2.2.1 Tham số đánh giá chất lƣợng dịch vụ QoS [3]
Mã hóa và giải mã video là một trong những khâu quan trọng trong các ứng dụng đa phƣơng tiện. Hiện tại có hai hệ thống tiêu chuẩn chính trong việc thiết lập các tiêu chuẩn nén video. Đó chính là ITU (International Telecommunications Union) và MPEG (Motion Picture Experts Group). Trong những năm qua cả hai hệ thống tiêu chuẩn này đều đƣa ra các tiêu chuẩn cho việc mã hóa và giải mã video.
Nội dung hình ảnh Video thƣờng đƣợc mã hóa và nén dƣới dạng MPEG-2, MPEG-4 Part10/H.264, Microsoft WMV9/VC1 và một số dạng khác. Các dạng mã hóa video thƣờng hỗ trợ nhiều tốc độ nén khác nhau nhằm đáp ứng yêu cầu thỏa hiệp giữa chất lƣợng video và băng thông. Phần lớn các dạng nén xuất phát từ việc sử dụng mã hóa sự khác nhau giữa các khung hơn là bằng cách gửi đi từng khung video chỉ những khác nhau giữa một khung và khung trƣớc đó. Cơ chế này làm việc nếu có ít sự thay đổi về hình ảnh đƣợc truyền đi nhƣng nếu có sự chuyển động đáng kể của hình ảnh thì hoặc băng thông sẽ phải tăng thêm hoặc chất lƣợng video bị suy giảm. Cũng có nhiều cơ chế mã hóa cho phép mã hóa hoặc với tốc độ bít không đổi (trong trƣờng hợp chất lƣợng video có thể thay đổi) hoặc với tốc độ bít thay đổi (trong trƣờng hợp chất lƣợng video ít thay đổi). Các cơ chế mã hóa hình ảnh nói chung thƣờng sử dụng tổ hợp cách mã hóa Intra-frame và Inter-frame. Với cách mã hóa Intra-frame (I frame) khung hình ảnh đƣợc chia thành các khối block sau đó sử dụng thuật toán chuyển đổi Cosin rời rạc để chuyển đổi từng block thành tập các hệ số rồi áp dụng mã hóa với chiều dài thay đổi. Nhóm các block đƣợc tổ hợp vào trong một thực thể đơn gọi là slice, đôi khi slice này đƣợc mang đi trong một gói đơn. Nếu có lỗi truyền dẫn xảy ra thì toàn bộ nhóm block sẽ bị mất tạo thành một kẻ sọc khi giải mã hình ảnh. Điều này có thể xảy ra bởi vì các hệ số DC trong mỗi block đƣợc mã hóa dự đoán từ block đầu tiên trong slice đó, khi có một lỗi xảy ra làm cho thông tin này không còn đúng nữa đối với toàn bộ phần còn lại của slice. Một số lỗi có thể làm hỏng cả cấu trúc của frame và làm toàn bộ frame không còn giá trị nữa.
Với mã hóa Inter-frame hoặc mã hóa dựa vào sự chuyển động, các vector chuyển động đƣợc xác định và mã hóa cho từng block. Nhƣ cách mã hóa Intra-frame các lỗi xảy ra có thể làm hỏng toàn bộ slice hoặc làm frame bị sai đi. Trong các hệ thống mã hóa Inter-frame đơn giản nếu bị mất đi một frame thì có thể làm cho các frame tiếp theo trở nên vô nghĩa cho đến khi nhận đƣợc khung I frame tiếp theo. Điều này dẫn đến làm hình ảnh bị dừng lại hoặc toàn bộ màn hình nhận đƣợc là trắng. Trong phần lớn các trƣờng hợp thì các chuẩn để mã hóa hình ảnh đều có sự linh hoạt đáng kể cho cả bộ mã hóa và giải mã, cho phép thực hiện thỏa hiệp giữa giá cả và hiệu năng. Việc hiểu biết rõ ràng về ảnh hƣởng của các bộ mã hóa và giải mã video là yếu tố quan trọng góp phần vào việc đánh giá chính xác các ảnh hƣởng của mạng đến chất lƣợng truyền video trên mạng.