Tải bản đầy đủ (.doc) (89 trang)

TRUYỀN DÒNG DỮ LIỆU THỜI GIAN THỰC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (966.78 KB, 89 trang )

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, mạng máy tính không còn là khái niệm xa lạ gì. sau hơn 40 năm
phát triển, mạng máy tính, giờ đây mạng máy tính đã trải rộng trên toàn cầu, với
chất lượng đường truyền có chất lượng cao. Ngoài ra tính bảo mật, độ tin cậy
trên mạng cũng ngày càng được củng cố. Những ứng dụng trên mạng đang ngày
càng phong phú. Chính những sự phát triển này làm nảy sinh một vấn đề, đó là
truyền thông đa phương tiện trên mạng. Yếu tố rất quan trọng, có mặt trong rất
nhiều lĩnh vực. Trong các buổi hội thảo trực tuyến, trong đào tạo từ xa trên
mạng, trong dịch vụ video/audio theo yêu cầu….Tuy nhiên sự phát triển của
truyền thông đa phương tiện đòi hỏi tính thời gian thực rất cao, chùm giao thức
TCP/IP hiện đang được sử dụng rất phổ biến không thể đáp ứng được yêu cầu
này. Do vậy, đòi hỏi các chuyên gia mạng phải tìm ra một giải pháp mới, một
giao thức mới có thể đáp ứng được việc truyền tải dữ liệu thời gian thực trên
mạng. Hiện nay, giao thức RTP đã và đang chứng tỏ những ưu điểm của mình
trong việc đáp ứng các ứng dụng thời gian thực.
Tại Việt Nam, các ứng dụng thời gian thực còn chưa phát triển, nhưng với
như cầu cấp thiết của thực tế, trong thời gian tới chắc chắn các ứng dụng thời
gian thực sẽ phát triển mạnh mẽ.
Đây cũng là một trong những lý do chính để em chọn lựa đề tài này.

1
CHƯƠNG 0: TRUYỀN DÒNG DỮ LIỆU THỜI GIAN THỰC
(REAL TIME STREAMING)
Có rất nhiều ứng dụng hiện nay đòi hỏi tính thời gian thực (real time).
Trong các dịch vụ truyền hình qua mạng, hội thảo trực tuyến, chat
hình, chat tiếng…mỗi ứng dụng có những đặc điểm riêng của nó, tuy
nhiên có một số điều chung nhất mà các dịch vụ này đều yêu cầu đó là
việc truyền dữ liệu theo dòng (streaming). Do vậy chúng ta sẽ bắt đầu
với việc tìm hiểu về khái niệm truyền dòng.
0.1. KHÁI NIỆM TRUYỀN DÒNG:
Khái niệm truyền dòng có thể hiểu là khi nội dung của audio hay video được truyền


tới nơi nhận, nơi nhận có thể thể hiện được ngay trong quá trình truyền mà không cần
phải đợi đến khi toàn bộ nội dung video được truyền xong. Cơ chế này hoàn toàn khác
với cơ chế download file của các giao thức HTTP hay FTP.
Truyền dòng cho phép chúng ta thể hiện các dòng video thời gian thực mà không
phụ thuộc vào độ dài của video. Điều này rất có ý nghĩa khi truyền các file video có kích
thước lớn hay các dòng video có độ dài không xác định. Khi đó, các giao thức khác như
FTP hay HTTP sẽ không thể sử dụng được.
Chúng ta có thể bắt gặp rất nhiều trường hợp sử dụng cơ chế truyền dòng như các
chương trình truyền hình trực tiếp, hội thảo qua mạng. Với khả năng truyền tải nội dung
video, audio thông qua mạng, chúng ta có một phương pháp giao tiếp và truy nhập
thông tin mới.
Với góc nhìn bao quát, truyền dòng là một phương pháp truyền thông tin liên tục,
trong đó nội dung video được truyền đi theo thời gian thể hiện của nội dung video đó.
Bên nhận khi nhận dòng thông tin nội dung video sẽ có thể thể hiện ngay nội dung của
video theo thời gian. Khả năng này rất có ý nghĩa đối với các loại dữ liệu phụ thuộc thời
gian như video, audio, bởi vì để đảm bảo chất lượng cảm thụ video thì phải đảm bảo
được mối quan hệ về mặt thời gian giữa các khung hình.
Để có thể hình dung một cách đơn giản về cơ chế truyền dòng thời gian thực, chúng
ta lấy một ví dụ như sau. Giả thiết có hai máy được kết nối với nhau, trong đó một máy

2
đóng vai trò là máy truyền và một máy đóng vai trò là máy nhận. Bên truyền được trang
bị camera để thu hình giảng viên giảng bài và dữ liệu video thu được được truyền tới
máy nhận. Bên nhận có nhiệm vụ nhận dòng dữ liệu từ bên truyền gửi tới và thể hiện
lên thiết bị ra như TV hay màn hình máy tính. Khi đó với việc sử dụng cơ chế truyền
dòng thời gian thực, các hình ảnh của giảng viên mà bên nhận thể hiện sẽ phản ánh một
cách tức thời (về mặt lí thuyết) những gì đang xảy ra đối với giảng viên ở bên truyền.
Còn với các bài giảng được lưu trữ trước, truyền dòng thời gian thực sẽ đảm bảo việc
thể hiện của video tương đương như khi nó được thể hiện trên máy truyền. Khi đó, môi
trường mạng là trong suốt đối với người sử dụng, người sử dụng có cảm giác việc thể

hiện đoạn video như là được thực hiện ngay trên máy cục bộ.
0.2. QUÁ TRÌNH TRUYỀN DÒNG:
Truyền dòng đối với video hay audio phải trải qua nhiều công đoạn với từng nhiệm
vụ riêng để đi đến kết quả cuối cùng là đạt được khả năng thể hiện ngay ở bên nhận.

Hình 0.1: Quá trình truyền dòng video/audio
Để có thể tìm hiểu sâu được cơ chế truyền dòng, chúng ta cần đi sâu vào quá trình
mà thông tin được truyền đi thông qua môi trường mạng. Bất cứ một nội dung video hay
audio nào được truyền đi dưới dạng truyền dòng đều phải trải qua các bước sau:
Bước 1 - Mã hoá:

Giải nộn video/audio
Giải nộn video/audio
RTP
Packets
Lấy mẫu
Lấy mẫu
Khụi phục dữ liệu và
đồng bộ
Khụi phục dữ liệu và
đồng bộ
Network
Dũng
video/audio
3
Việc mã hoá video, mà cụ thể là nén video là một công đoạn không bắt buộc nhưng
rất cần thiết. Với các loại dữ liệu video thô như dữ liệu thu từ camera, thì việc lưu trữ
hay truyền video không nén sẽ phải trả giá cao, đôi khi là điều không thể. Ta lấy ví dụ
với một định dạng tiêu biểu thường được sử dụng trong các ứng dụng hội nghị từ xa
bằng video là định dạng CIF (Common Intermediate Format). CIF sử dụng độ phân giải

352 pixel mỗi dòng và 288 dòng tất cả. Một ảnh không nén cho một frame hình (chế độ
352x288x16bpp) chiếm 202752 byte. Việc ghi video không nén với tốc độ 15 hình một
giây sẽ cần xấp xỉ 3 MB một giây và nếu truyền qua mạng thì băng thông cần thiết cho
một dòng video không nén là 24 Mbps. Từ ví dụ trên đây, ta thấy việc nén video gần
như là không thể thiếu được nếu các dòng video được truyền trên môi trường mạng tốc
độ thấp. Bảng sau cho biết độ nén cần thiết đối với từng môi trường mạng khác nhau:
Dạng kết nối Bit Rate Tỉ lệ nộn
OC3 155 Mbps 1:1
T3 42 Mbps 4:1
Ethernet 10 Mbps 17:1
T1 1.5 Mbps 110:1
ISDN 128 Kbps 1300:1
Modem 56 Kbps 3000:1
Bảng 0-2: Băng thông mạng và tỉ lệ nén yêu cầu
Có thể sử dụng nhiều chuẩn nén khác nhau cho việc nén video. Tuỳ theo yêu cầu
chất lượng và băng thông, mà ta có thể lựa chọn được phương pháp nén thích hợp. Với
việc áp dụng một chuẩn nén cho dữ liệu video, không gian lưu trữ cần thiết cũng như
băng thông mạng yêu cầu cho dòng video giảm đột ngột. Ví như đối với dòng video ở
trên, nếu sử dụng chuẩn nén H.263 thì băng thông yêu cầu cho việc truyền dòng video
này chỉ vào khoảng 140 Kbps và không gian lưu trữ cần thiết cho một ngày với 24 giờ
vào khoảng 1.4 MB. Hiện phổ biến hai họ chuẩn nén, là họ CCITT với các chuẩn dạng
H.26x, H.36x và họ ISO MPEG với các chuẩn MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7.
Sự phát triển của các chuẩn nén có thể tham khảo trong sơ đồ dưới đây:

4
Hình 0.3: sự phát triển của các chuẩn nén.
Bước 2 - Lấy mẫu:
Việc lấy mẫu thực chất là việc chia nhỏ nội dung của video hay audio ra thành các
khối nhỏ thích hợp để có thể truyền đi trong môi trường mạng. Đối với các dữ liệu
audio, việc lấy mẫu được thực hiện theo thời gian. Tương ứng sau một khoảng thời gian

bằng chu kì lấy mẫu phần dữ liệu audio tương ứng trong khoảng thời gian đó sẽ được sử
dụng để truyền đi.Với các dữ liệu video, ngoài việc lấy mẫu theo thời gian còn có việc
lấy mẫu theo không gian. Việc lấy mẫu theo thời gian tương ứng với thời gian thể hiện

5
H.261 - Một kĩ thuật với tốc độ dũng bit nhỏ, được
đưa ra vào năm 1984 bởi ITU sử dụng cho
cỏc dịch vụ audio-visual.
MPEG-1 - Chuẩn ISO, ứng dụng trong ngành
cụng nghiệp quảng bá. MPEG-1 được tạo ra
như là một sự sửa đổi của H.261 cho việc
chuyển video vào đĩa CD với tốc độ dũng bit
thấp.
MPEG-2 - Được phỏt triển cho việc quảng bỏ
video chất lượng cao bằng cỏch sử dụng tỉ lệ
nộn thấp.
H.263 - Một sửa đổi phỏng theo MPEG-2 với mục
đích thu được độ nộn cao trong khi vẫn đảm
bảo chất lượng hỡnh ảnh cao. H.263+ và
H.263++ là cỏc phiờn bản mở rộng của
H.263.
MPEG-4 - Được phỏt triển song song với H.263
như là một phương pháp thay thế cho
MPEG-1 với tốc độ dũng bit thấp.
H.323 - Một hệ thống hoàn hảo cho việc truyền
thông multimedia, trong đó thành phần video
được thực hiện trên cơ sở H.261/263.
JPEG-2000 - Chuẩn JPEG mới nhất, dựa trên cơ
sở DWT (Discrete Wavelet Transform), ban
đầu được phỏt triển cho việc nộn ảnh tĩnh,

hiện nay được ỏp dụng cho cả video.
H.264 - Mở rộng H.263, hiện chưa được phỏt
triển
của các khung hình và việc lấy mẫu theo không gian sẽ được thực hiện bằng cách chia
nhỏ các khung hình thành các phần với kích thước thích hợp đối với việc truyền đi.
Khi lấy mẫu, các mẫu phải chứa đựng đầy đủ các thông tin dùng cho việc khôi phục
lại dữ liệu video hay audio về cả mặt không gian cũng như thời gian khi bên nhận nhận
được các mẫu này. Với việc sử dụng một giao thức như giao thức truyền thông thời gian
thực như RTP, quá trình lấy mẫu sẽ được tiến hành tự động.
Bước 3 - Truyền các mẫu qua mạng:
Việc truyền các mẫu dữ liệu video có thể được thực hiện một cách trực tiếp thông
qua các giao diện của môi trường mạng như Socket hay được thực hiện thông qua một
giao thức cấp cao ở tầng ứng dụng như RTP. Thông thường người ta sẽ chọn giải pháp
thứ hai, tức là sử dụng một giao thức truyền dòng thời gian thực cho việc truyền các
mẫu nếu như giao thức đó được hỗ trợ trên nền phần cứng cũng như phần mềm.
Việc sử dụng một giao thức truyền dòng thời gian thực có nhiều ưu điểm. Ưu điểm
thứ nhất là tính hiệu quả, bởi vì các giao thức truyền thông thời gian thực được thiết kế
cho việc truyền các loại dữ liệu động, như dữ liệu video chẳng hạn, khi đó tính thời gian
thực sẽ được chú trọng hơn là tính chính xác về mặt dữ liệu. Ví dụ như đối với giao
thức RTP, giao thức truyền thông lớp dưới thường được sử dụng là UDP (User
Datagram Protocol) là giao thức với độ tin cậy thấp nhưng có tốc độ truyền dữ liệu cao
hơn các giao thức với độ tin cậy cao như TCP.
Ưu điểm thứ hai là các giao thức thời gian thực hỗ trợ mạnh việc đồng bộ các dòng
dữ liệu từ các nguồn khác nhau nhưng có quan hệ với nhau về mặt thời gian thực. Ví dụ
như đối với việc truyền âm thanh và hình ảnh của cùng một sự vật, khi đó bên nhận khi
thể hiện phải đảm bảo yêu cầu là âm thanh phải phù hợp với hình ảnh.
Ngoài ra, các giao thức điều khiển còn cung cấp các dịch vụ cho phép quản lí các
thành viên tham gia và điều khiển chất lượng của việc phân phối dữ liệu.
Với việc sử dụng một giao thức truyền thông thời gian thực cho việc truyền, khi đó
các mẫu sẽ được đóng gói thành các gói tin. Các gói tin sẽ mang đầy đủ các thông tin

như nhãn thời gian, số thứ tự của gói tin và các thông tin khác đủ dùng cho việc khôi
phục dữ liệu và đồng bộ các dòng khi bên nhận tiến hành nhận và thể hiện nội dung của
video hay audio. Thông qua các giao thức lớp dưới, các gói tin sẽ được truyền đi trong
môi trường mạng.
Bước 4 - Nhận và khôi phục dữ liệu và đồng bộ các dòng:

6
Đây là quá trình ngược với bước thứ ba, được thực hiện ở bên nhận khi dữ liệu dưới
dạng các gói tin được truyền đến. Các gói tin được truyền đến có thể là của nhiều dòng
tương ứng với nhiều nguồn dữ liệu khác nhau và cũng có thể thứ tự các gói tin nhận
được không giống như khi chúng được gửi đi. Khi đó bên nhận phải căn cứ vào các
thông tin được ghi trong từng gói tin để có thể xác định được vị trí về mặt không gian và
thời gian của các mẫu dữ liệu mà gói tin mang theo. Việc xác định được vị trí của các
mẫu dữ liệu trong gói tin giúp cho việc khôi phục lại nội dung của video hay audio một
cách chính xác nhất. Với việc truyền các dòng đơn lẻ không có quan hệ với nhau về
măth thời gian, thì nội dung của audio hay video vừa được khôi phục có thể đuợc sử
dụng để trình diễn. Còn trong trường hợp có nhiều dòng khác nhau có có quan hệ với
nhau về mặt thời gian thực thì cần phải đồng bộ các dòng về mặt thời gian.
Việc đồng bộ các dòng chỉ cần thiết khi các dòng có quan hệ với nhau về mặt thời
gian, chẳng hạn như việc đồng bộ hình với tiếng khi truyền video, khi đó thời gian thể
hiện của các dòng phải được tính toán sao cho phù hợp với nhau. Việc đồng bộ là một
công việc phức tạp, thường được thực hiện tự động bởi các giao thức truyền thông thời
gian thực như RTP. Khi đó, mặc dù thứ tự các gói tin nhận được có thể không giống
như thứ tự khi được gửi, thậm chí có một số gói tin bị mất nhưng giao thức vẫn phải
đảm bảo tính đồng bộ cho các dòng khi được thể hiện ở nơi nhận

7
Bước 5 - Giải nén:
Bước này sẽ tiến hành giải nén dòng video/audio với chuẩn nén được sử dụng khi
nén. Dữ liệu sau khi giải nén có thể được thể hiện ra các thiết bị ra hay được ghi ra file.


8
CHƯƠNG I: LỰA CHỌN CÁC GIAO THỨC PHÙ HỢP VỚI
CÁC ỨNG DỤNG THỜI GIAN THỰC
Trong chương trước chúng ta đã tìm hiểu qua khái niệm truyền
dòng và phần nào đã hiểu một số yêu cầu cơ bản của truyền dòng.
Chúng ta cũng đã đề cập đến việc sử dụng giao thức RTP cho việc
truyền dòng dữ liệu thời gian thực. Vậy tại sao ta lại có sự lựa chọn
đấy? Trong phần này chúng ta sẽ đi lý giải sâu hơn việc chọn lựa
này, thông qua việc tìm hiểu sơ bộ về các giao thức lớp truyền tải:
TCP, UDP cùng với khái niệm truyền đa điểm multicast.
1.3. GIAO THỨC TCP: ( Transmision Control Protocol)
TCP là một giao thức kiểu có liên kết (Connection – Oriented), tức là phải có giai
đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trước khi truyền dữ liệu.
Là một giao thức ở tầng giao vận TCP nhận thông tin từ các lớp trên chia nó thành
nhiều đoạn nếu cần thiết. Mỗi gói dữ liệu được chuyển tới giao thức lớp mạng (thường
là IP) để truyền và định tuyến. Bộ xử TCP của nó nhận thông báo đã nhận từng gói, nếu
nó nhận thành công, các gói dữ liệu không có thông báo sẽ được truyền lại. TCP của nơi
nhận lắp ráp lại thông tin và chuyển nó tới tầng cao hơn khi nó nhận được toàn bộ.
Trước khi các gói dữ liệu được gửi tới máy đích nơi gửi và nơi nhận phải thương
lượng để thiết lập một kết nối logic tạm thời. Kết nối này về đặc trưng sẽ ở trạng thái
mở trong suốt phiên truyền.
1.1.1. Đặc điểm giao thức TCP:
Trong bộ giao thức TCP/IP TCP là giao thức được phát triển như là cách để kết nối
các mạng máy tính khác nhau về các phương pháp truyền dẫn và hệ điều hành. TCP
thiết lập kết nối hai đường giữa hai hệ thống cần trao đổi thông tin với nhau, thông tin
trao đổi giữa hai hệ thống được chia thành các gói. TCP có những đặc điểm sau:
 Sự bắt tay: Hai hệ thống cần kết nối với nhau cần phải thực hiện một loạt
các sự bắt tay để trao đổi những thông tin về việc chúng muốn kết nối. Quá
trình bắt tay đảm bảo ngăn trặn sự tràn và mất mát dữ liệu khi truyền.


9
Application
TCP
Secssion
Presentation
IP
Dadalink
Physical
Sending
Application
TCP
Secssion
Presentation
IP
Dadalink
Physical
IP
Dadalink
Physical
IP
Dadalink
Physical
Receiving
Subnet Subnet
TCP End to End Commmunication
Router Router
 Xác nhận: Trong phiên truyền thông tin, hệ thống nhận dữ liệu cần phải gửi
các xác nhận cho hệ thống phát để xác nhận rằng nó đã nhận được dữ liệu.
 Trật tự: Các gói tin có thể đến đích không theo thứ tự sắp xếp của dòng dữ

liệu liên tục bởi các gói tin đi từ cùng một nguồn tin theo những đường dẫn
khác nhau để đi tới cùng một đích. Vì vậy thứ tự đúng của các gói tin phải
được đảm bảo sắp xếp lại tại hệ thống nhận.
 Phát lại: Khi phát hiện gói tin bị lỗi thì nơi gửi chỉ phát lại những gói tin bị
lỗi nhằm để tránh loại bỏ toàn bộ dòng dữ liệu.
Hình 1.1 :Hoạt động của giao thức TCP trong việc cung cấp kết nối.
1.1.2. Cấu trúc đơn vị truyền tải TCP:
Đơn vị dữ liệu sử dụng trong giao thức TCP được gọi là Segment. Khuôn dạng của
Segment được mô tả như hình sau:

10
Các tham số của khuôn dạng trên có ý nghĩa như sau:
- Source Port (16 bits): Số hiệu của cổng nguồn.
- Destination Port (16 bits): Số hiệu cổng của trạm đích. Số hiệu này là địa chỉ
thâm nhập dịch vụ lớp giao vận (CCISAP Addess) cho biết dịch vụ mà TCP cung
cấp là dịch vụ gì. TCP có số lượng cổng trong khoảng 0÷2
16
-1 tuy nhiên các cổng
nằm trong khoảng từ 0÷1023 là được biết nhiều nhất vì nó được sử dụng cho
việc truy cập các dịch vụ tiêu chuẩn, ví dụ 23 là dịch vụ Telnet, 25 là dịch vụ
mail . . . .
- Sequence Number (32 bits): Số hiệu của Byte đầu tiên của Segment trừ khi bit
SYN được thiết lập. Nếu bit SYN được thiết lập thì Sequence Number là số hiệu
tuần tự khởi đầu (ISN) và Byte dữ liệu đầu tiên là ISN+1. Tham số này có vai trò
như tham số N(S) trong HDLC.
- Acknowledgment Number (32 bits): Số hiệu của Segment tiếp theo mà trạm
nguồn dang chờ để nhận. Ngầm ý báo đã nhận tốt các Segment mà trạm trạm
đích đã gửi cho trạm nguồn. Tham số này có vai trò như tham số N(R) trong
HDLC.
- Data offset (4bits): Số lượng từ 32 bit trong TCP header (Tham số này chỉ ra

vùng bắt đầu của vùng dữ liệu ).
- Reserved (6 bits): Dành để dùng trong tương lai.
- Control bits: Các bits điều khiển. Nếu tính từ trái sang phải:
URG : Vùng con trỏ khẩn có hiệu lực.
ACK : Vùng báo nhận (ACK number) có hiệu lực .
PSH: Chức năng PUSH.
RST: Khởi động lại (reset) liên kết.
SYN : Đồng bộ các số liệu tuần tự (sequence number).
FIN : Không còn dữ liệu từ trạm nguồn .

11
Bit 0 15 16 31
Sourse Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledgment Number
Data
Offset
(4 bits)
Reserved
(6 bits)
U
R
G
A
C
K
P
S
H
R

S
T
S
Y
N
F
I
N
Window (16 bits)
Checksum Urgent poier
Option Padding
TCPdata
Hình 1.2: Khuôn dạng TCP Segment.
- Window (16bits): Cấp phát credit để kiểm soát luồng dữ liệu (cơ chế cửa sổ).
Đây chính là số lượng các Byte dữ liệu bắt đầu từ Byte được chỉ ra trong vùng
ACK number, mà trạm nguồn đã sẵn sàng để nhận.
- Checksum (16bits): Mã kiểm soát lỗi (theo phương pháp CRC) cho toàn bộ
Segment.
- Urgent Pointer (16 bits) : Con trỏ này trỏ tới số liệu tuần tự của Byte đi theo sau
dữ liệu khẩn, cho phép bên nhận biết được độ dài của dữ liệu khẩn. Vùng này
chỉ có hiệu lực khi bit URG được thiết lập.
- Option (độ dài thay đổi): Khai báo các option của TCP, trong đó có độ dài tối đa
của vùng TCP data trong một Segment .
- Padding (độ dài thay đổi): Phần chèn thêm vào Header để bảo đảm phần Header
luôn kết thúc ở một mốc 32 bits. Phần thêm này gồm toàn số 0.
Việc kết hợp địa chỉ IP của một máy trạm và số cổng được sử dụng tạo thành một
Socket. Các máy gửi và nhận đều có Socket riêng. Số Socket là duy nhất trên mạng.
1.1.3. Điều khiển luồng dữ liệu:
Trong việc điều khiển luồng dữ liệu phương pháp hay sử dụng là dùng phương pháp
cửa sổ trượt. Phương pháp này giúp cho việc nhận luồng dữ liệu hiệu quả hơn.

Phương pháp cửa sổ trượt cho phép nới gửi (Sender) có thể gửi đi nhiều gói tin rồi sau
đó mới đợi tín hiệu báo nhận ACK (Acknowledgement) của nơi nhận (Receiver).Với
phương pháp cửa sổ trượt khi cần truyền các gói tin, giao thức sẽ đặt một cửa sổ có kích
cố định lên các gói tin. Những gói tin nào nằm trong vùng cửa sổ ở một thời điểm nhất
định sẽ được truyền đi.
1.1.4. Thiết lập và huỷ bỏ liên kết:
Như ta đã biết TCP là một giao thức kiểu có liên kết, tức là cần phải có giai đoạn
thiết lập một liên kết giữa một cặp thực TCP trước khi truyền dữ liệu và huỷ bỏ liên kết
khi không còn nhu cầu trao đổi dữ liệu nữa.
Thiết lập liên kết TCP:
Một liên kết có thể được thiết lập theo một trong hai cách chủ động (active) và bị
động (passive). Nếu liên kết được thiết lập theo cách bị động thì đầu tiên TCP tại trạm
muốn thiết lập liên kết sẽ nghe và chờ yêu cầu liên kết từ một trạm khác. Tuỳ trường
hợp của lời gọi hàm mà người sử dụng phải chỉ ra cổng yêu cầu kết nối hoặc có thể kết
nối với một cổng bất kỳ.

12
Với phương thức chủ động thì người sử dụng yêu cầu TCP thử thiết lập một liên kết
với một Socket nào đó với một mức ưu tiên và độ an toàn nhất định. Nếu trạm ở xa kia
đáp lại bằng một hàm Passive open tương hợp hoặc đã gửi một active open tương hợp
thì liên kết sẽ được thiết lập. Nếu liên kết được thiết lập thành công thì thì hàm Open
success primitive được dùng để thông báo cho người sử dụng biết (cũng được sử dụng
trong trường hợp Passive Open) còn nếu thất bại thì hàm Open failure primitive được
dùng để thông báo.
Huỷ bỏ một liên kết:
Khi không còn nhu cầu trao đổi dữ liệu nữa thì liên kết TCP có thể được huỷ bỏ. Liên
kết có thể được huỷ bỏ theo hai cách:
- Huỷ bỏ một cách bất thường.
- Huỷ bỏ một cách bình thường.
Liên kết được huỷ bỏ một cách bình thường khi toàn bộ dữ liệu đã được truyền hết.

Tức là hai bên không còn nhu cầu trao đổi dữ liệu nữa.
Liên kết có thể bị huỷ bỏ một cách bất thường vì một lý do nào đó(do người sử dụng
hoặc do TCP đóng liên kết do không thể duy trì được liên kết). Toàn bộ dữ liệu đang
truyền có thể bị mất.
1.1.5. Truyền và nhận dữ liệu:
Sau khi liên kết được thiết lập giữa một cặp thực thể TCP thì có thể tiến hành việc
truyền dữ liệu. Với liên kết TCP dữ liệu có thể được truyền theo cả hai hướng.
Khi nhận được một khối dữ liệu cần chuyển đi từ người sử dụng, TCP sẽ lưu giữ nó
tại bộ đệm gửi. Nếu cờ PUST được dựng thì toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm sẽ được gửi
đi hết dưới dạng các TCP Sgment. Còn nếu cờ PUST không được dựng thì toàn bộ dữ
liệu vẫn được lưu giữ trong bộ đệm để chờ gửi đi khi có cơ hội thích hợp.
Tại bên nhận, dữ liệu gửi đến sẽ được lưu giữ trong bộ đệm nhận. Nếu dữ liệu đệm
được đánh dấu bởi cờ PUST thì toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm nhận sẽ được gửi lên cho
người sử dụng. Còn nếu dữ liệu không được đánh dấu với cờ PUST thì chúng vẫn được
lưu trong bộ đệm. Nếu dữ liệu khẩn cần phải chuyển gấp thì cờ URGENT được dùng và
đánh dấu dữ liệu bằng bit URG để báo rằng dữ liệu khẩn cần được chuyển gấp.
1.2 GIAO THỨC UDP: (USER DATAGRAM PROTOCOL)
UDP (User Datagram Protocol) là một giao thức kiểu không kết nối, được sử dụng
trong một số yêu cầu ứng dụng thay thế cho TCP. Tương tự như giao thức IP, UDP

13
không thực hiện các giai đoạn thiết lập và huỷ bỏ liên kết, không có các cơ chế báo nhận
(Acknowledgement) như trong TCP. UDP cung cấp các dịch vụ giao vận không đáng tin
cậy. Dữ liệu có thể bị mất, bị lỗi hay bị truyền luẩn quẩn trên mạng mà không hề có
thông báo lỗi đến nơi gửi hoặc nơi nhận. Do thực hiện ít chức năng hơn TCP nên UDP
chạy nhanh hơn, nó thường được sử dụng trong các dịch vụ không đòi hỏi độ tin vậy
cao. Đơn vị dữ liệu dùng trong giao thúc UDP là UDP Datagram. Khuôn dạng của một
UDP Datagrram gồm hai phần : Phần tiêu đề (Header) chứa các thông tin điều khiển và
phần Data chứa dữ liệu
Khuôn dạng của UDP Datagram cụ thể như hình 2.5.

UDP Source Port UDP Destination Port
UDP Message Length UDP Checksum
Data
... ...
Hình 1.3: Khuôn dạng UDP Datagram
Trong đó ý nghĩa của các trườnglà:
- UDP Source Port (16 bits) : Cho biết địa chỉ cổng của trạm nguồn. Nếu nó
không được chỉ ra thì trường này được thiết lập là 0.
- UDP Destination Port (16 bits) : Cho biết địa chỉ cổng của trạm đích.
- UDP Message Length (16 bits): Cho biết kích thước của một UDP Datagram
(kể cả phần Header). Kích thước tối thiểu của một UDP Datagram là 8 Bytes
(chỉ có phần Header, không có phần dữ liệu).
- UDP Checksum (16 bits): Là mã kiểm soát lỗi theo phương pháp CRC .
Lớp UDP được đặt trên lớp IP, tức là UDP Datagram khi chuyển xuống tầng dưới sẽ
được đặt vào IP Datagram để truyền trên liên mạng. IP Datagram này được ghép vào
một khung tin rồi được gửi tới liên mạng đến trạm đích. Tại trạm đích các PDU được
gửi từ dưới lên trên, qua mỗi tầng phần Header của PDU được gỡ bỏ và cuối cùng chỉ
còn lại phần dữ liệu như ban đầu được chuyển cho người sử dụng.
1.3. ĐỊNH TUYẾN MULTICAST:
IP Multicast là một kỹ thuật duy trì dải thông bằng cách làm giảm lưu lượng thông
qua việc phân phát đồng thời một luồng dữ liệu tới hang ngàn người bên nhận. Các ứng

14
dụng sử dụng ưu điểm của Multicast như là hội nghị video, truyền thông theo nhóm, lớp
học từ xa, hoặc là để phân phối các phần mềm, các chỉ số chứng khoán và tin tức.
Hình 1.4: Truyền Multicast
IP Multicast thực hiện phân phối nguồn thông tin tới rất nhiều các bên nhận mà
không cần them bất thông tin gì vào trong nguồn hay các bên nhận trong khi chỉ sử dụng
một mức dải thông tối thiểu. Các gói multicast được tái tạo lại bên trong các Router mà
đã kích hoạt khả năng PIM (Protocol Independent Multicast) và các giao thức hỗ trợ

multicast khác đưa đến kết quả là nó tạo ra khả năng phát chuyển dữ liệu tới nhiều thành
viên một cách hiệu quả nhất. Tất cả mọi con đường đều yêu cầu nguồn phải gửi nhiều
hơn một bản copy của dữ liệu. Một vài cách thì yêu cầu nguồn gửi cho mỗi một bên
nhận một bản copy độc lập. Nếu như có hang ngàn bên nhận, việc sử dụng IP Multicast
là rất có lợi. Với các ứng dụng yêu cầu băng thông cao như là MPEG video, thì nó có
thể yêu cầu một phần lớn dải thông đường truyền cho một luồng đơn. Trong những ứng
dụng này, cách duy nhất để gửi dữ liệu tới hang ngàn đích một cách đồng thời là sử
dụng IP Multicast. Hình dưới đây sẽ cho chúng ta biết làm thế nào mà một nguồn gửi dữ
liệu tới nhiều đích sử dụng IP Multicast.

15
Khái niệm nhóm Multicast:
Multicast dựa trên khái niệm của nhóm. Một nhóm tuỳ ý của các bên nhận biểu diễn
một sự quan tâm đến việc nhận một luồng dữ liệu. Nhóm này không có bất cứ một ranh
giới rõ rang về mặt vật lý hay địa lý. Các thành viên (hosts) của nhóm này có thể nằm ở
bất cứ nơi nào trên Internet. Các thành viên này có cùng sở thích là nhận một luồng dữ
liệu phát tới một nhóm đơn mà để nhận được luồng thông tin này thì buộc phải tham gia
vào nhóm sử dụng giao thức IGMP. Các máy này phải là thành viên của nhóm thì mới
nhận được luồng dữ liệu mà họ quan tâm.
Địa chỉ Multicast:
Địa chỉ Multicast chỉ rõ một nhóm tuỳ ý các máy trạm theo IP mà các máy đó tham
gia vào nhóm này để nhận dữ liệu gửi tới nhóm.
Trong IP multicast thì địa chỉ multicast là địa chỉ nhóm D, có cấu trúc:
Hình1.5: địa chỉ multicast.
Bốn bít đầu tiên chứa 1110 và xác định đây là địa chỉ multicast. Phần còn lại, 28 bit,
xác định nhóm multicast cụ thể. Không còn cấu trúc nào nữa trong nhóm các bit. Cụ thể,
vùng group không được phân chia thành các bit để xác định nguồn gốc hay đơn vị sở
hữu của nhóm, nó cũng không chứa thông tin quản trị như là các thành viên của nhóm
có ở trên một mạng vật lý không.
1.4 GIAO THỨC NÀO CÓ THỂ ĐÁP ỨNG ĐƯỢC YÊU CẦU THỜI GIAN

THỰC?
Trong những ứng dụng truyền thông đa phương tiện, yêu cầu đảm bảo khắt khe về
thời gian thực (không cho phép có thời gian trễ lớn, jitter). Việc các gói tin đến không
liên tục, đều đặn làm cho chất lượng hình ảnh, hoặc âm thanh thu được thấp. Rất có thể
gây ra vấp hình, méo tiếng. Để đáp ứng được những yêu cầu này, một giao thức thời
gian thực cần có các yếu tố:
- Hộ trợ việc định tuyến muticast: Với các ứng dụng tryền thông đa phương tiện
đòi hỏi thời gian thực, có sự phân phối giống dữ liệu từ một nguồn tới nhiều đầu
cuối nhận dữ liệu thì việc hỗ trợ multicast là rất cần thiết. Đây là một yêu cầu rất

16
quan trọng. Khi đó, sẽ tồn tại 1 nguồn phát và rất nhiều nguồn thu, một máy chủ
xuất luồng dữ liệu thời gian thực đến rất nhiều máy khách. Nếu ta sử dụng truyền
unicast, tải trọng tác động lên máy chủ rất lớn. Trong khi đó, nếu mạng có hỗ trợ
truyền multicast, ta chỉ việc xuất một luồng duy nhất từ máy chủ tới một địa chỉ
multicast. Sau đó tại các nút mạng, luồng dữ liệu sẽ được nhân lên và chuyển tiếp
tới những địa chỉ đích.
Hình 1.6:Sử dụng Multicast trong truyền dữ liệu đa phương tiện.
- Chấp nhận một số gói tin bị lỗi: Không thể đợi để truyền lại các gói, đoạn, gam
dữ liệu bị thất lạc. Việc truyền lại các dữ liệu bị thất lạc hoặc bị lỗi sẽ chiếm khá
nhiều thời gian. Nó sẽ làm tăng lượng tải trên đường truyền đồng thời kéo dài thời
gian trễ của các gói tin.
- Cần kết hợp với một thông số về thời gian (nhãn thời gian) kèm theo gói dữ
liệu: Với các tín hiệu thời gian thực, đặc biệt là tín hiệu video, việc khôi phục đồng
bộ tại phía thu là rất quan trọng, do đó đòi hỏi nhãn thời gian kèm theo để phục vụ
cho việc tái tạo lại dữ liệu tại nơi nhận. Đặc biệt, khi tín hiệu video được mã hoá
theo từng khung hình, mỗi khung hình được vận chuyển trong nhiều gói RTP. Khi
đó nhãn thời gian sẽ giúp ta phân định từng nhóm gói tin tương ứng với một hình
một cách dễ dàng.
Trong những giao thức ở lớp vận chuyển thì giao thức nào có thể đáp ứng được yêu cầu

trên:
 TCP:
Đây là một giao thức kiểu có liên kết (Connection – Oriented), tức là phải có giai
đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trước khi truyền dữ liệu. Trong khi

17
truyền dữ liệu giao thức TCP phải đảm bảo các cơ chế xác nhận việc gởi dữ liệu, đảm
bảo xắp xếp đúng thứ tự các gói tin tại bên nhận, phát lại các gói tin bị lỗi hoặc thất lạc.
Do việc phải đảm bảo những cơ chế này gây lên thời gian trễ lớn, nên giao thức TCP
không thể dùng được trong những ứng dụng thời gian thực.
Ngoài ra với tính chất vốn có của mình, TCP là giao thức được sử dụng để truyền dữ
liệu theo kiểu điểm tới điểm, hay nói cách khác TCP chỉ được dùng cho truyền unicast,
không thể sử dụng cho truyền multicast.
Với những đặc điểm trên, TCP không nên được sử dụng trong việc truyền dữ liệu
mang tính thời gian thực.
 UDP:
Đây là một giao thức kiểu không kết nối, được sử dụng trong một số yêu cầu ứng
dụng thay thế cho TCP. Tương tự như giao thức IP, UDP không thực hiện các giai đoạn
thiết lập và huỷ bỏ liên kết, không có các cơ chế báo nhận như trong TCP. UDP cung
cấp các dịch vụ giao vận không đáng tin cậy. Dữ liệu có thể bị mất, bị lỗi hay bị truyền
luẩn quẩn trên mạng mà không hề có thông báo lỗi đến nơi gửi hoặc nơi nhận. Do thực
hiện ít chức năng hơn TCP nên UDP chạy nhanh hơn, nó thường được sử dụng trong
các dịch vụ không đòi hỏi độ tin cậy cao. Ngoài ra, giao thức UDP còn có thể sử dụng
cho truyền multicast.
Do vậy UDP có thể được sử dụng để truyền các dữ liệu thời gian thực. Tuy nhiên để
đảm bảo đáp ứng được các yêu cầu của các ứng dụng thời gian thực, giao thức UDP
phải được kết hợp với một giao thức lớp trên, đó là giao thức RTP.
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN GIAO THỨC THỜI GIAN THỰC RTP
(REAL TIME PROTOCOL)
Qua những nhận xét ở chương II, chúng ta đã thấy được, việc truyền

thông đa phương tiện, thời gian thực đòi hỏi sự có mặt của một giao thức
mới, dựa trên cơ sở giao thức UDP. Đó chính là giao thức RTP. Trong
phần này ta sẽ tìm hiểu những điều tổng quan nhất về giao thức này.
3.1 Những khái niệm ban đầu:

18
RTP là một giao thức chuẩn dùng cho việc truyền các dữ liệu thời gian thực như video,
audio. Nó có thể được sử dụng trong media-on-demand cũng như trong các dịch vụ
tương tác khác như điện thoại internet…giao thức RTP bao gồm hai phần, dữ liệu và
điều khiển (RTCP).
Hình 2.1: Mô hình tổng quát về giao thức RTP.
Giao thức RTP (Real-time transport protocol), cung cấp các hàm phục vụ việc
truyền tải dữ liệu “end to end” cho các ứng dụng thời gian thực, qua các mạng multicast
hay qua mạng unicast. Các dịch vụ này bao gồm:
- Sự phân loại tải: payload type identification.
- Đánh số thứ tự: sequence numbering.
- Đánh dấu thời gian phát, đồng bộ hoá:
Hình 2.2:Nhãn thời gian và sự đ ồng bộ.
- Theo dõi quá trình truyền tải: delivery monitoring.

19
Hình 2.3: Kiểm soát quá trình phân phối dữ liệu.
Để hỗ trợ cho RTP là giao thức điều khiển RTCP. Giao thức này nhằm đảm bảo cho
việc truyền dữ liệu, cho phép theo dõi được quá trình truyền tải trên một mạng
multicast. Ngoài ra nó còn cung cấp các dịch vụ cac chức năng điều khiển và nhận dạng.
Cả RTP và RTCP đều được thiết kế để có thể cài đặt một cách độc lập với các giao thức
lớp mạng và lớp giao vận.
Các ứng dụng RTP hoạt động phía trên của chồng giao thức UDP, với vai trò điều
chế và cung cấp các dịch vụ kiểm soát lỗi. Tuy nhiên RTP cũng có thể sử dụng kết hợp
với các chồng giao thức dưới lớp mạng hay dưới lớp giao vận. RTP hộ trợ truyền tải dữ

liệu tới đa điểm theo cơ chế Mutilcast.
RTP bản thân nó không hề cung cấp một cơ chế nào nhằm đảm bảo về mặt thời gian,
cũng như sự đảm bảo về chất lượng dịch vụ(QoS) của các ứng dụng thời gian thực.
Nhưng điều này vẫn được đảm bảo dựa trên các dịch vụ lớp dưới.
Cũng như vậy RTP không đảm bảo độ tin cậy hay thứ tự của các gói tin. Nhưng các
cơ chế đảm bảo độ tin cậy và việc đảm bảo thứ tự các gói tin nhận được sẽ được đảm
bảo dưới các cơ chế của lớp mạng. Số thứ tự được đánh trong khung RTP cho phép bên
nhận có thể khôi phục lại thứ tự gói phía gởi, nhưng có thể nó cũng được dùng để định
vị gói tin như trong quá trình giải mã tín hiệu Video. Khi đó thì việc giải mã tín hiệu
Video theo thứ tự là không nhất thiết.
Tuy mục đích đầu tiên của giao thức RTP là nhằm đảm bảo cho các ứng dụng
multimedia conference. Tuy nhiên các ứng dụng truyền dòng, các chương trình mô
phỏng phân tán, các ứng dụng trong điều khiển, đo lường cũng nhanh chóng tìm thấy sự
ứng của RTP.
Khi đề cập đến giao thức RTP là chúng ta đề cập đến hai vấn đề:
- Giao thức truyền tải thời gian thực (real-time transport protocol): Với chức năng
truyền tải các dữ liệu có thuộc tính thời gian thực.

20
- Giao thức điều khiển RCTP: Với chức năng giám sát chất lượng dịch vụ và
truyền các thông tin về những phiên truyền. RTCP giúp cho việc điều khiển các
phiên.
2.2 ứng dụng của RTP trong hội thảo đa phương tiện:
Để tìm hiểu các ứng dụng của RTP ta xét trong trường hợp cụ thể, hội thảo đa
phương tiện. Đây là trường hợp rất điển hình, có thể đại diện cho các ứng
dụng truyền dòng thời gian thực.
Hình 2.4: Vị trí RTP trong các ứng dụng multimedia
2.2.1 Hội thảo thoại sử dụng multicast đơn giản (Simple Multicast Audio
Conference):
Nhóm làm việc của IETF đưa ra ý kiến việc sử dụng dịch vụ IP multicast cho việc

truyền tín hiệu thoại trên mạng Internet. Quan điểm chính là kết hợp việc truyền
Mutilcast và sử dụng đồng thời hai cổng truyền dữ liệu. Trong đó một cổng sẽ dùng để
truyền các dữ liệu thoại cụ thể, cổng còn lại sẽ sử dụng để truyền tín hiệu điều khiển
RCTP. Trong trường hợp cần yêu cầu bảo mật thì dữ liệu trước khi truyền qua hai cổng
này sẽ được mã hoá theo chuẩn, các khoá mã cũng sẽ được sinh ra và truyền kèm theo.
Mỗi thành viên tham gia hội thoại sẽ gởi dữ liệu thoại theo từng đoạn. Những đoạn
dữ liệu sẽ được gắn thêm phần RTP header. Sau đó cả phần RTP header và phần dữ liệu
sẽ được đóng vào gói UDP. Phần RTP header sẽ xác định loại mã hoá tín hiệu thoại
(PCM, ADPCM…..) được mang trong phần dữ liệu, vì vậy kiểu mã hoá tín hiệu thoại
của những thành viên tham gia có thể thay đổi trong quá trình hội đàm. Điều này rất có
ý nghĩa, đặc biệt với những thành viên sử dụng đường truyền tốc độ thấp hoặc hay trong
trường hợp mạng bị nghẽn.

21
Việc truyền các gói tin trên mạng rất có thể bị thất lạc, mất thứ tự các gói tin hay xảy
ra Jitter. Để giải quyết vấn đề này, phần RTP header có chứa thông tin về thời gian và số
thứ tự của các gói tin. Do đó phía nhận có thể dựa vào đó để khôi phục lại về mặt thời
gian. Trong trường hợp này, mỗi thành viên sẽ liên tục truyền đi các gói tin với chu kỳ
20ms. Việc khôi phục thời gian sẽ giúp cho bên nhận có thể phân được các nguồn tin
khác nhau trong quá trình hội thoại.
Số thứ tự của các gói tin có thể dùng để nhận biết số lượng các gói tin bị thất lạc của
mỗi nguồn, kể từ khi họ tham gia hội thoại. Việc này giúp chúng ta có thể đánh giá chất
lượng mạng của từng thành viện. Trong quá trình hội thoại, những bản tin thông báo có
kèm theo định danh của từng thành viên sẽ được chuyển qua cổng điều sử dụng RTCP.
Những thông báo này sẽ xác định các gói tin do mỗi thành viên gởi đi được nhận có tốt
không. Dựa vào đó ta có thể điều chỉnh bộ mã hoá động.
Ngoài ra việc định danh thành viên cũng như các thông tin xác định khác có thể
được sử dụng để điều khiển giới hạn băng thông của từng thành viên.
Khi một thành viên rời khỏi hội thoại, họ sẽ gởi một gói tin RTCP Bye để thông báo.
2.2.2 Hội thảo sử dụng thoại và video (Audio and Video Conference):

Hình 2.5: RTP trong hội thảo sử dụng cả video/audio.
Trong trường hợp ta sử dụng đồng thời cả âm thanh và hình ảnh trong hội thảo, ta sẽ
sử dụng đồng thời hai cặp RTP/RTCP. Việc truyền tín hiệu tiếng và tín hiệu hình là
hoàn toàn độc lập. Không hề có sự kết nối trực tiếp nào giữa hai quá trình này. Tuy
nhiên nếu mỗi thành viên tham gia, sử dụng 1 định danh cho cả hai tiến trình này thì
phía nhận vẫn hoàn toàn có thể ghép lại được từng cặp audio/video.

22
Với việc truyền tách biệt này, cho phép một thành viên tham gia hội thảo thiết lập cơ
chế chỉ nhận một luồng Audio hoặc Video. Việc mất đồng bộ của tín hiệu hình và tiếng
sẽ được giải quyết dựa vào thông tin định thời trong các gói tin RTCP của hai luồng.
Trên đây chúng ta đã giả định tất cả các thành viên đều cùng nhận 1 dạng format cho
các dữ liệu Media. Điều này không thể được trong trường hợp có thành viên sử dụng
đường truyền tốc độ thấp, các thành viên khác lại sử dụng đường truyền có tốc độ cao.
Khi đó ta không thể bắt tất cả các thành viên cùng sử dụng truyền ở tốc độ thấp, chất
lượng tín hiệu thấp.
Khi đó ta có thể sử dụng bộ trộn RTP-level mixer, đặt gần nơi có băng thông hẹp.
Bộ này sẽ tái đồng bộ các gói tin thoại, khôi phục lại chu kỳ 20ms của phía gởi. Sau đó
truyền lại dòng audio với tốc độ bit phù hợp với đường truyền. Việc truyền lại này có
thể sử dụng truyền Unicast cho một người nhận đơn, hoặc Multicast cho một nhóm
người nhận. Phần RTP header sẽ đảm nhiệm việc định danh lại người gởi phía nhận.
RTP-level còn có thể sử dụng để thay đổi độ phân giải của tín hiệu Video cho phù hợp
với từng thành viên tham gia.
Ngoài ra chúng ta còn kể đến trường hợp, một thành viên sử dụng đường truyền tốc
độ cao, nhưng họ lại không thể nhận trực tiếp các gói IP multicast. Khi đó ta sẽ phải cài
đặt 2 bộ RTP-level mixer. Một được đặt phía trước firewall, một phía sau firewall.

23
CHƯƠNG III: GIAO THỨC TRUYỀN TẢI THỜI GIAN THỰC
(RTP: REAL TIME TRANSPORT PROTOCOL)

Qua các chương trước chúng ta đã nắm được khái niệm cơ bản thế nào là
giao thức RTP, sự cần thiết của nó trong những ứng dụng thời gian thực.
Chúng ta đã biết nói về giao thức RTP là đề cập đến 2 khái niệm giao thức
truyền tải thời gian thực RTP và giao thức điều khiển RTCP. Trong phần
này chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu cụ thể giao thức truyền tải thời gian thực.
3.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM LIÊN QUAN ĐẾN RTP:
Trước khi đi vào tìm hiểu cụ thể về giao thức RTP, chúng ta cần phải nắm được một số
khái niệm cơ bản sau đây:
RTP payload: Đây là phần dữ liệu được truyền trong các gói RTP. Đây có thể là
các mẫu tín hiệu thoại hoặc dữ liệu Video đã được nén. Việc phân định dạng dữ liệu
(được chỉ định bởi phần payload type) sẽ được để cập đến ở phần sau.
RTP packet: Là gói dữ liệu RTP, bao gồm phần cố định RTP header, phần danh
sách các nguồn phân tán (có thể rỗng), phần RTP payload. Một số giao thức tầng dưới
có thể yêu cầu phải đóng gói lại các gói RTP. Thông thường 1 gói lớp dưới chứa 1 gói
RTP. Tuy nhiên cũng có trường hợp nhiều gói RTP được đóng vào một gói, điều này
hoàn toàn phụ thuộc cách đóng gói của lớp dưới.
RTCP packet: Đây là gói tin điều khiển RTCP, có phần tiêu đề cố định gần giống
gói RTP. Tiếp theo đến phần có cấu trúc, dạng của cấu trúc sẽ tuỳ thuộc vào loại gói
RTCP. Thông thường một số gói RTCP sẽ được ghép chung trong một gói của lớp
dưới. Điều này có thể thực hiện được do các gói RCTP có phần tiêu đề cố định.
Port: Cổng địa chỉ UDP được sử dụng. Đây là khái niệm trừu tượng mà các giao
thức truyền tải sử dụng để phân biệt các phiên truyền. Với giao thức TCP/IP nó là số
nguyên dương 16Bit. Khái niệm Port tương đương với khái niệm TSEL (transport
selectors) trong mô hình OSI. RTP dựa trên các cơ chế tương tự sự phân cổng được
cung cấp bởi giao thức lớp dưới để gởi đồng thời các gói dữ liệu RTP và gói tin điều
khiển RTCP trong mỗi phiên truyền.
Transport address: Địa chỉ này phục vụ cho việc vận chuyển dữ liệu. Nó là sự kết
hợp giữa địa chỉ mạng và các cổng được định nghĩa ở tầng giao vận. Ví dụ như sự kết
hợp giữa địa chỉ IP với một cổng UDP nhất định. Các gói tin sẽ được truyền từ địa chỉ
Transport address nguồn tới địa chỉ Transport address đích.


24
RTP media type: Đây là một tập các loại tải có cùng một số tính chất được mang
trong phiên truyền RTP. Trong hội thảo đa phương tiện ta có thể có hai loại RTP media
type là video-MPEG2 và audio-PCMA. Cụ thể hơn về các loại RTP được trình bày
trong phụ lục 3.
RTP session: Một phiên RTP có thể có sự tham gia của một tập các thành viên cùng
trao đổi thông tin. Mỗi thành viên được xác định dựa trên cặp địa chỉ nguồn (một dùng
truyền gói RTP, một dùng truyền gói RCTP). Cặp địa chỉ đích có thể là chung cho tất cả
các thành viên còn lại (trong trường hợp truyền đa điểm multicast ) hoặc riêng biệt cho
từng thành viên(trong trường hợp truyền điểm điểm unicast). Trong một phiên truyền
Mutilmedia, các tín hiệu thành phần (video/audio) được truyền theo một cặp cổng riêng.
Hình 3.1: Mô hình phiên RTP.
Synchronization source (SSRC): nguồn phát dòng các gói RTP, được định danh
bởi 32-bit SSRC trong phần header của gói RTP. Nó có giá trị hoàn toàn độc lập với địa
chỉ mạng. Các gói dữ liệu được phát từ một nguồn được gắn thời gian và số thứ tự một
cách thống nhất. Do đó phía nhận sẽ dựa trên SSRC để khôi phục lại tín hiệu. Giá trị của
định danh SSRC của mỗi nguồn RTP là đơn trị trên toàn mạng, nó được khởi tạo một
cách ngẫu nhiên (xem chương 7).

25

×