L: Cường độ sáng nhỏ nhất,
4. Các thành phần của hệ thống truyền thông đa phương tiện
Có 2 kiểu hệ thống đa phương tiện
– Ứng dụng đàm thoại (Conversation application): Kiểu đầu tiên là đàm thoại thời gian thực giữa những người sử dụng âm thanh, video và các kiểu phương tiện khác của dữ liệu.
Ví dụ: Điện thoại truyền hình (videophone) và hội thảo truyền hình (videoconferencing).
– Ứng dụng tìm kiếm thông tin (retrieval application): Trong kiểu ứng dụng thứ hai, người ta yêu cầu thông tin đa phương tiện trên các máy chủ từ xa thông qua máy khách hàng. Khi máy chủ nhận được yêu cầu, nó tìm thông tin có liên quan từ bộ lưu trữ và gởi đến máy khách hàng để trình bày.
Ví dụ: Video theo yêu cầu và các dịch vụ cơ sở dữ liệu.
4.1. Các hệ thống con trong ứng dụng đàm thoại:
Trong các ứng dụng đàm thoại, tín hiệu âm thanh và video được tạo ra trong thời gian thực bởi micro và video camera.
− Các tín hiệu này được biến đổi sang dạng số trong thời gian thực bởi các bộ ADC − Các tín hiệu số này được mã hoá và dữ liệu đã mã hoá được được chuyến đến
một ngăn xếp giao thức vận chuyển để truyền qua mạng.
− Tại đích đến, dữ liệu đã nhận được đưa qua ngăn xếp vận chuyển và được giải mã − Dữ liệu đã giải mã được biến đổi thành tín hiệu tương tự (trong bộ DAC) để phát
lại trên màn hình và loa.
Những hệ thống con chính dùng tốc độ bit, độ trể và biến thiên độ trể là: bộ mã hoá, ngăn xếp vận chuyển bộ phận truyền, truy cập mạng, mạng, ngăn xếp vận chuyển bộ phận nhận, và bộ giải mã.
Bộ mã hoá (encoder):
Bởi vì yêu cầu thời gian thực trong các ứng dụng đàm thoại, các bộ mã hoá thường được cài đặt bằng phần cứng. Độ trể trong khoảng milliseconds được cộng thêm, nhưng dữ liệu đã được nén trong thời gian thực. Không có biến thiên độ trể được cộng thêm. Dữ
liệu đầu ra sau khi đã được nén, cũng như bộ mã hoá phần cứng, nó không bị nghẽn cổ chai trên băng thông truyền.
Cho kiểu ứng dụng này, B-picture sẽ không được sử dụng nếu bộ mã hoá MPEG được dùng, để tối thiểu hoá mã hoá độ trể như đã được thảo luận trong chương trước.
Ngăn xếp vận chuyển của bộ phận truyền và nhận (Transmitter and Receiver Transport Stack):
Dữ liệu được di chuyển từ bộ giải mã đến ngăn xếp vận chuyển của bộ phận truyền và từ ngăn xếp vận chuyển của bộ phận nhận đến bộ giải mã dưới sự điều khiển của phần mềm. Hầu hết các ngăn xếp vận chuyển (transport stack) được cài đặt bằng phần mềm. Thừa hưởng sự chia thời gian tự nhiên của các hệ thống đầu cuối, thời gian thực hiện của phần mềm này thay đổi phụ thuộc vào tải của hệ thống nếu kiến trúc máy tính và hệ điều hành bình thường được sử dụng. Cũng như vậy, hệ thống đầu cuối thực thi phần mềm này sẽ bị một nghẽn cổ chai băng thông và dẫn đến độ trể và biến thiên độ trể của dữ liệu. Cần có thiết kế riêng về kiến trúc máy tính và hệ điều hành cho truyền thông đa phương tiện.
Truy cập mạng (Network access):
Các mạng khác nhau có các giao thức điều khiển truy cập mạng khác nhau. Một số mạng bảo đảm một gói sẽ có được một thời gian truy cập truyền trung bình nào đó, trong các mạng khác thời gian truy cập mạng là không được xác định. Hiển nhiên, giao thức điều khiển truy cập sau không phục vụ các ứng dụng đa phương tiện.
Truyền trên mạng (Network transmission):
Mỗi lần dữ liệu truyền trên mạng, nó đi qua nhiều nút trung gian trước khi đến đích. Các nút trung gian có thể không đủ các tài nguyên để chuyển tiếp các dữ liệu này; một số dữ liệu có thể bị loại bỏ, số khác có thể bị trể. Điều này cũng phụ thuộc vào giao thức vận chuyển và quản trị mạng được dùng.
Bộ giải mã (Decoder):
Bộ giải mã có thể được cài đặt bằng phần cứng hoặc phần mềm. Các bộ giải mã phần cứng thường ít ảnh hưởng đến tốc độ bit, độ trể, và biến thiên độ trể. Nhưng một bộ giải mã phần mềm có thể gặp vấn đề giống như lý do của thực hiện ngăn xếp vận chuyển. Trong bộ giải mã phần mềm để cung cấp bảo đảm hiệu suất, các tiếp cận mới trong thiết kế của kiến trúc máy tính và hệ điều hành được yêu cầu.
4.2. Các hệ thống con trong ứng dụng tìm kiếm thông tin:
Những hệ thống con trong ứng dụng tìm kiếm thông tin đa phương tiện thì giống như trong ứng dụng đàm thoại ngoại trừ một số điểm khác nhau quan trong sau đây:
a) Thông tin đa phương tiện được mã hoá, đa hợp ngoại truyến (off line) và được lưu trữ trong thiết bị lưu trữ.
b) Thông tin đa phương tiện được tìm trong thiết bị lưu trữ hơn là được tạo ta trong thời gian thực từ một bộ mã hoá. Đây là nguyên nhân của các vấn đề nghiêm trọng, vì thời gian thâm nhập và tốc độ truyền của thiết bị lưu trữ thì không xác định. Một thiết bị lưu trữ có thể phục vụ đa ứng dụng tại cùng thời
điểm. Cung cấp đảm bảo hiệu suất, đặc biệt là các máy chủ đa phương tiện phải được thiết kế và phát triễn.
c) Khi số lượng lớn thông tin được lưu trữ trên máy chủ, nó có thể cần một thời gian rất lâu để tìm kiếm. Thời gian này thay đổi rất nhiều từ truy vấn này đến truy vấn khác.
d) Yêu cầu về độ trể cho hai kiểu ứng dụng này thì khác nhau và nghiêm ngặt hơn cho các ứng dụng đàm thoại.
e) Mong muốn một máy chủ có thể phục vụ nhiều yêu cầu đồng thời, nó phải mạnh hơn hệ thống đầu cuối bình thường.
f) Trong hai kiểu ứng dụng, thông tin có liên quan phải được biểu diễn cho người sử dụng một cách đồng bộ. Nhưng trong các ứng dụng tìm kiếm thông tin, thông tin có liên hệ có thể được lưu trữ trên nhiều máy chủ khác nhau. Trong ứng dụng đàm thoại, thông tin có liên quan, như là âm thanh và video, bình thường tổ chức cùng một chổ. Chiến lược đồng bộ hoá khác nhau có thể được yêu cầu cho các dòng phương tiện có đến từ nhiều vị trí khác nhau.