đảm bảo chất lượng phục vụ cho truyền video streaming trong mạng không dây 802.11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ


Nguyễn Đình Hòa

ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO VIỆC
TRUYỀN VIDEO STREAMING TRONG MẠNG
KHÔNG DÂY 802.11






KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin




HÀ NỘI - 2010


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Nguyễn Đình Hòa

ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO VIỆC
TRUYỀN VIDEO STREAMING TRONG MẠNG
KHÔNG DÂY 802.11





KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin

Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoài Sơn





HÀ NỘI - 2010




Lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Công Nghệ - ĐHQG
Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ truyền ñạt kiến thức cho em trong suốt 4 năm học qua ñể
em có ñủ kiến thức hoàn thành khóa luận này
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Hoài Sơn. Người ñã
nhiện tình ñộng viên hướng dẫn và giúp ñỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa
luận này.
Em xin cảm ơn sự nhiệt tình chia sẻ kinh nghiệm, ñóng góp ý kiến của nhóm

nghiên cứu do thầy Nguyễn Hoài Sơn hướng dẫn.
Xin gửi lời cảm ơn tha thiết nhất tới bố mẹ và những người thân khác trong gia
ñình ñã ñộng viên giúp ñỡ con/cháu rất nhiều trong suốt quá trình học tập cũng như
hoàn thành khóa luận này.
Mặc dù ñã rất cố gắng hoàn thành khóa luận này với tất cả nỗ lực của bản thân,
xong khóa luận sẽ khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong quý thầy cô tận tình chỉ
bảo cho em những sai lầm cần khắc phục của mình. Một lần nữa em xin gửi tới tất cả
mọi người lời cảm ơn chân thành nhất.
Hà nội, tháng 05 năm 2010
Sinh viên : Nguyễn Đình Hòa


Tóm tắt
Ngày nay, với sự phát triển của Internet các dịch vụ truyền thông ña phương tiện
ngày càng phát triển và ñóng vai trò quan trọng trong nhiều mặt của ñời sống. Video
streaming là một trong số những dịch vụ như thế. Trong video streaming, dữ liệu ñược
truyền trực tiếp từ nguồn phát và hiển thị trực tiếp tại bên nhận trong khi truyền mà
không cần phải ñợi cho việc truyền dữ liệu kết thúc. Với ñặc ñiểm như vậy dịch vụ
video streaming có những ràng buộc khá cao về băng thông cao, ñộ trễ thấp, tỷ lệ mất
gói tin thấp
Video streaming ngày càng ñược sử dung nhiều trong mạng không dây như mạng
LAN không dây theo quy chuẩn IEEE 802.11. Bằng chứng là sự ra ñời và phát triển
của các ứng dụng như mobile tv, video call… Những ứng dụng này ñã và ñang ñược
nghiên cứu cải tiến với mục tiêu cứu chủ yếu là làm sao ñể khắc phục các nhược ñiểm
cố hữu của mạng không dây cũng như ñáp ứng tốt các ràng buộc của video streaming.
Tuy nhiên, vấn ñề ñảm bảo chất lượng dịch vụ của các dịch vụ video streaming vẫn
cần có sự hỗ trợ của mạng không dây. IEEE 802.11e nhằm ñáp ứng yêu cầu ñó.
IEEE 802.11e là một biến thể của chuẩn IEEE 802.11. Nó ñịnh nghĩa tập các cải
tiến về ñảm bảo chất lượng dịch vụ dành cho mạng WLAN thông qua các sửa ñổi ở
tầng MAC. Trong việc truyền video streaming chuẩn IEEE 802.11e ñã có nhiều cải

tiến mang tính tích cực. IEEE 802.11e cho phép phân cấp các dịch vụ bằng cách gán
cho luồng dữ liệu của chúng tương ứng với các ñộ ưu tiên khác nhau. Các gói tin của
dịch vụ có ñộ ưu tiên cao hơn có thể dành ñược cơ hội truyền tốt hơn các gói tin của
dịch vụ có ñộ ưu tiên thấp hơn.
Tuy nhiên việc ñảm bảo chất lượng truyền video streaming trong mạng không
dây sử dụng chuẩn IEEE 802.11e vẫn tồn tại những ñiểm bất cập. Ví dụ, việc phân
tầng trong video streaming sẽ cho kết quả là một video sẽ ñược truyền dưới dạng các
luồng khác nhau ñể ñáp ứng những nhu cầu và tình trạng mạng khác nhau. Nhưng với
IEEE 802.11e các luồng này sẽ ñược xếp vào cùng một ñộ ưu tiên việc này sẽ làm cho
chất lượng dịch vụ kém ñi khi tình trạng mạng tắc nghẽn.
Khóa luận sẽ trình bày giải pháp ñể hỗ trợ tốt hợn việc ñảm bảo chất lượng của
việc truyền video streaming trong mạng không dây. Đó là giải pháp gán ñộ ưu tiên
ñộng cho các luồng dữ liệu tương ứng với các tầng của video streaming. Việc truyền
video streaming có thể ñạt ñược sự linh ñộng hơn vì các luồng dữ liệu sẽ có khả năng


thay ñổi ñược ñộ ưu tiên trong quá trình truyền. Giải pháp này sẽ ñảm bảo duy trì dịch
vụ cũng như ñảm bảo chất lượng dịch vụ của video streaming một cách tốt hơn.


Mục lục

Chương 1. Tổng quan về video streaming 1
1.1. Giới thiệu về video streaming 1
1.1.1. Nén dữ liệu 2
1.1.2. Điều khiển chất lượng dịch vụ tầng ứng dụng 3
1.1.2.1. Điều khiển tắc nghẽn 4
1.1.2.2. Điều khiển lỗi 7
1.1.2.3. Che dấu lỗi 9
1.1.3. Dịch vụ phân phối phương tiện truyền thông liên tục 9

1.1.4. Máy chủ (streaming server) 12
1.1.5. Các giao thức video streaming 12
1.1.6. Cơ chế ñồng bộ video streaming 13
1.2. Kỹ thuật phân tầng trong video streaming 13
1.3. Đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền video streaming. 15
Chương 2. Chuẩn IEEE 802.11e về ñảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng không
dây 17
2.1. Tổng quan về IEEE 802.11 MAC 17
2.1.1. Các khoảng liên khung (Inter-frame space) 17
2.1.2. Chức năng phối hợp phân tán (Distributed Coordination Function - DCF) 19
2.1.2.1. Thủ tục quay lui ngẫu nhiên (random backoff) 19
2.1.2.2. Thủ tục xác nhận ACK 20
2.1.3. Chức năng phối hợp ñiểm (Point Coordination Function - PCF) 21
2.1.3.1. Chu kỳ không tranh chấp 21


2.1.3.2. Thủ tục truy cập PCF 22
2.2. Chuẩn IEEE 802.11e 23
2.2.1. Chức năng phối hợp lai (Hybrid Coordination Function - HCF) 23
2.2.1.1. EDCF (Enhanced Distributed Coordinated Function) 24
2.2.1.2. HCCA(HCF controlled channel access) 27
2.3. Truyền video streaming trong mạng không dây IEEE 802.11e 28
Chương 3. Giải pháp gán ñộ ưu tiên ñộng cho các luồng video streaming trong mạng
IEEE 802.11e 30
3.1. Vấn ñề nghiên cứu 30
3.2. Giải pháp gán ñộ ưu tiên ñộng cho các luồng video streaming 37
3.2.1. Các tham số ñánh giá môi trường truyền. 38
3.2.2. Mô tả giải pháp. 39
3.3. Phân tích ñánh giá 41
Chương 4. Đánh giá giải pháp ñộ ưu tiên ñộng cho các luồng video streaming trong

mạng IEEE 802.11e 43
4.1. Môi trường mô phỏng 43
4.1.1. Xây dựng chương trình mô phỏng. 43
4.1.2. Kịch bản mô phỏng 45
4.1.2.1. Các tham số môi trường 45
4.1.2.2. Thông số tại các trạm 46
4.2. Kết quả mô phỏng 47
4.2.1. Đánh giá về thông lượng 47
4.2.2. Đánh giá về ñộ trễ 49
Chương 5. Kết luận 52
5.1. Kết luận 52


5.2. Hướng phát triển tiếp theo 52
Tài liệu tham khảo 53



Mở ñầu


Trong những năm gần ñây với sự phát triển mạnh của công nghệ mạng nói
chung và công nghệ mạng không dây nói riêng. Ngày càng có nhiều ứng dụng ra ñời,
một trong số ñó là các ứng dụng video streaming với ñiển hình như là video call,
mobile tv… Những ứng dụng này, ñang ngày càng ñược phát triển và hoàn thiện dần.
Tuy nhiên, ñể duy trì và ñảm bảo chất lượng cho các ứng dụng này không phải là việc
ñơn giản. Các ứng dụng video streaming luôn luôn gắn liền với những ràng buộc về ñộ
trễ, thông lượng cũng như tỷ lệ mất gói tin nhất ñịnh. Mạng không dây lại là môi
trường không ñược ổn ñịnh như mạng có dây. Trong mạng không dây việc kiểm soát
băng thông và ñộ trễ cũng như tỷ lệ mất gói tin là rất khó.

Mặc dù, việc hỗ trợ ñảm bảo chất lượng dịch vụ ñã ñược hỗ trợ trong mạng
không dây với việc áp dụng chuẩn IEEE 802.11e, tuy nhiên chuẩn này chỉ dừng lại ở
mức cung cấp việc cho phép các ứng dụng ñược gán ñộ ưu tiên khác nhau từ ñó cơ hội
truyền dữ liệu của các luồng dữ liệu tương ứng với dịch vụ sẽ khác nhau. Tuy nhiên,
bản thân dịch vụ video streaming lại là việc truyền một tập hợp các luồng dữ liệu
tương ứng với các tầng trong cơ chế phân tầng của nó. Theo chuẩn 802.11e thì các
luồng này vẫn sẽ có cùng ñộ ưu tiên và sẽ có cơ hội truyền ngang nhau.
Mặt khác, các tầng của video streaming là không tương ñương nhau, mỗi tầng lại
có mức ñộ quan trọng khác nhau. Nếu ñể ñảm bảo chất lượng dịch vụ cho video
streaming một cách hiệu quả thì các luồng này phải ñược phân biệt với nhau ở tầng
MAC ñể có cơ chế phân phối cơ hội truyền phù hợp. Chuẩn 802.11e không làm ñược
việc này.
Vậy phải có một giải pháp nào ñó ñể có thể hỗ trợ việc ñảm bảo chất lượng dịch
vụ phù hợp với cơ chế phân tầng của video streaming sao cho hiệu suất việc truyền
video streaming ñạt hiệu quả cao hơn.
Khóa luận sẽ ñề xuất giải pháp gán ñộ ưu tiên ñộng cho các luồng dữ liệu tương
ứng với các tầng của video streaming. Trong video streaming các tầng video ñược
phân cấp ñộ quan trọng theo thứ tự giảm dần như sau : tầng cơ bản, tầng mở rộng 1,
tầng mở rộng 2… Với trường hợp mạng rảnh rỗi, việc các luồng dữ liệu của các tầng
này ñều nhận giá trị ñộ ưu tiên cao như trong chuẩn IEEE 802.11e mô tả là hợp lý, ñể
tận dụng băng thông của môi trường truyền cũng như giảm thiểu ñộ trễ của gói tin.
Nhưng, với trường hợp mạng bận việc phân bổ ñộ ưu tiên như vậy là không hợp lý bởi


vì nó sẽ làm hiệu quả truyền của tất cả các luồng cùng giảm xuống. Do ñó tùy theo
mức ñộ bận của môi trường truyền, các luồng dữ liệu sẽ ñược gán lại ñộ ưu tiên một
cách hợp lý, sao cho ñảm bảo rằng việc truyền của luồng dữ liệu quan trọng phải có
hiệu quả cao, và cố gắng truyền dữ liệu của luồng có ñộ quan trọng nhỏ hơn một mức
có thể.
Khóa luận chia thành năm chương.

Chương 1. Giới thiệu tổng quan về dịch vụ video streaming, cơ chế phân tầng
trong video streaming và ñảm bảo chất lượng dịch vụ truyền video streaming.
Chương 2. Mô tả tổng quan về 802.11 MAC và chuẩn 802.11e ñồng thời giới
thiệu và nhận xét về việc truyền video streaming trong 802.11e
Chương 3. Đi sâu phân tích và chứng minh sự cần thiết của việc gán ñộ ưu tiên
ñộng cho các luồng video streaming. Sau ñó sẽ trình bày giải pháp ñưa ra và nhận xét
về giải pháp
Chương 4. Tiến hành ñánh giá giải pháp gán ñộ ưu tiên ñộng cho các luồng video
streaming với chuẩn ieee 802.11e bằng cách xây dựng thí nghiệm mô phỏng trên bộ
công cụ mô phỏng ns2.
Chương 5. Kế luận và nêu hướng nghiên cứu tiếp theo.
1

Chương 1. Tổng quan về video streaming
1.1. Giới thiệu về video streaming
Video streaming là phương thức chuyển giao dữ liệu video ở dạng nén trên
Internet một cách ñều ñặn và liên tục, sao cho người dùng không cần ñợi tới khi có
toàn bộ tập tin mới có thể xem ñược nội dung của nó mà có thể bắt ñầu hiển thị các dữ
liệu ña phương tiện khi mà một phần dữ liệu ñã ñược nhận. Người dùng phải dùng một
chương trình ñặt biệt nó có thể giải nén dữ liệu và phân phối dữ liệu hình ảnh cho
mành hình cũng như âm thanh tới loa. Video streaming ñược phát triển dựa trên hai
công nghệ chủ chốt ñó là các công nghệ mã hóa video và các công nghê tăng khả năng
mở rộng việc phân phối video.

Hình 1.1. Kiến trúc hệ thống video streaming

Ban ñầu dữ liệu thô ñược nén lại thông qua bộ nén dữ liệu, và ñược lưu trữ tại
thiết bị lưu trữ bên trong server. Sau ñó khi có yêu cầu từ client thì server sẽ lấy các dữ
liệu tương ứng ñã ñược nén lại trong thiết bị lưu trữ, và chuyển giao tới cho bộ phận
ñiều khiển chất lượng chất lượng dịch vụ tầng ứng dụng. Bộ phận này sẽ tùy vào yêu

cầu ứng dụng, tình trạng mạng ñể tạo các dòng lưu lượng hợp lý, sau ñó sẽ ñẩy các
luồng dữ liệu xuống cho tầng giao vận (transport layer). Các giao thức tầng giao vận sẽ
có trách nhiệm gửi dữ liệu thông qua Internet tới client. Khi các gói tin ñược lưu
Raw Video
Raw Audio
Internet
(Continuous media
distribution services)
Streaming Server

Client/Receiver

Storage Device

Compressed
Video
Compressed
Audio
Application-layer
QoS Control
Video
Compression

Audio
Compression

Transport
Protocol
Video
Decoder

Audio
Decoder

Application-layer
QoS Control
Transport
Protocol
Media
Syschronization
2

chuyển trên mạng, nó có thể bị mất mát hoặc là có ñộ trễ lớn khi mạng bị tắc nghẽn.
Để hỗ trợ chất lượng video/audio truyền tải, các dịch vụ hỗ trợ truyền thông ña phương
tiện liên tục ñược triển khai (ví dụ như caching …). Khi các gói tin ñến ñược client
thành công, nó ñược truyền lên tầng giao vận, rồi tiếp ñó là bộ phận ñiều khiển chất
lượng dịch vụ tầng ứng dụng. Sau ñó chúng ñược giải mã ñể cho ra các dữ liệu thô ban
ñầu, tiếp theo ñể có thể sử dụng ñược những dữ liệu này, cần phải sử dụng ñến bộ
ñồng bộ hóa ña phương tiện ñể ñồng bộ video và audio một cách chuẩn xác.
Vậy tức là mỗi một hệ thống video streaming cần thiết phải có sáu thành phần
tương ứng với sáu bước thao tác như trên, bây giờ ta sẽ ñi cụ thể từng thành phần ñó.
1.1.1. Nén dữ liệu
Các dữ liệu trong streaming server luôn luôn phải ñược nén trước khi truyền ñể
giảm thiểu dung lượng truyền trên mạng. Đồng thời, khi dữ liệu ñược nhận ở client
cũng phải thực hiện thao tác giải nén ñể thu ñược dữ liệu gốc. Có hai kiểu nén dữ liệu
cơ bản là phương pháp nén không mở rộng (non-scalable compress), và phương pháp
nén mở rộng (scalable compress).

Phương pháp nén không mở rộng :
Trong phương pháp nén không mở rộng, dữ liệu thu ñược sau khi nén là một

chuỗi bit. Chuỗi bit này ñược gửi tới bên nhận, sau ñó quá trình giải nén ñược thực thi
trên chuỗi bit và kết quả thu ñược là dữ liệu tương ứng với dữ liệu gốc ở bên gửi.


Raw
video
DCT Q
VLC
Compressed
Bit-stream
Compressed
Bit-stream
DCT Q
VLC
Decoded
video
DCT: Discrete Cosine
Transform
Q: Quantization
VLC: Variable Length Coding
VLD: Variable Length Decoding
IQ: Inverse Quantization
IDCT: Inverse DCT
Hình 1.2. (a) nén không mở rộng ; (b) giải nén không mở rộng

3


Phương pháp nén mở rộng :

Trong phương pháp nén mở rộng gốc ñược chia thành các luồng con, trong ñó có
một luồng ñược gọi là luồng cơ bản, khi thực hiện quá trình giải nén nó không phụ
thuộc vào bất kỳ một luồng con nào khác, và cung cấp chất lượng video ở dạng thô.
Các luồng con khác gọi là luồng mở rộng, việc giải nén chúng phải phụ thuộc vào
luồng cơ bản, và chúng cung cấp chất lượng video tốt hơn. Luồng toàn phần (kết hợp
của tất cả các luồng ) sẽ cung cấp chất lượng video tốt nhất.
1.1.2. Điều khiển chất lượng dịch vụ tầng ứng dụng
Phần này mô tả các kỹ thuật ñiều khiển tắc nghẽn và ñiều khiển lỗi (chỉ áp dụng
ở các hệ thống ñầu cuối và không có bất kỳ yêu cầu nào với mạng)

Raw
Video

DCT Q VLC
Base Layer
Compressed Bit-stream
IQ
Q VLC
Enhancement Layer
Compressed Bit-stream
-

(a)
Base Layer
Compressed Bit-stream
Enhancement Layer
Compressed Bit-stream
VLD
VLD
IQ

IQ
IDCT
IDCT
Base Layer
Decode Video
Enhancement
Layer Decode
Video
(b)
Hình 1.3. (a) nén mở rộng ; (b) giải nén không mở

4



1.1.2.1. Điều khiển tắc nghẽn
Nội dung chính của ñiều khiển tắc nghẽn là làm giảm ñộ trễ và mất gói tin. Cơ
chế của nó dựa trên ñiều khiển tốc ñộ truyền (rate control) và ñịnh hình tỷ lệ (rate
shaping).
Điều khiển tốc ñộ truyền là kỹ thuật ñể giảm thiểu một cách nhỏ nhất có thể sự
tắc nghẽn, bằng cách ñiều chỉnh tốc ñộ truyền video dựa vào tình trạng hiện thời của
mạng. Có ba loại ñiều khiển tốc ñộ truyền là : căn cứ vào bên gửi, căn cứ vào bên
nhận, và phương pháp kết hợp.
a. Phương pháp căn cứ vào bên gửi :
Trong phương pháp này, bên gửi chịu trách nhiệm ñiều chỉnh tốc ñộ truyền dữ
liệu. Dựa vào thông tin từ các gói tin phản hồi, bên gửi có thể xác ñịnh ñược tình trạng
hiện thời của mạng, từ ñó có thể ñiều chỉnh tốc ñộ truyền một cách hợp lý. Kỹ thuật
này có thể sử dụng trong cả truyền unicast cũng như multicast.

Hình 1.5. (a) Truyền video unicast ; (b) Truyền video multicast

Quality of
service
Congestion
control
Error
control
Hình 1.4. mô hình ñiều khiển chất lượng dịch vụ

5

Với truyền video unicast có hai phương thức thực thi việc ñiều chỉnh tốc ñộ
truyền bên gửi, ñó là dựa trên cơ sở thăm dò và dựa trên mẫu.
• Phương thức dựa trên cơ sở thăm dò (probe-base) : Tư tưởng chính của phương
thức này chính là việc duy trì tỷ lệ mất gói ở dưới một ngưỡng nhất ñịnh. Có hai cách
ñể thiết lập tốc ñộ truyền một là tăng theo cấp số cộng và giảm theo cấp số nhân, hai là
tăng theo cấp số nhân và giảm theo cấp số nhân.
• Phương thức dựa trên mẫu (model-base) : Dựa vào mô hình của giao thức TCP,
thông lượng của bên gửi sẽ ñược xác ñịnh theo công thức :
pRTT
MTU
×
×
=
22.1
λ

Trong ñó :
λ: thông lượng.
MTU: kích thước gói tin ñược dùng trong kết nối.
RTT: round-trip time của một kết nối.

p: tỷ lệ mất gói tin của kết nối.
Vì lý do dựa trên mô hình của giao thức TCP mà phương thức này còn ñược gọi
là phương thức ñiều chỉnh tốc ñộ truyền “TCP-frendly”.
Với truyền video multicast, bên gửi sẽ sử dụng một kênh truyền ñơn ñể gửi dữ
liệu cho các bên nhận, trong trường hợp multicast thì chỉ có phương thức dựa trên cơ
sở thăm dò ñược sử dụng (ñiều chỉnh tỉ lệ truyền sao cho luôn nằm dưới một ngưỡng
nhất ñịnh). Phương thức sử dụng kênh chung này rất hiệu quả cho các bên nhận sử
dụng chung 1 kênh. Tuy nhiên, phương pháp này thiếu tính mềm dẻo bởi vì các yêu
cầu từ các bên nhận là khác nhau, băng thông truy cập kênh chung của các bên cũng
khác nhau.
b. Phương pháp căn cứ vào bên nhận :
Bên nhận kiểm soát tốc ñộ nhận dữ liệu bằng cách thêm hoặc bớt các kênh.
Thông thường, phương pháp này sử dụng trong việc truyền multicast. Tương tự như
trong phương pháp căn cứ vào bên gửi, phương pháp căn cứ vào bên nhận cũng sử
dụng 2 phương thức : phương thức dựa trên cơ sở thăm dò và phương thức dựa trên
mẫu.
6

• Phương thức dựa trên cơ sở thăm dò bao gồm hai phần : Khi không phát hiện ra
tắc nghẽn, bên nhận sẽ ñiều tra môi trường bằng cách thêm một kênh truyền, nếu như
vẫn không phát hiện ra tắc nghẽn thì xem như việc thêm kênh truyền là thành công.
Ngược lại nếu sau khi thêm mà phát hiện tắc nghẽn, thì bên nhận phải hủy ngay kênh
truyền vừa thêm vào. Khi phát hiện ra môi trường ñang tắc nghẽn, bên gửi tự ñộng xóa
một hoặc vài kênh truyền ñể giảm tốc ñộ truyền tải.
• Phương thức dựa trên mẫu vẫn sử dụng công thức tính thông lượng như ở
phương pháp căn cứ vào bên gửi, không có gì khác biệt
c. Phương pháp kết hợp :
Phương pháp này là sự tổng hợp của cả hai phương pháp căn cứ vào bên gửi và
căn cứ vào bên nhận. Tức là bên nhận vẫn ñiều chỉnh tốc ñộ nhận bằng cách thêm bớt
các kênh truyền, ñồng thời bên gửi cũng thiết lập tốc ñộ gửi hợp lý dựa vào các gói tin

phản hồi.
Định hình tỷ lệ (rate shaping) :
Mục tiêu của ñịnh hình tỷ lệ là cân ñối tỷ lệ giữa tốc ñộ truyền luồng dữ liệu
trước khi nén và tốc ñộ hiện thời của mạng. Bởi vì, tốc ñộ video ñã lưu ở máy chủ có
thể không phù hợp với băng thông hiện thời của mạng. Bộ ñình hình tỷ lệ chỉ ñược sử
dụng trong trường hợp, phương pháp ñiều khiển tắc nghẽn là phương pháp căn cứ vào
bên gửi. Có một số phương pháp ñịnh hình tỷ lệ như sau :
Lọc mã (Codec filter) : Sử dụng ñể giải nén và nén video. Thông thường
phương thức này dùng ñể chuyển mã giữa các phương thức nén khác nhau. Việc giải
nén và nén lại là không hoàn toàn (không giản nén, nén lại toàn bộ video) mà chỉ thao
tác dựa vào phương thức nén.
Lọc bỏ khung (Frame-dropping filter) : Phân biệt các loại khung và hủy các
khung dựa vào việc phân chia ñộ quan trọng của chúng (ví dụ thứ tự hạ dần là B-
frame, P-frame, I-frame). Bộ lọc bỏ frame dùng ñể làm giảm tốc ñộ truyền video bằng
cách từ chối một số khung và truyền các khung còn lại ở tốc ñộ thấp.
Lọc bỏ tầng (Layer-dropping filter) : Phân biệt các tầng và loại bỏ các tầng tùy
theo ñộ quan trọng của chúng. Việc loại bỏ các tầng theo thứ tự từ các tầng mở rộng
cao nhất tới tầng cơ sở.
Lọc theo tần số (Frequency filter) : thực hiện các thao tác ở tầng nén dữ liệu.
Cơ chế của lọc theo tần số gồm ba thành phần :
7

- Lọc thấp : loại bỏ hệ số DCT ở những tần số cao
- Lọc giảm màu : thực hiện công việc giống như ở phần lọc thấp, tuy nhiên nó chỉ
thao tác trên thông tin về ñộ màu sắc của video.
- Lọc màu thành khối trống : loại bỏ tất cả các thông tin về màu sắc của video.
Trong MPEG nó chỉ ñơn giản là thay thế mỗi khối chứa thông tin màu sắc bởi khối
trống. Không giống với lọc bỏ khối, lọc theo tầng sẽ làm giảm bớt băng thông mà
không tác ñộng tới tốc ñộ truyền khối. Nhưng cái giá phải trả là chất lượng của khối sẽ
bị giảm ñi.

Lọc lượng tử hóa lại (Re-quantization filter) : Thực thi các thao tác ở tầng nén dữ
liệu. Đầu tiên, bộ lọc trích các hệ số DCT từ các dòng video ñã ñược nén thông qua
các kỹ thuật tương tự như bỏ lượng tử hóa. Sau ñó, bộ lọc lượng tửng hóa lại các hệ số
DCT với các bước lượng tử hóa lớn hơn, ñiều ñó tạo nên hiệu quả là giảm bớt tốc ñộ.
1.1.2.2. Điều khiển lỗi
Bao gồm bốn cơ chế chính FEC (forward error correction), truyền lại
(retransmission), mã hóa lỗi ñàn hồi (Error-resilient encoding) và che dấu lỗi (Error
concealment.
a. FEC :
Nguyên lý của FEC là thêm thông tin vào thông ñiệp gốc ñể có thể xây dựng lại
thông ñiệp trong trường hợp có mất mát xảy ra. Các loại cơ bản của thông tin thêm vào
gồm : Mã hóa kênh (channel coding), Mã hóa nguồn (source coding-based FEC) và
Mã hóa kết hợp nguồn/kênh (joint source/channel coding). Ta sẽ tìm hiểu từng loại
thông tin thêm này.
• Mã hóa kênh (channel coding) : Trong các ứng dụng Internet, mã hóa kênh
thông thường sử dụng với thuật ngữ mã khóa khối (block codes). Mỗi một video ban
ñầu chia ra làm các ñoạn (segment). Mỗi một ñoạn tương ứng với k gói tin. Sau ñó
ứng với mỗi ñoạn, phương pháp mã hóa khối ñược áp dụng cho k gói tin ñể tạo ra một
khối n gói tin (n>k). Để chuyển ñổi tuyệt ñối một ñoạn, một người dùng chỉ cần bất kỳ
k gói tin trong số n gói tin kể trên.
• Mã hóa nguồn (source coding-based FEC - SFEC) : Là phát kiến gần ñây nhất
trong số các phương pháp FEC dành cho việc truyền video trên Internet. Giống mã hóa
kênh, mã hóa nguồn cũng thêm thông tin dư thừa ñể phục hồi. Ví dụ, gói tin thứ n sẽ
8

chứa nhóm khối thứ n (group of blocks) và thông tin dư thừa của nhóm khối thứ n-1.
Đó là một phiên bản nén của nhóm khối thứ n-1 với lượng tử lớn hơn.
• Mã hóa kết hợp nguồn/kênh : là một cách tiếp cận ñể tối ưu phân bổ tỷ lệ giữa
mã hoá nguồn và mã hoá kênh.
b. Truyền lại với ràng buộc ñộ trễ :

Khi bên nhận phát hiện mất gói N, nếu (Tc + RTT + Ds < Td(N)) bên nhận sẽ
gửi yêu cầu cho bên gửi ñể gửi lại gói N. Ở ñây Tc là thời gian hiện tại, RTT là round
trip time, Ds là một thuật ngữ yếu, Ds có thể bao gồm dung sai của sự ước lượng RTT,
thời gian trả lời của bên gửi, thời gian giải mã, T(N) là thời gian mà N phải hiển thị.
c. Mã hóa lỗi ñàn hồi :
Mục ñích là ñể giảm thiểu lỗi của video ñã nén do việc mất gói tin. Chuẩn chung
của phương pháp mã hóa lỗi ñàn hồi bao gồm ñồng bộ lại nhãn, chia dữ liệu, khôi
phục dữ liệu. Nhưng, những cách thức này lại không phù hợp với môi trường wireless
cũng áp dụng ñược cho môi trường internet. Do vậy, chúng ta sẽ không xét các công
cụ ñàn hồi lỗi. Thay vào ñó chúng ta sẽ trình bày phương thức mã hóa ña mô tả
(MDC), phương thức này phù hợp hơn với việc truyền video trên Internet.
Với MDC, một video gốc sẽ ñược mã hóa thành nhiều luồng theo cách sau : Mỗi
một sự mô tả cung cấp chất lượng có thể chấp nhận ñược, kết hợp nhiều mô tả lại với
nhau thì thu ñược chất lượng tốt hơn. Ưu ñiểm của MCD là :
- Có tính kháng cự tốt với việc mất mát : Nếu một bên nhận nào ñó chỉ nhận
ñược một mô tả, thì nó vẫn có thể thu ñược video với chất lượng chấp nhận ñược.
- Có tính tăng cường chất lượng : Nếu một bên nhận nào ñó nhận ñược nhiều mô
tả khác nhau của video, thì nó có thể xây dựng ñược video có chất lượng tốt bằng cách
kết hợp các mô tả lại với nhau (càng nhiều mô tả thì chất lượng càng tốt).
Tuy nhiên, những ưu ñiểm ñó có cái giá của nó. Để tạo một mô tả cung cấp các
chất lượng chấp nhận ñược, mỗi mô tả cần phải ñưa ra các thông tin cần thiết về truyền
hình ban ñầu. Thêm vào ñó, mặc dù kết hợp các mô tả ñể cung cấp chât lượng tốt hơn,
sự ñúng ñắn của việc kết hợp các mô tả có thể làm cho chất lượng nén sau này giảm ñi.

9

1.1.2.3. Che dấu lỗi
Mã hóa lỗi ñàn hồi ñược thực thi bên gửi bằng cách tăng cường khả năng cự với
việc mất mát cho video nén ngay cả khi có thể không có sự mất mát gói tin. Người ta
còn gọi ñây là phương pháp phòng bị, một cách tiếp cận khác gọi là phương pháp

chống mất mát, ñược thực thi ở phía nhận khi mà việc mất gói tin là thực sự xảy ra
phương pháp này gọi là che dấu lỗi. Về cơ bản, phương pháp này che dấu sự mất mát
dữ liệu bằng cách trình diễn video sao cho không làm cho người xem nhận ra.
Có hai phương thức thực thi việc che dấu lỗi, ñó là nội suy theo không gian và
nội suy theo thời gian. Trong phương thức nội suy không gian, các dữ liệu tại những
ñiểm ảnh bị mất có thể ñược nội suy thông qua những hàng xóm của nó. Còn nội suy
thời gian thì sử dụng các dữ liệu của các frame nhận ñược ngay trước nó ñể xây dựng
lại dữ liệu của frame bị mất.
1.1.3. Dịch vụ phân phối phương tiện truyền thông liên tục
Sự hỗ trợ từ tầng mạng có thể cải thiện ñược ñộ trễ cũng như sự mất mát gói tin.
Việc streaming video cũng như audio ñược xếp vào truyền thông liên tục bởi vì chúng
bao gồm một hàng ñợi phân ngạch truyền thông. Chúng truyền các thông tin sao cho
ñủ ñể trình bày theo thời gian. Xây dựng trên cơ sở Internet (giao thức IP), dịch vụ
phân phối phương tiện truyền thông liên tục hướng tới mục ñích là cung cấp chất
lượng dịch vụ, và ñạt ñược hiệu quả trong việc truyền video /audio trên cơ chế cố gắng
tối ña của Internet. Dịch vụ phân phối phương tiện truyền thông liên tục bao gồm 3 cơ
chế chính là lọc dữ liệu ở tầng mạng, multicast trên tầng ứng dụng và nhân bản nội
dung.
a. Lọc dữ liệu ở tầng mạng
Như kỹ thuật ñiều khiển tắc nghẽn, lọc dữ liêu ở tầng mạng cố gắng ñạt ñược
chất lượng truyền thông tối ña trong ñiều kiện mạng tắc nghẽn. Bộ lọc ở máy chủ
truyền thông có thể ñiều chỉnh tỷ lệ truyền video streaming theo tình trạng của mạng.
Tuy nhiên, máy chủ quá bận nên không ñiều khiển ñược. Do ñó, các nhà cung cấp dịch
vụ có thể cung cấp các bộ lọc ở mức mạng.

10


Hình 1.6. Bộ lọc ñược cài ñặt ở tầng mạng
Hình 1.6 trên mô tả một ví dụ về việc ñặt bộ lọc ở tầng mạng. Các node ñược

ñánh nhãn “R” thông báo cho bộ ñịnh tuyến rằng không có thông tin về ñịnh dạng
video streaming và có thể ngẫu nhiên vứt bỏ gói tin. Các Node có nhãn “Fillter” nhận
yêu cầu từ máy khách và ñiều chỉnh luồng gửi bởi máy chủ tương ứng. Giải pháp này
cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có thể thay thế bộ lọc trên mỗi node bằng bộ lọc ở
mạng. Hơn nữa, có thể cung cấp nhiều bộ lọc trên ñường từ một máy chủ ñến máy
khách.

Hình 1.7. Mô hình hệ thống của bộ lọc ở tầng mạng.
Để mô phỏng vận hành của bộ lọc, mô hình hệ thống ñược chỉ ra trong Hình 1.7.
Mô hình bao gồm máy chủ, máy khách và ít nhất một bộ lọc và hai kênh ảo giữa
chúng. Một kênh ảo dùng ñể ñiều khiển, kênh khác dùng cho dữ liệu. Các kênh tương
ứng tồn tại thành cặp với các bộ lọc. Kênh ñiều khiển có hai hướng và có thể là các kết
nối TCP. Mô hình trên chỉ cho phép máy khách có thể kết nối với chỉ một máy (bộ lọc
cuối cùng), và sẽ hoặc chuyển yêu cầu hoặc thực hiện luôn yêu cầu trên chúng. Sự vận
hành của bộ lọc trên dữ liệu phẳng bao gồm: Nhận video streaming từ máy chủ hoặc
bộ lọc trước, thực hiện các yêu cầu, truyền tiếp các yếu cầu tới bộ lọc trước của nó.
Thông thường, các bộ lọc loại frame ñược sử dụng trong lọc tầng mạng. Bên
nhận có thể thay ñổi băng thông của video streaming bằng cách gửi yêu cầu tới bộ lọc
ñể tăng/giảm tỷ lệ loại bỏ frame. Để quyết ñịnh xem bộ lọc nên tăng hay giảm băng
11

thông, bên nhận liên tục ño ñạc tỷ lệ mất gói tin p. Dựa vào tỷ lệ mất gói tin, cơ chế
ñiều khiển tỷ lệ có thể ñược thực hiện. Nếu tỷ lệ mất gói tin lớn hơn ngưỡng α, máy
khách sẽ yêu cầu bộ lọc tăng tỷ lệ loại frame. Nếu tỷ lệ ñó thấp hơn ngưỡng khác β (β
< α) thì bên nhận sẽ yêu cầu bộ lọc giảm tỷ lệ loại frame.
Ưu ñiểm của bộ lọc loại gói tin sử dụng trên tầng mạng là:
- Nâng cao chất lượng truyền thông: Ví dụ, khi một video streaming từ kết nối
luồng trên với băng thông còn lại nhiều hơn tới kết nối luồng dưới với băng thông còn
lại ít hơn, sử dụng bộ lọc loại frame tại ñiểm kết nối (giữa kết nối luồng dưới và kết
nối luồng trên) có thể nâng cao chất lượng truyền thông. Bời vì bộ lọc hiểu rằng ñịnh

dạng của video streaming và có thể loại bỏ các gói tin theo cách tốt nhất ñảm bảo chất
lượng luồng thay vào ngắt luồng.
- Hiệu quả băng thông: bộ lọc có thể giúp lưu trữ tài nguyên của mạng bằng việc
loại bỏ các frame tới trễ.
b. Multicast tầng ứng dụng
Các thiết kế trước ñó cho video streaming trên Internet thích hợp với cách truyền
thông unicast (ñiểm-ñiểm) như email, trao ñổi file và trình duyệt Web, nhưng khó có
thể hỗ trợ hiệu quả với việc truyền nội dung lớn.
Chính vì vậy mà cơ chế truyền multicast ñã dần thay thế với những ưu ñiểm vượt
trội. Nó giảm tải cho máy chủ do mỗi node mạng có thể ñóng vai trò nhận dữ liệu và
nguồn ñể tiếp tục truyền dữ liệu sang các node khác.
c. Nhân bản nội dung
Một kỹ thuật quan trọng cho nâng cao ñộ mở rộng của các hệ thống truyền thông
là việc nhân bản nội dung. Nhân bản nội dung có hai loại: lưu trữ và phản chiếu. Cả
hai loại ñều tìm một nội dung ở các máy khác gần ñó và có ưu ñiểm:
- Giảm sử dụng băng thông trong kết nối mạng.
- Giảm tải trên các máy chủ truyền thông.
- Giảm ñộ trễ của máy khách.
- Tăng ñộ sẵn có.
12

1.1.4. Máy chủ (streaming server)
Máy chủ luồng ñóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp dịch vụ video
streaming. Để ñưa ra những dịch vụ chất lượng cao, máy chủ luồng cần phải xử lý dữ
liệu ña phương tiện với sự ràng buộc về thời gian. Ngoài ra, máy chủ luồng cũng cần
hỗ trợ các hoạt ñộng ñiều khiển VCR. Hơn nữa, nó cũng cần cung cấp chức năng
truyền thông kiểu ñồng bộ.
Để làm ñược ñiều ñó, thông thường, máy chủ luồng gồm các thành phần sau:
- Cơ cấu truyền: Một cơ cấu truyền tham gia vào tầng ứng dụng và các giao thức
giao vận ñược thực hiện trong máy chủ. Thông qua cơ cấu truyền, các máy khách có

thể giao tiếp với một máy chủ và nhận nội dung ña phương tiện một cách liên tục và
ñồng bộ.
- Hệ ñiều hành: Khác với hệ ñiều hành thông thường, hệ ñiều hành cho máy chủ
luồng cần phải có thời gian thực an toàn cho các ứng dụng luồng.
- Hệ lưu trữ: phải hỗ trợ lưu trữ truyền thông liên tục và có thể truy cập ñược.
1.1.5. Các giao thức video streaming
Nhiều giao thức ñã ñược thiết kế và chuẩn hoá cho giao tiếp giữa máy chủ luồng
và máy khách. Theo tính năng, các giao thức này liên quan trực tiếp ñến video
streaming Internet và có thể chia thành ba loại sau:
- Giao thức tầng mạng: Cung cấp dịch vụ mạng cơ bản như ñánh ñịa chỉ mạng.
Giao thức Internet (IP) phục vụ như giao thức tầng mạng cho việc video streaming trên
Internet.
- Giao thức tầng giao vận: Cung cấp các chức năng truyền tải giữa các ñiểm ñầu
cuối trong ứng dụng video streaming. Các giao thức bao giồm UDP, TCP, giao thức
giao vận thời gian thực (RTP), giao thức ñiều khiển thời gian thực (RTCP). UDP và
TCP là hai giao thức tầng giao vận thấp nhất trong khi RTP và RTCP là các giao thức
tầng giao vận cao hơn.
- Giao thức ñiều khiển phiên: Định nghĩa thông ñiệp và cơ chế ñể ñiều hiển dữ
liệu truyền thông trong một phiên. RTSP và giao thức thiết lập phiên (SIP – session
initiation protocol) là các giao thức tầng giao vận.
13

1.1.6. Cơ chế ñồng bộ video streaming
Đồng bộ video streaming chính là việc bảo trì mối quan hệ tạm thời giữa một
luồng dữ liệu với một số luồng truyền thông khác. Có ba mức của ñồng bộ gọi là ñồng
bộ trong luồng, ñồng bộ luồng và ñồng bộ ñối tượng.
- Đồng bộ luồng trong luồng: Tầng thấp nhất của truyền thông liên tục hoặc dữ
liệu thời gian thực là tầng dữ liệu truyền thông. Đơn vị của tầng truyền thông là các
khối dữ liệu logic như frame truyền hình/truyền thanh. Đồng bộ ở mức này ñược gọi là
ñồng bộ luồng dư; bảo trì sự liên tục của các ñơn vị dữ liệu. Không có ñồng bộ luồng

dư, trình diễn của luồng có thể bị ngắt bởi việc dừng và sự sai khác.
- Đồng bộ luồng: tầng hai của dữ liệu thời gian thực là tầng luồng. Đơn vị của
tầng luồng chính là một luồng. Đồng bộ ở tầng này chính là ñồng bộ luồng, có nhiệm
vụ bảo trì mối quan hệ giữa các truyền thông liên tục. Không có ñồng bộ luồng, sự
không khớp giữa các luồng có thể gây ra lỗi. Ví dụ, người dùng sẽ thấy khó chịu khi
việc di chuyển môi người nói không tương ứng với âm thanh.
- Đồng bộ ñối tượng: Tầng cao nhất của tài liệu ña phương tiện là tầng ñối tượng,
ñó là sự kết hợp luồng và dữ liệu thời gian thực như chữ và hình ảnh. Đồng bộ ở tầng
này gọi là ñồng bộ ñối tượng. Mục ñích của nó là bắt ñầu và kết thúc của trình diễn
thời gian thực trong một khoảng thời gian vừa phải, nếu tại các ñiểm ñịnh nghĩa trước
của ñối tượng truyền thông ñộc lập thời gian có thể ñạt ñược. Không có sự ñồng bộ
này, người xem của việc trình diễn slide có thể khó chịu vì tiếng bình cho một slide thì
slide khác ñã hiển thị.
1.2. Kỹ thuật phân tầng trong video streaming
Việc mã hóa video theo cách thông thường phải xác ñịnh các tham số kích cỡ
khung, tốc ñộ khung, tốc ñộ dữ liệu và chất lượng video. Một vấn ñề nảy sinh là các
tham số này cố ñịnh khi mã hóa và rất khó thay ñổi. Giả sử như mã hóa chuẩn với tốc
ñộ 6Mb/s sau ñó lưu trữ video ñã nén ở server, khi nó ñược yêu cầu streaming bên
nhận mong muống tốc ñộ nhận dữ liệu sẽ là 6Mb/s nhưng vì một lý do nào ñó tốc ñộ
mà ñường truyền cung cấp chỉ tối ña là 4Mb/s. Khi ñó, server phải thực hiện chuyển
mã ñể phù hợp với các tham số hiện tại, ñiều này ñòi hỏi sự tính toán rất lớn. Có một
phương pháp có thể giải quyết vấn ñề này là tạo ra nhiều bản sao của video trên server
ñể phục vụ cho yêu cầu khác nhau từ người dùng. Tương tự như vậy, khi người xem
yêu cầu chất lượng video khác nhau. Điều này là rất quan trọng khi thương mại hóa
bởi vì mỗi lớp người dùng, mỗi lớp khách hàng lại có một ñộ ưu tiên khác nhau. Từ
14

ñó, dẫn ñến việc cung cấp chất lượng cho các lớp khách hàng là khác nhau. Để giải
quyết những vấn ñề này mã hóa video mở rộng sinh ra, nó ñược sử dụng ñầu tiên trong
MPEG-2 và phát triển hoàn thiện dần.

Mã hóa video mở rộng là một kỹ thuật cho phép nén video một lần và cung cấp
việc giải nén video với các thông số như tốc ñộ dữ liệu, tốc ñộ khung, ñộ phân giải và
chất lượng video khác nhau. Người ta còn gọi ñây là phương pháp mở rộng ñộng bởi
vì các tham số trên có thể thay ñổi bất kỳ thời gian nào trong quá trình truyền. Ví dụ,
khi mạng tắc nghẽn thì có thể truyền với tốc ñộ thấp hơn, và khi mạng rảnh rỗi thì có
thể chuyển sang truyền với tốc ñộ cao hơn. Dưới ñây là mô hình cấu trúc mã hóa
video mở rộng.

Hình 1.8. Cấu trúc mã hóa video mở rộng
Mô hình mã hóa video mở rộng dữ liệu video ñược mã hóa vào một tầng cơ sở
(base layer) và một hoặc một vài tầng mở rộng (enhancement layer). Tầng cơ sở ñược
mã hóa với tốc ñộ thấp ñủ ñể giải mã dòng video, do vậy, chất lượng video ñược giải
nén ra ứng với nó có chất lượng thấp nhất. Việc giải mã tầng cơ sở là ñộc lập không
phụ thuộc vào bất kỳ một dữ liệu nào khác. Trong khi ñó tầng mở rộng ñược mã hóa
với tốc ñộ cao hơn, mục ñích của nó là làm cải thiện chất lượng video ở tầng cơ sở, tuy
nhiên, việc giải mã các tầng mở rộng là phụ thuộc vào tầng cơ bản. Ví dụ, video gốc
mã hóa sử dụng ba tầng : tầng cơ sở với tốc ñộ là 64kb/s, tầng mở rộng thứ nhất với
tốc ñộ là 128kb/s và tầng mở rộng thứ hai với tốc ñộ là 128kb/s. Ở bên nhận có thể
giải mã ở tốc ñộ 64kb/s (tức là chỉ sử dụng tầng cơ sở) thì kết quả giải mã cho ra video
có chất lượng thấp nhất. Nếu bên nhận giải mã ở tốc ñộ 192kb/s (sử dụng tầng cơ sở
và tầng mở rộng thứ nhất) thì kết quả cho ra là video có chất lượng trung bình. Và ñể
nhận ñược video có chất lượng cao nhất thì bên nhận phải giải mã ở tốc ñộ 320kb/s (sử
dụng tầng cơ sở và hai tầng mở rộng).
15

Với phương pháp phân tầng này, việc truyền video streaming không cần tới các
phương thức mã hóa lại ñể tương thích với ñiều kiện môi trường. Một mặt nữa, việc
phân tầng làm cho vấn ñể cung cấp dịch vụ hướng người dùng trở nên dễ dàng. Với
lớp người dùng mà có nhu cầu cũng như ñộ ưu tiên cao hơn, server sẽ gửi cho họ
nhiều hơn các tầng mở rộng từ ñó tăng chất lượng video ở ñầu cuối. Với lớp người

dùng có nhu cầu và ñộ ưu tiên thấp hơn, server vẫn có thể cung cấp cho họ một dịch
vụ video bình thường nhưng với chất lượng thấp hơn bằng cách giảm bớt gửi các
luồng dữ liệu ở các mở rộng.
1.3. Đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền video streaming.
Dịch vụ video streaming yêu cầu một số ñiều kiện kiên quyết sau :
• Bandwidth : Mỗi một ứng dụng video streaming ñều có một yêu cầu về băng
thông nhỏ nhất ñể duy trì ứng dụng. Tuy nhiên hệ với cơ sở hạ tầng Internet hiện tại,
không có bất kỳ cơ chế nào ñể ñáp ứng ñiều kiện này.
• Delay : Là khái niệm ñộ trễ của các gói tin ở hai ñầu cuối, hoặc cũng có thể bao
gồm cả thời gian giải mã và hiển thị video. Nếu gói tin không ñến ñược ñúng thời
ñiểm thì video có thể bị dừng gây cảm giác khó chịu cho người dùng
• Loss : Mất gói tin là việc không thể tránh khỏi trên môi trường Internet. Việc
mất gói tin có thể gây ra hiện tượng méo mó hay mất ñi sự liên kết trong việc hiển thị
video.
Trong mô hình hệ thống video streaming như ñã trình bày ở phần trước, hầu như
tất cả các thành phần của hệ thống ñều thực thi những thao tác kỹ thuật ñể thu ñược
hiệu quả cao trong việc duy trì băng thông, giảm ñộ trễ và khắc phục mất gói tin. Đây
cũng chính là tư tưởng của việc ñảm bảo chất lượng dịch vụ trong video streaming.
Dịch vụ video streaming có tồn tại và hoạt ñộng một cách chất lượng hay không tất cả
phụ thuộc vào việc ñảm bảo chất lượng dịch vụ.
Tuy nhiên, với những môi trường mạng khác nhau trong những ñiều kiện khác
nhau thì cần có thêm những cơ chế bổ sung cho việc này. Ví dụ, trong mạng LAN thì
việc ñảm bảo chất lượng dịch vụ cho video streaming có thể ñơn giản hơn là trong
mạng WLAN bởi vì bản chất môi trường truyền của chúng là khác nhau. Do ñó, các
môi trường khác nhau cũng sẽ có những phương thức khác nhau ñể làm sao ñảm bảo
chất lượng dịch vụ tốt nhất ở hạ tầng, nhằm mục ñích hỗ trợ tốt nhất cho các dịch vụ
sử dụng hạ tầng ñó.