Bài giảng xử lý truyền thông và đa phương tiện

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA THIẾT KẾ VÀ SÁNG TẠO ĐA PHƯƠNG TIỆN ***** GIÁO TRÌNH BÀI GIẢNG (Phương pháp đào tạo theo tín chỉ) TÊN HỌC PHẦN: IT XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Mã học phần: CDT1307 PT (02 tín chỉ) Biên soạn ThS HÀ ĐÌNH DŨNG TS VŨ HỮU TIẾN LƯU HÀNH NỘI BỘ Hà Nội, 11/2014 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH VẼ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 11 1.1 Định nghĩa đa phương tiện 11 1.2 Dữ liệu đa phương tiện 11 1.2.1 Phân loại liệu đa phương tiện 11 1.2.2 Ứng dụng của liệu truyền thông Đa phương tiện 12 1.3 Xử lý liệu đa phương tiện 14 1.4 Truyền thông đa phương tiện 14 1.4.1 Khái niệm truyền thông 14 1.4.2 Mơ hình truyền thơng tổng qt 15 1.4.3 Sự hình thành mạng viễn thông 16 2.1 IT CHƯƠNG XỬ LÝ ĐA PHƯƠNG TIỆN 18 Xử lý văn 18 2.1.1 Giới thiệu liệu văn 18 2.1.2 Quá trình xử lý văn 20 PT 2.1.3 Định dạng văn 21 a Định dạng văn text 21 b Định dạng văn rich text 22 c Định dạng văn doc (.doc, docx) 22 2.1.4 Nén văn 22 2.1.4.1 2.1.4.2 Mã hóa Run-length 23 Mã hóa thống kê Huffman 23 a Tổng quan mã thống kê 23 b Nguyên lý mã hóa Huffman 24 c Ưu nhược điểm 25 2.1.4.3 Mã hóa Lempel –Zive Welch 26 a Tổng quan mã LZW 26 b Nguyên lý mã hóa LZW 26 c Giải mã LZW 27 2.2 Xử lý âm 28 2.2.1 Đặc trưng âm 28 2.2.1.1 Tần số 29 2.2.1.2 Hiệu ứng Doppler 29 2.2.1.3 Băng thông 30 2.2.1.4 Hài âm 30 2.2.1.5 Vận tốc âm 31 2.2.2 Mã hóa âm 31 2.2.2.1 Kỹ thuật PCM 31 a Lấy mẫu 31 b Lượng tử hóa 33 c Mã hóa 34 2.2.2.2 Kỹ thuật điều chế xung mã sai phân (DPCM) 34 Nguyên lý : 34 Sơ đồ khối thu phát: 35 2.2.2.3 Điều chế xung mã sai phân thích ứng (ADPCM) 36 IT 2.2.3 Nén âm 37 2.2.4 Một số khái niệm 37 2.2.5 Nguyên lý kỹ thuật nén âm [6] 38 2.2.6 Chuẩn mã hóa audio Mp3 39 2.2.7.1 2.2.7.2 2.2.7.3 2.3 PT 2.2.7 Một số định dạng file âm 40 Định dạng wave (*.wav) 40 Định dạng mp3 (*.mp3) 40 Định dạng flac (*.flac) 42 Xử lý hình ảnh 42 2.3.1 Tổng quan xử lý ảnh 42 2.3.2 Thu nhận ảnh 43 2.3.3 Không gian màu 44 2.3.3.1 RGB 44 2.3.3.2 YUV 44 2.3.4 Kỹ thuật nén ảnh JPEG 45 2.3.5 Nén không tổn hao 45 2.3.6 Nén tổn hao 46 2.3.6.1 Chế độ nén 46 a Biến đổi Cosin rời rạc (Discrete Cosin Tranform) 47 b Lượng tử hóa 48 c Quét zigzag 49 d Mã hóa có chiều dài thay đổi (Variable Length Coding – VCL) 49 Mã hóa hệ số DC 49 Mã hóa hệ số AC 50 Ví dụ: 50 Giải: 51 Mã hóa hệ số DC: 51 Mã hóa hệ số AC: 51 2.3.6.2 Chế độ nén lũy tiến 52 2.3.6.3 Chế độ nén phân cấp 52 2.3.6.4 Một số định dạng ảnh 54 2.4 Xử lý tín hiệu video 55 2.5 Tổng quan xử lý tín hiệu video 55 2.6 Thu nhận hình ảnh video tự nhiên 56 IT 2.6.1 Lấy mẫu theo không gian 56 2.6.2 Lấy mẫu theo thời gian 58 2.6.3 Frame Field 58 2.7 Nguyên lý nén video 58 PT 2.7.1 Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin miền không gian 59 a Mã hóa phương pháp dự đoán 59 b Mã hóa phương pháp biến đổi 60 2.7.2 Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin miền thời gian 61 a Ước lượng chuyển động 62 b Bù chuyển động 63 c Mã hóa có chiều dài thay đổi (VLC) 63 2.7.3 Sơ đồ tổng quát mã hóa video 63 a Intraframe/Interframe loop 64 b Ước lượng chuyển động 64 c Inter/Intra switch 64 d DCT 65 e Lượng tử hóa 65 f Variable Length Coding 65 g Giải lượng tử (Inverse Quantization) biến đổi DCT ngược (Inverse DCT) 65 h Bộ đệm 65 2.7.4 Giải nén 65 2.7.5 Định dạng hình ảnh video 66 a Định dạng SIF 66 b Định dạng CIF 67 c Sub-QCIF, QSIF, QCIF 67 d HDTV 67 e Ultra HDTV 68 2.7.6 Một số chuẩn mã hóa 68 2.7.7 Một số định dạng file video 70 CHƯƠNG TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 71 3.1 Các đặc trưng yêu cầu truyền thông đa phương tiện 71 3.1.1 Các đặc trưng sản phẩm đa phương tiện 71 3.1.2 Các yêu cầu hạ tầng truyền thông đa phương tiện 71 3.2 Mơ hình phân lớp mạng 72 IT 3.2.1 Ý nghĩa việc phân tầng 72 3.2.2 Các tiêu chí để xây dựng mơ hình tầng chức mạng trao đổi thông tin 72 3.2.3 Khái niệm giao thức, giao diện chồng giao thức truyền thông 73 PT 3.2.3.1 Khái niệm giao thức giao diện: 73 3.2.3.2 Khái niệm chồng giao thức truyền thông 73 3.2.4 Mơ hình kết nối hệ thống mở OSI 74 3.2.4.1 Tầng vật lý 76 3.2.4.2 Tầng liên kết liệu 76 3.2.4.3 Tầng mạng 77 3.2.4.4 Tầng giao vận 78 3.2.4.5 Tầng phiên 78 3.2.4.6 Tầng trình diễn 79 3.2.4.7 Tầng ứng dụng 79 3.3 Hạ tầng truyền thông cố định 80 3.3.1 Mạng PSTN 80 3.3.1.1 Mạch vòng nội hạt 81 3.3.1.2 Trạm chuyển mạch trung tâm 82 3.3.1.3 Trung kế 82 3.3.1.4 Mạng tổng đài nội hạt 83 3.3.2 Mạng truyền số liệu 84 3.3.2.1 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh - CSPDN (Circuited Switched Public Data Network) 84 3.3.2.2 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói - PSPDN (Packet Switched Public Data Network) 85 3.3.2.3 Mạng điện thoại công cộng - PSTN (Public Switched Telephone Network) 85 3.3.2.4 Mạng truyền số liệu X25 85 3.3.2.5 Mạng Frame Relay (FR) 85 3.3.2.6 Mạng ADSL 85 3.3.2.7 Mạng FTTx 87 3.3.3 Mạng máy tính 88 3.3.3.1 Kiến trúc mạng (Network Architecture) 89 3.3.3.2 Cấu hình mạng (Topology) 90 3.3.3.3 Giao thức mạng máy tính 91 3.3.3.4 Phân loại mạng máy tính 91 IT 3.3.4 Mạng hệ (NGN –Next General Network) 93 3.3.4.1 Cấu trúc mạng 93 3.3.4.2 Các dịch vụ mạng NGN 94 Dịch vụ Internet băng rộng (HSI) 94 b Dịch vụ VoIP 94 c Dịch vụ IPTV 96 d Dịch vụ VPN 97 3.4 PT a Hạ tầng truyền thông di động 97 3.4.1 Tổng quan mạng di động 97 3.4.1.1 Lịch sử phát triển di động 98 3.4.1.2 Phân loại 98 3.4.2 Một số cấu trúc mạng di động điển hình 101 3.4.2.1 Mạng di động 2G 101 3.4.2.2 Mạng di động 3G 102 3.4.2.3 Mạng di động 4G 102 3.4.3 Các dịch vụ mạng di động 104 3.4.3.1 Dịch vụ SMS 104 3.4.3.2 Dịch vụ MMS 105 3.4.3.3 Dịch vụ Mobile Internet 105 3.5 Hạ tầng truyền thông truyền hình 106 3.5.1 Tổng quan truyền hình 106 3.5.1.1 Lịch sử phát triển truyền hình 106 3.5.1.2 Phân loại: 107 3.5.2 Cấu trúc mạng truyền hình cáp 107 3.5.2.1 Truyền hình cáp hữu tuyến 107 3.5.3 Truyền hình số mặt đất (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 112 3.5.3.1 Tổng quan truyền hình số mặt đất 112 3.5.3.2 Các dịch vụ gia tăng mạng truyền hình 114 Dịch vụ quảng cáo truyền hình 114 Dịch vụ truy nhập Internet 114 3.6 Truyền thông Internet 115 3.6.1 Lịch sử phát triển 115 3.6.2 Giao thức TCP/IP 116 3.6.3 Các dịch vụ Internet 117 IT 3.6.3.1 Dịch vụ thư điện tử (Email) 117 3.6.3.2 Dịch vụ mạng thơng tin tồn cầu 117 3.6.3.3 Dịch vụ truyền tập tin – FTP (File Transfer Protocol) 118 3.6.3.4 Dịch vụ hội thoại Internet 118 PT 3.6.3.5 Dịch vụ Voip 119 3.6.3.6 Dịch vụ mạng xã hội 119 3.6.3.7 Điện toán đám mây 120 PHỤ LỤC A 122 BẢNG MÃ HUFFMAN CHO HỆ SỐ DC VÀ HỆ SỐ AC 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1: Mơ hình sản xuất đa phương tiện 11 Hình 2: Sự gắn kết đa phương tiện với số lĩnh vực 11 Hình 3: Quá trình xử lý liệu 14 Hình 4: Mơ tả việc truyền tin 15 Hình 5: Truyền thơng chiều 15 Hình 6: Truyền thơng hai chiều 16 Hình 7: Các loại hình mạng viễn thông 17 Hình 1: Bảng mã ASCII 19 Hình 2: Ví dụ văn có định dạng 20 Hình Ví dụ siêu văn 20 IT Hình 4: Quá trình xử lý văn 21 Hình 5: Nguyên tắc hoạt động bàn phím máy tính 21 Hình 6: Cây mã Huffman 25 Hình 7: Các bước để mã hóa LZW 26 PT Hình 8: Từ điển chuỗi mã đầu mã hóa 27 Hình 9: Từ điển chuỗi ký tự sau giải mã 28 Hình 10: Ví dụ sóng âm 29 Hình 11: Ví dụ hiệu ứng Doppler 30 Hình 12: Ví dụ hài âm 30 Hình 13: Bảng tốc độ âm số môi trường 31 Hình 14: Quá trình lấy mẫu, lượng tử mã hóa 32 Hình 15: Biểu diễn lấy mẫu lượng tử tín hiệu sau lấy mẫu 33 Hình 16: Biểu diễn ngưỡng nghe tai thay đổi theo tần số âm 37 Hình 17: Hiệu ứng mặt nạ tần số 38 Hình 18: Hiệu ứng mặt nạ thời gian 38 Hình 19: Sơ đồ khối nén tín hiệu âm theo chuẩn MPEG-1 Layer 39 Hình 20: Tổ chức chunk tập tin wav 40 Hình 21: Cấu trúc tập tin mp3 41 Hình 22: Sơ đồ khối xử lý hình ảnh 42 Hình 23: Quá trình thu nhận hình ảnh 43 Hình 24: Sự kết hợp ba màu RGB 44 Hình 25: Sơ đồ nén khơng tổn hao 46 Hình 26: Pixel x dự đốn từ pixel a, b, c 46 Hình 27: Thuật tốn nén chế độ nén 47 Hình 28: Bảng lượng tử cho kênh chói hai kênh màu Q(u,v) 48 Hình 29 Mã hóa hệ số DCT theo đường zigzag 49 Hình 30: Biểu diễn thời điểm giải nén chế độ nén 52 Hình 31: Cấu trúc nén ảnh phân cấp theo hình kim tự tháp 53 Hình 32: Sơ đồ mã hóa chế độ phân cấp 53 Hình 33: Sơ đồ khối xử lý tín hiệu video 56 Hình 34: Lưới lấy mẫu ảnh 57 Hình 35: Hình ảnh lấy mẫu thưa 57 IT Hình 36: Hình ảnh lấy mẫu dày 57 Hình 37: Sơ đồ khối CODEC DPCM xử lý video 60 Hình 38: Biểu diễn lượng tử UTQ (a) UTQ-DZ (b) 61 PT Hình 39(a) Sự khác biệt khung hình thời trước đó; (b) Ảnh sau bù chuyển động 62 Hình 40 Vùng tìm vector chuyển động macroblock thời 62 Hình 41: Sơ đồ nguyên lý tổng quát mã hóa video 64 Hình 42: Sơ đồ giải nén tín hiệu video 66 Hình 43: Tỷ lệ lấy mẫu kênh màu định dạng SIF 67 Hình 44: So sánh tương quan kích thước hình ảnh chuẩn video 68 Hình 45: Một số tiêu chuẩn mã hóa Video 70 Hình 1: Phân cấp giao thức 74 Hình 2: Mơ hình tham chiếu OSI 76 Hình 3: Các thành phần mạng điện thoại chuyển mạch kênh 81 Hình 4: Mạng tổng đài nội hạt 84 Hình 5: Sơ đồ cung cấp dịch vụ ADSL 86 Hình 6: Sơ đồ cung cấp dịch vụ FTTx 87 Hình 7: Mạng máy tính 90 Hình 8: Cấu trúc mạng máy tính điển hình 93 Hình 9: Mơ hình chức mạng NGN 94 Hình 10: Cấu trúc mạng VoIP 95 Hình 11: Cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV 96 Hình 12: Lịch sử phát triển mạng di động 98 Hình 13: Mạng thông tin di động tế bào 101 Hình 14: Cấu trúc mạng di động 3G 102 Hình 15: Cấu trúc mạng di động 4G LTE 103 Hình 16: Các thực thể liên quan đến dịch vụ SMS 104 Hình 17: Đóng gói tin MMS 105 Hình 18: Sơ đồ khối tổng quát mạng truyền hình cáp 108 Hình 19: Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp đồng trục 109 Hình 20: Sơ đồ mạng cáp quang kết hợp cáp đồng trục 111 IT Hình 21: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình DVB-T 113 Hình 22: Mơ hình OSI TCP/IP 116 PT Hình 23: Mơ hình phân lớp giao thức TCP/IP 117 10 Hình 20: Sơ đồ mạng cáp quang kết hợp cáp đồng trục IT Mạng truyền đẫn bao gồm hệ thống cáp quang Hub sơ cấp, nhiệm vụ truyền dẫn tín hiệu từ headend đến khu vực xa Các Hub sơ cấp có chức thu/phát quang từ/đến node quang chuyển tiếp tín hiệu quang tới Hub khác PT Mạng phân phối tín hiệu bao gồm hệ thống hệ thống cáp quang, Hub thứ cấp node quang Tín hiệu quang từ Hub chuyển thành tín hiệu điện node quang để truyền đến thuê bao Ngược lại trường hợp mạng chiều, tín hiệu điện từ mạng truy nhập thu node quang truyền thành tín hiệu quang để truyền đến Hub Headend Mạng truy nhập bao gồm hệ thống cáp đồng trục, thiết bị thu phát cao tần có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu cao tần RF node quang thiết bị thuê bao Thơng thường bán kính phục vụ mạng truy nhập tối đa khoảng 300m Ưu điểm mạng HFC: - - Sử dụng cáp quang để truyền dẫn tín hiệu, mạng HFC tận dụng ưu điểm vượt trội cáp quang so với phương tiện truyền dẫn khác: dải thông lớn, suy hao tín hiệu thấp, bị nhiễu điện từ, chống lão hóa ăn mịn hóa học tốt Với sợi quang sản xuất với công nghệ đại cho phép truyền tín hiệu có tần số lên đến hàng trăm Tetra Hezt(1014 – 1015 Hz) Đây dải thơng tín hiệu vơ lớn, đáp ứng yêu cầu dài thông đường truyền mà khơng phương tiện truyền dẫn có Tín hiệu quang truyền sợi quang chủ yếu nằm hai bước sóng quang 1310nm 1550nm Đây bước sóng có suy hao tín hiệu nhỏ: 0.3 dB/km với bước sóng 1310nm 0.2dB/km với bước sóng 1550nm Điều cho thấy với bước sóng 1550nm, lượng tín hiệu quang bị suy hao 0.2 dB truyền 1km, với sợi cáp đồng trục loại có suy hao thấp phải 43 dB/km tần số 1GHz 111 Tín hiệu truyền sợi cáp tín hiệu quang, khơng bị ảnh hưởng nhiễu điện từ từ môi trường, dẫn đến đảm bảo chất lượng tín hiệu đường truyền Được chế tạo từ chất trung tính plastic thủy tinh, sợi quang vật liệu không bị ăn mịn hóa học tuổi thọ sợi quang cao c Mạng có cấu trúc kết hợp cáp quang cáp xoắn đồng - Với mạng kiểu này, cáp quang thực nhiệm vụ truyền tín hiệu từ trung tâm đến nút quang khu vực thuê bao, từ nút quang đến thuê bao cáp đồng xoắn điện thoại thông thường Cấu trúc mạng có ưu điểm sử dụng mạng sẵn có bưu điện để truyền tín hiệu truyền hình, khơng cần đầu tư mới, tiết kiệm chi phí ban đầu Thực tế tín hiệu truyền hình truyền cáp đồng xoắn truyền theo công nghệ xDSL trình bày chương trước Đặc điểm: - IT - Khơng thể truyền tín hiệu truyền hình tương để truyền kênh truyền hình tương tự yêu cầu độ rộng băng thông 6MHz với hệ NTSC 8MHz với hệ PAL Chỉ truyền tín hiệu truyền hình số có nén truyền đến kênh truyền hình Để khắc phục điều này, người ta gửi kênh truyền hình yêu cầu Như vậy, thuê bao lúc xem nhiều kênh với nhiều máy thu Nếu triển khai mạng kết hợp cáp quang cáp đồng xoắn, rõ ràng hoàn toàn phải dựa vào hệ thống mạng viễn thông bưu điện dẫn đến khơng thuận lợi linh hoạt q trình triển khai điều hành mạng PT - 3.5.3 Truyền hình số mặt đất (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 3.5.3.1 Tổng quan truyền hình số mặt đất Việc phát triển tiêu chuẩn DVB khởi đầu vào năm 1993 tiêu chuẩn DVB-T tiêu chuẩn hoá vào năm 1997 Viện tiêu chuẩn truyền thông châu Âu (ESTI: European Telecommunication Standards Institute) Hiện tiêu chuẩn nước Châu Âu nhiều nước khác giới thừa nhận Năm 2001 đài truyền hình Việt Nam định chọn làm tiêu chuẩn để phát sóng cho truyền hình mặt đất năm tới DVB sơ đồ truyền dựa tiêu chuẩn MPEG-2, phương pháp phân phối từ điểm tới nhiều điểm video audio số chất lượng cao có nén Nó thay có tăng cường tiêu chuẩn truyền hình quảng bá tương DVB cung cấp phương thức truyền dẫn linh hoạt để phối hợp video, audio dịch vụ liệu 112 Mã hóa M U X Phối hợp ghép kênh truyền tải ngẫu nhiên hóa liệu Khối mã ngoại Khối ghép xen Khối mã nội M U X Phối hợp ghép kênh truyền tải ngẫu nhiên hóa liệu Khối mã ngoại Khối ghép xen Khối mã nội Mã hóa Mã hóa Mã hóa Ghép kênh mã hóa nguồn liệu MPEG-2 RF Chịm tín hiệu ánh xạ Các tín hiệu chuẩn Khung ODFM Chèn khoảng bảo vệ D/A Thiết bị đầu cuối IT Ghép nội Hình 21: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình DVB-T PT Phần ghép kênh mã hóa nguồn liệu MPEG-2: Các tín hiệu đầu vào gồm hình ảnh, âm liệu phụ số hóa nhờ khối ghép kênh mã hóa nén MPEG-2 Đầu khối dòng truyền truyền tải MPEG-2 (dòng liệu số) với tốc độ bit định đưa vào máy phát Đây q trình số hóa tín hiệu Khối mã hóa phân tán lượng phối hợp ghép kênh: Để đảm bảo cho việc truyền dẫn khơng có lỗi, dịng liệu đến từ khối nén ngẫu nhiên hoá Các gói liệu nhận dạng chuỗi giả ngẫu nhiên Mục đích q trình phân tán lượng phổ tín hiệu số xác định số nhị phân thích hợp (loại bỏ chuỗi dài “0” “1”), đồng thời xem trình phối hợp để ghép kênh truyền tải Khối mã ngoại ghép xen ngoại (Outer encoder and interleaver): Dòng liệu sau ngẫu nhiên hóa tiếp tục xử lý khối mã ngoại ghép xen ngoại Sở dĩ gọi "ngoại" việc xử lý theo byte, mã nội ghép xen nội xử lý theo "bit" Khối mã nội (inner encoder): Đây q trình mã hố việc mã chi tiết đến bit Thơng số mã hóa tỷ lệ mã hóa n/m (1/2, 2/3, 3/4 ) Nghĩa m bít truyền có n bit mang thơng tin, bit lại để sửa lỗi Khối ghép xen nội (inner interleaver): Dữ liệu đến tráo hoàn tồn theo bit, thơng tin khác so với ban đầu Quá trình để giảm thiểu lỗi đến mức tối đa 113 Các khối điểu chế tín hiệu (Mapper, Frame Adaptation, OFDM ): Đây trình xử lý phức tạp nhất, nguyên lý ta hiểu sau: liệu sau hoàn thành mã sửa lỗi ánh xạ lên chòm điều chế (khối mapper), sau thêm pilot đồng bộ, liệu đưa lên sóng mang Và tất nhiên có nhiều sóng mang Việc chèn thêm khoảng bảo vệ thực nhằm tối ưu hố tính ưu việt truyền hình số Khối D/A: Đây khơng phải biến đổi Digital/Analog tuý thông thường Mà q trình hồn chỉnh hàng ngàn sóng mang để đảm bảo việc phát tín hiệu lên anten 3.5.3.2 Các dịch vụ gia tăng mạng truyền hình Ngồi dịch vụ cung cấp thông tin thời sự, thể thao, giải trí mạng truyền hình cịn cung cấp dịch vụ khác mua sắm, game tương tác qua điện thoại, truy nhập internet Dịch vụ quảng cáo truyền hình - Giới thiệu doanh nghiệp, sản phẩm, dịch vụ Thúc đẩy trực tiếp hành động mua sản phẩm người tiêu dùng Khuyến khích khán giả tìm hiểu thông tin sản phẩm Tạo mối liên kết sản phẩm nhu cầu tiêu dùng khán giả Nhắc người tiêu dùng nhớ lại sản phẩm thúc đẩy họ mua sản phẩm trở lại Thay đổi thái độ người tiêu dùng: thường dùng để củng cố, thay đổi quan niệm sản phẩm Đặc biệt sản phẩm có mặt thị trường Củng cố thái độ người tiêu dùng sản phẩm: nhắc người tiêu dùng nhớ đến tên tuổi nhãn hiệu gắn bó với sản phẩm PT - IT Quảng cáo truyền hình (television advertisement -Tvad television commercial TVC) dịch vụ phát mẫu quảng cáo video clip ngắn với kết hợp hình ảnh, âm chuyển động Dịch vụ quảng cáo truyền hình giúp: Dịch vụ quảng cáo truyền hình cách tuyệt vời cho doanh nghiệp quảng bá hình ảnh doanh nghiệp, sản phẩm dịch vụ đến khách hàng mục tiêu cách nhanh hiệu Tuy nhiên chi phí cho việc phát sóng khơng nhỏ cần có nguồn tiền đầu tư để đảm bảo tần suất thời gian phát sóng đem lại hiệu tốt cho doanh nghiệp Dịch vụ truy nhập Internet Dịch vụ truy nhập internet dịch vụ gia tăng mạng truyền dẫn truyền hình nhằm cung cấp cho người dùng vừa xem tivi vừa truy cập Internet đường truyền Tuy nhiên dịch vụ song song mà chưa tích hợp với dịch vụ IPTV mạng viễn thông Hiện có nhiều đơn vị truyền hình tham gia cung cấp dịch vụ như: VTC, VTV, HTV, CMC telecom, Để sử dụng dịch vụ người dùng cần phải đăng ký dich vụ với nhà cung cấp truyền hình mua thiết bị MODEM MODEM có chức tách tín hiệu Internet tín hiệu truyền hình Người dùng máy tính thơng qua MODEM để truy cập 114 Internet Tùy theo gói cước nhà cung cấp mà tốc độ truy cập chiều lên chiều xuống gói cước cao hay thấp 3.6 Truyền thông Internet Truyền thông Internet hay Internet mạng thơng tin tồn cầu truy nhập cơng cộng gồm mạng máy tính liên kết với Mạng truyền thơng tin theo kiểu chuyển gói liệu dựa giao thức chuẩn hóa (TCP/IP) Mơi trường liên mạng Internet bao gồm hàng ngàn mạng máy tính nhỏ doanh nghiệp, viện nghiên cứu trường đại học, phủ người dùng cá nhân toàn cầu 3.6.1 Lịch sử phát triển IT Mạng Internet ngày mạng toàn cầu, bao gồm hàng chục triệu người sử dụng, hình thành từ cuối thập kỷ 60 từ thí nghiệm Bộ quốc phịng Mỹ Tại thời điểm ban đầu mạng ARPAnet Ban quản lý dự án nghiên cứu Quốc phòng ARPAnet mạng thử nghiệm phục vụ nghiên cứu quốc phịng, mục đích xây dựng mạng máy tính có khả chịu đựng cố ( ví dụ số nút mạng bị công phá huỷ mạng tiếp tục hoạt động ) Mạng cho phép máy tính mạng liên lạc với máy tính khác PT Khả kết nối hệ thống máy tính khác hấp dẫn người, phương pháp thực tế để kết nối máy tính hãng khác Kết nhà phát triển phần mềm Mỹ, Anh Châu Âu bắt đầu phát triển phần mềm giao thức TCP/IP (giao thức sử dụng việc truyền thông Internet) cho tất loại máy Điều hấp dẫn trường đại học, trung tâm nghiên cứu lớn quan phủ, nơi mong muốn mua máy tính từ nhà sản xuất, không bị phụ thuộc vào hãng cố định Bên cạnh hệ thống cục LAN bắt đầu phát triển với xuất máy để bàn ( desktop workstations )- 1983 Phần lớn máy để bàn sử dụng Berkeley UNIX, phần mềm cho kết nối TCP/IP coi phần hệ điều hành Một điều rõ ràng mạng kết nối với dễ dàng Trong trình hình thành mạng Internet, NSFNET ( tài trợ Hội khoa học Quốc gia Mỹ) đóng vai trị tương đối quan trọng Vào cuối năm 80, NFS thiết lập trung tâm siêu máy tính Trước đó, máy tính nhanh giới sử dụng cho công việc phát triển vũ khí vài hãng lớn Với trung tâm này, NFS cho phép người hoạt động lĩnh vực khoa học sử dụng Ban đầu, NFS định sử dụng ARPAnet để nối trung tâm máy tính này, ý đồ bị thói quan liêu máy hành làm thất bại Vì vậy, NFS định xây dựng mạng riêng mình, dựa thủ tục TCP/IP, đường truyền tốc độ 56kbps Các trường đại học nối thành mạng vùng, mạng vùng nối với trung tâm siêu máy tính Đến cuối năm 1987, lượng thông tin truyền tải làm máy tính kiểm sốt đường truyền thân mạng điện thoại nối trung tâm siêu máy tính bị tải, hợp đồng nâng cấp mạng NSFNET ký với công ty Merit Network Inc, công ty 115 với IBM MCI quản lý mạng giáo dục Michigan Mạng cũ nâng cấp đường điện thoại nhanh lúc giờ, cho phép nâng tốc độ lên gấp 20 lần Các máy tính kiểm sốt mạng nâng cấp Việc nâng cấp mạng liên tục tiến hành, đặc biệt năm cuối số lượng người sử dụng Internet tăng nhanh chóng Điểm quan trọng NSFNET cho phép người sử dụng Trước NSFNET, có nhà khoa học, chuyên gia máy tính nhân viên quan phủ có kết nối Internet NSF tài trợ cho trường đại học để nối mạng, sinh viên đại học có khả làm việc Internet Ngày mạng Internet phát triển nhanh chóng giới khoa học giáo dục Mỹ, sau phát triển rộng tồn cầu, phục vụ cách đắc lực cho việc trao đổi thông tin trước hết lĩnh vực nghiên cứu, giáo dục gần cho thương mại 3.6.2 Giao thức TCP/IP PT Mơ hình OSI IT TCP/IP giao thức phát triển cục dự án nghiên cứu cấp cao (ARPA) quốc phòng Mỹ Ban đầu sử dụng mạng ARPANET Khi cơng nghệ mạng cục phát triển, TCP/IP tích hợp vào môi trường điều hành UNIX sử dụng chuẩn Ethernet để kết nối trạm làm việc với Đến xuất máy PC, TCP/IP lại chuyển mang sang môi trường PC, cho phép máy PC chạy DOS trạm làm việc chạy UNIX liên tác mạng Hiện nay, TCP/IP sử dụng phổ biến mạng máy tính, mà điển hình mạng Internet Mơ hình TCP/IP Ứng dụng Trình diễn Ứng dụng Phiên Giao vận Giao vận Mạng Liên mạng Liên kết liệu Giao diện mạng Vật lý Hình 22: Mơ hình OSI TCP/IP TCP/IP phát triển trước mơ hình OSI Do đó, tầng TCP/IP khơng tương ứng hồn tồn với tầng mơ hình OSI Chồng giao thức TCP/IP chia thành bốn tầng: giao diện mạng (network interface), liên mạng (internet), giao vận (transport) ứng dụng (application) 116 Application layer Ping SMTP FTP Transport layer OSPF ICMP IGMP NNTP Telnet etc NFS RPC DNS TFTP BOOTP etc UDP TCP BGP RIP Internet layer IP ARP Network Access layer RARP Data link Media (physical) Hình 23: Mơ hình phân lớp giao thức TCP/IP 3.6.3 Các dịch vụ Internet 3.6.3.1 Dịch vụ thư điện tử (Email) PT IT Thư điện tử, hay thường gọi e-mail, tính quan trọng Internet Mặc dù ban đầu thiết kế phương thức truyền thông điệp riêng ng−ời dùng Internet, Internet e-mail phương pháp truyền văn rẻ tiền có nơi Chỉ tốn khoảng vài cent để gửi e-mail đâu giới, rẻ nhiều so với cước bưu điện loại thấp Một lợi ích e-mail tốc độ lưu chuyển Tuy không tức thời fax, thời gian truyền e-mail thường tính phút, người gửi người nhận tận hai đầu trái đất Hệ thống địa e-mail: Một vấn đề vô quan trọng trình gửi hay nhận thư cách xác định xác địa thư cần gửi đến Để thực điều người ta sử dụng dịch vụ đánh tên vùng (Domain Name Service - DNS) Dựa dịch vụ đánh tên vùng, việc đánh địa e-mail cho người sử dụng đơn giản sau: Tên_người_sử_dụng@Tên_đầy_đủ_của_domain Ví dụ người dùng Nguyễn Văn A thuộc domain gmail.com có địa e-mail nguyenvana@gmail.com 3.6.3.2 Dịch vụ mạng thơng tin tồn cầu Đây dịch vụ mạnh Internet WWW xây dựng dựa kỹ thuật có tên gọi hypertext (siêu văn bản) Hypertext kỹ thuật trình bày thơng tin trang có số từ "liên kết" với trang thơng tin khác Trên trang thơng tin có nhiều kiểu liệu khác như: text, hình ảnh hay âm thanh, video , clip, Để xây dựng trang liệu với kiểu liệu khác vậy, WWW sử dụng ngôn ngữ có tên HTML (HyperText Markup Language) Ngơn ngữ HTML xây dựng sở ngôn ngữ SGML (Standard General Markup Language) HTML cho phép định dạng trang thông tin, cho phép thông tin kết nối với Hiện có bổ sung thêm ngơn ngữ khác ASP, JAVA, 117 Để thực việc liên kết tài nguyên này, WWW sử dụng phương pháp có tên URL (Universal Resource Locator) Với URL, WWW truy nhập tới tài ngun thơng tin từ dịch vụ khác như: FTP, Gopher, Wais server khác Người dùng sử dụng phần mềm Web Browser để xem thông tin máy chủ WWW Tại server phải có phần mềm Web server Phần mềm thực nhận yêu cầu từ Web Browser gửi lên thực yêu cầu Với bùng nổ dịch vụ WWW, dịch vụ ngày mở rộng đưa thêm nhiều kỹ thuật tiên tiến nhằm tăng khả biểu đạt thông tin cho người sử dụng Một số cơng nghệ hình thành Active X, Java cho phép tạo trang Web động thực mở hướng phát triển lớn cho dịch vụ 3.6.3.3 Dịch vụ truyền tập tin – FTP (File Transfer Protocol) IT Dịch vụ FTP dùng để truyền tải file liệu host Internet Công cụ để thực dịch vụ truyền file chương trình ftp, sử dụng giao thức Internet giao thức FTP (File Transfer Protocol) Như tên giao thức nói, cơng việc giao thức thực chuyển file từ máy tính sang máy tính khác Giao thức cho phép truyền file không phụ thuộc vào vấn đề vị trí địa lý hay mơi trường hệ điều hành hai máy Điều cần thiết hai máy có phần mềm hiểu giao thức FTP PT Muốn sử dụng dịch vụ trước hết bạn phải có đăng ký người dùng máy remote phải có password tương ứng Việc giảm số người phép truy cập cập nhập file hệ thống xa Một số máy chủ Internet cho phép bạn login với account anonymous, password địa e-mail bạn, tất nhiên, bạn có số quyền hạn chế với hệ thông file máy remote Để phiên làm việc FTP thực được, ta cần phần mềm Một ứng dụng FTP client chạy máy người dùng, cho phép ta gửi lệnh tới FTP host Hai FTP server chạy máy chủ xa, dùng để xử lý lệnh FTP người dùng tương tác với hệ thống file host mà chạy FTP cho phép bạn tìm kiếm thơng tin server lệnh thông dụng ls hay dir Khi người dùng đánh lệnh này, ftp chuyển lên cho server, server thực lệnh gửi thơng tin danh sách file tìm Người sử dụng sau nhận thông tin gửi yêu cầu file lệnh: >get source_file_name destination_file_name Còn muốn truyền file lên máy xa, người sử dụng dùng lệnh: >put source_file_name destination_file_name 3.6.3.4 Dịch vụ hội thoại Internet Internet Relay Chat (IRC - Nói chuyện qua Internet) phương tiện "thời gian thực", nghĩa từ bạn gõ vào xuất gần tức thời hình người nhận trả lời họ xuất hình bạn Thay phải chờ vài phút hay vài 118 ngày thơng điệp, bạn trao đổi tức thời với tốc độ gõ chữ bạn IRC mang tính cá nhân e-mail, người lạ khơng khám phá nội dung trao đổi bạn, bạn tạo "kênh mở" cho bạn muốn tham gia Cũng không kênh IRC có từ 10 người trở lên tham gia hội thoại dạng Chat Room Ngoài việc trao đổi lời, người dùng IRC cịn gửi file cho hình ảnh, video, chương trình, tài liệu hay thứ khác Các chương trình IRC phổ biến như: Yahoo Messenger, Skyper, phát triển tích hợp nhiều tính chương trình vừa trao đổi thoại, vừa chat, vừa chat vừa nhìn thấy mặt thơng qua webcam, chia sẻ hình ảnh tương tác tức vừa chỉnh sửa hình ảnh share để người nói chuyện thấy kết quả, tích hợp trị chơi, 3.6.3.5 Dịch vụ Voip 3.6.3.6 Dịch vụ mạng xã hội IT Dịch vụ Voip dịch vụ thoại internet, thường tích hợp phần mềm IRC nói nhằm cung cấp việc trao đổi voice cho người dùng Để sử dụng dịch vụ này, người dùng phải có micro + máy tính nối mạng + phần mềm voip Dịch vụ voice thường khơng đảm bảo, phụ thuộc vào băng thông tốc độ đường truyền Nếu băng thông tốc độ đường truyền khơng có vấn đề, thoại nghe nói tốt, nhiên, đường truyền bị nghẽn tốc độ thấp, tiếng nói bị lúc lúc không phải thực thiếp lập gọi thường xuyên Tuy nhiên, có ưu điểm thường miễn phí nên sử dụng nhiều trường hợp không yêu cầu chất lượng cao PT Mạng xã hội (hay mạng xã hội ảo) dịch vụ kết nối thành viên có sở thích Internet với với nhiều mục đích khác khơng phân biệt khơng gian thời gian Mạng xã hội ảo tích hợp nhiều tính nói chuyện trực tuyến (chat), thoại trực tuyến (voice chat), chia sẻ file, xem phim, ảnh, trang cá nhân ( blog), diễn đàn (forum), Hiện giới có nhiều mạng xã hội khác nhau, MySpace Facebook tiếng thị trường Bắc Mỹ Tây Âu; Orkut Hi5 Nam Mỹ; Friendster Châu Á đảo quốc Thái Bình Dương Mạng xã hội khác gặt hái thành công đáng kể theo vùng miền Bebo Anh Quốc, CyWorld Hàn Quốc, Mixi Nhật Bản Việt Nam xuất nhiều mạng xã hội như: Zing Me, YuMe, Tamtay, Mạng tạo liên kết người theo cách hoàn toàn trở thành phần tất yếu hàng triệu người giới Đặc điểm mạng xã hội ảo cung cấp cơng cụ tìm kiếm giúp thành viên tìm kiếm bạn bè, đối tác, dựa nhóm (group) tên trường, tên thành phố, theo thông tin cá nhân (tên, ngày sinh, địa email), theo sở thích (thể thao, phim ảnh, sách báo, ca nhạc, ) lĩnh vực ( kinh doanh, mua bán, đấu giá, ) Mạng xã hội xuất lần năm 1995 với đời trang Classmate với mục đích kết nối bạn học, xuất SixDegrees vào năm 1997 với mục đích giao lưu kết bạn dựa theo sở thích 119 Năm 2002, Friendster trở thành trào lưu Hoa Kỳ với hàng triệu thành viên ghi danh Tuy nhiên phát triển nhanh dao hai lưỡi: server Friendster thường bị tải ngày, gây bất bình cho nhiều thành viên Năm 2004, MySpace đời với tính chia sẻ phim ảnh (embedded video) nhanh chóng thu hút hàng chục ngàn thành viên ngày, thành viên cũ Friendster chuyển qua MySpace vòng năm, MySpace trở thành mạng xã hội có nhiều lượt xem Google tập đoàn News Corporation mua lại với giá 580 triệu USD Năm 2006, đời Facebook đánh dấu bước ngoặt cho hệ thống mạng xã hội trực tuyến với tảng lập trình "Facebook Platform" cho phép thành viên tạo công cụ (apps) cho cá nhân thành viên khác dùng Facebook Platform nhanh chóng gặt hái thành cơng vược bậc, mang lại hàng trăm tính cho Facebook đóng góp khơng nhỏ cho số trung bình 19 phút mà thành viên bỏ trang ngày 3.6.3.7 Điện toán đám mây IT Điện tốn đám mây (cloud computing), cịn gọi điện tốn máy chủ ảo, mơ hình điện tốn sử dụng cơng nghệ máy tính mạng Internet Điện toán đám mây cung cấp dịch vụ liên quan đến công nghệ thông tin cho phép người dùng truy nhập sử dụng công nghệ mà khơng cần phải có kiến thức kinh nghiệm công nghệ không quan tâm hạ tầng phục vụ cơng nghệ PT Sử dụng điện tốn đám mây người dùng khơng phải nhiều tiền cho việc đầu tư hạ tầng máy chủ (server), chương trình phần mềm quản lý, phần mềm ứng dụng, Đặc điểm điện toán đám dựa vào Internet để cung cấp phần mềm xử lý, ứng dụng lưu trữ cho người dùng sử dụng đâu, thời điểm Các đặc tính: - - - - Sử dụng tài ngun tính tốn động (Dynamic computing resources) : Các tài nguyên cấp phát cho người dùng / doanh nghiệp người dùng doanh nghiệp muốn tức thời người dung /doanh nghiệp thay phải tính tốn việc đầu tư máy chủ, phần mềm họ cần tập trung vào kinh doanh công việc Giảm chi phí: Người dùng doanh nghiệp có khả cắt giảm chi phí để mua bán, cài đặt bảo trì tài nguyên Rõ ràng thay việc phải cử chuyên gia mua máy chủ, cài đặt máy chủ, bảo trì máy chủ người dùng khơng cần phải làm ngồi việc xác định xác tài ngun cần Giảm độ phức tạp cấu doanh nghiệp: Doanh nghiệp sản xuất hàng hóa khơng cần phải có đội ngũ chuyên gia IT để vận hành, bảo trì máy chủ, giảm bớt độ phức tạp cấu Tăng khả sử dụng tài ngun tính tốn: Một câu hỏi đau đầu việc đầu tư tài ngun (ví dụ máy chủ) hết khấu hao, tơi đầu tư 120 có lãi hay khơng, có bị lạc hậu công nghệ hay không Khi sử dụng tài nguyên đám mây khơng cịn phải quan tâm tới điều PT IT Điện toán đám mây phát triển cung cấp nhiều nhà cung cấp, có Amazon, Google, DataSynapse, Salesforce nhà cung cấp truyền thống Sun Microsystems, HP, IBM, Intel, Cisco Microsoft 121 PHỤ LỤC A BẢNG MÃ HUFFMAN CHO HỆ SỐ DC VÀ HỆ SỐ AC PT IT Bảng A 1: Bảng mã Huffman cho hệ số DC Bảng A 2: Bảng mã Huffman cho hệ số AC 122 123 IT PT 124 IT PT TÀI LIỆU THAM KHẢO PT IT [1] Nguyễn Tiến Ban, Nguyễn Đình Long, “Tổng quan mạng viễn thơng”, Học viện Bưu Viễn thơng [2] Đỗ Hồng Tiến, Dương Thanh Phương, “Kỹ thuật truyền hình”, NXB Khoa học Kỹ thuật 2004 [3] Multimedia Communications: Applications, Networks, Protocols and Standards” Fred halsall, September 24, 2000, ISBN-10: 0201398184 [4] Iain E G Richardson, “H264 And Mpeg-4 Video Compression - Video Coding for Nextgeneration Multimedia” [5] Mohammed Ghanbari, “Video coding – an introduction to standard codecs”, [6] Hoàng Lê Uyên Thục, Phạm Văn Tuấn, “Tổng quan kỹ thuật nén audio chất lượng cao MP3 AAC dùng thiết bị số nay”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Đà nẵng, số 4(39), 2010 [7] Các trang web: wiki.org 125 ... của liệu truyền thông Đa phương tiện 12 1.3 Xử lý liệu đa phương tiện 14 1.4 Truyền thông đa phương tiện 14 1.4.1 Khái niệm truyền thông 14 1.4.2 Mơ hình truyền. .. CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 11 1.1 Định nghĩa đa phương tiện 11 1.2 Dữ liệu đa phương tiện 11 1.2.1 Phân loại liệu đa phương tiện 11... trung vào công nghệ xử lý liệu đa phương tiện, chương cuối tập trung vào phần truyền thông đa phương tiện Tùy thuộc vào loại liệu đa phương tiện mà ta có thuật tốn công nghệ xử lý khác Số lượng