nghiên cứu thành phần xử lý, phân tích dữ liệu trong trung tâm giám sát

`
BỘ CÔNG AN
TỔNG CÔNG TY VIỄN THÔNG TOÀN CẦU
o0o
ĐỀ TÀI KHOA HỌC MÃ SỐ: ĐTĐL.2011G/14
CHỦ NHIỆM: NGUYỄN VĂN DƯ
BÁO CÁO
Nội dung [4]: Nghiên cứu thành phần xử lý, phân tích dữ liệu trong trung tâm giám
sát.
NGƯỜI THỰC HIỆN:
Họ và tên: …………………………
Chức vụ: …………………
Đơn vị: …………………………………………………
HÀ NỘI, THÁNG 02 /2012
`
Mục Lục
`
Danh mục hình vẽ
`
Lời mở đầu:
Trong những năm gần đây, phần cứng máy tính và các thiết bị liên quan đã
có sự tiến bộ vượt bậc về tốc độ tính toán, dung lượng chứa, khả năng xử lý ,
đáp ứng được nhu cầu quản lý, lưu trữ thông tin và có khả năng khai thác dữ
liệu đa chiều, nhằm hỗ trợ những công việc thiết thực giúp những nhà quản lý
cũng như bộ phận trong trung tâm giám sát đảm bảo an toàn dữ liệu.
Trong hoàn cảnh đó thành phần xử lý, phân tích dữ liệu đang là một lĩnh vực
được quan tâm và trở thành những thành phần hết sức quan trọng việc quản lý
và mã hoá dữ liệu. Để phát huy vị trí, vai trò của từng thành phần trong hệ
thống xử lý chuyên đề nhánh “ Nghiên cứu thành phần xử lý, phân tích dữ liệu
trong trung tâm giám sát ” sẽ cho ta thấy thấy hiệu quả to lớn, cung cấp thông
tin hữu ích bảo đảm an toàn và phát triển các ứng quan trọng cho nhà điều

hành trung tâm giám sát.
`
1. Chức năng, hoạt động của xử lý dữ liệu.
1.1. Xử lý hình ảnh
Phương pháp mã hoá hình ảnh MPEG-4 được sử dụng trong các dịch vụ đa
phương tiện IMT2000 khác nhau như điện thoại video và truyền video. Phần
này giới thiệu các kỹ thuật và đặc trưng của các phương pháp mã hoá hình ảnh
đã ra đời trước chuẩn MPEG-4.
1.1.1. Công nghệ mã hoá phần tử ảnh.
Thông thường, các tín hiệu hình ảnh chứa khoảng100Mb/s thông tin, dựa
trên những đặc tính của hình ảnh có nhiều phương thức xử lý đã được phát triển
như:
Phương pháp dự đoán bù chuyển động giữa các khung hình (IMCP), phương
pháp biến đổi cosin rời rạc (DCT), phương pháp mã hoá độ dài biến thiên
(VLC). Các phương pháp này còn được gọi là các công nghệ xử lý phần tử
ảnh.Phương pháp dự đoán bù chuyển động giữa các khung hình (IMCP)
Hình 1 minh hoạ ý tưởng cơ bản của phương pháp mã hoá dự đoán bù
chuyển động (IMCP). IMCP là kỹ thuật mã hoá độ lớn và hướng chuyển động
của một phần tử ảnh hiện tại (xác định bằng cách so sánh các hình ảnh trước và
sau ảnh hiện tại) thay vì mã hoá từng ảnh (khung hình). Hướng và độ lớn
chuyển động (vectơ chuyển động) thay đổi theo các khối trong mỗi ảnh. Vì vậy,
một ảnh được chia thành các khối (block) có kích thước 16x16 điểm ảnh ( được
gọi là khối ảnh lớn ) để xác định được vectơ chuyển động của mỗi khối. Sự
khác nhau giữa các khối ảnh lớn trên hình ảnh hiện tại và trên hình ảnh trước đó
được gọi là sai số dự đoán được. DTC được ứng dụng để mã hoá sự khác nhau
này.
`
Khung hình hiện đại khung hình kế tiếp
Hình : Phương pháp mã hoá dự đoán bù chuyển động giữa các khung hình.
a. DCT

Mỗi hình ảnh trong video được biểu diễn là tổng hợp của các thành phần ảnh
từ đơn giản (thành phần tần số thấp) đến phức tạp (thành phần tần số cao). Như
đã biết, thông tin chủ yếu tập trung ở các thành phần tần số thấp ư đóng vai trò
quan trọng đối với thị giác. Sau khi thực hiện DCT, người ta tách lấy các thành
phần tần số quan trọng ở đầu cuối để nén thông tin. Phương pháp này được áp
dụng rộng rãi vì việc chuyển đổi thông tin hình ảnh sang miền tần sốưkhông
gian có thể được tiến hành một cách hiệu quả.
Trong thực tế, DCT được áp dụng với mỗi block của một khung hình (8x8
điểm ảnh). Trong hình 2, “ai ” là hệ số DCT. Hệ số này được lượng tử hoá và
làm tròn đến một mức lượng tử, sau đó được mã hoá theo phương pháp mã hoá
độ dài biến thiên (VLC). Hình 2 minh hoạ khái quát về DCT.
Hình : Khái niệm về DTC

`

b. VLC
VLC được dùng để nén thông tin dựa vào tính chất bất thường của các giá trị
tín hiệu (phần tử ảnh) đầu vào. Phương pháp này phân chia các mã ngắn cho các
giá trị tín hiệu xuất hiện thường xuyên và mã dài cho các giá trị tín hiệu xuất
hiện ít thường xuyên hơn.Vị trí của các phương pháp mã hoá hình ảnh động
(video) khác nhau.
1.1.2. Vị trí hình ảnh của các video khác.
Các phương pháp mã hoá hình ảnh động theo tiêu chuẩn quốc tế bao gồm:
H.261, MPEG-1, MPEG-2, H.263 và MPEG-4. Hình 3 trình bày các phạm vi
ứng dụng củamỗi phương pháp. Phần dưới đây sẽ miêu tả cách ứng dụng các
công nghệ mã hoá phần tử ảnh đã giới thiệu ở trên trong mỗi phương pháp để
tăng hiệu suất nén và sự khác nhau về chức năng của các phương pháp mã hoá
hình ảnh động này.
Hình : Sự tương quan giữa MPEG-4 và các tiêu chuẩn khác
`

a. Mã hoá Video H.261.
Là chuẩn Quốc tế đầu tiên cho mã hoá hình ảnh video, chuẩn hoá bởi ITU-T
năm 1990, được dùng trong dịch vụ thoại thấy hình ISDN, hội nghị truyền hình.
H.261 áp dụng tất các công nghệ mã hoá phần tử ảnh đã giới thiệu ở phần trên,
đó là:
Dự đoán vectơ chuyển động của một khối 16x16 điểm ảnh để thực hiện
IMCP.DTC được ứng dụng để mã hoá sự khác nhau (lỗi dự đoán được) giữa các
khối của khung hình hiện tại và kế tiếp (mỗi khối có kích thước 8x8 điểm ảnh).
Đối với các vùng hình ảnh có sự thay đổi lớn vượt quá ngưỡng chất lượng
của lỗi dự đoán được thì phương pháp IMCP không được sử dụng, thay vào
đóngười ta sử dụng phương pháp DTC với các khối 8x8 điểm ảnh để tăng hiệu
quả mã hoá.
Thực hiện VLC riêng biệt cho vectơ chuyển động thu được từ IMPC và kết
quả của DCT.H.261 được áp dụng cho camera truyền hình thông thường và màn
giám sát. Các dạng tín hiệu TV (khung và dòng quét) theo các tiêu chuẩn khu
vực về hệ truyền hình trên thế giới là khác nhau, để phục vụ thông tin liên lạc
mang tính quốc tế các dạng tín hiệu này phải được chuyển thành một định dạng
trung gian. Định dạng trung gian này có tên là định dạng trung gian chúng (CIF)
với đặc tính: “352x288 điểm ảnh , số hình trên giây lớn nhất là 30 ".
b. Mã hoá video MPEG-1/MPEG-2.
MPEG-1 được chuẩn hoá bởi ISO/IEC vào năm 1993 dùng cho các phương
tiện lưu trữ dữ liệu hình ảnh (CD-ROM) với tốc độ khoảng 1,5Mbit/s. MPEG-1
đáp ứng được yêu cầu xử lý thời gian thực, vì thế có thể áp dụng được các công
`
nghệ mới với các khả năng như: tìm kiếm ngẫu nhiên. Về cơ bản MPEG-1 cũng
giống như H.261 nhưng có thêm các tính năng mới sau:
- Nếu H261 dự đoán các vectơ chuyển động từ những hình ảnh trước đó
để thực hiện IMCP (dự đoán xuôi ) thì MPEG-1 có thêm khả năng dự
đoán từ các hình ảnh sau (dự đoán ngược ) nhờ các đặc tính của công cụ
lưu trữ. Thêm vào đó, MPEGư1 thực hiện so sánh các lỗi dự đoán được

từ các phương 125 pháp dự đoán xuôi, ngược và giá trị trung bình của 2
phương pháp này sau đó lấy giá trị nhỏ nhất để tăng tỷ lệ nén.
- Trong khi H261 dự đoán các vector chuyển động trong các đơn vị 1
điểmảnh, MPEGư1 dự đoán trong các đơn vị 0,5 điểm ảnh bằng các tạo
ra mộthình ảnh nội suy thông qua giá trị trung bình của các điểm ảnh liền
kề nhau. Dự đoán chuyển động đa khung với hình ảnh nội suy cho phép
nâng cao tỷ lệ nén.
Với các khả năng mới này MPEG-1 được dùng rộng rãi như bộ mã hoá và
đọc video cho các máy tính cá nhân.MPEG-2 được chuẩn hoá bởi ISO/IEC vào
năm 1996 và được sử dụng cho viễnthông, thông tin quảng bá và lưu trữ hình
ảnh với tốc độ 3-20Mbit/s. Trong thực tế, MPEG-2 được dùng rộng rãi cho
truyền hình số, truyền hình độ phân giải cao (HDTV),DVD. MPEG-2 thừa
hưởng các đặc tính của MPEG-1 và có thêm các đặc tính sau:
- Khả năng mã hoá một cách hiệu quả hình ảnh xen kẽ dùng trong các tín
hiệu TV thông thường.Tính năng điều chỉnh kích thước, chất lượng hình
ảnh theo ý muốn bằng cách chỉ khôi phục lại một phần dữ liệu đã được
mã hoá. Vì các đặc tính được thêm vào cho các mục sử dụng khác nhau
nên phải bảo đảmtính tương thích của các dữ liệu được mã hoá. MPEGư2
đã đưa vào khái niệm mới là“profile” và “level” để phân lớp sự khác
nhau của các chức năng và sự phức tạp việc xử lý.
`
c. Mã hoá Video H.263
Được chuẩn hoá bởi ITU-T năm 1996, là phương pháp mã hoá hình ảnh với
tốc độ bit cực thấp 28,8Kb/s, kế thừa các đặc tính mới của chuẩn MPEG-1. Các
tính năng cơ bản bắt buộc của H.263 là: Dự đoán bù chuyển động giữa các
khung hình trong các đơn vị 0,5 điểm ảnh, mã hoá VLC. Ngoài ra, các tuỳ chọn
như:
Dự đoán bù chuyển động giữa các khung hình cho các khối 8x8 điểm ảnh,
giảm nhiễu khối trong các hình ảnh v.v cũng được thêm vào H263 hiện tại
được dùng trong một số các thiết bị phục vụ hội nghị truyền hình, điện thoại

thấy hình trong ISDN.
d. Mã hoá video MPEG-4.
MPEG-4 được ISO/IEC phát triển dựa trên những ưu điểm của H263 của
ITU-T vào năm 1999 , bao gồm khả năng chống lỗi cao.Với MPEG-2 được xây
dựng chủ yếu dùng cho việc xử lý hình ảnh trong các máy tính cá nhân, truyền
hình số và thông tin tốc độ cao. Ngoài các dịch vụ kể trên, MPEG-4 được chuẩn
hoá với sự tập trung đặc biệt vào các ứng dụng viễn thông nói chung và thông
tin di động nói riêng. MPEG-4 được đánh giá là công nghệ then chốt cho các
dịch vụ đa phương tiện: vide-thư, truyền video cũng như điện thoại video trong
ITM-2000.
`
Hình : Phạm vi ứng dụng của MPEG-4.
e. Profile và Level
Để đảm bảo khả năng hoán đổi và tương tác của dữ liệu được mã hoá đối với
các ứng dụng khác nhau, các chức năng của MPEG-4 được phân lớp theo
profile (lớp chức năng) còn mức độ phức tạp tính toán được phân lớp theo level
(mức) như trong MPEG-2.
Các lớp chức năng được định nghĩa gồm: Lớp đơn giản (Simple), lớp lõi
(Core), lớp chính (Main) và lớp đơn giản mở rộng (Simple Scalable) trong đó
lớp đơn giản định nghĩa các chức năng cơ bản.
VD: Dự đoán bù chuyển động đa khung với 8x8 điểm ảnh trong H 263 nằm
trong lớp đơn giản.
Thông tin:
- Điện thoại di động video.
- Điện thoại di động có thể truyền hình hội nghị.
- Thông tin quảng bá.
- T.V di động. Phát tán thông tin di động ( Video và âm thanh).
Máy tính
`
- Thư Video.

- Thông tin đa phương.
- tiện theo yêu cầu.
- Internet di động 127.
Với lớp đơn giản, các hình ảnh QCIF với kích thước bằng 1/4 của CIF được
xử lý ở mức 0 và 1 còn CIF ở mức 2.Các tiêu chuẩn ITM 2000, tiêu chuẩn cho
điện thoại thấy hình 3GPP 3G-324M trong ITM2000 đòi hỏi các chức năng cơ
bản trong H263 như là phương thức mã hoá hình ảnh bắt buộc và khuyến nghị
sử dụng MPEG-4 với Simple profile và level 0. Simple profile bao gồm các
công cụ chống lỗi:
Đồng bộ lại : Hạn chế lỗi truyền dẫn bằng cách chèn mã đồng bộ lại vào
trong dữ liệu VLC và xắp xếp mã này vào vị trí hợp lý ở trong khung dữ liệu.
Vì thông tin tiêu đề nối tiếp ngay sau mã đồng bộ lại để xác định các tham số
mã hoá nên cho phép dữ liệu được khôi phục lại nhanh chóng từ trạng thái của
các lỗi mã hoá.
Phân chia dữ liệu: Dấu lỗi bằng cách chèn mã đồng bộ SC vào ranh giới
giữa các loại dữ liệu. VD: nhờ chèn SC vào giữa dữ liệu của vectơ chuyển động
và hệ số DCT, vectơ chuyển động có thể được truyền đi một cách chính xác
ngay cả khi một lỗi bit bị lẫn vào phần hệ số DCT.
VLC nghịch (RVLC) : Có thể giải mã các dữ liệu theo cả hai chiều, được áp
dụng đối với hệ số DCT. Với công cụ này, tất cả các khối điểm ảnh lớn (macro)
đều có thể được giải mã trừ các khối nằm giữa các lỗi bit sẽ bị bỏ qua.
`
Hình : Quá trình giải mã RVLC.
Ví dụ về quá trình giải mã RVLC.
Với những đặc điểm trên, MPEGư4 lớp chức năng đơn giảnư mức 0 tạo
thành một CODEC rất đơn giản phù hợp cho thông tin di động.
- Giải mã
- Giải mã
- Lỗi giải mã ngược
- Không giải mã bỏ

1.1.3. Xử lý âm thanh và thoại.
a. Thuật toán CELP.
Có ba phương pháp mã hoá thoại thông dụng là: mã hoá dạng sóng âm
(waveform), mã hoá giọng nói (vocoder) và mã hoá kết hợp (Hybrid).
Mã hoá dạng sóng âm: Giống như PCM và APCM, mã hoá dạng sóng âm
thực hiện mã hoá dạng sóng tín hiệu ở mức chính xác nhất có thể, không phụ
thuộc vào tính chất tự nhiên của tín hiệu nên khi tốc độ bit đủ lớn thì chất lượng
là tốt nhất (16kbit/s), tuy nhiên khi tốc độ bít giảm thì chất lượng sẽ giảm đi rất
nhanh chóng.
Mã, mã hoá các tham số của mô hình này. Mặc dù phương pháp này cho
phép tốc độ bit thấp (2kbit/s), nhưng rất khó để cải thiện chất lượng tiếng nói
ngay cả khi tốc độ bít được nâng cao vì chất lượng tiếng nói phụ thuộc rất lớn
vào mô hình tạo tiếng nói.
`
Mã hoá kết hợp: Là phương pháp kết hợp hai phương pháp trên. Phân tích
các tham số của bộ tạo tiếng nói và mã hoá dạng sóng đối với phần thông tin
còn lại. CELP là phương pháp mã hoá tiêu biểu cho phương pháp này và được
dùng rộng rãi trong thông tin di động.
Hình 6 mô tả một bộ tạo tiếng nói trong phương pháp mã hoá CELP. Bộ mã
hoá và giải mã CELP có cùng cấu trúc bên trong. Bộ giải mã gồm có: bộ lọc
tổng hợp dự đoán tuyến tính và hai bộ tham chiếu (bảng mã) tạo tín hiệu điều
khiển bộ lọc. Bộ lọc đóng vai trò như khoang miệng tái tạo lại phổ của tín hiệu
tiếng nói, tín hiệu điều khiển đóng vai trò như âm thanh của thanh quản. CELP
tái tạo lại hệ thống phát âm của con người.
Hình : Cách tạo giọng nói trong phương pháp mã hoá CELP
1.2. Phân tích dự đoán tuyến tính.
Dựa vào tính tương quan tạm thời của tín hiệu thoại và dự đoán tín hiệu dựa
vào các tín hiệu trước đó. Sự khác nhau giữa tín hiệu dự đoán được và tín hiệu
gốc gọi là phần dư dự đoán, mã hoá CELP tính toán độ tương quan của các tín
hiệu thoại và hệ số dự đoán tuyến tính.

Bậc của hệ số dự đoán trong băng tần thoại thông thường chỉ là 10. Vì vậy
khó xác định sự ổn định của bộ lọc, các hệ số của bộ lọc được chuyển đổi thành
`
các hệ số tương đương và hệ số ổn định, ví dụ như các hệ số phản hồi, sau đó
được lượng tử hoá để truyền đi. Bộ giải mã tạo thành một bộ lọc tổng hợp với
hệ số truyền dẫn ai điều khiển bộ lọc và phần dư dự đoán tái tạo tín hiệu thoại.
Đặc tính tần số của bộ lọc tương đương với đường bao phổ tín hiệu thoại.Bộ
lọc tải theo độ nhạy (Perceptual Weighing Filter) CELP mã hoá tín hiệu bằng
cách tìm các mẫu và độ lớn trong mỗi bảng mã (codebook) sao cho lỗi giữa tín
hiệu thoại tổng hợp và tín hiệu thoại đầu vào là nhỏ nhất, kỹ thuật này được gọi
là phân tích bằng tổng hợp (AưbưS) là một trong những đặc tính của CELP.
Hình : Phương pháp phân tích dự đoán tuyến tính
Bảng mã tương thích lưu trữ các tín hiệu kích thích trước đó trong bộ nhớ và
thay đổi chúng một cách linh động. Nếu tín hiệu kích thích là tuần hoàn, giống
như tiếngnói, tín hiệu kích thích có thể được biểu diễn hiệu một cách hiệu quả
khi sử dụng bảng mã vì tín hiệu này lặp lại tại đỉnh chu kỳ tương ứng với đỉnh
của giọng nói.
1.2.1. Các công nghệ ngoại vi dùng trong thông tin di động
Trong thông tin di động, các công nghệ ngoại vi được áp dụng để đáp ứng
được với các điều kiện đặc biệt như: sử dụng các đường truyền vô tuyến, sử
dụng dịch vụ các dịch vụ ngoài trời hoặc trong khi di chuyển.
`
- Công nghệ sửa lỗi
Mã sửa lỗi dùng để sửa các lỗi do quá trình truyền dẫn tạo ra trên các kênh
vô tuyến. Phương pháp sửa lỗi đường truyền lựa chọn bít (BSưFEC) hay
phương pháp chống lỗi không đồng đều ( UEP) sửa lỗi khá hiệu quả vì chúng sử
dụng các mã sửa lỗi với các khả năng khác nhau phụ thuộc vào độ nhạy với lỗi
của bit thông tin mã hoá thoại.
- Công nghệ ẩn lỗi
Nếu một lỗi không thể sửa được bằng các phương pháp trên, hoặc thông tin

bị mất thì không thể giải mã chính xác đối với tín hiệu thu. Trong trường hợp
này thì phần bị lỗi của tín hiệu thoại được tái tạo bằng phép nội suy giá trị dựa
vào các thông tin thoại đã biết, để giảm thiểu sự suy giảm chất luợng thoại. Đây
là công nghệ ẩn lỗi.
- Các thông số dự đoán
- Giá trị dự đoán
- Bộ lọc tổng hợp
- Bộ lọc đảo
- Phần dư dự đoán
- Thời gian
- Hàm truyền
Bộ lọc dự đoán tuyến tính 131 giá trị được nội suy bao gồm: hệ số dự đoán
tuyến tính, chu kỳ âm độ và hệ số khuếch đại. Các giá trị này có mức độ tương
quan về thời gian rất cao.
- Truyền dẫn gián đoạn
Truyền dẫn gián đoạn (DTX) không gửi hoặc gửi rất ít thông tin trong
khoảng thời gian không có tín hiệu thoại. Điều này rất hiệu quả để tiết kiệm pin
của các máy di động và giảm nhiễu. Bộ tách tín hiệu thoại tích cực (VAD) sử
`
dụng các thông số thoại để xác định lúc nào có tín hiệu thoại, lúc nào không.
Trong khoảng lặng thì nhiễu nền được tạo ra (dựa trên thông tin cơ bản về nhiễu
nền) gồm một lượng thông tin nhỏ hơn thông tin thoại nhằm làm giảm độ "mất
tự nhiên" của tín hiệu gây ra bởi DTX.
- Triệt tạp âm
Như đã đề cập ở phần 4.2.2.1, do thuật toán CELP sử dụng mô hình phát âm
giọng nói của con người nên nó đòi hỏi quá trình triệt tạp âm (không phải giọng
nói của con người) để cải thiện chất lượng thoại.
1.2.2. Mã hóa thoại đa tốc độ thích ứng (AMR) trong IMT-2000
- Tiêu chuẩn hóa
Với sự thành lập của ủy ban nghiên cứu IMTư2000 trong Hiệp hội công

nghiệp và thương mại vô tuyến (ARIB) năm 1997, Nhật Bản trở thành một
trong những nước đầu tiên trên thế giới bắt đầu tiêu chuẩn hóa bộ CODEC cho
hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3. Nhóm đặc trách cho vấn đề này, dưới sự
chỉ đạo của Uỷ ban nghiên cứu IMT-2000, được giao nhiệm vụ lựa chọn
CODEC cho IMT-2000.
Do có vài phương pháp mã hóa thoại được các công ty thành viên của nhóm
đề xuất nên người ta đã phác thảo ra quy trình đánh giá và đánh giá sơ bộ.
Trong quá trình thử nghiệm, dự án hợp tác 3G (3GPP) được hình thành vào cuối
năm 1998 với sự tham gia của ARIB, Uỷ ban công nghệ thông tin (TTC), Hiệp
hội ngành viễn thông (TIA) và Viện tiêu chuẩn viễn thông.Châu Âu (ETSI) v.v
Cuối cùng, 3GPP đã thống nhất lựa chọn thuật toán mã hoá thoại AMR là một
thuật toán mã hoá thoại bắt buộc theo chuẩn của 3GPP.
- Tổng quan về thuật toán.
AMR là một phương thức mã hóa thoại đa tốc độ dựa trên cơ sở ACELP.
Phương pháp này cung cấp 8 chế độ mã hóa từ 12,2 kbit/s đến 4,75 kbit/s (12,2
`
kbit/s,10,2 kbit/s, 7,95 kbit/s, 7,4 kbit/s, 6,7 kbit/s, 5,9 kbit/s, 5,15 kbit/s và
4,75 kbit/s).
Trong đó 12,2kbit/s, 7,4kbit/s và 6,7kbit/s có cùng thuật toán với các kỹ
thuật mã hóa thoại đã được tiêu chuẩn hóa giống các tiêu chuẩn khu vực khác.
Về cơ bản thuật toán này giống với G.729 và có một số phát minh mới về đa tốc
độ. Chiều dài khung được cố định ở 20ms ở mọi chế độ. Khả năng đa tốc độ đạt
được bằng cách thay đổi số lượng khung phụ và số bit lượng tử. Các hệ số dự
báo tuyến tính được phân tích 2 lần trên mỗi khung ở tốc độ 12,2kbit/s. ở chế độ
khác, việc phân tích được thực hiện một lần trên mỗi khung và lượng tử hóa
vectơ được thực hiện trên mỗi số được chia sau khi thực hiện dự báo ở vùng
LSD.
- Chất lượng
Hình 8 mô tả một phần đánh giá về AMR, do DoCoMo thực hiện dựa trên
qui trình đo kiểm của ARIB và đệ trình lên 3GPP. Quá trình đo kiểm được thực

hiện trong điều kiện BER của WưCDMA đặt ở 0,1%. Kết quả cho thấy 12,2
kbit/s là tốt hơn bất kỳ tốc độ mã hóa nào và nó cho thấy ưu điểm hơn hẳn so
với các phương pháp mã hóa khác có tốc độ bít tương đương.Ngoài ra, chất lượng
của AMR đã được báo cáo ở tiêu chuẩn TR 26.975 của 3GPP.
Hình : Kết quả đánh giá chất lượng của AMR
`
Sử dụng cho các ứng dụng Thoại Phi thoại AMR được chọn làm thuật toán
mã hóa thoại bắt buộc cho 3G-324 M, nghĩa là cho các dịch vụ thoại đa phương
tiện chuyển mạch kênh của 3GPP, do AMR có cấu trúc linh hoạt và chất lượng
tuyệt hảo. Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật Internet (IETF) Giá trị trung bình
Bộ mã hoá thoại tốc độ biến thiên nâng cao 133 cũng quy định ra một định
dạng tải giao thức thời gian thực (RTP) để áp dụng AMR vào VoIP. Do đó,
ngoài các dịch vụ thoại IMTư2000, AMR cũng được sử dụng rất rộng rãi.
- Xu hướng tương lai
Tháng3/2001, 3GPP cấp phép cho AMR băng rộng (AMRưWB) là một
phiên bản băng rộng hơn (lên tới 7kHz) của AMR. Phiên bản này đã tương thích
với phương pháp mã hóa thoại băng rộng của ITUưT. ITUưT cũng đang nghiên
cứu tiêu chuẩn mã hóa thoại 4kbit/s có chất lượng tương đương với các đường
điện thoại chuyển mạch công cộng.
Mặt khác, khả năng ứng dụng VoIP hoặc mã hóa thoại vào các dịch vụ cũng
được tích cực thảo luận, để cung cấp các dịch vụ thoại chất lượng tương đương
với các mạn chuyển mạch kênh trên nền mạng IP, căn cứ vào thực trạng các
mạng thông tin được định hướng theo IP.
Người ta đang tiến hành tiêu chuẩn hóa mạng VoIP theo các tổ chức như:
Mạng phối hợp IP và viễn thông của ETSI, thoại IP của IETF (IPTEL) và
truyền tải âm thanh/hình ảnh (AVT). Trong lúc đó, 3 GPP tiếp tục tiêu chuẩn
hóa cùng với những tổ chức này để phát triển IP qua các mạng di động.
1.2.3. Các hệ thống xử lý tín hiệu đa phương tiện.
a. Quá trình tiêu chuẩn hóa.
Hình 9 mô tả lịch sử phát triển của việc chuẩn hóa quốc tế các thiết bị đầu

cuối nghe nhìn. H320 là khuyến nghị về các thiết bị đầu cuối nghe nhìn dành
cho N-ISDN theo ITU-T năm 1990. Khuyến nghị này rất thành công trong việc
`
đảm bảo tính năng kết nối giữa các thiết bị của nhiều nhà cung cấp khác nhau,
đóng góp vào việc phát triển dịch vụ truyền hình hội nghị và thoại video.
Sau khuyến nghị này, B-ISDN, các thiết bị đầu cuối và hệ thống mạng
PSTN và IP được nghiên cứu đưa đến việc ra đời các khuyến nghị H.310 và
H324, H.323 vào năm 1996. Với sự phát triển bùng nổ của thông tin di động và
các hoạt động tiêu chuẩn hóa của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3, dẫn
đến các nghiên cứu của ITU-T về thiết bị đầu cuối nghe nhìn cho mạng thông
tin di động vào năm 1995. Các nghiên cứu dựa theo hướng mở rộng khuyến
nghị H234 cho PSTN và đưa tới sự ra đời của H.324 phụ lục C vào tháng
2/1998. H.324 phụ lục C nâng cấp khả năng chống lỗi khi truyền dẫn trên các
kênh vô tuyến.
Do H.324-phụ lục C được thiết kế theo tiêu chuẩn mục đích chung, không
dành riêng cho một hình thức thông tin di động cụ thể nào và được coi như là
mở rộng của H.324, cho nên nó có các tham số kỹ thuật không hoàn toàn phù
hợp với IMT-2000.
Để giải quyết vấn đề này, nhóm hành động CODEC-3GPP đã chọn phương
pháp mã hoá hình ảnh và âm thanh bắt buộc (CODEC) với chế độ hoạt động tối
ưu cho các đòi hỏi của IMT-2000 như được miêu tả trong tiêu chuẩn 3G-324M
của 3GPP năm 1999.
Những CODEC tối ưu cho thế hệ 3G được chọn trong quá trình này không
bị hạn chế bởi tiêu chuẩn này của ITU. Các điện thoại thấy hình sẽ được sử
dụng ở W-CDMA đều tương thích với 3G- 324M.
`
Hình : Lịch sử của các tiêu chuẩn về thiết bị đầu cuối nghe nhìn.
b. Cấu hình thiết bị đầu cuối 3G-324M
3G-324M đặt ra các thông số kỹ thuật cho thiết bị đầu cuối thông tin nghe
nhìn cho IMT-2000, kết hợp tối ưu các khuyến nghị ITUưT và các tiêu chuẩn

quốc tế khác. Tiêu chuẩn này thúc đẩy sự phát triển các thiết bị chức năng cung
cấp cho thông tin nghe nhìn cũng như các giao thức thông tin bao trùm toàn bộ
luồng thông tin.
Do có các phương thức truyền dẫn ghép thoại và video vào một kênh thông
tin di động và các tin nhắn điều khiển được trao đổi ở mỗi giai đoạn thông tin
nên người ta sửdụng H.223, và H.245. 3G-324M cũng thúc đẩy các phương
pháp hiệu quả để phát bản tin điều khiển khi có các lỗi truyền dẫn.
Hình 9 phác họa một cấu hình thiết bị đầu cuối 3Gư324M. Tiêu chuẩn 3G-
324M này được áp dụng vào CODEC thoại/video, khối điều khiển thông tin và
khối ghép kênh đa phương tiện. CODEC thoại đòi hỏi hỗ trợ AMR như là một
chức năng bắt buộc còn CODEC video yêu cầu đường truyền cơ sở H.263 như
là một khả năng bắt buộc với sự hỗ trợ của MPEG-4. Trong H.223 phụ lục B,
cải thiện khả năng chống lỗi là yêu cầu bắt buộc của bộ ghép kênh đa phương
tiện.
`
2. Khái quát về phân tích dữ liệu
2.1. Kiểm tra dữ liệu (Data Screening)
Một thực tế luôn luôn gặp phải đối với những người làm công tác phân tích
và xử lý số liệu là hầu như không lúc nào mà không gặp những vấn đề đối với
dữ liệu trong tay họ, một số xuất hiện do lỗi nhập máy, lỗi mã hóa, hoặc do các
lỗi về chọn mẫu và chất lượng phỏng vấn, tất cả những lỗi này thường dẫn đến
những khác thường hoặc tính đại diện kém của dữ liệu thu thập.
Trong những cuộc nghiên cứu qui mô lớn, công việc kiểm tra dữ liệu đôi khi
còn tốn nhiều công sức và thời gian hơn cả việc phân tích và tóm tắc dữ liệu. Do
đó gần như là nhiệm vụ đầu tiên của người phân tích dữ liệu là phải tiến hành
kiểm tra dữ liệu nhằm xác định ra các lỗi trong dữ liệu đồng thời kiểm tra xem
tính tương thích của dữ liệu như thế nào so với những giả thuyết được yêu cầu
cho các phân tích thống kê sau này.
Giá trị trung bình (Mean): Là giá trị trung bình số học của một biến, được
tính bằng tổng các giá trị quan sát chia cho số quan sát. Đây là dạng công cụ

thường được dùng cho dạng đo khoảng cách và tỷ lệ. Giá trị trung bình có đặc
điểm là chịu sự tác động của các giá trị ở mỗi quan sát, do đó đây là thang đo
nhạy cảm nhất đối với sự thay đổi của các giá trị quan sát. Giá trị trung bình
được tính bằng công thức sau:
n
X
n
i
i
x
∑
=
=
1
Trung vị (Median): Là số nằm giữa (nếu lượng quan sát là số lẽ) hoặc là giá
trị trung bình của hai quan sát nằm giữa (nếu số lượng quan sát là số chẳn) của
một dãy quan sát được xắp xếp theo thứ tự từ nhỏ đến lớn. Đây là dạng công cụ
thống kê thường được dùng để đo lường mức độ tập trung của dạng dữ liệu
`
thang đo thứ tự, nó có đặc điểm là không bị ảnh hưởng của các giá trị đầu mút
của dãy phân phối, do đó rất thích hợp để phân tích đối với dữ liệu có sự chênh
lệch lớn về giá trị ở hay đầu mút của dãy phân phối.
Mode: Là giá trị có tần suất xuất hiện lớn nhất của một tập hợp các số đo,
dạng này thường được dùng đối với dạng dữ liệu thang biểu danh. Giống như
trung vị, mode không bị ảnh hưởng bởi giá trị đầu mút của dãy phân phối.
Các tham số thống kê đo lường mức độ phân tán của dữ liệu .
Khảo sát hai nhóm các con số sau::
Nhóm 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
Nhóm 2: 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 8
Ta thấy số kích thướt mẫu của hai nhóm này bằng nhau, các giá trị đo lường

mức độ tập trung của dữ liệu như mean, media, mode đều bằng nhau và bằng 6.
Tuy nhiên hai dữ liệu này hoàn toàn khác nhau. Nhóm 1 các dữ liệu biến đổi
nhiều hơn nhóm 2, điều này có nghĩa các giá trị trong nhóm 1 phân tán hơn, các
giá trị quan sát nằm xa giá trị trung bình của mẫu hơn là nhóm 2. Đo lường độ
phân tán cho biết được những khác biệt giữa hai nhóm dữ liệu. Có một số công
cụ đo lường độ phân tán của dữ liệu như:
- Phương sai (Variance): Dùng để đo lường mức độ phân tán của một tập
các giá trị quan sát xung quanh giá trị trung bình của tập quan sát đó.
Phương sai bằng trung bình các bình phương sai lệch giữa các giá trị
quan sát đối với giá trị trung bình của các quan sát đó.
Người ta dùng phương sai để đo lường tính đại diện của giá trị trung bình
tương ứng, các tham số trung bình có phương sai tương ứng càng lớn thì giá trị
`
thông tin hay tính đại diện của giá trị trung bình đó càng nhỏ. Phương sai của
mẫu được tính bằng công thức sau:
1
)(
1
2
2
−
−
=
∑
=
n
xx
S
n
i

i
- Độ lệch chuẩn (Standard deviation): Một công cụ khác dùng để đo lường
độ phân tán của dữ liệu xung quanh giá trị trung bình của nó. Độ lệch
chuẩn chính bằng căn bật hai của phương sai. Vì phương sai là trung bình
của các bình phương sai lệch của các giá trị quan sát từ giá trị trung bình,
việc khảo sát phương sai thường cho các giá trị rất lớn, do đó sử dụng
phương sai sẽ gặp khó khăn trong việc diễn giải kết quả. Sử dụng độ lệch
chuẩn sẽ giúp dễ dàng cho việc diễn giải do các kết quả sai biệt đưa ra sát
với dữ liệu gốc hơn.
- Khoảng biến thiên (Range): Là khoảng cách giữa giá trị quan sát nhỏ nhất
đến giá trị quan sát lớn nhất.
- Sai số trung bình mẫu (Standard Error of Mean) Được dùng để đo lường
sự khác biệt về giá trị trung bình của mẫu nghiên cứu này so với mẫu
nghiên cứu khác trong điều kiện có cùng phân phối.
Nó có thể được dùng để so sánh giá trị trung bình quan sát với một giá trị
ban đầu nào đó (giả thuyết). Và ta có thể kết luận hai giá trị này là khác nhau
nếu tỷ số về sự khác biệt đối với standard error of mean nằm ngoài khoảng (-
2,+2). Công thức tính sai số trung bình mẫu:
n
S
S
x
=
2.2. Khoảng ước lượng .
`
Là một ước lượng xác định khoảng giá trị đặc trưng của tổng thể có thể rơi
vào. Dựa vào dữ liệu mẫu, với một độ tin cậy cho trước ta có thể xác định được
giá trị đại diện cho đám đông có thể nằm trong một khoảng ước lượng nào đó.
Ví dụ gọi x là mức thu nhập trung bình của đám đông cần ước lượng. Với độ
tin cậy của khoảng sát nghiên cứu là 95% (nghĩa là các ước lượng sẽ luôn có

một lượng sai số chấp nhận là 5%). Dựa vào mẫu quan sát ta có thể xác định
được hai giá trị về thu nhập là a và b sao cho xác suất để thu nhập trung bình
đám đông x rơi vào khoảng a và b (a, b) là 95%. Lúc này ta có thể diễn giải rằng
với độ chính xác là 95% (hay chấp nhận 5% sai số) ta biết được thu nhập trung
bình của đám đông nghiên cứu nằm trong khoảng (a, b).
Công thức tính khoảng ước lượng:
n
S
tXE
X
n 1,
−
±=
α
Hoặc: E= p ± t
,n-1
S
p
Với p là tỷ lệ % tần suất xuất hiện của một giá trị quan sát
Bên cạnh việc ước lượng các đặc trưng của tổng thể, các dữ liệu mẫu thu
thập được còn được dùng để đánh giá xem một giả thuyết nào đó về tổng thể là
đúng hay sai. Ta gọi đó là kiểm nghiệm giả thuyết. Nói cách khác kiểm nghiệm
giả thuyết là dựa vào các thông tin mẫu để đưa ra kết luận bác bỏ hay chấp nhận
về giả thuyết của tổng thể
Ví dụ: Sau một thời gian thực hiện các chương trình, biện pháp marketing
(quảng cáo, khuyến mãi,…) công ty muốn đánh giá xem thị phần, doanh số có
gì thay đổi so với trước không, hay có đạt được mục tiêu đề ra không.