đã được nghiên cứu và ứng dụng tại các nước tiên tiến. Đến những năm 1970 hội nghị truyền hình ứng dụng cơng nghệ số hóa. Đến những năm 1980, cơng nghệ nén hình ảnh có bước nhảy vọt, kênh truyền tín hiệu hình số ra đời khơng chiếm nhiều dải thơng rộng như kênh truyền hình analog. Với tốc độ truyền thấp hơn 34Mbit/s, tín hiệu hình đã được nén, chất lượng của hình ảnh vẫn thỏa mãn nhu cầu của người dùng. Từ những năm 1990 đến nay cơng nghệ máy tính và mạng Internet phát triển rất nhanh và có ảnh hưởng tới hệ thống hội nghị truyền hình Thế hệ đầu tiên của hệ thống thiết bị hội nghị truyền hình được thực hiện qua mạng kỹ thuật số đa dịch vụ ISDN dựa trên tiêu chuẩn H.230 của Tổ chức ITU; ● Thế hệ thứ hai của hệ thống thiết bị hội nghị truyền hình ứng dụng cho máy tính cá nhân và cơng nghệ thơng tin, và vẫn dựa vào mạng ISDN và các thiết bị mã hố/giải mã, nén/giải nén – CODEC; ● – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ● ● ● ● ● ● ● ● Thế hệ thứ ba của hệ thống thiết bị hội nghị truyền hình ra đời trên cơ sở mạng cục bộ LAN phát triển rất nhanh và có mặt ở khắp mọi nơi trên thế giới 1.3. Lợi ích Hội nghị truyền hình là một bước phát triển đột phá của cơng nghệ thơng tin, nó cho phép những người tham dự tại nhiều địa điểm từ những quốc gia khác nhau có thể nhìn thấy và trao đổi trực tiếp với nhau qua màn hình tivi như đang họp trong cùng một hội trường. Cơng nghệ này đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong hội họp và hội thảo. Ngồi ra, Hội nghị truyền hình còn được ứng dụng rộng rãi trong giáo dục đào tạo, an ninh quốc phòng, y tế và chăm sóc sức khỏe Lợi ích: Tiết kiệm thời gian di chuyển; Tiết kiệm kinh phí; Thực hiện cuộc họp trực tuyến giữa nhiều địa điểm khác nhau; Nhanh chóng tổ chức cuộc họp; Lưu trữ tồn bộ nội dung cuộc họp; An tồn bảo mật; Chất lượng hội nghị ổn định 2. Các thành phần video conference Hệ thống thiết bị hội nghị truyền hình là một hệ thống thiết bị điện tử (bao gồm cả phần cứng và phần mềm) sử dụng cơng nghệ kỹ thuật số, nén (coder/decoder) âm thanh và video trong thời gian thực. Giải pháp hội nghị truyền hình dựa trên cơng nghệ IP với sự hỗ trợ nhiều giao thức (H.320, H.323, SIP, SCCP) cho phép triển khai hệ thống Hội nghị truyền hình tiên tiến nhưng vẫn tận dụng được cơ sở hạ tầng có sẵn 2.1. Các thiết bị cơ bản: Thiết bị cơ bản bao gồm: Camera – Thu tín hiệu hình ảnh Micro – Thu tín hiệu âm thanh DECODE – Xử lý mã hóa nhận và truyền tín hiệu âm thanh và hình ảnh và truyền qua đường truyền Màn hình hiển thị – Hiển thị hình ảnh của các phòng họp từ xa Loa – Phát tín hiệu âm thanh của các phòng họp từ xa MCU – Thiết bị quản lý và xử lý đa điểm Lưu Trữ – Ghi lại nội dung cuộc họp – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Show Present – Thường là phần mềm có chức năng trình chiếu tài liệu tại một máy tính lên hình ảnh của hội nghị 2.2. Hệ thống điều khiển chính của Hội nghị truyền hình (bắt buộc phải có) Thành phần chính của một hệ thống Hội nghị truyền hình là hệ thống điều khiển. Nó thực hiện việc mã hố/giải mã tín hiệu âm thanh, hình ảnh và dữ liệu… kết nối với các hệ thống điều khiển hội nghị khác Là điểm đấu nối các thành phần khác như hệ thống âm thanh, hệ thống hình ảnh, hệ thống phụ trợ để hình thành nên hệ thống Hội nghị truyền hình hồn chỉnh Một điểm quan trọng khác là thành phần truyền thơng, thơng thường hệ thống điều khiển chính này cũng có thành phần kết nối truyền thơng (như giao tiếp mạng IP) Với một hệ thống Video Conference chun nghiệp, thường là cho các cơng ty, doanh nghiệp hoặc tổ chức lớn, thì Hệ thống điều khiển là phần cứng chun dụng, có nhiều tính năng mạnh mẽ và giá thành cao Còn đối với người dùng cá nhân, thì nó có thể là một phần mềm được cài đặt trên máy tính có kết nối với Internet, giá thành rẻ hoặc miễn phí, song tính năng rất hạn chế 2.3. Hệ thống hình ảnh (bắt buộc phải có) Chức năng của hệ thống này là thu hình và hiển thị các hình ảnh của các bên tham gia trong một hội nghị Về ngun lý nó gồm các thành phần sau: ● Hệ thống thu hình (camera, webcam…) ● Hệ thống hiển thị (tivi, màn hình, máy chiếu,…) Thơng thường, một số hệ thống hội nghị truyền hình trên phần cứng chun dụng thường tích hợp sẵn 01 camera chính như một thành phần cơ bản của thiết bị điều khiển hội nghị. Ngồi ra, các thiết bị phần cứng này còn có thể mở rộng bằng các đầu cắm để nối thêm các camera và các thiết bị hiển thị bổ sung Về thành phần hiển thị thì một số hệ thống có tích họp sẵn màn hình, một số khơng có. Khi đó, ta cần trang bị riêng một màn hình (Tivi, hoặc monitor) hoặc máy chiếu (Projector)… 2.4. Hệ thống âm thanh (bắt buộc phải có) Hệ thống này có chức năng thu và phát âm thanh của các bên tham gia của một hội nghị Một số hệ thống hội nghị truyền hình trên phần cứng có thể có tính năng micro và loa tích hợp với bộ điều khiển chính nhưng khả năng hạn chế. Với các phòng họp lớn thì có thể phải dùng hệ thống âm thanh ngồi để đáp ứng với nhu cầu của phòng họp Hệ thống âm thanh thường gồm các thành phần là: ● Thành phần phát thanh (loa, headphone…) – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ● ● ● ● ● ● Thành phần thu âm (micro,…) Ngồi ra, còn có thêm các thành phần điều khiển, kết nối trung gian: bộ khuếch đại (amplifier), bộ trộn (mixer), các phụ kiện cáp nối… Số lượng các thành phần này sẽ được tính tốn cho phù hợp với nhu cầu sử dụng của từng phòng họp. Chúng được đấu nối với nhau và sau đó sẽ được đấu nối với các đầu cắm vào/ra âm thanh của Hệ thống điều khiển chính 2.5. Hệ thống kết nối mạng và đường truyền (bắt buộc phải có) Một thành phần rất quan trọng trong giải pháp hội nghị truyền hình là đường truyền kết nối mạng cho hệ thống Hội nghị truyền hình. Giữa các phòng họp phải có một phương thức truyền tin nào đó như ISDN hoặc qua mạng IP dùng các cơng nghệ Frame Relay, Leased line, xDSL,… Thiết bị điều khiển hội nghị truyền hình phải có thể kết nối được với đường truyền mạng này để có thể kết nối các phòng họp. Ngồi ra, băng thơng của đường truyền cũng phải đáp ứng đủ để có thể thực hiện hội nghị truyền hình Tốc độ truyền dữ liệu để thực hiện một hội nghị chuẩn tối thiểu phải là 128 Kbps, tuy nhiên để đạt được chất lượng hình ảnh âm thanh tốt hơn thì tốc độ phải cao hơn nhiều 2.6. Các thiết bị phụ trợ (Tùy chọn theo u cầu) Ngồi các thành phần chính trên thì còn có thể có thêm các thành phần phụ trợ hội nghị truyền hình nhằm tăng cường thêm tính năng tiện ích của hội nghị như: Hội nghị dữ liệu: thành phần này cho phép người tham gia hội nghị có thể trình diễn các nội dung từ máy vi tính tính cá nhân. Từ đó có thể ứng dụng trong các báo cáo, thuyết trình rất thuận tiện Bảng điện tử: thành phần này cho phép chuyển tải các nội dung minh hoạ từ bảng trắng vào hội nghị và truyền sang đầu kia. Nó rất thuận tiện để trình bày, thuyết trình, giải thích Máy qt tài liệu và vật thể: thành phần này cho phép qt hình ảnh của tài liệu trên giấy hoặc các vật thể 3 chiều và chuyển tải vào hội nghị Các thành phần khác như ghi âm hội nghị, lưu trữ hình ảnh, các phụ kiện lắp đặt,… cũng giúp tăng cường thêm các tiện ích tương ứng khác cho giải pháp hội nghị truyền hình Tùy theo từng hãng sản xuất sử dụng cơng nghệ khác nhau nhưng đều đi qua một số chuẩn giao thức bắt tay nhau như H:323, H:264 nên các sản phẩm của các hãng khác nhau vẫn bắt tay được với nhau Phân loại thiết bị: Về cơ bản có hai loại hệ thống hội nghị truyền hình: – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ● ● ● ● ● Hệ thống thiết bị chun dụng; Hệ thống máy tính 3. Các kiểu video conference 3.1 Điểmđiểm (Site to site): hội nghị truyền hình được thiết lập chỉ giữa 2 điểm 3.2 Đa điểm (Multisites): được thiết lập với từ 3 điểm trở lên .Cần phải có thiết bị xử lí thơng tin đa điểm (MCU) để thu nhận và phân phối hình ảnh, âm thanh đến các vị trí tham gia hội nghị truyền hình. 3.2.1. MCU tích hợp trong các điểm đầu cuối: Thiết bị điều khiển Video Conference bình thường chỉ đóng vai trò như điểm kết nối đầu cuối. Khi dùng phần mềm để nâng cấp, thiết bị này vừa là điểm đầu cuối, vừa có khả năng thưc hiện chức năng của MCU. Khi trở thành MCU nó có khả năng kết nối với 5 điểm khác để thực hiện một cuộc truyền hình 6 điểm và có khả năng ghép chồng với một thiết bị khác (cũng có chức năng MCU) để thực hiện một cuộc hội nghị truyền hình 10 điểm Ưu điểm của việc dùng MCU tích hợp: Chi phí sẽ thấp hơn rất nhiều so với khi sử dụng MCU tách biệt Vì sử dụng 2 MCU nên có khả năng chia tải (băng thơng), băng thơng cần thiết tại một điểm MCU sẽ giảm Rất thích hợp cho các cuộc họp đa điểm dưới 10 điểm Tuy nhiên việc sử dụng MCU tích hợp cũng có hạn chế là sẽ khơng thể mở rộng hệ thống hội thoại nhiều hơn 10 điểm, và khó quản lý tập trung được hệ thống (cấu hình, lập lịch, quản lý tài ngun, …). Do đó nếu nhu cầu cao hơn cần phải sử dụng mơ hình MCU tách biệt 3.2.2. MCU tách biệt MCU này khơng đóng vai trò điểm đầu cuối, chỉ đóng vai trò điểm kết nối đa điểm. Khách hàng có thể chọn MCU của các hãng khác nhau như: Cisco, Ravision, Codian, Tùy theo u cầu, khách hàng có thể chọn MCU dựa trên thơng số ports, băng thơng, số cuộc hội nghị đồng thời, … Ưu điểm của việc sử dụng MCU tách biệt: ● Dễ dàng mở rộng hệ thống hội thoại truyền hình ● Quản lý tập trung dễ dàng và hiệu quả Tuy nhiên, sử dụng MCU tách biệt thì chi phí đầu tư cho hệ thống sẽ tăng đáng kể, và phải đảm bảo được băng thơng tại điểm MCU (cần nhiều băng thơng hơn) 4. Hệ thống Video Conference: Về cơ bản có hai loại hệ thống video conference: – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) 4.1. Video Conference chun dụng: Có tất cả các thành phần cần thiết được đóng gói vào một duy nhất một thiết bị, thường là một giao diện điều khiển với một máy ảnh chất lượng cao hình điều khiển từ xa. Những máy ảnh có thể được kiểm sốt ở một khoảng cách để xoay trái và phải, độ nghiêng lên và xuống, và phóng to. Họ đã trở thành được biết đến như các máy ảnh PTZ. Giao diện điều khiển bao gồm, máy tính điều khiển, và các phần mềm hoặc phần cứng codec. Micro đa hướng được kết nối với giao diện điều khiển, cũng như một màn hình TV với loa phóng thanh và hoặc chiếu một đoạn video Có một số loại của các thiết bị video conference chun dụng: Nhóm video conference di động lớn,sử dụng nhiều thiết bị đắt tiền được sử dụng cho các phòng họp lớn hoặc hội trường Nhóm video conference cầm tay hoặc di động, sử dụng các thiết bị nhỏ hơn, ít tốn kém được sử dụng cho các phòng họp nhỏ 4.2. Video conference cá nhân: Thường là các thiết bị di động, được sử dụng cho các nhân, bao gồm máy ảnh đã cố định, micro và loa tích hợp vào giao diện điều khiển, hệ thống máy tính để bàn biến đổi chúng thành thiết bị video conference. Các thành phần trong một hệ thống video conference có thể được chia thành các lớp khác nhau: User Interface (Giao diện người dùng): là giao diện đồ họa hoặc âm thanh. Nhiều người trong chúng ta đã gặp cả hai loại giao diện, thơng thường chúng ta bắt gặp giao diện đồ họa trên máy tính hoặc tivi, và Voice Responsive chúng ta thường nhận được trên điện thoại, nơi chúng tơi đang nói để lựa chọn một số sự lựa chọn bằng cách nói rằng nó hoặc nhấn một số. Các giao diện người dùng cho hội nghị có một số sử dụng khác nhau, nó có thể được sử dụng cho các thiết lập, lập kế hoạch, và thực hiện cuộc gọi. Thơng qua giao diện người dùng quản trị viên có thể kiểm sốt ba lớp khác của hệ thống Giao diện điều khiển: thực hiện phân bổ nguồn lực, quản lý và định tuyến. Lớp này cùng với giao diện người dùng tạo ra các cuộc họp (theo kế hoạch hoặc đột xuất) hoặc thêm và loại bỏ những người tham gia từ một hội nghị. bộ điều khiển (tín hiệu) có chứa các ngăn xếp tín hiệu thiết bị đầu cuối khác nhau để tạo ra một cuộc gọi và hoặc một hội nghị. Tín hiệu có thể được, nhưng khơng giới hạn, H.323 và giao thức Session Initiation Protocol (SIP). Những tín hiệu điều khiển kết nối gửi đến và đi cũng như các thơng số phiên Trình điều khiển âm thanh và video trộn và xem trực tiếp. Lớp này quản lý các giao thức thơng vận tải thời gian thực, Những gói dữ liệu gói tin (UDP) và Nghị – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) định thư kiểm sốt truyền tải thời gian thực (RTCP). RTP và UDP thường mang thơng tin như các loại tải trọng đó là các loại codec, tỷ lệ khung hình, kích thước video và nhiều người khác. RTCP mặt khác hoạt động như một giao thức kiểm sốt chất lượng cho các lỗi phát hiện trong dòng II. Các giao thức hoạt động của video conference Video conference u cầu đảm bảo khắt khe về thời gian thực , tính truyền 2 chiều, khơng cho phép có thời gian trễ lớn (Khi nội dung video được truyền thì bên nhân có thể hiển thị ngay) . Để đáp ứng được những yêu cầu này, các giao thức hoạt động trong video conference cần các yếu tố: ● Hộ trợ việc định tuyến muticast: tồn tại 1 nguồn phát và rất nhiều nguồn thu, một máy chủ xuất luồng dữ liệu thời gian thực đến rất nhiều máy khách. ● Chấp nhận một số gói tin bị lỗi: Việc truyền lại các dữ liệu bị thất lạc hoặc bị lỗi sẽ chiếm khá nhiều thời gian, kéo dài thời gian trễ của các gói tin,làm ảnh hưởng đến chất lượng video ● Cần kết hợp với một thơng số về thời gian kèm theo gói dữ liệu: thơng số thời gian kèm theo giúp phân định từng nhóm gói tin một cách dễ dàng phục vụ cho việc tái tạo lại dữ liệu tại nơi nhận. Các giao thức trong mơ hình TCP/IP đáp ứng u cầu trên là giao thức UDP, RTP và RTCP A. Giao thức truyền thời gian thực RTP & RTCP Khi đề cập đến giao thức truyền thời gian thực là chúng ta đề cập đến hai giao thức: 10 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ● ● ● ● ● ● ● ● Giao thức truyền tải thời gian thực RTP: Với chức năng truyền tải các dữ liệu có thuộc tính thời gian thực. Giao thức chuẩn của IETF về mediastream. RTP mang dữ liệu thoại qua mạng. RTP cung cấp số trình tự và thống số thời gian (time stamp) để xử lý đúng thứ tự của gói tin thoại. Giao thức điều khiển RCTP: Giám sát chất lượng dịch vụ và truyền các thơng tin về những phiên truyền. RTCP giúp cho việc điều khiển hoạt động giữa các phiên.Cung cấp tính năng điều khiền thơng tin ngồi băng (outofband) cho một luồng RTP. Mỗi luồng RTP có tương ứng luồng RTCP để mà thơng báo những số liệu thống kê trên cuộc gọi. RTCP được dùng cho tính năng thơng báo QoS Ví dụ: Như những gói thoại khi được gởi đến đích, chúng có thể đi trên những con đường khác nhau để đến đích, mội con đường có thể khác nhau vế khoảng cách, tốc độ truyền, kết q là gói tin đến khơng đúng thứ thự khi chúng đến đích. Khi ở nguồn tạo ra cuộc gọi, dữ liệu thọai sẽ được đóng gói lại, RTP sẽ gắn vào những gói tin với tham số thời gian và số trình tự và gởi đi. Ở dích dên, RTP sẽ sắp xếp những gói tin và gởi chúng đến bộ xử lý tín hiệu số (digital signal processorDSP) ở cùng tốc độ khi chúng được gởi đi ở nguồn gọi 1. Giao thức RTP (Realtime transport protocol) Là một giao thức chuẩn dùng cho việc truyền các dữ liệu thời gian thực (như video, audio) qua mạng Đặc điểm: Cung cấp các dịch vụ chuyển dữ liệu thời gian thực đầu cuối (endtoend) Là giao thức phía trên UDP, thơng thường các ứng dụng chạy RTP dựa trên UDP RTP khơng đảm bảo độ tin cậy hay thứ tự của các gói tin. UDP cũng khơng có khả năng phát hiện mất gói tin và khơi phục tính tuần tự của gói.RTP giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng số thứ tự và nhãn thời gian trong mỗi gói tin RTP Số thứ tự trong RTP header cho phép bên thu xây dựng lại đúng thứ tự các gói của bên phát Giao thức RTP hỗ trợ việc truyền dữ liệu multicast Hoạt động của RTP được hỗ trợ bởi một giao thức khác là RTCP để nhận các thơng tin phản hồi về chất lượng truyền dẫn và các thơng tin về thành phần tham dự các phiên hiện thời 11 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Header RTP ● Vì truyền tải trong mơi trường IP với UDP protocol nên việc mất gói (loss), khơng đúng thứ tự gói tin (out of order), trể (delay and jitter) là khơng thể tránh khỏi ● Để hạn chế tác động của các vấn đề này, RTP sử dụng các trường thời gian (timestamp), và sequency number trong phần header để đo đạt các thơng số loss rate, delay, jitter, RTT…, phần giải pháp cho các vấn đề này do các ứng dụng giải quyết Cấu trúc gói tin RTP bao gồm các trường chính như sau: 1.1. Vai trò của RTP: 12 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Giao thức RTP (Realtime Transport Protocol) cung cấp các chức năng giao vận phù hợp cho các ứng dụng truyền dữ liệu mang đặc tính thời gian thực như là thoại và truyền hình tương tác. Những dịch vụ của RTP bao gồm trường chỉ thị loại tải trọng (payload identification), đánh số thứ tự các gói, điền tem thời gian (phục vụ cho cơ chế đồng bộ khi phát lại tín hiệu ở bên thu) Thơng thường các ứng dụng chạy giao thức RTP ở bên trên giao thức UDP để sử dụng các dịch vụ ghép kênh (multiplexing) và kiểm tra tổng (checksum) của dịch vụ này; cả hai giao thức RTP và UDP tạo nên một phần chức năng của giao thức tầng giao vận. Tuy nhiên RTP cũng có thể được sử dụng với những giao thức khác của tầng mạng và tầng giao vận bên dưới miễn là các giao thức này cung cấp được các dịch vụ mà RTP đòi hỏi. Giao thức RTP hỗ trợ việc truyền dữ liệu tới nhiều đích sử dụng phân bố dữ liệu multicast nếu như khả năng nay được tầng mạng hoạt động bên dưới nó cung cấp. Một điều cần lưu ý là bản thân RTP khơng cung cấp một cơ chế nào đảm bảo việc phân phát kịp thời dữ liệu tới các trạm mà nó dựa trên các dịch vụ của tầng thấp hơn để thực hiện điều này. RTP cũng khơng đảm bảo việc truyền các gói theo đúng thứ tự. Tuy nhiên số thứ tự trong RTP header cho phép bên thu xây dựng lại thứ tự đúng của các gói bên phát. 1.2. Các ứng dụng sử dụng RTP: 1.2.1. Hội nghị đàm thoại đơn giản: Các ứng dụng hội nghị đàm thoại đơn giản chỉ bao gồm việc truyền thoại trong hệ thống. Tín hiệu thoại của những bên tham gia được chia thành những đoạn nhỏ, mỗi phần được thêm vào phần tiêu của giao thức RTP. Tiêu đề RTP mang thơng tin chỉ ra cách mã hố tín hiệu thoại (như là PCM, ADPCM, hay LPC ). Căn cứ vào thơng tin này, các bên thu sẽ thực hiện giải mã cho đúng. Mạng Internet cũng như các mạng gói khác đều có khả năng xảy ra mất gói và sai lệch về thứ tự các gói. Để giải quyết vấn đề này, phần tiêu đề RTP mang thơng tin định thời và số thứ tự các gói, cho phép bên thu khơi phục định thời với nguồn phát. Sự khơi phục định thời được tiến hành độc lập với từng nguồn phát trong hội nghị. Số thứ tự gói có thể được sử dụng để ước tính số gói bị mất trong khi truyền. Các gói thoại RTP được truyền đi theo các dịch vụ của giao thức UDP để có thể đến đích nhanh nhất có thể. Để giám sát số người tham gia vào hội nghị và chất lượng thoại họ nhận được tại mỗi thời điểm, mỗi một trạm trong hội nghị gửi đi một cách định kỳ một gói thơng tin RR (Reception report) của giao thức RTCP để chỉ ra chất lượng thu của từng trạm. 13 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ● ❖ ❏ ❏ Dựa vào thơng tin này mà các thành phần trong hội nghị có thể thoả thuận với nhau về phương pháp mã hố thích hợp và việc điều chỉnh băng thơng. 1.2.2. Hội nghị điện thoại truyền hình: Nếu cả hai dòng tín hiệu thoại và truyền hình đều được sử dụng trong hội nghị thì ứng với mỗi dòng sẽ có một phiên RTP (RTP session) độc lập. Mỗi một phiên RTP sẽ ứng với một cổng (port number) cho thu phát các gói RTP và một cổng thu phát các gói RTCP. Các phiên RTP sẽ được đồng bộ với nhau để cho hình ảnh và âm thanh ngưòi dùng nhận được ăn khớp. Lý do để bố trí các dòng thơng tin thoại và truyền hình thành những phiên RTP tách biệt là để cho các thiết bị đầu cuối chỉ có khả năng thoại cũng có thể tham gia vào cuộc hội nghị truyền hình mà khơng cần có bất kỳ thiết bị hỗ trợ nào. 1.2.3. Translator (bộ dịch) và Mixer (bộ trộn): Các ứng dụng miêu tả ở phần trên đều có điểm chung là bên thu và bên phát đều sử dụng chung một phương pháp mã hố thoại. Trong trường hợp một người dùng có đường kết nối tốc độ thấp tham gia vào một hội nghị gồm các thành viên có đường kết nối tốc độ cao thì tất cả những người tham gia đều buộc phải sử dụng kết nối tốc độ thấp cho phù hợp với thành viên mới tham gia. Điều này rõ ràng là khơng hiệu quả. Để khắc phục, một translator hoặc một mixer được đặt giữa hai vùng tốc độ đường truyền cao và thấp để chuyển đổi cách mã hố thích hợp giữa hai vùng. Điểm khác biệt giữa translator và mixer là mixer trộn các dòng tín hiệu đưa đến nó thành một dòng dữ liệu duy nhất trong khi translator khơng thực hiện việc trộn dữ liệu. 2. RTCP(Realtime Transport Control Protocol) Là giao thức điều khiển hỗ trợ và làm việc song hành với RTP. RTP thực hiện chuyển giao dữ liệu thực còn RTCP giám sát chất lương của q trình phân phối dữ liệu và cung cấp thơng tin phản hồi về chất lượng truyền dữ liệu 2.1. Đặc điểm của RTCP: Là giao thức để giám sát chất lượng dịch vụ và khảo sát các thơng tin về các đối tượng tham gia trong một phiên đang diễn ra 2.2. Các dịch vụ mà RTCP cung cấp là: Giám sát chất lượng và điều khiển tắc nghẽn: Nó cung cấp thơng tin phản hồi về chất lượng phân phối dữ liệu. Thơng tin điều khiển này giúp: Bộ phát có thể điểu chỉnh cách thức truyền dữ liệu dựa trên các thơng báo phản hồi của bộ thu Bộ thu có thể xác định được tắc nghẽn là cục bộ, từng phần hay tồn bộ 14 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ❏ ❖ ❖ ❖ ● ● ● ● ● Người quản lí mạng có thể đánh giá được hiệu suất mạng Xác định nguồn: RTCP cung cấp thơng tin nhận dạng nguồn .Nó có thể bao gồm tên người sử dụng, số điện thoại, địa chỉ email … Đồng bộ mơi trường: Các thơng báo của bộ phát RTCP chứa thơng tin để xác định thời gian và nhãn thời gian RTP tương ứng. Chúng có thể được sử dụng để đồng bộ giữa âm thanh và hình ảnh Điều chỉnh thơng tin điều khiển: Các gói RTCP được gửi theo chu kỳ giữa những người tham dự, giúp theo dõi được số người tham gia. Khi số lượng người tăng lên ,cần phải cân bằng giữa việc nhận thơng tin điều khiển mới nhất và hạn chế lưu lượng điều khiển. 2.3. Các loại gói điều khiển RTCP: Giao thức RTCP bao gồm các loại gói sau: SR (Sender Report): Mang thơng tin thống kê về việc truyền và nhận thơng tin từ những người tham gia đang trong trạng thái tích cực gửi. RR (Receiver Report): Mang thơng tin thống kê về việc nhận thơng tin từ những người tham gia khơng ở trạng thái tích cực gửi. SDES (Source Description items): mang thơng tin miêu tả nguồn phát gói RTP. BYE: chỉ thị sự kết thúc tham gia vào phiên truyền. APP: Mang các chức năng cụ thể của ứng dụng. 2.4. Cấu trúc packet RTCP 15 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Cấu trúc Packet RTCP 2.5.Khoảng thời gian giữa hai lần phát hợp gói RTCP: Các hợp gói của RTCP được phát đi một một cách đều đặn sau những khoảng thời gian bằng nhau để thường xun thơng báo về trạng thái các điểm cuối tham gia. Vấn đề là tốc độ phát các hợp gói này phải đảm bảo khơng chiếm hết lưu lượng thơng tin dành cho các thơng tin khác. Trong một phiên truyền, lưu lượng tổng cộng cực đại của tất cả các loại thơng tin truyền trên mạng được gọi là băng thơng của phiên (session bandwidth). Lưu lượng này được chia cho các bên tham gia vào cuộc hội nghị. Lưu lượng này được mạng dành sẵn và khơng cho phép vượt q để khơng ảnh hưởng đến các dịch vụ khác của mạng. Trong mỗi phần băng thơng của phiên được chia cho các bên tham gia phần lưu lượng dành cho các gói RTCP chỉ được phép chiếm một phần nhỏ và đã biết là 5% để khơng ảnh hưởng đến chức năng chính của giao thức là truyền các dòng dữ liệu media III. Cơ chế hoạt động của video conference Truyền video trải qua nhiều cơng đoạn với từng nhiệm vụ riêng để đi đến kết quả cuối cùng là tín hiệu thể hiện ngay ở bên nhận. 16 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Q trình truyền gói tin( video data) trên mạng Các bước động của video conference: Các cơng nghệ cốt lõi được sử dụng trong một hệ thống video conference là kỹ thuật nén âm thanh và video trong thời gian thực, phần cứng hoặc phần mềm thực hiện nén được gọi là codec (coder decoder). Có thể đạt được tỷ lệ nén lên đến 1:500. Kỹ thuật được sử dụng là sử dụng các số nhị phân 1 và 0 để mã hóa tín hiệu. Sau đó được truyền qua mạng lưới kỹ thuật số (thường là ISDN hoặc IP). Sử dụng các modem âm thanh trong các đường dây truyền tải cho phép việc sử dụng các POTS, hoặc hệ thống Điện thoại Plain Old Bước 1 : Thu mã hố: ● Các thiết bị camera,microphone sẽ thu tín hiệu âm thanh, hình ảnh ● Bộ mã hóa(codec) nhận tín hiệu hình ảnh và âm thanh từ thiết bị thu. sau đó sẽ mã hóa, chuyển hóa thành tín hiệu số theo các tiêu chuẩn mã hóa hình ảnh(H.261,H.263,H264…) và các tiêu chuẩn mã hóa âm thanh Bước 2 : Truyền dữ liệu trên mạng Dựa trên các giao thức mạng và thiết bị mạng: 17 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Chia nhỏ tín hiệu :tín hiệu sau khi mã hóa sẽ được chia nhỏ, đóng gói , thành các luồng media Truyền các gói tin trên mạng Nhận , khơi phục và đồng bộ dữ liệu Bước 3 : Giải nén hiển thị Tại nơi nhận tín hiệu , bộ giải mã(codec) sẽ chuyển tín hiệu nhận được thành âm thanh và hình ảnh Cuối cùng những tín hiệu hình ảnh và âm thanh đó sẽ được truyền tải đến hội nghị thơng qua thiết bị trình chiếu IV. Ứng dụng video conference ở Việt Nam Trên thế giới thì cơng nghệ này đã được họ đem vào nghiên cứu và ứng dụng từ lâu song ở Việt Nam chúng có lẽ vẫn còn hơi mới mẻ vì thực chất chúng ta cũng chỉ đem vào nghiên cứu và ứng dụng từ mấy năm gần đây. Tuy vậy chúng ta vẫn đạt được những kết quả khả quan và được rất nhiều ngành, tổ chức, cơng ty, đem vào áp dụng và sau đây là ứng dụng của video conference cho thấy tầm quan trọng của cơng nghệ Video conference Trong y tế, các chun gia y tế tại các địa điểm khác nhau có thể chia sẻ kinh nghiệm và tiến hành cuộc họp trực tuyến để phục vụ cơng tác điều trị cho bệnh nhân. Các kết quả xquang, phòng thí nghiệm và xác định một kế hoạch điều trị có thể đưa ra một cách nhanh chóng bằng cách sử dụng các thiết bị di động và các ứng dụng di động cũng như các thiệt bị hỗ trợ video conference Trong sản xuất, cơng nhân sử dụng Video conference trên các thiết bị hỗ trợ để giảm thiểu thời gian chết bằng cách xác định từ xa, chẩn đốn và sửa chưa các vấn đề về dây chuyền lắp ráp Trong các doanh nghiệp, đại diện bán hang có thể đáp ứng mặt để phải đối mặt với các đơng nghiệp, nhà cung cấp và khách hang cho dù đang trên đường, ở một sân bay hay tại một hội nghị Trong chính phủ, tổ chức các buổi họp, báo cáo qua dịch vụ video conference, kết nối các điểm cầu có khoảng cách địa lý xa. Hay phản ứng khẩn cấp sử dụng họp trực tuyến trên máy tính và điện thoại thong minh của mình để giữ liên lạc trực quan với điểm khó khăn và nhân viên chuyển tiếp triển khai Trong giáo dục, hội nghị truyền hình có thể giúp kết nối phụ huynh với các giáo viên tại trường học. Các bậc phụ huynh ở nhà, tại các cơ quan có thể kết nối giám sát con em mình trên máy tính của họ. Ngồi ra các giải pháp hội nghị truyền hình có thể giúp các học sinh tương tác với mơi trường học tập tại bất kì nơi đâu chỉ với các thiết bị di 18 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ● ● ● ● ● động. Hội nghị truyền hình sẽ giảm thiểu được các chi phí phục vụ trong q trình diễn ra hội thảo, hội nghị, họp hành của các lãnh đạo đồng thời tăng hiệu quả trong thảo luận trong phiên Ví Dụ: Ngày 22/12 /2004, lần đầu tiên, một cuộc họp của Bộ Giáo dục Đào tạo đã được thực hiện qua cầu truyền hình (hội thảo truyền hình video conference) từ 3 điểm: Hà Nội Huế TP Hồ Chí Minh. Cải tiến này nằm trong phương án cải cách hành chính, họp qua mạng do Trung tâm Tin học của Bộ GDĐT tiến hành Trong dịch vụ tài chính, ngân hàng, truyền hình hội nghị có thể cung cấp cho khách hàng truy cập tương tác với các cố vấn tài chính và nhân viên dịch vụ khách hàng thơng qua máy tính và điện thoại thơng minh của khách hàng Trong dầu khí, cơng nhân trên giàn khoan dầu ở giữa biển có thể kết nối hình ảnh, họp trực tuyến với nhân viên hỗ trợ trên đất liền, và sử dụng HD video trên các thiết bị di động để khắc phục sự cố các vấn đề Trong giải trí, các đội sáng tạo và sản xuất có thể làm việc trực quan thơng qua Ipad, Iphone Trong bất động sản, thẩm định và kiểm tra nhà bây giờ có thể được thực hiện từ xa, và người mua có thể quan sát và truy vấn chủ nhà ở bất cứ nơi nào Trong đời sống, video conference giúp con người có thể giao tiếp với người thân hoặc tham gia các sự kiện mà khơng có điều kiện để đến trực tiếp lại buổi lễ. Những loại hình dịch vụ này giúp cho các gia đình có thể liên lạc với người thân của họ ở nước ngồi, hay như những gia đình có ý định nhận con ni cũng có thể quan sát đứa bé mà họ muốn 19 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) KẾT LUẬN Nếu bạn đã hiểu về những lợi ích mà hệ thống hội nghị truyền hình HNTH (Video Conferencing) mang lại nhưng lại băn khoăn vì chi phí đầu tư và phí duy trì hàng tháng còn cao thì mời bạn tìm hiểu giải pháp video conference (họp trực tuyến, hội nghị trực tuyến, hội nghị truyền hình) Giải pháp Video Conference (họp trực tuyến, hội nghị trực tuyến, hội nghị truyền hình) chi phí thấp có những nét khác biệt so với các sản phẩm, giải pháp khác Ưu việt về chi phí cũng như thời gian Tiết kiệm tới 90% chi phí đầu tư cũng như chi phí duy trì hàng tháng so với giải pháp phần cứng chun dụng sử dụng cơng nghệ phần cứng như Polycom, Sony, Cisco với chất lượng dịch vụ khơng hề cách biệt Tính tương thích cao: Phù hợp mọi hạ tầng kết nối hiện hành như ADSL/3G/FTTH/WAN/MAN. Độ phân giải Video chọn từ chuẩn CIF tới Full HD (1920x1028) cho phép tùy (320x240) Ưu việt về cơng nghệ: Một là cơng nghệ xử lý video conference tiên tiến nhất hiện nay Multi Point Multi Point cho phép đồng thời tổ chức nhiều phòng họp khác nhau trên cùng một server; Hai là cơng nghệ xử lý tiết kiệm băng thơng đảm bảo khơng cần nâng cấp đường truyền cho mỗi điểm cầu khi tăng số lượng điểm cầu tham gia hội nghị Tính thuận tiện: Sử dụng được mọi lúc, mọi nơi, mở rộng dung lượng dễ dàng mà khơng ảnh hưởng tới kiến trúc hiện hành Tích hợp nhiều tính năng nhất. Đáp ứng mọi ứng dụng: họp, đào tạo, tuyển dụng từ xa, tường thuật hiện trường …v.v 20 – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Với 1 chiếc laptop có webcam và headphone, bạn có thể tham gia họp trực tuyến ở bất kỳ đâu mà khơng phải trở về phòng họp có gắn thiết bị chun dụng như những giải pháp khác. Rất thích hợp cho những thành viên thường xun di chuyển Tài liệu tham khảo Wiki http://www.wattpad.com/98014videoconference http://www.wattpad.com/98101videoconferencepart2 Các thơng tin từ các cơng ty triển khai dịch vụ Video Conference 21 – Nhóm VT2H December 1, 2013 ... III. Cơ chế hoạt động của video conference………………… IV. Ứng dụng video conference ở Việt Nam…………………… Kết luận……………… – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) ... Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP) Q trình truyền gói tin( video data) trên mạng Các bước động của video conference: Các cơng nghệ cốt lõi được sử dụng trong một hệ thống video conference là kỹ ... Vậy Video Conference là gì? Cơ chế hoạt động của nó ra sao? Nội dung về Video Conference Sẽ được trình bày trong các phần dưới đây – Nhóm VT2H December 1, 2013 Đề tài: Phân tích cơ chế hoạt động của dịch vụ Video Confference (dựa trên bộ giao thức RTP, RTCP)