Chia sẻ video qua hình thức tải file offline là cách thức chia sẻ cổ điển. Ngƣời dùng chỉ đƣợc biết nội dung của file video sau khi đã tải xong file về máy của mình. Trong hình thức này, ngƣời dùng tải các file mà mình cần thông qua các giao thức FTP và HTTP. BitTorrents là ứng dụng trên nền tảng mạng ngang hàng phổ biến nhất cho việc chia sẻ video offline. Ngoài ra, còn tồn tại rất nhiều các ứng dụng trên nền tảng mạng ngang hàng khác hỗ trợ chia sẻ video offline nhƣ là KaZaA, Gnutella, iMesh và eDonkey. Kỹ thuật này đòi hỏi nhiều thời gian để tải file về trƣớc khi xem đƣợc nội
dung của file, do đó giảm sự linh động của ngƣời dùng và ngƣời dùng không thể kiểm tra đƣợc chất lƣợng của file trong quá trình tải file.
Video streaming là một cách thức chia sẻ video khác thông qua mạng Internet. Live streaming (live TV) và Pre-encoded streaming (Vieo on Demand - VoD) là 2 hình thức chia sẻ video trực tuyến. Video theo yêu cầu (VoD) cho phép chia sẻ video và audio qua mạng LAN, WAN, intranet và Internet, tùy theo yêu cầu của ngƣời dùng. Hiện nay, đang có một số ứng dụng chia sẻ video theo yêu cầu nhƣ: Microsoft Netshow, RealVideo of Real Networks, StreamWorks of Xing Technology,… Trong các hệ thống chia sẻ video theo yêu cầu, ngƣời dùng liên hệ với các thành viên khác tham gia mạng có video cần thiết và yêu cầu đƣợc xem chúng. Các file video này sau đó đƣợc truyền từ các nút mạng khác nhau trong mạng về nút mạng yêu cầu.
Truyền hình ngang hàng (Live TV) là một cách thức để chia sẻ video. Trong hình thức này, ngƣời dùng có thể xem đƣợc nội dung của file video ngay trong quá trình tải file. Kỹ thuật chia sẻ video trực tuyến cho phép giải quyết đƣợc các vấn đề của phƣơng pháp chia sẻ video thông qua việc tải file offline.
Nguyên tắc của kỹ thuật chia sẻ video trực tuyến là file video đƣợc phân chia ra thành các đơn vị nhỏ. Các đơn vị nhỏ này đƣợc truyền qua mạng. Ở phía đầu nhận, các đơn vị này đƣợc ghép lại thành file video và bắt đầu đƣợc giải mã để thể hiện nội dung. Việc hiển thị nội dung đƣợc thực hiện mà không cần phải chờ cả file đƣợc tải về máy nhận. Thông thƣờng, ngƣời dùng phải chờ một khoảng thời gian trễ từ 5 đến 10 giây để bắt đầu xem đƣợc nội dung file video. Khoảng thời gian trễ này, gọi là pre-roll delay, là khoảng thời gian cho bộ nhớ đệm nhận đƣợc các đơn vị nhỏ của file video để sẵn sàng hiển thị đƣợc nội dung của file video.
Việc triển khai hiệu quả các ứng dụng chia sẻ video gặp phải một số khó khăn sau:
Dịch vụ chia sẻ video đòi hỏi băng thông lớn giữa máy gửi và máy nhận trong suốt thời gian mà file video đƣợc truyền. Một đoạn video không đƣợc nén, trong khoảng thời gian 1 phút, có 25 hình/giây và có độ phân giải 320*240 pixels có dung lƣợng 330 MB và đòi hỏi băng thông 45Mpbs cho việc đảm bảo truyền file để có thể hiện thị trơn tru trên máy nhận. Các file video đã đƣợc nén đòi hỏi ít băng thông hơn. Ví dụ, với cùng một nội dung, chuẩn MPEG-2 chỉ
thông 200 Mpbs. Nhìn chung, các nút tham gia mạng ngang hàng đều không có băng thông download và upload giống nhau. Hậu quả là, rất khó để có thể nhận đƣợc toàn bộ một file video từ một nguồn duy nhất.
Nhìn chung, các dịch vụ chia sẻ video có các yêu cầu đáp ứng theo thời gian thực khi nội dung của file video cần đƣợc hiển thị trong thời gian nó đƣợc tải về. Ngoài ra, toàn bộ file video cần đƣợc tải về xong trƣớc khi thời gian hiển thị của đoạn video kết thúc. Nếu dữ liệu không đƣợc nhận về kịp thời, quá trình hiển thị nội dung sẽ bị dừng lại. Sử dụng bộ nhớ đệm để lƣu các dữ liệu này có thể phần nào giải quyết đƣợc vấn đều này nhƣng có thể nảy sinh các vấn đề tiềm ẩn khác. Hơn nữa, vấn đề lớn khi sử dụng bộ nhớ đệm là không thích hợp cho các ứng dụng chia sẻ video theo thời gian thực (TV online). Các vấn đề này ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch vụ cả ở đầu cung cấp và đầu sử dụng.
File video gốc đƣợc mã hóa với một mô hình mã hóa thích hợp nào đó trƣớc khi đƣợc truyền qua mạng ngang hàng. Các mảnh file video này sau đó đƣợc giải mã tại đầu nhận trƣớc khi hiển thị nội dung. Do đó, lựa chọn mô hình mã hóa thích hợp đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lƣợng dịch vụ chia sẻ video.
Mạng ngang hàng thƣờng đƣợc triển khai trong phạm vi rộng lớn và là sự kết hợp giữa các thiết bị không đồng nhất. Trong hoàn cảnh nhƣ vậy, việc chia sẻ video một cách hiệu quả đòi hỏi phải giải quyết đƣợc các vấn đề về sự không đồng nhất của thiết bị.
Mạng ngang hàng rất linh động, một nút mạng có thể tham gia hay rời bỏ khỏi mạng mà không cần thông báo trƣớc. Nhƣ vậy, phải xác định đƣợc vấn đề này đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lƣợng dịch vụ chia sẻ video.
2.2. Các loại mô hình lớp mạng phủ - Overlay Network 2.2.1. Khái niệm lớp mạng phủ 2.2.1. Khái niệm lớp mạng phủ
Nhƣ phần 1.2.2.1 định nghĩa, “lớp mạng phủ là mạng được xây dựng bên trên một hoặc nhiều mạng vật lý đang tồn tại, bao gồm tất cả các nút mạng đại diện cho các máy tham gia và các liên kết giữa các nút mạng này”. Một ví dụ về lớp mạng phủ là mạng VPN, các nút mạng trong mạng này đƣợc xây dựng trên hạ tầng của mạng Internet. Các nút đƣợc đánh những địa chỉ mới và thiết lập những kết nối mới trực tiếp đến nhau thông qua lớp mạng phức tạp của mạng Internet bên dƣới.