Công nghệ MULTIMEDIA

Công nghệ MULTIMEDIA

Chuyên ngành Truyền thông và Xử lý tin
TS. Nguyễn Linh Giang



Khoa Công nghệ Thông tin
Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính

1


Công nghệ MULTIMEDIA
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 

Những khái niệm cơ bản của Multimedia
Các dạng dữ liệu của Multimedia
Môi trường Multimedia
Mô hình hoá và lưu trữ thông tin Multimedia
Nén dữ liệu Multimedia
Tổ chức tìm kiếm thông tin Multimedia
Truyền thông Multimedia
Một số ứng dụng tiên tiến của Multimedia

2


7.Truyền thông Multimedia
o 
o 
o 
o 
o 

Ứng dụng truyền thông Đa phương tiện.
Mạng Đa phương tiện.
Các giao thức truyền thông thời gian thực.
Multicast
QoS

3


ứng dụng công nghệ Đa phương tiện
o Video quảng bá
n Khả năng lưu trữ và trình diễn video của các Multimedia
server
n Ưu điểm của Multimedia server so với kỹ thuật ghi băng

o Video theo yêu cầu VOD ( video on demand )
n VOD phải có khả năng đáp ứng số lượng lớn các yêu cầu xem
video phân tán.
n Hai ứng dụng VOD gia đình và VOD đào tạo.

4


ứng dụng công nghệ Đa phương tiện
o VOD gia đình:
n Khách hàng có thể lựa chọn, xem video trực tuyến, thực
hiện các thao tác với video.
n Việc cho phép lựa chọn video dẫn đến sự cần thiết duy trì
các luồng phân phối riêng rẽ cho từng client

o VOD đào tạo:
n Hệ thống VOD sử dụng bởi các trường cung cấp dịch vụ
đào tạo qua mạng.

5


M«i tr­êng m¹ng §a ph­¬ng tiÖn
o  M«i tr­êng ph©n phèi §a ph­¬ng tiÖn
End-to-end protocols

Compressed data

Compressed data

End-to-end protocols

:
:
:

Compressed data
End-to-end protocols
Multimedia Server
Network

:

Môi trường phân phối dữ liệu Đa phương tiện

6


Môi trường mạng Đa phương tiện
o Giao tiếp người sử dụng.
n Cho phép lựa chọn các chương trình trình diễn
multimedia.
n Xử lý các lệnh từ người sử dụng.
n Duy trì kênh giao tiếp qua lệnh từ user đến server.

o Truy xuất dữ liệu Đa phương tiện
n Hỗ trợ quá trình truy xuất dữ liệu Đa phương tiện.
n Hỗ trợ quá trình cấp phát băng thông theo quyền và
mức độ ưu tiên của người sử dụng dịch vụ.
7


Môi trường mạng Đa phương tiện
o Gửi, nhận Video và Audio
n Dữ liệu gửi đi dưới dạng nén và được giải nén khi nhận.

o Thực hiện bằng phần cứng chuyên dụng hoặc phần mềm

n Với adapter chuyên dụng chất lượng của ảnh nén tương
đối cao

o Môi trường client:
n Hệ thống client tương tác trực tiếp với người sử dụng.
n Những ứng dụng khác nhau có hệ thống client khác
nhau, với các chức năng cơ bản khác nhau.
8


Môi trường mạng Đa phương tiện
o Môi trường mạng.
n Mạng truyền thông Đa phương tiện phải đáp ứng những
yêu cầu:
o Phải có những cơ chế truyền dẫn thích hợp để truyền tải yêu cầu
và dữ liệu Đa phương tiện.
o Dữ liệu Đa phương tiện phải được phân phối với chất lượng phụ
thuộc yêu cầu.

n Các công nghệ mạng hỗ trợ truyền thông Đa phương tiện
o Các công nghệ mạng băng rộng.

9


Truyền thông đa phương tiện thời gian thực
o Hệ thống thời gian thực
n Hệ thống trong đó hoạt động phụ thuộc vào:

o Cho kết quả đúng đắn
o Đưa ra kết quả đúng thời điểm.

n Đặc điểm của hệ thời gian thực
o Các sự kiện bên trong và bên ngoài có thể xảy ra một cách
định kỳ hoặc tự phát.
o Hoạt động hệ thống phụ thuộc vào việc đáp ứng các ràng
buộc thời gian.
10


Truyền thông đa phương tiện thời gian
thực
n Các yêu cầu đối với hệ thời gian thực
o Xác định được hành vi tuỳ theo đặc tả
o Các kết quả thoả mãn yêu cầu đặt ra.
o Có thể dự đoán được các sự kiện bất ngờ.
o Có thể lập lịch đầy đủ.
o Có kh nng ổn định trong các điều kiện quá tải.

o Hệ thống đa phương tiện
n Cung cấp tích hợp các chức nng lưu tr, truyền dẫn và trình
diễn các dạng dữ liệu rời rạc (văn bn, đồ hoạ, nh tĩnh) và
liên tục (audio, video ) trên máy tính số.
11


C¸c giao thøc truyÒn th«ng
thêi gian thùc
Các giao thức thời gian thực

QoS

Các giao thức báo
hiệu thoại internet
H.323

SIP

Đặt trước
RSVP

RTSP

TCP

Vận chuyển ĐPT
Đo lường
RTCP

RTP

UDP

IP

12


Các giao thức truyền thông
Đa phương tiện

o  Giao thức vận chuyển thời gian thực
(Real Time Protocol - RTP)
o  Giao thức điều khiển thời gian thực
(Real Time Control Protocol – RTCP )
o  Giao thức đặt trước tài nguyên
(Resourse Reservation Protocol - RSVP)
o  Giao thức truyền dòng thời gian thực
(Real Time Streaming Protocol - RTSP)
13


Giao thức RTP
o  Giao thức RTP
n  Là giao thức Internet để vận chuyển dữ liệu Đa
phương tiện thời gian thực ( Video, Audio ).
n  Là giao thức phía trên UDP.

o  Chức năng của RTP
n  Cung cấp các dịch vụ chuyển dữ liệu thời gian
thực đầu cuối.
o  Xác định dạng tải payload, Số thứ tự (sequence
numbering), nhãn thời gian và giám sát quá trình
phân phối.
14


Giao thức RTP
o 

o 

o 

UDP không có khả năng
phát hiện mất gói và khôi
phục tính tuần tự của gói.
RTP giải quyết được vấn
đề này (bằng cách sử
dụng số thứ tự, nhãn thời
gian).
RTP cung cấp cấu trúc
phù hợp để sử dụng cùng
với các giao thức QoS.

Media Application
RTP

UDP
IP
Data Link
Physical

15


Giao thức RTP:
Đóng gói giao thức
Application

Media Chunk

Media Chunk

RTP

RTP Packet

RTP Packet

UDP

UDP Segment

UDP Segment

IP

IP Datagram

IP Datagram

Data Link

Frame

Frame

Physical

1-PDU

1-PDU

Giao tiếp sử dụng giao thức truyền tải thời gian thực.
RTP
IP Header UDP Header Header

RTP Payload

Đóng gói RTP trong gói IP
16


Giao thức RTCP
o  Chức năng của RTCP

n  Giao thức internet để giám sát chất lượng dịch vụ và để
khảo sát các thông tin về các đối tượng tham gia trong
một phiên đang diễn ra.
n  Làm việc liên kết với RTP.
n  Mỗi đối tượng tham gia trong phiên RTP định kỳ gửi gói tin
điều khiển RTCP tới tất cả các bên tham dự.
n  Thông tin phản hồi có thể được sử dụng để điều khiển
hiệu năng.
n  Bên gửi có thể thay đổi quá trình truyền dựa vào thông tin
phản hồi.
n  Mỗi gói RTCP chứa các thông báo của bên gửi và /hoặc
bên nhận.
n  Số liệu thống kê bao gồm số lượng gói được gửi, số lượng
gói mất ,jitter bên trong ...

17


Giao thức RSVP
o  Là giao thức điều khiển mạng cho phép
bên nhận yêu cầu chất lượng dịch vụ đầu
cuối cho dòng dữ liệu.
o  Các đặc điểm cơ bản:
n  Đặt trước đơn giản: Chỉ đặt trước một chiều
n  Bên nhận định hướng ví dụ : Bên nhận dòng dữ
liệu khởi tạo và duy trì tài nguyên đặt trước sử
dụng cho dòng dữ liệu đó.

18


Giao thức RSVP.
Bản tin PATH (hướng về).

n  Phân phối thông tin lưu lượng
nguồn.
n  Tập hợp thông tin đường đi.
n  Thiết lập các trạng thái cần thiết.
Bản tin RESV (hướng đi).

n  Được chuyển theo đường đi đã dự
trù bằng thông điệp PATH
n  Chỉ định yêu cầu tài nguyên.
n  Thiết lập trạng thái trong đường đi.
19

Các thành phần của RSVP

20


Giao thức dòng thời gian thực
Real-time Streaming Protocol (RTSP)
o  Chức năng của RTSP:
n  Cho phép chương trình đa phương tiện điều khiển
truyền tải dòng dữ liệu đa phương tiện (ví dụ :
tạm dừng/tiếp tục, định vị lại vị trí phát, tua
nhanh, tua lại ).
n  Lấy dữ liệu đa phương tiện từ máy chủ .
n  Yêu cầu máy chủ đưa thêm dữ liệu đa phương tiện
trong một phiên đang làm việc.
n  Ghi lại nội dung thảo luận.
21


Mối quan hệ giữa
RTP, RTCP và RTSP
o  RTP là một giao thức vận chuyển dùng để chuyển các dữ liệu
thời gian thực, bao gồm các luồng dữ liệu âm thanh và video.
o 

RTCP là một phần của RTP và có sự hỗ trợ việc quản lý chất
lượng QoS.

o 

RTSP là một giao thức điều khiển cho việc khởi tạo định hướng
việc vận chuyển các dòng dữ liệu đa phương tiện từ máy chủ đa
phương tiện.

o 

RTSP không chuyển dữ liệu, mặc dù kết nối RTSP có thể được
sử dụng để tạo đường hầm lưu lượng RTP nhằm sử dụng để vượt
qua với tường lửa và các thiết bị mạng khác.

o 

RTP và RTSP được sử dụng cùng nhau trong nhiều hệ thống và
không thể tách rời. Đặc điểm kỹ thuật của RTSP chứa các nội
dung chi tiêts liên quan đến việc sử dụng RTP.
22


Multicast
o  Broadcast:
n  Là phương pháp gửi luồng dữ liệu đến tất
cả những người sử dụng kết nối vào
mạng.

o  Multicast:
n  Là phương pháp gửi một luồng dữ liệu từ
một nguồn đến một nhóm các trạm nhận.
n  Địa chỉ multicast

o  Trong Ipv4, là các địa chỉ ở lớp D từ
224.0.0.0 đến 239.255.255.255.
o  Không xác định một host(unicast).
o  Xác định một nhóm multicast ở một
khoảng thời gian.

23


Nhóm Multicast
n  Một trạm bất kỳ có thể tham gia vào
nhóm multicast mà không cần phải xác
thực.
n  Một trạm có thể thuộc vào nhiều nhóm
khác nhau không hạn chế.
n  Một nguồn bất kỳ có thể gửi thông tin đến
nhóm multicast không nhất thiết phải
thuộc nhóm.

24


Định tuyến trong multicast
o  Định tuyến trong unicast.
n  Định tuyến là tìm đường đi trong
mạng với chi phí hoặc trễ tối thiểu.
n  Sử dụng các giải thuật tìm đường đi
ngắn nhất.
o  Giải thuật Dijkstra
o  Bellman –Ford

o  Các giải thuật này thực hiện tìm đường
đi tối ưu (chi phí hoặc trễ) nhất từ trạm
gửi đến một nút khác trên mạng.
25