Nghiên cứu thực nghiệm bộ đệm cho video

Nghiên cứu thực nghiệm bộ đệm cho video

KHOA KHOA H C & KỸ THU T MÁY TÍNH ỌC QUỐC GIA TP.HCM ẬT MÁY TÍNH

LU N VĂN T T NGHI P Đ I H C ẬT MÁY TÍNH ỐC GIA TP.HCM ỆP ĐẠI HỌC ẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ỌC QUỐC GIA TP.HCM

H I Đ NG Ộ ĐỆM ỒNG : H TH NG THÔNG TIN ỆP ĐẠI HỌC ỐC GIA TP.HCM

GVPB : Th.S Đ NG TR N TRÍ ẶNG TRẦN TRÍ ẦN TRÍ -o0o -

SVTH : Đ NG XUÂN HI U ẶNG TRẦN TRÍ ẾU (50700731)

Ngoài các tài li u tham kh o đ ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ược liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần c li t kê tôi xin cam đoan toàn b ph n ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ộ phần ần

nghiên c u và trình bày lu n văn đ u đ ứu và trình bày luận văn đều được ận văn đều được ều được ược liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần tôi th c hi n c ực hiện ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần d ưới sự hướng dẫn ực hiện ưới sự hướng dẫn i s h ng d n ẫn

c a th y Bùi Hoài Th ng ủa thầy Bùi Hoài Thắng ần ắng , không có b t kỳ s sao chép t các ngu n tài li u ất kỳ sự sao chép từ các nguồn tài liệu ực hiện ừ các nguồn tài liệu ồn tài liệu ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần

cũng nh các công trình nghiên c u khác ư ứu và trình bày luận văn đều được

N u có b t kỳ sai ph m nào, chúng tôi xin ch u trách nhi m tr ất kỳ sự sao chép từ các nguồn tài liệu ạm nào, chúng tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng ịu trách nhiệm trước Hội đồng ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ưới sự hướng dẫn c H i đ ng ộ phần ồn tài liệu

b o v , Ban ch nhi m khoa và Ban giám hi u Nhà tr ảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ủa thầy Bùi Hoài Thắng ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ường ng.

Tp.H Chí Minh, tháng 01 năm 201 ồn tài liệu 2

i

Sau mười bốn tuần thực hiện đề tài, bên cạnh sự nỗ lực của cá nhân, chúng tôi còn được nhận sự hỗ trợ nhiệt tình từ thầy cũng như các thành viên khác trong lớp Điều này đã giúp tôi rất nhiều trong việc bắt kịp tiến độ đã đề ra

và hoàn thiện hơn đề tài của mình.

Tôi xin được gửi lời cám ơn chân thành nhất đến thầy Bùi Hoài Thắng, giáo viên hướng dẫn trực tiếp đề tài Thầy cũng là người đã theo suốt, cung cấp tài liệu, cũng như góp ý, sửa chữa những sai sót của chúng tôi.

Tôi xin c m n quý th y cô và khoa Khoa H c & Kỹ Thu t Máy Tính đã ảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ơn quý thầy cô và khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính đã ần ọc & Kỹ Thuật Máy Tính đã ận văn đều được

t n tình gi ng d y và t o đi u ki n thu n l i cho chúng tôi h c t p, nghiên ận văn đều được ảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ạm nào, chúng tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng ạm nào, chúng tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng ều được ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ận văn đều được ợc liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ọc & Kỹ Thuật Máy Tính đã ận văn đều được

c u và th c hi n đ tài này ứu và trình bày luận văn đều được ực hiện ệu tham khảo được liệt kê tôi xin cam đoan toàn bộ phần ều được

Ngoài ra, tôi cũng không quên sự động viên, quan tâm và giúp đỡ của gia đình và bạn bè.

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2012

Sự phát triển nhanh chóng của các ngành khoa học, đặc biệt là ngành máy tính

đã góp phần rất lớn trong sự phát triển của nhiều linh vực kinh tế, xã hội, vănhóa… trong đó có sự phát triển của giáo dục Với sự phát triển của lĩnh vực côngnghệ thông tin thì hình thức học trực tuyến đang dần được quan tâm và phát triểnhơn, mặc dù hình thức này đã phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới nhưng vẫn còn rấthạn chế ở Việt Nam

ii

bảo vệ bản quyền video đang là một thách thức lớn.

Hiện nay, đa số các dịch vụ trình chiếu video trực tuyến đều sử dụng tập tintạm của hệ thống như một công cụ trung gian để trình chiếu tập tin video phía máykhách Như vậy thì các chương trình hỗ trợ download hiện nay như IDM,Flashget… có thể dễ dàng ghép nối và lưu trữ cái tập tin video đó lại trên máytính

Mục tiêu của đề tài là dùng bộ nhớ đệm (buffer) ớ phía máy khách làm công cụtrung gian để trình chiếu tập tin video Những đoạn video sau khi được chạy qua

sẽ được xóa khỏi bộ đệm để ngăn cản các chương trình hỗ trợ download có thể lưutrữ lại Về phía server, sẽ đưa kỹ thuật video caching vào hỗ trợ máy chủ đáp ứngvới số kết nối lớn, giải quyết vấn đề quá tải băng thông mạng và quá tải máy chủ,

để tăng tốc độ truyền tải video đến người dùng mà không hạn chế về dung lượnghay đường truyền, với những mạng dial-up cũng xem được video với chất lượngtốt mà không bị gián đoạn

iii

L I CAM ĐOAN ỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA I

L I C M N ỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ẢM ƠN ƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA II TÓM T T LU N VĂN ẮNG ẬT MÁY TÍNH III

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC IV

M C L C HÌNH ỤC LỤC ỤC LỤC V

M C L C B NG ỤC LỤC ỤC LỤC ẢM ƠN VI

CH ƯƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA NG I: GI I THI U Đ TÀI ỚI THIỆU ĐỀ TÀI ỆP ĐẠI HỌC Ề TÀI 1

1 Đặt vấn đề 2

2 Mục tiêu đề tài 2

3 Phương pháp thực hiện 2

4 Bố cục luận văn 2

CH ƯƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA NG II: NH NG CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ỮNG CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN 3

CH ƯƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA NG III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH ƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾU ỆP ĐẠI HỌC 5

1 Cơ sở lý thuyết 6

2 Công nghệ 6

CH ƯƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA NG IV: GI I QUY T BÀI TOÁN ẢM ƠN ẾU .7

1 Phân tích và thiết kế hệ thống 8

2 Thực hiện 8

CH ƯƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA NG V: ĐÁNH GIÁ K T QU ẾU ẢM ƠN 9

CH ƯƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA NG VI: K T LU N VÀ KI N NGH ẾU ẬT MÁY TÍNH ẾU Ị  11

CH ƯƠNG ĐÀO TẠO TỪ XA NG VII: TÀI LI U THAM KH O ỆP ĐẠI HỌC ẢM ƠN 13

iv

v

vi

CH ƯƠNG I: NG I:

GI I THI U Đ TÀI ỚI THIỆU ĐỀ TÀI ỆP ĐẠI HỌC Ề TÀI

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng I: GI I THI U Đ TÀI ỚI THIỆU ĐỀ TÀI ỆU ĐỀ TÀI Ề TÀI 1

1 Đ t v n đ ặt vấn đề ấn đề ề

Ngày này, việc trình chiếu Video trên các website trở nên rất phổ biến, bên cạnh đóviệc sử dụng bài giảng điện tử cho chương trình đào tạo từ xa cũng rất phù hợp, giúpnâng cao chất lượng và hiệu quả đào tạo Tuy nhiên, việc trình chiếu Video trực tuyếnhiện nay vẫn còn khá nhiều hạn chế: mặc dù ngày nay băng thông mạng đã được mởrộng nhưng đường truyền vẫn không thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càngtăng về lưu lượng truy cập, cũng như chất lượng Video; bản quyền của Video khôngđược đảm bảo vì người dùng dễ dàng sử dụng các chương trình tự động kết nối và tảiVideo về Việc xây dựng hệ thống hỗ trợ trình chiếu và quản lý để bảo vệ bản quyềncủa Video tuân thủ đúng luật áp dụng bảo vệ trách nhiệm cung cấp của các tổ chức uytín là thực sự cần thiết

2 M c tiêu đ tài ục tiêu đề tài ề

Mục tiêu của công trình là nghiên cứu và hiện thực một hệ thống ứng dụng videocaching theo mô hình client-server để hỗ trợ việc trình chiếu video trực tuyến

Ba vấn đề chính được quan tâm trong lĩnh vực trình chiếu Video là bảo vệ bảnquyền Video cho người cung cấp, nâng cao chất lượng trình chiếu Video cho người sửdụng và giảm tải cho máy chủ

Với tốc độ phát triển công nghệ thông tin tại Việt Nam, việc trình chiếu Video trựctuyến đang rất được quan tâm để đáp ứng nhu cầu học tập và giải trí của người dùng.Cũng như việc tích hợp bài giảng Video trực tuyến vào những hệ thống phục vụchương trình đào tạo từ xa của các trường đại học ngày càng trở nên phổ biến hơn Khi nghiên cứu và xây dựng công trình này, chúng tôi mong muốn thành quả củacông trình sẽ góp phần vào cuộc chiến chống vi phạm bản quyền trong lĩnh vực côngnghệ thông tin, cụ thể là bảo vệ bản quyền các Video Bên cạnh đó, là việc áp dụngmột giải pháp mới (video caching) nhằm đáp ứng được số lượng người dùng lớn hơntại một thời điểm, cũng như nâng cao chất lượng trình chiếu Video và đáp ứng tốt hơnnhu cầu học tập và giải trí của người dùng

3 Ph ương pháp thực hiện ng pháp th c hi n ực hiện ện

Đầu tiên, để hiểu về mô hình hoạt động của các ứng dụng trình chiếu Video, chúngtôi tiến hành tìm hiểu và thử nghiệm một số bộ giải mã (decode) Video mã nguồn mở.Hiện thực tác vụ đọc các tập tin Video có dung lượng nhỏ đưa vào bộ nhớ đệm, sau đóthử nghiệm việc trình chiếu tập tin lấy từ bộ nhớ đệm dựa trên các bộ giải mã đó, đểchọn ra một bộ giải mã phù hợp với mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu việc truyền nhận dữ liệu thông qua đường truyền mạng, để từ đó tiếptục mở rộng hệ thống theo mô hình client-server trên bộ giải mã được chọn Hiện thực

bộ quản lý dữ liệu và việc truyền tải dữ liệu ở cả hai phía hệ thống

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng I: GI I THI U Đ TÀI ỚI THIỆU ĐỀ TÀI ỆU ĐỀ TÀI Ề TÀI 2

Thử nghiệm việc trình chiếu tập tin Video ở phía client bắt đầu với một kết nối đếnserver, sau đó tăng dần số kết nối lên Nhận biết và giải quyết các xung đột xảy ra.Tiến hành phân tích kết quả trên dữ liệu thử nghiệm, để đề xuất số lượng kết nối phùhợp với từng chất lượng tập tin Video

Hiện thực và thử nghiệm các giải pháp caching trên server cho việc quản lý vàphân phối gói dữ liệu về máy khách, khi có nhiều yêu cầu từ phía máy khách

4 B c c lu n văn ố cục luận văn ục tiêu đề tài ận văn

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng I: GI I THI U Đ TÀI ỚI THIỆU ĐỀ TÀI ỆU ĐỀ TÀI Ề TÀI 3

1 Những giải pháp trình chiếu Video hiện tại

Đa số các dịch vụ trình chiếu video trực tuyến hiện nay đều sử dụng tập tin tạm của

hệ thống làm công cụ trung gian để trình chiếu video trực tuyến ở phía máy khách

5. Nh ng ững vấn đề còn tồn tại

Với những hệ thống trình chiếu Video hiện tại (ví dụ: Youtube, Megafun,…), dữliệu Video được tải trực tiếp về máy dưới dạng tập tin tạm trước khi được ghép lại đểtrình chiếu, nên với những người dùng ở những nơi có tốc độ mạng thấp (dial up)khoảng thời gian chờ đợi này khá dài khiến việc xem Video bị lắc (lag), chất lượngVideo kém

Bên cạnh đó, người dùng dễ dàng sử dụng những phần mềm hỗ trợ (ví dụ: InternetDownload Manager, FlashGet,…) để tải Video về máy để xem, sau đó lại đem Video

đó đăng tải lên mạng để chia sẻ bất hợp pháp Như vậy, hệ thống không thể kiểm soátđược bản quyền của Video và giảm tính tương tác liên tục của người dùng với hệthống (nhất là trong chương trình đào tạo từ xa, cần theo dõi thời gian hoạt động củangười dùng)

Ngoài ra, việc quản lý và phân phối dữ liệu video hiệu quả trở thành một tháchthức rất lớn Theo thời gian, dữ liệu và người sử dụng ngày càng nhiều có thể dẫn đếnvấn đề quá tải băng thông mạng và quá tải máy chủ

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng II: NH NG CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ỮNG CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN 5

1 C s lý thuy t ơng pháp thực hiện ở lý thuyết ết

1.1 Streaming Video

1.1.1 Streaming Video

Streaming Video là một phương thức để máy chủ đặc biệt cung cấp Video thôngqua Internet Streaming Video thường được sử dụng trong lĩnh vực giải trí hoặc dạyhọc, dùng để lưu trữ các tuyển tập các tập tin Video hoặc các bài học, cung cấp chongười dùng các tiện ích như tìm kiếm, liệt kê, và khả năng hiển thị hoặc hiển thị lại cácdữ liệu Video theo yêu cầu

Với các định dạng tập tin Video truyền thống, dữ liệu chỉ có thể hiển thị khi đãđược tải về (download) toàn bộ, vì vậy đối với các tập tin Video chất lượng cao códung lượng lớn thì công việc này sẽ tiêu tốn rất nhiều thời gian

- Streaming Video tiết kiệm thời gian cho người dùng bằng cách sử dụng các

công nghệ giải nén kết hợp với player hiển thị dữ liệu đồng thời trong lúc vẫntiếp tục download Quá trình này được gọi là buffering:

o Thay vì được gửi một lần duy nhất, dữ liệu streaming Video sẽ được truyền

đi thành các gói nhỏ

o Ban đầu player sẽ lấy về một phần chia nhỏ đó của dữ liệu Video trước khihiển thị, đồng thời trong lúc hiển thị các gói dữ liệu còn lại sẽ lần lượt đượclấy về để kịp cho việc hiển thị tiếp theo

- Streaming Video được thể hiện dưới hai dạng:

o Video theo yêu cầu (on demand): là các dữ liệu Video được lưu trữ trênmultimedia server và được truyền đến người dùng khi có yêu cầu, ngườidùng có toàn quyền để hiển thị cũng như thực hiện các thao tác (tua, dừng,qua …) với các đoạn dữ liệu này

o Video thời gian thực (live event): là các dữ liệu Video được convert trực tiếp

từ các nguồn cung cấp dữ liệu theo thời gian thực (máy camera, microphone,thiết bị phát dữ liệu Video…)

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH Ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾT VÀ CÔNG NGHỆ ỆU ĐỀ TÀI 7

1.1.2 Quá trình Video Streaming

Video Streaming là thuật ngữ dùng để nói về quá trình máy chủ cung cấp Videothông qua Internet Với Streaming, máy tính của người sử dụng không phải tải toàn bộVideo về cùng một lúc Để thực hiện việc tăng tốc độ lần tải về, tại bất kỳ thời điểmnào máy tính chỉ cần tải về một phần thông tin của Video.Với kỹ thuật này, chúng tacần một máy chủ đặc biệt kiểm soát việc cung cấp các nội dung Video Để bất kỳ phầnnào của đoạn Video được lưu trữ trên server có thể được truy cập bất kỳ lúc nào, hơn

là cần nó chờ để tải về trước khi truy cập nó

- Video Streaming:

o True Streaming: tín hiệu Video đến theo thời gian thực và hiện thị ngay lậptức cho người xem

o Download and Play: Sau khi tải toàn bộ Video về, sau đó phát Video

o Progressive Download and Play: Đây là công nghệ lai giữa hai công nghệtrên Trong công nghệ này, Video sẽ được chia nhỏ ra thành nhiều phần nhỏ;chương trình phát Video (player) sẽ hiện thị ngay những segment vừa đượctải về và lưu trữ dữ liệu đó ở ổ đĩa cục bộ của máy Khi tua lại những đoạnVideo mà đã tải về, Player sẽ lấy dữ liệu từ ổ đĩa cục bộ để tải lên

Video Streaming sử dụng các giao thức RTP, MMS, HTTP để truyền dữ liệu theodạng streaming qua mạng Internet, đồng thời sử dụng các chuẩn nén để giảm dunglượng dữ liệu, cung cấp khả năng nén dữ liệu tại nhiều mức nén, nhiều kích thước hiểnthị để có thể phù hợp với độ rộng băng thông của nhiều mạng truyền dẫn để tối ưu hoáviệc truyền dữ liệu qua mạng Cũng chính vì vậy việc truyền các Streaming Video quamạng sẽ phụ thuộc rất nhiều vào các sản phẩm phần mềm Video Streaming Server.Hiện nay, có rất nhiều chuẩn công nghệ Video streaming được phát triển bởi cácplayer khác nhau Cũng như có nhiều định dạng dữ liệu riêng với các chuẩn công nghệ

đó Các định dạng Video streaming chỉ giới hạn bởi các công ty dẫn đầu trong côngnghệ streaming: Các hãng này đều cung cấp các bộ công cụ trọn gói gồm VideoStreaming Server (lưu trữ, truyền phát dữ liệu theo các giao thức hỗ trợ ), VideoPlayer (hiển thị dữ liệu tại phía người dùng), và công cụ kiến tạo dữ liệu với các chuẩnnén

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH Ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾT VÀ CÔNG NGHỆ ỆU ĐỀ TÀI 8

1.1.3 Kiến trúc hệ thống Streaming

Khi hiện thực một hệ thống Streaming trên một mạng IP( hoặc một vài kỹ thuậtkhác), chúng ta cần đầu tư cho hệ thống một Streaming Server (có nhiệm vụ phân phốiStream cho mỗi thiết bị người dùng)

Streaming Server hoạt động sẽ lấy nội dung (những tập tin Video hoặc những tậptin khác trong hệ thống) và tạo Stream cho mỗi yêu cầu người dùng gửi đến NhữngStream này có thể hiện thực theo hai phương thức (mỗi phương thức được điều khiểnbởi cơ chế khác nhau) là unicast và multicast Phổ biến nhất hiện nay là cơ chế unicast.Chức năng thường được tích hợp trong Streaming Server là lưu trữ và phục hồi nộidung Công việc xử lý quan trọng của Streaming Server là tạo một gói tin cho mỗiStream theo thời gian thực Ngoài ra, Streaming Server còn phải giải quyết các yêu cầu

về mã hóa gói dữ liệu để đảm bảo tính bảo mật, nén dữ liệu để gửi đến những kênhStream có tùy chọn kết nối với tốc độ khác nhau Một vấn đề quan trọng khác trong hệthống mà nhóm nghiên cứu là phân tích dữ liệu và đưa ra giải thuật giải quyết vấn đềquản lý thiết bị Cache một cách hiệu quả trong Streaming Server

1.2 Cache

Với những hệ thống máy chủ trình chiếu Video trực tuyến hoặc cung cấp cho việctải về theo yêu cầu người dùng đang được sử dụng hiện nay, thì với mỗi yêu cầu củangười dùng đến - sẽ được máy chủ xử lý thông tin đảm bảo yêu cầu đó là hợp lệ đểthiết lập kết nối; tiếp sau đó, nó sẽ truy xuất đến ổ cứng (hoặc thiết bị lưu trữ cục bộ)

để truy xuất tập tin yêu cầu đó và gửi về cho người dùng Như chúng ta đều biết - tốc

độ truy xuất trên ổ cứng thường là khá chậm Bên cạnh đó, có những tập tin đượcnhiều người dùng cùng quan tâm trong một thời điểm (sai khác nhỏ về thời gian), việctruy xuất ổ cứng liên tục để truy xuất cùng một tập tin như cách thức làm việc hiện tại

là rất lãng phí và tốn kém cho máy chủ

Để giải quyết vấn đề này, ta đưa ra giải pháp sử dụng Cache Cache là một cơ chếlưu trữ tốc độ cao đặc biệt Cache – được hiểu theo nghĩa thường là nơi lưu trữ dữ liệunằm chờ ứng dụng hoặc phần cứng xử lý, nhằm mục đích tăng tốc độ xử lý Cache cóthể là một vùng lưu trữ của bộ nhớ chính hoặc một thiết bị lưu trữ tốc độ cao độc lập

Có rất nhiều loại Cache được biết đến hiện nay với những chức năng khác nhau như:Cache của CPU, Caching của Internet Browser, Caching của Oracle… Cụ thể ở đây ta

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH Ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾT VÀ CÔNG NGHỆ ỆU ĐỀ TÀI 9

quan tâm đến một cơ chế xử lý Video Caching ngay trên Server thay thế cho WebCaching quá tải hiện nay Việc đầu tư cho thiết bị Cache cộng với việc có một giảipháp quản lý Cache hiệu quả sẽ giảm tải rất nhiều cho máy chủ

- Cách thức hoạt động thông qua Cache:

o Dữ liệu được truy xuất từ ổ cứng được đẩy lên Cache

o Với mỗi yêu cầu từ người nhận gửi tới, máy chủ sẽ tìm kiếm dữ liệu đã tồntại trên Cache chưa để thực hiện tác vụ đẩy dữ liệu đó lên Cache; nếu đã tồntại thì dữ liệu từ Cache - thông qua quá trình xử lý dữ liệu sẽ được truyềntrực đến người dùng thông qua một Stream (bỏ qua giai đoạn truy xuất từ ổcứng)

o Cơ chế để quản lý dữ liệu trên Cache, quyết định dữ liệu nào được đưa vàoCache, hoặc loại bỏ ra khỏi Cache, chúng ta phải thông qua việc phân tích,khai phá thông tin truy xuất dữ liệu, cùng với những thử nghiệm những sốliệu thực tế để đưa ra một giải thuật quản lý Cache hợp lý – công việc nàycủa đề tài sẽ được nghiên cứu kỹ hơn trong giai đoạn luận văn

1.3 Các loại tập tin Video

Các tập tin Video thường thuộc 2 loại: codec, không codec Một số định dạng tậptin, chỉ cần nhìn vào đuôi tập tin ta biết được loại codec mà tập tin đó sử dụng như:WMV, RM, MOV… Hoặc các loại đuôi tập tin không chỉ định chính xác loại codectập tin nào như: MP4, AVI, MKV… Các loại tập tin trên đều là các container để chứanội dung, chúng ta thường phải sử dụng các trình media player để mở và đọc các tậptin đó để biết tập tin đó sử dụng loại codec nào để mã hóa

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH Ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾT VÀ CÔNG NGHỆ ỆU ĐỀ TÀI 10

Xem xét một số loại định dạng tập tin mà các website và các nhà cung cấp lớnthường hỗ trợ:

Định dạng Giới thiệu

 Tập tin ASF chỉ đặc tả cấu trúc của tập tin audio hay âm thanhđược truyển tải mà không chỉ rõ phương pháp mã hóa

 AVI là một sản phẩm của RIFF Dữ liệu của tập tin được chiatrong các khối, mỗi khối được xác định bởi một nhãn Khốiđầu tiên chứa dữ liệu về Video, những thông tin về chiều dài,chiều rộng, tỷ lệ khung Khối thứ 2 chứa dữ liệu thật sự củatập tin AVI Khối thứ 3 chứa các chỉ mục của các khối dữ liệutrong tập tin

FLV –

Flash Video

 Flash Video là một định dạng Video thường được dùng chonhững website chia sẻ như Youtube hoặc những website chiếuphim trực tuyến, được phát triển bởi AdobeSystem( Macromedia) Hỗ trợ 2 loại định dạng FLV và F4V

 Định dạng này có chất lượng chấp nhận được, trong khi kíchthước tập tin nhỏ, nên rất hiệu quả trong môi trường Internet.Phù hợp với hệ thống trình chiếu Video trực tuyến nói chung

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH Ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾT VÀ CÔNG NGHỆ ỆU ĐỀ TÀI 11

và hệ thống dạy học bằng Video nói riêng.

MP4 –

MPEG-4 Video

 Định dạng MPEG-4 là một tiêu chuẩn được phát triển bởiMoving Picture Experts Group, được sử dụng trên rất nhiềuđiện thoại và các thiết bị chơi Video (còn gọi là thiết bị chơiMP4)

 Tập tin WMV được thiết kế dùng cho ứng dụng luồng (thread)trên Internet Dung lượng tập tin WMV khá thấp nên dễ dàngtruyền tải trên mạng, tuy nhiên chấp lượng hình ảnh và âmthanh không thực sự tốt

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH Ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾT VÀ CÔNG NGHỆ ỆU ĐỀ TÀI 12

1.4 Gi i ải thu t “Lâu nh t ch a s d ng” ( ận văn ấn đề ư ử dụng” ( ục tiêu đề tài Least - recently - used LRU)

Gi i thu t “lâu nh t ch a s d ng” là m t trong nh ng gi i thu t v b đêmất chưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ột trong những giải thuật về bộ đêm ững giải thuật về bộ đêm ề bộ đêm ột trong những giải thuật về bộ đêm(cache) đưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm c s d ng ph bi n Nó lo i b nh ng m c ch a s d ng lâu nh t.ử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ổ biến Nó loại bỏ những mục chưa sử dụng lâu nhất ếu ại bỏ những mục chưa sử dụng lâu nhất ỏ những mục chưa sử dụng lâu nhất ững giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ất chưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm

Gi i thu t này yêu c u l u tr nh ng gì đầu lưu trữ những gì được sử dụng khi nào, nó rất tốn kém ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ững giải thuật về bộ đêm ững giải thuật về bộ đêm ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm c s d ng khi nào, nó r t t n kémử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ất chưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ốn kém

n u mu n ch c r ng thu t toán luôn luôn lo i b nh ng m c ch a s d ng lâuếu ốn kém ắng ằng thuật toán luôn luôn loại bỏ những mục chưa sử dụng lâu ại bỏ những mục chưa sử dụng lâu nhất ỏ những mục chưa sử dụng lâu nhất ững giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm

nh t.ất chưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm

Kỹ thu t chung đ hi n th c gi i thu t này là dùng m t bit tu i cho kh i dể hiện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ột trong những giải thuật về bộ đêm ổ biến Nó loại bỏ những mục chưa sử dụng lâu nhất ốn kém ững giải thuật về bộ đêm

li u và theo dõi kh i d li u lâu nh t ch a s d ng d a trên bit tu i đó.ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ốn kém ững giải thuật về bộ đêm ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ất chưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ổ biến Nó loại bỏ những mục chưa sử dụng lâu nhất

L u đ c a gi i thu t LRU đưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ồ của giải thuật LRU được biểu diễn trong hình 1 ủa giải thuật LRU được biểu diễn trong hình 1 ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm c bi u di n trong hình 1.ể hiện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ễn trong hình 1

V i gi i thu t LRU, m i t p tin trong b đ m c s d li u (cache database)ỗi tập tin trong bộ đệm cơ sở dữ liệu (cache database) ột trong những giải thuật về bộ đêm ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ơ sở dữ liệu (cache database) ở dữ liệu (cache database) ững giải thuật về bộ đêm ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ

sẽ có m t d u th i gian (time-stamp) đột trong những giải thuật về bộ đêm ất chưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ! ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm c gán giá tr khi đ a t p tin lên b đ mị khi đưa tập tin lên bộ đệm ưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ột trong những giải thuật về bộ đêm ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ

ho c tìm th y trong b đ m Đi u này làm tránh làm đ y b nh đ m (A) trongặng Xuân Hiếu ất chưa sử dụng” là một trong những giải thuật về bộ đêm ột trong những giải thuật về bộ đêm ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ ề bộ đêm ầu lưu trữ những gì được sử dụng khi nào, nó rất tốn kém ột trong những giải thuật về bộ đêm ện thực giải thuật này là dùng một bit tuổi cho khối dữ

th i gian ng n.! ắng

Ch ương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ng III: C S LÝ THUY T VÀ CÔNG NGH Ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ Ở LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ẾT VÀ CÔNG NGHỆ ỆU ĐỀ TÀI 13