Tài liệu Đề tài tốt nghiệp Nghiên cứu và xây dựng hệ thống phần mềm hỗ trợ việc dạy học trực tiếp trên mạng internet pdf

Đồ án tốt nghiệp



Nghiên cứu và xây dựng hệ thống
phần mềm hỗ trợ việc dạy học trực
tiếp trên mạng internet














KHOA CNTT – ĐH KHTN




LỜI CÁM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa Công Nghệ Thông Tin, trường Đại Học
Khoa Học Tự Nhiên, TpHCM đã tạo điều kiện tốt cho chúng em thực hiện đề tài tốt
nghiệp này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Đỗ Hoàng Cường đã tận tình hướng dẫn, chỉ
bảo chúng em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Khoa đã tận tình giảng dạy,
trang bị cho chúng em những kiến thức quí báu trong những năm học vừa qua.
Chúng con xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến ba, mẹ, và gia đình đã nuôi dưỡng, giáo
dục chúng con thành người.
Chúng em xin chân thành các anh chị em và bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên
trong những lúc khó khăn cũng như trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.Đặc
biệt chúng em xin chân thành cảm ơn anh Tô Hiểu Thảo thuộc công ty Global
CyberSoft đã giúp chúng em thực hiện đề tài này. Nhờ anh mà chúng em có thể
nhanh chóng hiểu được công nghệ H323 đang được sử dụng rộng rãi hiện nay.
Mặc dù chúng em đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho
phép, nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong sự cảm thông
và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn.

Nhóm thực hiện
Nguyễn Minh Trí & Nguyễn Thanh Tuấn

i




KHOA CNTT – ĐH KHTN




LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại ngày này, công nghệ thông tin đóng vài trò quan trọng hầu như trong
tất cả các lĩnh vực. Do vậy con người phải không ngừng học tập để mở mang, trao
dồi kiến thức. Nếu không bổ sung kiến thức chúng ta sẽ bị tụt hậu trong thời đại
thông tin phát triển một cách nhanh chóng như hiện nay. Nhất là khi internet xuất
hiện, nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng cao, nhu cầu học hỏi kiến thức không chỉ
gói gọn trong nhà trường, hoặc trong lớp học., giờ đây với máy vi tính cùng với
mạng internet, chúng ta có thể tham gia vào các lớp học được mở trực tuyến, tham
gia phát biểu trong lớp học. Bây giờ cũng có những trang web hỗ trợ việc học trực
tuyến nhưng giá thành mắc, có khi không hỗ trợ người học tập tham gia trực tiếp vào
lớp học. Các bài giảng được thiết kế trước và được đưa lên mạng để cho người học
chép về học hoặc học trực tiếp trên trang web đó.
Trong những năm trước đây, các dịch vụ truyền thông đa phương tiện đều rất khó
thực hiện bởi ít có sự hỗ trợ về phần cứng, đặc biệt băng thông chính là điều khó
khăn nhất trong việc truyền tín hiệu âm thanh, và hình ảnh. Tuy nhiên, với kỹ thuật
phát triển hiện nay, các tín hiệu âm thanh và hình ảnh có thể được nén lại một cách
dễ dàng, tiết kiệm được băng thông. Do vậy, chúng em chọn đề tài “ Nghiên cứu và
xây dựng hệ thống phần mềm hỗ trợ việc dạy học trực tuyến trên mạng
internet/intranet ” nhằm xây dựng lên một hệ thống đào tạo từ xa, có hỗ trợ âm thanh
và hình ảnh để giúp cho giáo viên có thể giáo tiếp trực tiếp với sinh viên.

ii




KHOA CNTT – ĐH KHTN




Nội dung của luận văn được trình bày trong 9 chương :

Chương 1 : Tổng Quan : Giới thiệu sơ lược về dạy học trực tuyến và nêu lên mục
tiêu của đề tài
Chương 2 : Tìm hiều chuẩn H323 và các ưu điểm của chuẩn H323
Chương 3 :Cấu hình mạng theo chuẩn H323 và các giao thức được sử dụng trong
chuẩn H323
Chương 4 : Nghiên cứu cách thức thiết lập cuộc gọi thông qua mạng H323
Chương 5 : Nghiên cứu các khả năng của chuẩn H323, các chuẩn nén âm thanh,
hình ảnh, các ứng dụng của chuẩn H323 trong việc xây dựng hội nghị và các dịch vụ
điện thoại thông qua IP
Chương 6 : Giới thiệu về hệ thống Student hỗ trợ trong việc dạy học trực tuyến
Chương 7 : Phân tích : trình bày bước phân tích trong xây dựng hệ thống
Chương 8 : Thiết kế và cài đặt : Trình bày bước thiết kế và cài đặt hệ thống
Chương 9 : Tổng kết : đánh giá hệ thống và nêu những bước phát triển trong tương
lai của hệ thống


iii

KHOA CNTT – ĐH KHTN




MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN i
LỜI NÓI ĐẦU ii
DANH SÁCH HÌNH vii
DANH SÁCH BẢNG xi
Chương 1 : Tổng quan 1
1.1 Tổng quan 1
1.2 Mục tiêu của đề tài : 1
Chương 2 : Tìm hiều chuẩn H323 2
2.1 Giới thiệu chuẩn H323: 2
2.2 Các ưu điểm của chuẩn H323: 2
2.2.1 Cung cấp các bộ mã hoá đã được chuẩn hoá : 2
2.2.2 Tính tương thích cao : 2
2.2.3 Độc lập hệ thống mạng : 3
2.2.4 Độc lập với ứng dụng và hệ điều hành : 3
2.2.5 Hỗ trợ đa điểm : 3
2.2.6 Quản lý băng thông : 3
2.2.7 Hỗ trợ khả năng quản bá thông tin : 3
2.2.8 Linh hoạt : 3
2.2.9 Khả năng hội nghị liên mạng : 3
Chương 3 : Cấu hình mạng theo chuẩn H323 4

3.1 Terminal : 4
3.2 Gateway : 6
3.3 Gatekeeper : 8
3.4 MCU (Multipoint Control Unit): 10
3.5 Các giao thức sử dụng trong H323 : 11
3.5.1 Giao thức H225 RAS ( Registration/Admission/Status) : 11
3.5.2 Giao thức báo hiệu cuộc gọi H225 : 12
3.5.3 Giao thức điều khiển cuộc gọi H245 : 13
3.5.4 Giao thức RTP (Real-time Transport Protocol) : 14
3.5.5 Giao thức RTCP (Real-time Transport Control Protocol): 17
3.6 Mã hóa/giải mã (CODEC) tín hiệu Audio : 17
3.7 Mã hoá/giải mã (CODEC)tín hiệu Video : 18
3.8 Data channel (Kênh dữ liệu): 19
Chương 4 Thiết lập cuộc gọi thông qua mạng H323 20
4.1 Các thủ tục thực hiện trên kênh H225 RAS : 20
4.1.1 Tìm gatekeeper : 20
4.1.2 Thủ tục đăng ký với gatekeeper : 21
4.1.3 Định vị điểm cuối : 23
4.1.4 Các thủ tục khác : 24
4.2 Thiết lập cuộc gọi giữa hai điềm cuối qua mạng H323 : 24
4.2.1 Định tuyến kênh điều khiển và báo hiệu : 25
4.2.2 Quá trình thiết lập cuộc gọi qua mạng H323 : 27
Chương 5 : Các khả năng của chuẩn H323 và ứng dụng 49
5.1 Chuẩn nén âm thanh : 50
iv




KHOA CNTT – ĐH KHTN

5.1.1 Chuẩn nén âm thanh G711: 50
5.1.2 Chuẩn nén âm thanh G723 : 50
5.1.3 Chuẩn nén âm thanh G729 : 50
5.2 Chuẩn nén hình ảnh : 51
5.2.1 Chuẩn nén hình ảnh H261 : 51
5.2.2 Chuẩn nén hình ảnh H263: 51
5.3 Chuẩn T120 : 51
5.3.1 Giới thiệu : 51
5.3.2 Các ưu điểm của T120 : 52
5.4 Phát triển dịch vụ điện thoại thông qua IP (VoIP): 53
5.4.1 Giới thiệu : 53
5.4.2 Các ứng dụng của điện thoại IP : 54
5.4.3 Các ưu điểm của VoIP : 55
5.5 Xây dựng hội nghị đa truyền thông: 56
5.5.1 Hội nghị đa điểm tập trung (Centralized multipoint conference): 56
5.5.2 Hội nghị đa điểm phân tán (Decentralized multipoint conference): 57
5.5.3 Hội nghị đa điểm phân tán tập trung kết hợp: 58
5.6 Bộ thư viện OpenH323: 59
5.6.1 Giới thiệu : 59
5.6.2 Cấu trúc phân lớp của thư viên OpenH323 : 59
5.6.3 Diễn giải ý nghĩa một số lớp : 63
Chương 6 : Student - Hệ thống hỗ trợ học từ xa : 64
6.1 Giới thiệu : 64
6.2 Đối tượng sử dụng hệ thống: 65
6.3 Các chức năng : 66
6.3.1 Chức năng dàng cho Admin : 66

6.3.2 Chức năng dành cho giáo viên : 67
6.3.3 Chức năng dành cho sinh viên : 69
Chương 7 : Phân tích 70
7.1 Mô hình Use case : 70
7.2 Danh sách các Actor : 70
7.3 Danh sách các Use-case: 71
7.4 Đặc tả các use-case chính : 73
7.4.1 Đặc tả use-case “KetNoi”: 73
7.4.2 Đặc tả use-case “DangNhap” : 74
7.4.3 Đặc tả use-case “ThayDoiThongTinCaNhan” : 75
7.4.4 Đặc tả use-case “DangKy” : 76
7.4.5 Đặc tả use-case “QuanLyLop” : 77
7.4.6 Đặc tả use-case “QuanLyTextChat” : 79
7.4.7 Đặc tả use-case “QuanLyHinhAnh” : 80
7.4.8 Đặc tả use-case “QuanLyAmThanh” : 81
7.4.9 Đặc tả use-case “QuanLyThanhVien” : 82
7.4.10 Đặc tả use-case “TaoLopHoc” : 84
7.4.11 Đặc tả use-case “ThayDoiChuLop” : 85
7.4.12 Đặc tả use-case “QuanLyDSNguoiDung” : 86
7.4.13 Đặc tả use-case “ThayDoiQuyenNguoiDung” : 87
7.4.14 Đặc tả use-case “TruyenAmThanh” : 88
v




KHOA CNTT – ĐH KHTN

7.5 Phân tích kiến trúc hệ thống : 88
7.6 Phân tích các use-case chính : 90
7.6.1 Phân tích Use case “KetNoi”: 90
7.6.2 Phân tích Use case “DangNhap”: 91
7.6.3 Phân tích Use case “DangKy”: 92
7.6.4 Phân tích Use case “QuanLyLopHoc”: 93
7.6.5 Phân tích Use case “QuanLyThanhVien”: 95
7.6.6 Phân tích Use case “TaoLopHoc”: 97
7.6.7 Phân tích Use case “ThayDoiChuLop”: 98
7.6.8 Phân tích Use case “ThayDoiQuyenNguoiDung”: 99
7.6.9 Phân tích Use case “TruyenAmThanh”: 100
Chương 8 : Thiết kế và cài đặt 101
8.1 Lược đồ triển khai của hệ thống : 101
8.1.1 Các node và chức năng của các node 101
8.1.2 Triển khai hệ thống : 101
8.2 Thiết kế dữ liệu : 102
8.2.1 Sơ đồ lớp : 102
8.2.2 Thiết kế bảng lưu thông tin của lớp học : 102
8.2.3 Thiết kế bảng lưu thông tin người sử dụng : 103
8.3 Thiết kế giao diện : 104
8.3.1 Thiết kế màn hình chính : 104
8.3.2 Thiết kế màn hình đăng nhập : 109
8.3.3 Thiết kế màn hình hiển thị danh sách lớp : 110
8.3.4 Thiết kế màn hình tạo lớp học mới : 112
8.3.5 Thiết kế màn hình xoá một lớp : 113
8.3.6 Thiết kế màn hình thay đổi mật khẩu : 114
8.3.7 Thiết kế màn hình server : 115
8.4 Thiết kế xử lý : 116
8.4.1 Danh sách các xử lý : 116

8.4.2 Thiết kế các xử lý chính : 117
8.5 Sơ đồ lớp của một số lớp xử lý chính : 141
8.6 Công cụ và môi trường phát triển hệ thống 142
8.7 Yêu cầu về phần cứng : 143
8.8 Hướng dẫn sử dụng hệ thống : 143
8.8.1 Khởi động Server : 143
8.8.2 Khởi động các client : 144
Chương 9 : Tổng kết 145
9.1 Kết luận : 145
9.2 Hướng phát triển : 145

vi




KHOA CNTT – ĐH KHTN




DANH SÁCH HÌNH
Hình 3-1: Cấu hình mạng theo chuẩn H323 4
Hình 3-2: Cấu hình một terminal 5
Hình 3-3: Gateway 6
Hình 3-4: Nội dung cơ bản của Gateway 7
Hình 3-5: Kết hợp giữa đầu cuối (terminal), gatekeeper, gateway 10
Hình 3-6: Các giao thức sử dụng trong H323 11
Hình 3-7: Mã hoá gói tin RTP trong gói IP 16
Hình 4-1: Tự động tìm gatekeeper 21

Hình 4-2: Thủ tục đăng ký với gatekeeper 22
Hình 4-3: Thủ tục đăng ký với gatekeeper 23
Hình 4-4: Các kênh logic trong một cuộc gọi 24
Hình 4-5: Gatekeeper tìm đường báo hiệu cuộc gọi 25
Hình 4-6: Báo hiệu cuộc gọi trực tiếp giữa các Endpoint 26
Hình 4-7: Thiết lập kênh điều khiển H.245 trực tiếp giữa các Endpoint 27
Hình 4-8: Gatekeeper định tuyến kênh điều khiển H.245 27
Hình 4-9: Cuộc gọi cơ bản không có gatekeeper 28
Hình 4-10: Hai điểm cuối đều đăng ký với một gatekeeper 29
Hình 4-11: Hai điểm cuối đều đăng ký với một gatekeeper 30
Hình 4-12: Chỉ có phía chủ gọi đăng ký – Báo hiệu trực tiếp 31
Hình 4-13: Chỉ có phía chủ gọi đăng ký – gatekeeper định tuyến báo hiệu 31
Hình 4-14: Chỉ có phía bị gọi đăng ký – Báo hiệu truyền trực tiếp 32
Hình 4-15: Chỉ có phía bị gọi đăng ký gatekeeper định tuyến báo hiệu 33
Hình 4-16: Hai đầu cuối đăng ký với hai gatekeeper – 34
Hình 4-17: Hai bên đăng ký với hai gatekeeper – Phía gọi truyền trực tiếp còn phía bị
gọi thì định tuyến báo hiệu qua gatekeeper 2 35
Hình 4-18: Hai bên đăng ký với 2 gatekeeper – gatekeeper 1 phía gọi định tuyến báo
hiệu còn phía bị gọi thì truyền trực tiếp 36
Hình 4-19: Hai đầu cuối đều đăng ký - Định tuyến qua hai gatekeeper 37
Hình 4-20: Yêu cầu thay đổi độ rộng của băng tần – thay đổi thông số truyền 43
vii




KHOA CNTT – ĐH KHTN

Hình 4-21: Yêu cầu thay đổi độ rộng băng tần – thay đổi thông số nhận 44
Hình 4-22: Điểm cuối kết thúc cuộc gọi có sự tham gia của gatekeeper 46
Hình 4-23: Kết thúc cuộc gọi bắt đầu từ gatekeeper 47
Hình 5-1: Các chuẩn được cung cấp trong chuẩn H323 49
Hình 5-2: Hội nghị phân tán và tập trung 57
Hình 5-3: Hội nghị đa điểm phân tán tập trung kết hợp 59
Hình 7-1: Mô hình UseCase 70
Hình 7-2: Kiến trúc hệ thống Error! Bookmark not defined.
Hình 7-3: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “KetNoi” 90
Hình 7-4: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “DangNhap” 91
Hình 7-5: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “DangKy” 92
Hình 7-6: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “QuanLyLopHoc” – Thay doi mat khau.93
Hình 7-7: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “QuanLyLopHoc” – Xoa lop hoc 94
Hình 7-8: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “QuanLyThanhVien” – Cho phép phát
biểu 95
Hình 7-9: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “QuanLyThanhVien” – Cho phép phát
hình ảnh 95
Hình 7-10: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “QuanLyThanhVien” – Đuổi sinh viên .96
Hình 7-11: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “TaoLopHoc” 97
Hình 7-12: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “ThayDoiChuLop” 98
Hình 7-13: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “ThayQuyenNguoiDung” 99
Hình 7-14: Sơ đồ lớp đối tượng của Use case “TruyenAmThanh” 100
Hình 8-1: Lược đồ triển khai của hệ thống 101
Hình 8-2: Ánh xạ từ lớp entity CClassDB sang lớp CRoomSet 102
Hình 8-3: Ánh xạ từ lớp entity CuserDB sang lớp CusersSet 103
Hình 8-4: Màn hình chính 104
Hình 8-5: Màn hình thể hiện webcam 105
Hình 8-6: Màn hình danh sách thành viên 106
Hình 8-7: Menu call 107

Hình 8-8: Menu chat 107
Hình 8-9: Menu audio 107
Hình 8-10: Menu video 108
viii




KHOA CNTT – ĐH KHTN




Hình 8-11: Màn hình sau khi kết nối 109
Hình 8-12: Màn hình đăng nhập 109
Hình 8-13: Màn hình danh sách lớp 111
Hình 8-14: Menu lớp học 112
Hình 8-15: Menu người dùng 112
Hình 8-16: Màn hình tạo lớp học 113
Hình 8-17: Màn hình xoá lớp học 113
Hình 8-18: Màn hình thay đổi mật khẩu 114
Hình 8-19: Màn hình server 115
Hình 8-20: Lược đồ tuần tự của xử lý XL1 117
Hình 8-21: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL1 118
Hình 8-22: Lược đồ tuần tự của xử lý XL2 119
Hình 8-23: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL2 120
Hình 8-24: Lược đồ tuần tự của xử lý XL3 121
Hình 8-25: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL3 122
Hình 8-26: Lược đồ tuần tự của xử lý XL5 123
Hình 8-27: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL5 124

Hình 8-28: Lược đồ tuần tự của xử lý XL6 125
Hình 8-29: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL6 126
Hình 8-30: Lược đồ tuần tự của xử lý XL13 127
Hình 8-31: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL13 128
Hình 8-32: Lược đồ của xử lý XL14 129
Hình 8-33: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL14 130
Hình 8-34: Lược đồ tuần tự của xử lý XL15 131
Hình 8-35: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL15 132
Hình 8-36: Lược đồ tuần tự của xử lý XL16 133
Hình 8-37: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL16 134
Hình 8-38: Lược đồ tuần tự của xử lý XL17 135
Hình 8-39: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL17 136
Hình 8-40: Lược đồ tuần tự của xử lý XL19 137
Hình 8-41: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL19 138
Hình 8-42: Lược đồ tuần tự của xử lý XL24 139
ix




KHOA CNTT – ĐH KHTN




Hình 8-43: Biểu đồ cộng tác của xử lý XL24 140
Hình 8-44: Khởi động server 143
Hình 8-45: Khởi động client 144
Hình 8-46: Client đăng nhập 145

x




KHOA CNTT – ĐH KHTN




DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2-1: Bảng so sánh các chuẩn CODEC 18
Bảng 5-1: Bảng tổng kết các chuẩn trong năm 49
Bảng 7-1: Danh sách các actor 71
Bảng 7-2: Danh sách các use case 72
Bảng 7-3: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “KetNoi” 90
Bảng 7-4: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “DangNhap” 92
Bảng 7-5: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “DangKy” 93
Bảng 7-6: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “QuanLyLopHoc” 94
Bảng 7-7: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “QuanLyThanhVien” 96
Bảng 7-8: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “TaoLopHoc” 97
Bảng 7-9: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “ThayDoiChuLop” 99
Bảng 7-10: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “ThayDoiNguoiDung” 100
Bảng 7-11: Danh sách các lớp đối tượng của Use case “TruyenAmThanh” 100
Bảng 8-1: Danh sách các thuộc tính của bảng CRoomSet 103
Bảng 8-2: Danh sách các thuộc tính của bảng CUsersSet 103
Bảng 8-3: Các trường trên màn hình chính 105
Bảng 8-4: Các trường trên màn hình thể hiện webcam 106
Bảng 8-5: Các trường trên màn hình danh sách thành viên 107
Bảng 8-6: Các trường trên menu call 107

Bảng 8-7: Các trường trên menu chat 107
Bảng 8-8: Các trường trên menu audio 108
Bảng 8-9: Các trường trên menu video 108
Bảng 8-10: Các trường trên màn hình đăng nhập 110
Bảng 8-11: Các trường trên màn hình thể hiện danh sách lớp 111
Bảng 8-12: Các trường trên menu lớp học 112
Bảng 8-13: Các trường trên menu người dùng 112
Bảng 8-14: Các trường trên màn hình tạo lớp học 113
Bảng 8-15: Các trường trên màn hình xóa lớp học 114
xi




KHOA CNTT – ĐH KHTN




Bảng 8-16: Các trường trên màn hình thay đổi mật khẩu 115
Bảng 8-17: Các trường trên màn hình server 115
Bảng 8-18: Danh sách các xử lý 117
Bảng 8-19: Danh sách các hành động của xử lý XL1 119
Bảng 8-20: Danh sách các hành động của xử lý XL2 121
Bảng 8-21: Danh sách các hành động của xử lý XL3 123
Bảng 8-22: Danh sách các hành động của xử lý XL5 125
Bảng 8-23: Danh sách các hành động của xử lý XL6 127
Bảng 8-24: Danh sách các hành động của xử lý XL13 129
Bảng 8-25: Danh sách các hành động của xử lý XL14 131
Bảng 8-26: Danh sách các hành động của xử lý XL15 133

Bảng 8-27: Danh sách các hành động của xử lý XL16 135
Bảng 8-28: Danh sách các hành động của xử lý XL17 137
Bảng 8-29: Danh sách các hành động của xử lý XL19 139
Bảng 8-30: Danh sách các hành động của xử lý XL24 141

xii




KHOA CNTT – ĐH KHTN





Chương 1 : Tổng quan
1.1 Tổng quan
Dạy học trực tuyến là hình thức đào tạo không tập trung, các học viên không cần phải
tập trung tại một địa điểm cụ thể nào, điều này sẽ giúp cho các học viên ở xa không
có điều kiện đến lớp nhưng vẫn có thể tham gia vào lớp học. Điều đặc biệt là giáo
viên có thể trực tham gia giảng dạy tại một địa điểm nào đó. Học viên có thể trao đổi
trực tiếp với giáo viên.
1.2 Mục tiêu của đề tài :
Ở nước ta hiện nay, hình thức đào tạo thông dụng là học viên trực tiếp trên truyền
hình, các bài giảng được các giáo viên thu lại và phát trên truyền hình vào một thời
điểm nhất định. Hình thức này giúp cho học viên có thể tiếp thu bài tốt hơn nhưng lại
thiếu sự giao tiếp trực tiếp với giáo viên.
Các phần mềm hỗ trợ giảng dạy hiện đại hiện nay đều do nước ngoài viết, do vậy giá
thành mắc không phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam. Do vậy, chúng em đã

nghiên cứu, tìm hiểu các phương tiện đa truyền thông hiện nay để tạo ra một hệ thống
giúp cho việc dạy học trực tuyến phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay. Một
trong những chuẩn được áp dụng phổ biến hiện nay là chuẩn H323. Chúng em đã
nghiên cứu các tình năng ưu việt của chuẩn H323, những khả năng do chuẩn này
mang lại và đã xây dựng nên hệ thống hỗ trợ dạy học trực tuyến Student.
1




KHOA CNTT – ĐH KHTN




Chương 2 : Tìm hiều chuẩn H323
2.1 Giới thiệu chuẩn H323:
H323 là một chuẩn quốc tế về hội thoại trên mạng được đưa ra bởi hiệp hội viễn
thông quốc tế ITU (International Telecommunication Union). Chuẩn H323 của ITU
xác định các thành phần, các giao thức, các thủ tục cho phép cung cấp dịch vụ truyền
dữ liệu đa phương tiện (multimedia) audio, video, data thời gian thực qua mạng
chuyển mạch gói (bao gồm cả mạng IP) mà không quan tâm đến chất lượng dịch vụ.
H323 nằm trong bộ các khuyến nghị H32x cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu đa
phương tiện qua các loại mạng khác nhau. Một trong các ứng dụng của H323 chính
là dịch vụ điện thoại IP và hội nghị đa truyền thông. Đến nay, H323 đã phát triển
thông qua hai phiên bản. Phiên bản thứ nhất được thông qua vào năm 1996 và phiên
bản thứ hai được thông qua vào năm 1998. ứng dụng vào chuẩn này rất rộng bao gồm
cả các thiết bị hoạt động độc lập cũng như ứng dụng truyền thông nhúng trong môi
trường máy tính cá nhân, có thể áp dụng cho đàm thoại điểm - điểm cũng như cho
truyền thông hội nghị. H323 còn bao gồm cả chức năng điều khiển cuộc gọi, quản lí

thông tin đa phương tiện và quản lí băng thông và đồng thời còn cung cấp giao diện
giữa mạng LAN và các mạng khác.
2.2 Các ưu điểm của chuẩn H323:
2.2.1 Cung cấp các bộ mã hoá đã được chuẩn hoá :
H.323 thiết lập các chuẩn nén và giải nén cho các luồng dữ liệu audio và video, bảo
đảm cho các thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau có sự hỗ trợ chung.
2.2.2 Tính tương thích cao :
Người sử dụng có thể trao đổi dữ liệu mà không phải lo lắng về tính tương thích ở
bên nhận. Bên cạnh việc đảm bảo bên nhận có thể giải nén thông tin nhận được,
H.323 còn thiết lập những khả năng cho phép bên nhận có thể trao đổi khả năng đối
với bên gởi.
2




KHOA CNTT – ĐH KHTN




2.2.3 Độc lập hệ thống mạng :
H.323 được thiết kế để chạy ở tầng trên của kiến trúc mạng. Những giải pháp cơ bản
của H.323 cho phép tận dụng được những cải tiến về kỹ thuật mạng và sự phát triển
băng thông.
2.2.4 Độc lập với ứng dụng và hệ điều hành :
H.322 không bị ràng buộc với phần cứng hay hệ điều hành.
2.2.5 Hỗ trợ đa điểm :
Tuy H.323 có thể quản lý được những cuộc hội nghị có nhiều kết nối mà không cần
sử dụng thêm một trình điều khiển đa điểm chuyên dụng nào, nhưng việc sử dụng

MCU (Multipoint Control Unit – trình điều khiển đa điểm) sẽ cung cấp một kiến trúc
mạnh và linh hoạt hơn cho hội nghị kiểu nhiều kết nối.
2.2.6 Quản lý băng thông :
Việc truyền các dữ liệu truyền thông đa phương tiện đòi hỏi băng thông rất lớn và có
thể làm nghẽn mạch. Để giải quyết vấn đề này, H.323 đưa ra trình quản lý băng
thông. Nhân viên quản trị mạng có thể giới hạn số kết nối H.323 hay giới hạn băng
thông cho các ứng dụng sử dụng H.323. Điều này đảm bảo cho sự lưu thông trên
mạng không bị tắt nghẽn.
2.2.7 Hỗ trợ khả năng quản bá thông tin :
Giúp cho việc sử dụng băng thông hiệu quả hơn.
2.2.8 Linh hoạt :
Một hội nghị sử dụng chuẩn H.323 có khả năng tiếp nhận các thiết bị đầu cuối khác
nhau. Ví du: một terminal chỉ hỗ trợ khả năng truyền và nhận âm thanh có thể tham
gia hội nghị với các máy hỗ trợ khả năng truyền dữ liệu và hình ảnh. Máy sử dụng
chuẩn H.323 có thể chia sẽ dữ liệu, âm thanh, hình ảnh với các máy khác.
2.2.9 Khả năng hội nghị liên mạng :
Nhiều người dùng muốn kết nối từ mạng LAN đến một đầu xa chẳng hạn như kết nối
giữa hệ thống LAN với hệ thống ISDN. H.323 cũng hỗ trợ khả năng này và sử dụng
kỹ thuật mã hoá chung từ các chuẩn hội nghị khác nhau để giảm thiểu thời gian
chuyển đổi mã và tạo một hiệu suất tối ưu cho hội nghị.
3




KHOA CNTT – ĐH KHTN

Chương 3 : Cấu hình mạng theo chuẩn H323
Chuẩn H.323 của ITU là một tập hợp các tiểu chuẩn, giao thức liên quan đến truyền
thông âm thanh và hình ảnh trong mạng LAN mà chất lượng dịch vụ không bảo đảm.
Kiến trúc của H.323 không bao gồm cả mạng LAN hay tầng transport dùng để kết
nối giữa các mạng LAN khác mà chỉ có những thành phần cần thiết cho việc tương
tác với mạng chuyển mạch điện tử SCN (Switched Circuit Network).
H.323 gồm có bốn thành phần chính cho một hệ thống truyền tin trên mạng đó là:
Terminal, Gateway, Gatekeeper và MCU.

Intenet
PSTN
Cell phone
Router
Gateway
Gatekeeper
Mang
H323
MCU
Mang H320
(ISDN)
Gateway
ISDN
videophone
IBM Compatible
H323
terminal
Laptop computer
H323
terminal

Hình 3-1: Cấu hình mạng theo chuẩn H323
3.1 Terminal :
H323 Terminal là một thiết bị đầu cuối trong mạng LAN có khả năng truyền thông
hai chiều theo thời gian thực. Nó có thể là một máy PC hoặc một thiết bị độc lập. Tất
cả các đầu cuối H323 đều phải được hỗ trợ khả năng truyền dữ liệu audio hai chiều,
còn dữ liệu và video là lựa chọn. H323 chỉ ra những cách thức cho những hoạt động
mà cần audio, video, dữ liệu làm việc chung với nhau được. Nó mở ra một thế hệ mới
cho sử dụng điện thoại internet, hội nghị truyền thông. Các thiết bị đầu cuối H323
phải hỗ trợ chuẩn H245 được dùng để điều tiết các kênh truyền dữ liệu, và khà năng
của thiết bị. Ngoài ra nó phải được hỗ trợ các thành phần sau:
- Giao thức báo hiệu H225 phục vụ trong quá trình thiết lập và huỷ bỏ cuộc gọi.
4




KHOA CNTT – ĐH KHTN




- Giao thức H225 RAS (Registration/Admision/Status) thực hiện các chức năng
đăng kí, thu nhận với gatekeeper.
- Giao thức Q.931 dùng cho báo hiệu và thiết lập cuộc gọi.
- Giao thức RTP/RCTP để truyền và kết hợp các gói tin audio, video
Một đầu cuối H323 cũng có thể được trang bị thêm các tính năng như:
- Mã hoá và giải mã các tín hiệu audio, video.
- Hỗ trợ giao thức T120 phục vụ cho việc trao đổi thông tin số liệu (data).
- Tương thích với MCU để hỗ trợ các liên kết đa điểm

Hình 3-2: Cấu hình một terminal
5




KHOA CNTT – ĐH KHTN




3.2 Gateway :
Nhiệm vụ của gateway là thực hiện việc kết nối gữa 2 mạng khác nhau. H323
gateway cung cấp khả năng kết nối giữa 1 mạng H323 và một mạng khác (không
phải H323) . Ví dụ như một gateway có thể kết nối và cung cấp khả năng truyền tin
giữa một đầu cuối H323 và mạng chuyển mạch kênh (bao gồm tất cả các loại mạng
chuyển mạch điện thoại chẳng hạn PSTN). Việc kết nối này được thực hiện nhờ chức
năng chuyển đổi giao thức trong quá trình thiết lập, giải phóng cuộc gọi và chức năng
biến đổi khuôn dạng dữ liệu giữa hai mạng khác nhau của gateway. Như vậy đối với
kết nối giữa hai thiết bị đầu cuối H323 thì không cần thiết phải có gateway, nhưng
đối với cuộc gọi có sự tham gia của mạng chuyển mạch kênh thì gateway là bắt buộc
phải có.

Hình 3-3: Gateway

Gateway là một thành phần tuỳ chọn trong hội nghị H.323, thường là các máy tính có
nhiều giao diện với các mạng khác nhau. Gateway cung cấp nhiều dịch vụ, tổng quát
nhất là chức năng biên dịch giữa các đầu cuối H.323 và các loại đầu cuối khác. Bằng
những bộ chuyển mã thích hợp, Gateway H.323 có thể hỗ trợ những thiết bị đầu cuối

tuân theo các chuẩn H.310, H.321, H.322 và V.70. Chức năng này bao gồm biên dịch
giữa những khuôn dạng truyền (H.225.0 đến H.221) và giữa những thủ tục truyền
thông (H.245 sang H.242). Ngoài ra, Gateway cũng biên dịch giữa các bộ mã hoá âm
6




KHOA CNTT – ĐH KHTN




thanh và hình ảnh, thực hiện thiết lập và kết thúc cuộc gọi trên cả đầu mạng LAN và
đầu mạng chuyển mạch điện tử SCN.
Gateway khi hoạt động sẽ có đặc điểm của một thiết bị đầu cuối H.323 hoặc một
MCU trong mạng LAN và có đặc điểm của một thiết bị đầu cuối trong SCN hoặc
một MCU trong SCN. Vì vậy ta có 4 cấu hình cơ sở của gateway . Mỗi gateway có
thể có tổ hợp của các cấu hình cơ sở hoặc có thể gồm cả 4 cấu hình này.

Hình 3-4: Nội dung cơ bản của Gateway

Những ứng dụng cơ bản của Gateway là:
• Thiết lập kết nối với đầu cuối PSTN tương tự.
• Thiết lập kết nối với đầu cuối tương hợp H.320 đầu xa qua mạng chuyển
mạch mạch dựa trên nền ISDN.
• Thiết lập kết nối với các đầu cuối tương hợp H.324 đầu xa qua mạng
PSTN.
Các thiết bị đầu cuối giao tiếp với Gateway sử dụng giao thức H.245 và
Q.931.

7




KHOA CNTT – ĐH KHTN




3.3 Gatekeeper :
Gatekeeper là một thành phần quan trọng trong mạng H323, nó được xem như bộ não
của mạng. Gatekeeper hoạt động như một bộ chuyển mạch ảo. Gatkeeper có các chức
năng như đánh địa chỉ; cho phép và xác nhận các đầu cuối H323, các gateway; quản
lí giải thông; tính cước cuộc gọi; ngoài ra nó còn có thể cung cấp khả năng định
tuyến cuộc gọi. gatekeeper quản lí giải thông nhờ khả năng cho phép hay không cho
phép các cuộc gọi xảy ra. Khi số cuộc gọi đã vượt qua một ngưỡng nào đó thì nó sẽ
từ chối tất cả các cuộc gọi khác.
Mặc dù vậy, gatekeeper là thành phần tuỳ chọn trong mạng H323 nhưng nó có khả
năng định tuyến các cuộc gọi H323. Bằng cách này, các cuộc gọi thông qua
gatekeeper được kiểm soát hiệu qủa hơn. Nhưng người cung cấp dịch vụ cần khả
năng này để có thể tính tiền cuộc gọi. Dịch vụ này có thể được dùng để định tuyến lại
một cuộc gọi nếu điểm được gọi không xác định được. Khả năng định tuyến của
gatekeeper có thể giúp giải quyết sự cân bằng giữa nhiều gateway. Gatekeeper là một
thành phần độc lập với các thiết bị H323, những nhà cung cấp có thể tích hợp những
chức năng của gatekeeper vào thành phần của MCU.
Một gatekeeper không cần thiết trong mạng H323, tuy nhiên nếu trong mạng có
gatekeeper thì các thiết bị đầu cuối và các Gateway phải sử dụng các thủ tục của
gatekeeper. Các chức năng của một gatekeeper được phân biệt làm 2 loại là các chức

năng bắt buộc và các chức năng không bắt buộc.
Các chức năng bắt buộc của gatekeeper :
- Chức năng dịch địa chỉ: - gatekeeper sẽ thực hiện việc chuyển đổi từ một địa chỉ
hình thức (dạng tên gọi) của các thiết bị đầu cuối và gateway sang địa chỉ truyền dẫn
thực trong mạng (địa chỉ IP). Chuyển đổi này dựa trên bảng đối chiếu địa chỉ được
cập nhật thường xuyên bằng bản tin đăng ký dịch vụ của các đầu cuối.
- Điều khiển truy nhập - gatekeeper sẽ chấp nhận một truy nhập mạng LAN bằng
cách sử dụng các bản tin H.225.0 là ARQ/ACF/ARJ . Việc điều khiển này dựa trên
độ rộng băng tần và đăng ký dịch vụ hoặc các thông số khác do nhà sản xuất qui
định.
8




KHOA CNTT – ĐH KHTN




Đây cũng có thể là một thủ tục rỗng có nghĩa là chấp nhận mọi yêu cầu truy nhập của
các thiết bị đầu cuối.
- Điều khiển độ rộng băng tần - gatekeeper hỗ trợ việc trao đổi các bản tin H.225.0 là
BRQ/BCF/BRJ để điều khiển độ rộng băng tần của một cuộc gọi. Đây cũng có thể là
một thủ tục rỗng có nghĩa là nó chấp nhận mọi yêu cầu về sự thay đổi độ rộng băng
tần.
- Điều khiển miền - Một miền là một nhóm các đầu cuối H323, các gateway, MCU
được quản lí bởi 1 gatekeeper. Trong một miền có tối tiểu một đầu cuối H323, mỗi
miền chỉ có duy nhất một gatekeeper. Một miền hoàn toàn có thể độc lập với cấu trúc
mạng, bao gồm nhiều mạng được kết nối với nhau. Thông qua các chức năng ở trên:

dịch địa chỉ, điều khiển truy nhập, điều khiển độ rộng băng tần, gatekeeper cung cấp
khả năng quản lí miền.
Các chức năng không bắt buộc của Gatekeeper :
- Điều khiển báo hiệu cuộc gọi - gatekeeper có thể lựa chọn giữa hai phương thức
điều khiển báo hiệu cuộc gọi là: nó kết hợp với kênh báo hiệu trực tiếp giữa các đầu
cuối để hoàn thành báo hiệu cuộc gọi hoặc chỉ sử dụng các kênh báo hiệu của nó để
xử lý báo hiệu cuộc gọi.
Khi chọn phương thức định tuyến báo hiệu cuộc gọi trực tiếp giữa các đầu cuối, thì
gatekeeper sẽ không phải giám sát báo hiệu trên kênh H.225.0.
- Hạn chế truy nhập - Gatekeeper có thể sử dụng báo hiệu trên kênh H.225.0 để từ
chối một cuộc gọi của một thiết bị đầu cuối khi nhận thấy có lỗi trong việc đăng ký.
Những nguyên nhân từ chối bao gồm: một Gateway hoặc đầu cuối đăng ký hạn chế
gọi đi mà lại cố
gắng thực hiện một cuộc gọi đi và ngược lại hoặc một đầu cuối đăng ký hạn chế truy
nhập trong những giờ nhất định.
- Giám sát độ rộng băng tần - Gatekeeper có thể hạn chế một lượng nhất định các đầu
cuối H.232 cùng một lúc sử dụng mạng. Nó có thể thông qua kênh báo hiệu H.225.0
từ chối một cuộc gọi do không có đủ băng tần để thực hiện cuộc gọi. Việc từ chối
này cũng có thể xảy ra khi một đầu cuối đang hoạt động yêu cầu thêm độ rộng băng.
9




KHOA CNTT – ĐH KHTN




Đây có thể là một thủ tục rỗng nghĩa là tất cả mọi yêu cầu truy nhập đều được đồng

ý.
- Giám sát cuộc gọi - Một ví dụ cụ thể về chức năng này của Gatekeeper là nó lưu
danh sách tất cả các cuộc gọi H.323 hướng đi đang thực hiện để chỉ thị các đầu cuối
bị gọi nào đang bận và cung cấp thông tin cho chức năng quản lý độ rộng băng tần.
Gatekeeper cũng có thể đóng vai trò trong đa kết nối. Để có thể hỗ trợ hội nghị đa
điểm, thì phải sử dụng gatekeeper để nhận kênh điều khiển H245 từ hai đầu cuối
trong hội nghị point-to-point. Khi hội nghị chuyển sang đa điểm, gatekeeper có thể
định hướng lại kênh điều khiển H245 sang bộ phận điều khiển đa điểm, gọi là MC.
Gatekeeper không cần xử lý tín hiệu H245, nó chỉ cần truyền đó sang các đầu cuối
hoặc giữa đầu cuối và MC.
Mạng LAN mà có sử dụng gateway cũng có thể có gatekeeper để chuyển đổi địa chỉ
vào E.164 sang Transport Address.



Hình 3-5: Kết hợp giữa đầu cuối (terminal), gatekeeper, gateway

3.4 MCU (Multipoint Control Unit):
MCU là một điểm cuối (Endpoint) trong mạng, nó cung cấp khả năng nhiều thiết bị
đầu cuối, gateway cùng tham gia vào một liên kết đa điểm (multipoint conference).
Nó bao gồm một MC (Multipoimt Controller) bắt buộc phải có và một MP
(Multipoint Process) có thể có hoặc không.
Nhiệm vụ của MC là điều tiết khả năng audio, video, data giữa các thiết bị đầu cuối
theo giao thức H245. Nó cũng điều khiển các tài nguyên của hội thoại bằng việc xác
định dòng audio, video, data nào cần được gửi đến các đầu cuối. Tuy nhiên, MC
10

KHOA CNTT – ĐH KHTN




không thao tác trực tiếp trên các dòng dữ liệu mà nhiệm vụ này được giao cho MP.
MP sẽ thực hiện việc kết hợp, chuyển đổi, xử lí các bít dữ liệu.
3.5 Các giao thức sử dụng trong H323 :
Khuyến nghị H323 đưa ra một tập các giao thức phục vụ cho quá trình truyền dữ liệu
media thời gian thực trên mạng chuyển mạch gói. Kiến trúc phân tầng giao thức được
mô tả trên hình :


Hình 3-6: Các giao thức sử dụng trong H323

3.5.1 Giao thức H225 RAS ( Registration/Admission/Status) :
Các bản tin H225 RAS được dùng để trao đổi giữa các điểm cuối (các đầu
cuối, các gateway) và gatekeeper cho các chức năng như tìm gatekeeper, đăng kí,
quản lí giải thông Kênh này độc lập với kênh báo hiệu cuộc gọi và kênh điều khiển
H.245. Thủ tục mở kênh logic H.245 không dùng để thiết lập kênh báo hiệu RAS.
Trong môi trường mạng không có Gatekeeper thì không sử dụng kênh báo hiệu RAS.
Nếu có Gatekeeper thì kênh báo hiệu RAS được mở giữa Endpoint và Gatekeeper và
được mở trước khi thiết lập các kênh khác giữa các H.323 Endpoint.
11




KHOA CNTT – ĐH KHTN

Kênh báo hiệu RAS H.225.0 là kênh không tin cậy vì vậy chúng được tải đi
trong gói tin UDP, mang thông điệp dùng trong quá trình tìm Gatekeeper và đăng ký
Endpoint liên quan đến địa chỉ định danh của Endpoint trong địa chỉ chuyển tải kênh
báo hiệu cuộc gọi. Vì kênh báo hiệu RAS không tin cậy nên chuẩn H.225.0 đưa ra
thời gian Timeout và được đếm lại cho mỗi thông điệp khác nhau. Một Endpoint hay
Gatekeeper không đáp ứng được yêu cầu trong thời gian Timeout thì có thể dùng
thông điệp RIP (Request In Progress) để thông báo rằng nó vẫn đang tiếp tục yêu
cầu. Một Endpoint hay Gatekeeper nhận RIP sẽ xoá Timeout của nó và đếm lại.
- Tìm gatekeeper: Là quá trình điểm cuối tìm một gatekeeper để nó có thể đăng kí.
- Đăng kí: Để tham gia vào một miền do gatekeeper quản lí, các điểm cuối phải đăng
kí với gatekeeper và thông báo địa chỉ giao vận và các địa chỉ hình thức của nó.
(Trong hệ thống có gatekeeper thì địa chỉ hình thức chính là số được quay) .
- Định vị các điểm cuối: Là tiến trình tìm địa chỉ giao vận cho một điểm cuối khi biết
địa chỉ hình thức của nó (thông qua gatekeeper). Mỗi khi có cuộc gọi, gatekeeper
nhận được địa chỉ hình thức của phía bị gọi, nó phải thực hiện thủ tục này để xác
định được địa chỉ dùng để truyền tin của bị gọi.
- Các điều khiển khác: Giao thức RAS còn được dùng trong các cơ chế điều khiển
khác như điều khiển thu nhận để hạn chế số điểm cuối tham gia vào miền, điều khiển
giải thông, điều khiển giải phóng khỏi gatekeeper.
3.5.2 Giao thức báo hiệu cuộc gọi H225 :
Giao thức H225 dùng để thiết lập liên kết giữa các điểm cuối H323 (các đầu cuối, các
Gateway), qua liên kết đó các dữ liệu thời gian thực sẽ được truyền đi. Báo hiệu cuộc
gọi ở mạng H323 là trao đổi các bản tin của giao thức H225 qua một kênh báo hiệu
tin cậy. Do
yêu cầu tin cậy của báo hiệu nên các thông báo của H225 sẽ được truyền đi trong gói
tin TCP. Kênh báo hiệu cuộc gọi độc lập với kênh RAS và kênh điều khiển H.245.
Không dùng thủ tục mở kênh logic H.245 để thiết lập kênh báo hiệu cuộc gọi. Kênh

báo hiệu cuộc gọi được mở trước khi thiết lập kênh H.245 và các kênh logic giữa các
12