Giao thức RTOS và ứng dụng trong video streaming

Giao thức RTOS và ứng dụng trong video streaming Giao thức RTOS và ứng dụng trong video streaming Giao thức RTOS và ứng dụng trong video streaming Giao thức RTOS và ứng dụng trong video streaming Giao thức RTOS và ứng dụng trong video streaming

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ 1

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Môn học : Tổng quan về viễn thông

Đề tài : Giao Thức RTOS và ứng dụng trong Video Streaming

HÀ NỘI, 05/2021

Giảng viên : Lê Hải Châu

Nhóm môn học : 01

Nhóm bài tập lớn : 08

Sinh viên thực hiện : Dương Quang Huy B18DCDT095(nhJm

trưKng) Nguyễn Hải Dân B18DCDT027 Phạm Đức Hải B18DCDT063 Đặng Quốc Đăng B18DCDT051

VT Đức Huy B18DCDT099

MỤC LỤ

Lời nJi đầu……… 2

1.Tổng quát……….…… 3

2.Khái niệm,lịch sử hình thành……… 3

3.Các vấn đề và ứng dụng……….……… 4

4.Các mô hình RTSP……….……… 4

5.Các tính năng của RTSP……… 7

6.So sánh RTSP và HTTP……….……… 7

7.Mô hình hoạt động của RTSP……….……….8

8.Chức năng của RTSP……….……… 8

9.Các phương pháp RTSP……… 9

10.Các thuộc tính của RTSP……… 10

Lời cảm ơn……… ……….13

Lời nJi đầu: Trong những năm qua, hạ tầng viễn thông đã phát triển nhanh về cả

công nghệ và chất lượng cung cấp dịch vụ Viễn thông đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài với nhiều bước ngoặt trong phát triển công nghệ và phát triển mạng lưới Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác viễn thông khác nhau với sự đa dạng của công nghệ và cấu hình mạng cũng như các dịch vụ cung cấp Để có được cái nhìn tổng quan về viễn thông nói chung, nắm bắt những kiến thức cơ bản về viễn thông và cũng nằm trong chương trình đào tạo của hệ Đại học từ xa của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1.Tổng quát:

• Phương tiện Internet theo yêu cầu

- tại sao phải bận tâm - tôi đã có TV và VCR

- Kiến trúc dịch vụ tích hợp Internet

- các vấn đề

• giao thức luồng thời gian thực (RTSP) “Internet VCR”➠

• mô tả phiên

2.Khái niệm:

Real Time Streaming Protocol (RTSP) – Giao thức truyền tin thời gian thực là một giao thức điều khiển truyền thông mạng ở tầng ứng dụng được thiết kế để sử dụng trong các hệ thống giải trí và truyền thông để điều khiển máy chủ chứa các dữ liệu truyền tin đa phương tiện (streaming media) Giao thức này được sử dụng để thiết lập và điều khiển các phiên truyền thông giữa các trạm cuối

+Lịch sử hình thành:

RTSP dựa trên đề xuất năm 1997 được viết bởi Anup Rao của Netscape

Communications (sau đổi tên thành New Aurora Corp và được bán cho Facebook)

và Rob Lanphier của Progressive Networks (hiện được gọi là RealNetworks) Nhóm làm việc đa phương tiện điều khiển phiên đa phương tiện (Multiparty Multimedia Session Control MMUSIC) của Lực lượng đặc nhiệm kỹ thuật Internet (Internet Engineering Task Force IETF) đã xuất bản nó dưới dạng cuộc gọi chức năng từ xa Remote Function Call RFC 2326

+Internet đa phương tiện (theo yêu cầu):

Các thử nghiệm VOD không chính xác thành công Internet MM khác nhau:

• chỉ một dịch vụ trong số nhiều dịch vụ kinh tế học ngược từ VOD➠

• tái sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có

• phương tiện linh hoạt: modem, không dây, cáp, mạng LAN ,

• thang đo chất lượng từ sách lật cỡ con tem đến HDTV - thích ứng

• thông tin bên dễ dàng (phụ đề đóng)

• tích hợp dễ dàng với WWW

• tích hợp dễ dàng với ghi âm - nhấp vào trang để ghi

• bảo mật thông qua mã hóa

• bản quyền giá rẻ, dịch vụ nhiều nội dung➠

+Internet đa phương tiện

Cơ sở hạ tầng giống nhau, phương thức phân phối khác nhau:

-theo yêu cầu:unicast

-gần theo yêu cầu:truyền so le trên đa hướng Kiểm soát VCR➠

-đa hướng:thị trường ngách cho hàng triệu khán giả

3.Các ứng dụng

• bài giảng, hội thảo

• hướng dẫn theo yêu cầu

• giải trí: nội dung đặc biệt

• chỉnh sửa kỹ thuật số từ xa

• hộp thư thoại

+Các vấn đề

băng thông:64–128 kb / giây cho đầu đàm thoại, 1,5 Mb / giây cho phim

chất lượng:mất gói, khả năng dự đoán

độ tin cậy:làm cho CATV trông đẹp .

cơ sK hạ tầng thanh toán:trả cho mỗi lần xem

đầu thu giá rẻ:không nên đắt hơn hộp giải mã

+Yêu cầu về phương tiện truyền trực tuyến Internet

• truy xuất phương tiện từ máy chủ phương tiện

- video theo yêu cầu unicast➠

- gần video theo yêu cầu thời gian phát đa hướng so le➠

• sự kiện trực tiếp (kiểu Mbone) multiast➠

• chỉnh sửa kỹ thuật số từ xa danh sách chơi xếp hàng đợi, ghi âm➠

• điều khiển thiết bị từ xa

• tích hợp với các hội nghị

• vận tải, nội dung, mô tả-trung lập

Có một số giao thức độc quyền, cần khả năng tương tác

4.Các mô hình RTSP

+Truyền phát phương tiện: tải xuống

+Truyền phát phương tiện: tệp meta

+Truyền phát phương tiện: RTSP

+Truyền phát đa phương tiện

+Internet thời gian thực & giao thức đa phương tiện

bảo lưu tài nguyên:Trả lời, YESSIR , .

vận tải phương tiện:RTP

kiểm soát luồng:RTSP

mô tả luồng:SDP, SMIL (W3C), RTSL , .

Công việc liên quan: DSM-CC, nhưng đơn giản hơn nhiều

5.Tính năng RTSP

• Đồng bộ hóa "thô" (chi tiết Báo cáo người gửi RTP)➠

• bản trình bày ảo = phát lại được đồng bộ hóa từ một số máy chủ

➠ thời gian ra lệnh

• cân bằng tải bằng cách sử dụng chuyển hướng khi kết nối, trong khi phát trực tiếp

• hỗ trợ bất kỳ mô tả phiên nào

• Thiết bị điều khiển xoay camera, thu phóng, nghiêng➠

• bộ nhớ đệm: tương tự như HTTP, ngoại trừ "cắt qua"

+Thiết kế giao thức RTSP

• thiết kế tương tự như HTTP (TCP + UDP, HTTP, )

• HTTP = “giao thức Internet RPC”

• hỗ trợ bất kỳ mô tả phiên nào

• kiểm soát “bản nhạc” (âm thanh, video) và “bản trình bày” (phim)

• chỉnh sửa kỹ thuật số từ xa

+Phiên RTSP

Kết nối TCP 6 = Phiên RTSP phiên được duy trì bởi số nhận dạng➠

• một kết nối TCP mỗi phiên tường lửa, hai chiều➠

• một kết nối TCP cho mỗi 1 lệnh không có trạng thái máy chủ≥ ➠

• UDP

- đa hướng, độ trễ thấp

- ➠ "Đi vòng quanh điều khiển từ xa"

- ➠ giới hạn trạng thái kết nối máy chủ (sự kiện trực tiếp!)

6.RTSP và HTTP: điểm tương đồng

• định dạng giao thức: văn bản, tiêu đề MIME

• request / response = dòng yêu cầu + tiêu đề + nội dung

• mã trạng thái

• cơ chế bảo mật

• Định dạng URL

• thương lượng nội dung

+Thiết kế giao thức RTSP

RTSP không phải là HTTP ➠

• trạng thái máy chủ cần thiết

• các phương pháp khác nhau

• người phục vụ khách hàng-!

• dữ liệu được thực hiện ngoài băng tần

• tránh lỗi HTTP:

- đường dẫn yêu cầu tương đối

- không có cơ chế mở rộng

- 8859.1 mã hóa

+RTSP: Kế thừa HTTP

• máy chủ đơn giản dễ dàng, Apache cho sức mạnh công nghiệp

• sử dụng lại các phần mở rộng HTTP:

- xác thực (cơ bản, thông báo, )

- PICS = ghi nhãn nội dung

- JEPI = thanh toán điện tử

- PEP = phần mở rộng giao thức

• SSL để bảo mật

7.Mô hình hoạt động RTSP

8.Chức năng RTSP

truy xuất:phương tiện theo yêu cầu cho phương tiện liên tục

• đầu tiên, nhận mô tả bản trình bày

• unicast

• multicast, khách hàng chọn địa chỉ

• multicast, máy chủ chọn địa chỉ (NVOD)

• độc lập với định dạng tệp luồng tập hợp con hoặc kết hợp của➠

các tập tin

người tham gia hội nghị:"Mời" đến hội nghị, được kiểm soát bởi một số

Mọi người

Live streaming:khả năng thêm phương tiện

một phiên = trục thời gian duy nhất

+Điều khiển

Kiểm soát tổng hợp: một lệnh kiểm soát một số luồng➠

• nội dung có thể nằm trong tệp vùng chứa (QuickTime, wav, ASF, MPEG

luồng hệ thống, rtpdump , )

• trên một máy chủ

Kiểm soát mỗi luồng: mỗi luồng có lệnh riêng

• qua các tệp vùng chứa

• một số máy chủ

+RTSP: Tích hợp web

1 RTSP thiết lập và kiểm soát việc phân phối

2 RSVP dự trữ tài nguyên

3 RTP cung cấp dữ liệu

9.Phương pháp RTSP

Tùy chọn lấy các phương pháp có sẵn

Thiết Lập thiết lập giao thong

Thông Báo thay đổi mô tả của đối tượng phương tiện Diễn Tả lấy mô tả (cấp thấp) của đối tượng phương tiện Bắt Đầu bắt đầu phát lại, định vị lại

Ghi Lại bắt đầu ghi âm

Chỉnh sửa chuyển hướng máy khách đến máy chủ mới Tạm Ngừng tạm dừng giao hàng, nhưng vẫn giữ trạng thái Đặt thông số thiết bị hoặc điều

khiển mã hóa

Phá Bỏ loại bỏ trạng thái các lệnh có thể bị pipelined

+Thời gian RTSP

• thời gian chơi bình thường (NPT): giây, micro giây

• Dấu thời gian SMPTE (giây, khung)

• thời gian tuyệt đối (đối với các sự kiện trực tiếp) cho phép xác định thời gian tuyệt đối của các sự kiện: “Bắt đầu phát phim lúc 10: 05.34, lúc NPT = 10 giây” ➠

➠ đồng bộ hóa các máy chủ phân tán

• DSM-CC: một lệnh đang chờ xử lý

• RTSP: chỉnh sửa danh sách (phát 10-12, phát 15-20, ) ➠chỉnh sửa

+Yêu cầu tiêu đề

Chấp nhận

Chấp nhận mã hóa định dạng mô tả phương tiệnmã hóa định dạng phương tiện

Ngôn ngữ chấp nhận ngôn ngữ của

con người

Ủy quyền xác thực cơ bản và thông báo

Băng thông băng thông khách hàng có sẵn

Hội nghị định danh hội nghị

Từ

Nếu-Sửa đổi-Kể từ

Phạm vi

tên của người yêu cầu truy xuất có điều kiện phạm vi thời gian để chơi Người giới thiệu Chúng ta tới đây bằng cách nào nhỉ?

Tỉ lệ (thời gian chơi) / (thời gian thực)

Tốc độ

Đại lý người dùng tăng tốc độ giao hàngphần mềm

+Tiêu đề phản hồi

Vị trí chuyển hướng

Proxy-Authenticate xác thực cho

proxy

Công cộng

Thử lại sau

Người phục vụ

các phương pháp được hỗ trợ bận; quay lại sau

phần mềm máy chủ Thay đổi thẻ bộ nhớ cache

10.Các thuộc tính RTSP

+RTSP độ tin cậy

• nếu TCP, gửi yêu cầu một lần

• nếu UDP, truyền lại với RTT (ước tính: 500 mili giây)

• CSeq cho chuỗi yêu cầu

• Dấu thời gian để ước tính RTT

• nguyên tử: có thể đóng gói các yêu cầu vào PDU

• k bùn: xen kẽ dữ liệu cho TCP

+Mô tả RTSP

chứa luồng + thông tin khởi tạo [+ thông tin mạng]:

• Mô tả RTSP

• http, email,

• dòng lệnh

• được cập nhật qua ANNOUNCE; cả C-to-S và S-to-C

+Tiếp tục và tạm dừng

• một số phạm vi (≥ 1 PLAY) được xếp hàng đợi

• TẠM DỪNG chặn thời điểm đối sánh đầu tiên

• Tham số TIẾP TỤC:

Tỉ lệ: Tốc độ NPT l

Tốc độ: băng thông phân phối l

Vận chuyển: cho video gần theo yêu cầu

• tắt tiếng so với tạm dừng

• triển khai: hàng đợi lịch

+CHỈNH SỬA

• máy chủ nói với khách hàng: đi nơi khác

• Tiêu đề vị trí chứa URL

• cân bằng tải

• cần thực hiện TEARDOWN và SETUP

+GHI LẠI

• có thể sử dụng URL hoặc tạo riêng trả lại URL mới trong ➠

+Tương tác với RTP

• Phản hồi PLAY thông báo dấu thời gian RTP và số thứ tự

• cho phép loại bỏ các gói trước phá vỡ

+Gần video theo yêu cầu

• trong khu vực rộng, video theo yêu cầu không thể mở rộng

• gần theo yêu cầu, có định vị, tạm dừng

• nội dung phổ biến được phân phối 5 phút một lần

• RTSP CHƠI t! tham gia nhóm phát đa hướng thích hợp để • dễ dàng trong Internet: Nhóm phát đa hướng IP không có tín hiệu mạng➠

• có thể "bắt kịp" với nhóm

+Bộ nhớ đệm RTSP

• proxy bộ nhớ đệm của nội dung, không phải phản hồi RTSP

• ngoại trừ: DESCRIBE

• các tham số tương tự như HTTP:

không có bộ nhớ cache

công cộng

riêng tư

không biến đổi

only-if-cache

tối đa

tối thiểu phải xác thực lại yêu cầu trước,

proxy sau

không lưu vào bộ nhớ cache

ai cũng có thể lưu vào bộ nhớ cache chỉ người dùng cuối mới có thể lưu vào

bộ nhớ cache chuyển đổi không được phép chỉ khi proxy có nội dung ngoại trừ ngày hết hạn thời hạn sử dụng còn lại phải xác thực lại yêu cầu trước, proxy sau

+Phần mK rộng RTSP

• thêm tiêu đề, phương thức

• Yêu cầu tiêu đề cho các tiện ích mở rộng phải hiểu

+Tích hợp SIP và RTSP

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông khi đã đưa môn Điện tử công suất vào trong chương trình giảng dạy Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến giảng viên bộ môn Lê Hải Châu đã dạy dỗ, rèn luyện và truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian kỳ học vừa qua Trong lớp học của thầy,chúng em đã được tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích, học tập được tinh thần làm việc nghiêm túc, hiệu quả Đây thực sự là những điều rất cần thiết cho quá trình học tập và công tác sau này của cả nhóm

Thời lượng môn học không nhiều, mặc dù đã có cố gắng nhưng những hiểu biết và kỹ năng về môn học này của chúng em còn hạn chế Do đó bài báo cáo của chúng em có thể còn có những thiếu sót và những chỗ chưa chính xác, kính mong giảng viên bộ môn xem xét và góp ý giúp Bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!