Nghiên cứu một số chuẩn và các phần mềm mã nguồn mở liên quan video conference và mobile video conference

Nghiên cứu một số chuẩn và các phần mềm mã nguồn mở liên quan video conference và mobile video conference

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Sinh viên thực hiện:

nhau từ truyền miệng, gửi thư, điện báo, điện thoại,…Và mỗi hình thái mới xuấthiện đánh dấu một nấc thang phát triển, mở rộng hơn hiệu quả liên lạc của conngười cả về mặt thời gian lẫn mặt truyền đạt nội dung Nhưng sự xuất hiện củaInternet cùng với các công nghệ hiện đại trong tin học đã thật sự đánh dấu sự bướcphát triển bùng nổ sang thời đại thông tin của con người Đi kèm với bước pháttriển này là rất nhiều hình thức liên lạc và truyền đạt thông tin mới ra đời, làm ảnhhưởng mạnh mẽ đến cách thức mà con người liên lạc với nhau Ví dụ như chúng ta

đã thôi thường xuyên đến bưu điện để gửi thư viết tay cho nhau mà chuyển sang gửiemail, tin nhắn tức thời để tiết kiệm thời gian hơn; chúng ta có thể chọn lựa hoặc sửdụng điện thoại truyền thống hoặc chuyển sang hình thức điện thoại VoIP qua mạngInternet với chi phí sử dụng được giảm thiểu rõ rệt Và nếu trước đây chỉ vì khoảngcách xa xôi là trở ngại cho mong muốn được gặp mặt trò chuyện của chúng ta vớinhau thì với hạ tầng, công nghệ hiện đại ngày nay đã mang lại một giải pháp mớikhả thi cho vấn đề này: đó chính là hội nghị truyền hình qua mạng

Hội nghị truyền hình là một cách thức liên lạc hiệu quả, thế nhưng nó hầunhư vẫn chưa được sử dụng rộng rãi vì chi phí và yêu cầu về hạ tầng vẫn chưa phùhợp với khả năng của người dùng bình dân Một trong những yêu cầu về hạ tầngtrong hội nghị truyền hình là băng thông đường truyền mạng phải lớn vì để có thểtruyền được video thời gian thực

Trong thời gian thực hiện báo cáo này nhóm thực hiện xin chân thành cảm

ơn những ý kiến đóng góp, những giúp đỡ của các bạn cũng như giảng viên hướngdẫn, giảng viên giảng dạy

Mọi đóng góp tích cực nhóm thực hiện xin chân thành ghi nhận và cảm ơn!

Danh mục các bảng

Danh mục các hình, biểu đồ

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn

Chương 1 – HIỆN TRẠNG, MỤC TIÊU VÀ GIẢI PHÁP

1.1 Hiện trạng

Các hệ thống Video Conference hiện nay có mặt trên thị trường rất đa dạng.Đáng chú ý trên thị trường hiện nay phải kể đến các hệ thống như Skype Có rấtnhiều hệ thống đang được triển khai trên mạng cục bộ (LAN), mạng diện rộng(WAN), mạng Internet khá tốt, đặc biệt trong đó có nhiều hệ thống mã nguồn mở

Video Conference đang dần trở thành một nhu cầu phổ biến cho mọi người.Với nhu cầu tăng cao trong mọi mặt của đời sống, các cuộc gọi điện thoại chỉ có âmthanh đang dần không còn đáp ứng được các yêu cầu của con người nữa, trong khi

đó Video Conference mang lại những trãi nghiệm mới đầy hấp dẫn và giàu nội dungtrong các cuộc liên lạc Đặc biệt, trong thời đại thông tin ngày nay thì các lợi íchcủa Video Conference lại càng lớn hơn khi giúp chúng tiết kiệm thời gian, và chiphí cho các buổi hội họp

Cùng với sự phát triển của thiết bị công nghệ số, Smart Phone đang tăngmạnh về số lượng và chất lượng ngày càng được cải thiện rõ rệt Từ VideoConference, các nhà phát triển đang phát triển rất nhiều hệ thống mới dựa trên cơ sởVideo Conference đó là hệ thống Mobile Conference Đặc điểm mạnh của hệ thốngMobile Conference là tiện lợi, phổ biến đến ngay cho mỗi người dùng, giá thànhthấp (thường hệ thống free chỉ tốn phí về truyền dữ liệu)

Tuy nhiên hội nghị truyền hình là một trong những hệ thống thông tin liênlạc phức tạp và yêu cầu khắc khe nhất Một hệ thống phải được đảm bảo các điềukiện về các thiết bị thu nhận dữ liệu, sức mạnh xử lý, và đường truyền mạng đủ lớn

để chuyển các dữ liệu đa phương tiện thời gian thực nhanh chóng kịp thời đến cácđầu nhận ở xa Vì sự phức tạp và khắc khe trên mà các dịch vụ và sản phẩm hộinghị truyền hình hiện được cung cấp đều chỉ có thể đáp ứng nhu cầu người sử dụngtheo những tiêu chí khác nhau Ví dụ như các dịch vụ miễn phí cung cấp cho mọingười trên Internet thường chỉ hỗ trợ được các cuộc gọi video hai người tham gia do

giới hạn băng thông của người dùng Internet thường không cao Còn các hệ thốngchuyên dụng có thể cho số người cùng tham gia nhiều hơn, chất lượng hình ảnh tốthơn nhưng chi phí bỏ ra rất lớn, vì thế chỉ có các tổ chức hoặc doanh nghiệp lớnmới có khả năng tiếp cận các hệ thống này.

Với tiêu chí một hệ thống hội nghị truyền hình đủ tốt, quy mô vừa và nhỏ, và

có khả năng cho một nhóm nhỏ người cùng tham gia, hiện ta có một giải pháp sẵn

có và chi phí thấp là dựa trên các phần mềm nguồn mở Các hệ thống này tận dụngđược các điều kiện sẵn có phổ biến hiện nay như các máy tính cá nhân, điện thoại diđộng có hỗ trợ hệ điều hành mới (smart phone), các webcam, loa, microphone vàđường truyền LAN hoặc Internet Chúng ta chỉ cần lựa chọn các giải pháp phầnmềm thích hợp và tùy biến chúng cho phù hợp với nhu cầu sử dụng của chúng ta.Tuy nhiên, sử dụng giải pháp phần mềm nguồn mở cũng có những hạn chế và khókhăn riêng, đó là việc tùy biến các hệ thống nguồn mở là việc không đơn giản, cáccông nghệ được sử dụng trong chúng cũng thường kém hơn các phần mềm thươngmại và nguồn đóng, nhiều dự án đã hoàn thành và không còn tiếp tục phát triển bởilập trình viên, nên chỉ có thể chạy trên những hệ thống nhất định, gặp vấn đề lớn vềtương thích với hệ thống mới hay xử lý các lỗi phát sinh Việc này đòi hỏi đội ngũphát triên hệ thống cần phải có kiến thức chuyên môn sâu rộng để có thể xây dựngmột hệ thống hiệu quả

1.2 Mục tiêu thực hiện

Mục tiêu hướng đến của đề tài này là tìm hiểu một số hệ thống mã nguồn mở

về Video Conference cũng như các hệ thống về Mobile Conference Để thực hiệnđược mục tiêu này, nhóm cần phải thực hiện cài đặt một số hệ thống mã nguồn mởVideo Conference, Mobile Conference Tìm hiểu một số chuẩn về audio, video,chuẩn truyền, băng thông được tích hợp phổ biến trong các hệ thống này

1.3 Một số giải pháp đang phổ biến hiện nay

Về hệ thống Video Conference: Có các dự án như h323plus, OpenVCS, đặcbiệt là Open MCU, các hệ thống này khi mở rộng có thể thể tích hợp thành hệ thốngMobile Conference

Về các phần mềm Client hiện nay có rất nhiều lựa chọn, nhưng với mỗi hệthống Server các Client này phải có những giải pháp tích hợp cụ thể mới có thể hoạtđộng tốt Nhóm sẽ trình bày các hệ thống cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến việccài đặt, sử dụng trong quá trình hoàn thành báo cáo này

Chương 2 – CÁC CHUẨN TRONG VIDEO CONFERENCE

2.1 Tổng quan về Video Conference

Hội nghị truyền hình khác với điện thoại có chức năng video ở chỗ nóđược thiết kế để phục vụ cho một cuộc họp hoặc hội nghị hơn là cho mụcđích sử dụng cá nhân

2.1.2 Lịch sử

Vào những năm 80 của thế kỷ XX, Hội nghị truyền hình đã mở ra mộthướng mới cho thế giới trong việc trao đổi thông tin khi các đối tượng cầngiao lưu ở các vị trí khác nhau mà không có khái niệm về mặt địa lý Khácvới các phương tiện trao đổi thông tin khác như điện thoại, dữ liệu, Hội nghịtruyền hình cho phép mọi người tiếp xúc với nhau, nói chuyện với nhauthông qua tiếng nói và hình ảnh bằng hình ảnh trực quan Việc sử dụng côngnghệ hội nghị truyền hình, cho thấy hiệu quả sử dụng của nó đã đem lại lợiích hiệu quả kinh tế rõ rệt, ứng dụng truyền hình cho việc giao lưu, gặp gỡ,hội nghị, hội thảo, đào tạo, chăm sóc sức khỏe từ xa trong ngành y tế, các

lĩnh vực khác trong nền kinh tế là sự hợp tác, nghiên cứu và phát triển khôngngừng đã đem lại lợi ích và hiệu quả kinh tế vô cùng to lớn cho xã hội.

1 Thế hệ đầu tiên của hệ thống thiết bị hội nghị truyền hình được thực hiện qua mạng kỹ thuật số đa dịch vụ ISDN dựa trên tiêu chuẩn H.230 của Tổ chức ITU.

2 Thế hệ thứ hai của hệ thống thiết bị hội nghị truyền hình ứng dụng cho máy tính cá nhân và công nghệ thông tin, và vẫn dựa vào mạng ISDN và các thiết bị mã hoá/giải mã, nén/giải nén -

CODEC;

3 Thế hệ thứ ba của hệ thống thiết bị hội nghị truyền hình ra đời trên cơ sở mạng cục bộ (LAN) phát triển rất nhanh và có mặt ở khắp mọi nơi trên thế giới.

Công nghệ hiện đại nhất hiện nay của hệ thống thiết bị hội nghị truyềnhình là sử dụng theo tiêu chuẩn công nghệ H.323 qua giao thức IP Khi côngnghệ HD (High Definition) chính thức ra nhập thị trường Với chất lượnghình ảnh rõ nét gấp 10 lần so với chuẩn SD (Standard Definition), độ phângiải hình ảnh đạt đến 720p, nén Video chuẩn H.264, âm thanh AAC-LD, hộinghị truyền hình HD thực sự thoả mãn được nhu cầu “giao tiếp ảo” Côngnghệ HD giúp các các tổ chức, doanh nghiệp thay thế các cuộc họp dày đặcbằng những cuộc họp trực tuyến

2.1.3 Công nghệ

Công nghệ lõi được sử dụng trong một hệ thống hội nghị truyền hình

là công nghệ nén các luồng audio và video số thời gian thực Các phần cứng

và phần mềm thực hiện việc nén này được gọi là một codec (coder/decoder)

sẽ được đề cập chi tiết hơn ở phần tiếp sau

Giải pháp hội nghị truyền hình dựa trên công nghệ IP với sự hỗ trợnhiều giao thức (H.320, H.323, SIP, SCCP) cho phép triển khai hệ thống Hộinghị truyền hình tiên tiến nhưng vẫn tận dụng được cơ sở hạ tầng có sẵn

Các thiết bị cần thiết cho một hệ thống hội nghị truyền hình bao gồm:

• Video đầu vào: video camera hoặc webcam;

• Video đầu ra: màn hình máy tính, truyền hình hoặc máy chiếu;

• Âm thanh đầu vào: micro, CD/DVD, cassette player, hoặc bất kỳnguồn nào của ổ cắm âm thanh preamp;

• Âm thanh đầu ra: loa phóng thanh đi kèm với các thiết bị hiển thịhoặc điện thoại;

• Truyền dữ liệu: số điện thoại mạng hoặc tương tự, LAN hoặc Internet

2 Hệ thống máy tính: thường biết đến với các hệ thống xây dựngdựa vào các thiết bị có sẵn đã được hỗ trợ trên máy vi tính đượcdùng qua các phần mềm Các hệ thống máy tính hiện nay đangđược triển khai nhiều trên chuẩn H.323

- Đào tạo từ xa trong giáo dục

- Chuẩn đoán bệnh từ xa trong y tế

- Hoặc hội họp và xử án từ xa

Ngoài ra, đây cũng là một phương tiện liên lạc từ xa hiệu quả chongười bị tật hoặc mất khả năng nghe hoặc nói Vì thông qua hình ảnh video

được truyền đi, họ có thể trao đổi với nhau bằng ngôn ngữ dấu hiệu, điều màtrước đây các hình thức liên lạc chỉ có âm thanh không làm được.

2.2 Chuẩn Audio, Video, Nén

Các chuẩn Audio, Video, Nén đôi khi được gọi chung là các bộ Codec

Trong phạm vi ứng dụng cho hội nghị truyền hình, codec thường được dùngcho hai nhiệm vụ chính:

- Chuyển đổi tín hiệu tuần tự thu từ các thiết bị đầu vào sang tín hiệu số vàngược lại Quá trình này được gọi là số hóa (digitisting), được thực hiện bởicác coder-decoder

- Chuyển dữ liệu số ở dạng này sang dạng khác nhằm làm giảm dung lượngcho việc lưu trữ hoặc truyền gửi Quá trình này gọi là nén dữ liệu, và nó liênquan đến các compressor-decompressor

Codec có thể là phần cứng hoặc phần mềm Một thiết bị codec phần cứngthường đóng gói nhiều chức năng khác nhau như bao gồm cả quá trình số hóa, nén

dữ liệu, và/hoặc dùng cho cả audio và video Các codec phần mềm thì lại thườngphân biệt rõ cho các quá trình khác nhau, ví dụ như G.722 dùng nén audio, H.261dùng để nén video, Vì vậy các thiết bị codec thường đươc miêu tả đặc tính dínhlíu đến một vài phần mềm codec riêng biệt

2.2.1 Chuẩn Audio:

Một vài chuẩn đang được sử dụng phổ biến trong Video Conferencetrên thị trường hiện nay như: G.711, G.729, G.723.1, GSM 06.10, Speex,iLBC… hầu hết chúng được lấy mẫu tần số đầu vào từ 8kHz lấy mẫu tại 16bits (giảm thiểu tiếng ồn rất tốt)

Để đánh một chuẩn âm thanh có tốt hay không chúng ta có thể sửdụng MOS (Mean Opinion Score) được quy định theo chuẩn của ITU-T làP.800 và P.830 Hiện thực hóa nó ta có bảng đánh từ mức 1-5 ứng với cácgiá trị từ Bad- Excelent.

và Nhật Bản

G.711 sử dụng nén logarit, thực hiện ép mỗi mẫu từ 16-bit thành 8bit do

đó đạt được tỉ lệ nén 1:2 Kết quả là bitrate cho một hướng (truyền hoặcnhận) là 64 kbit/s, do đó cuộc gọi sẽ tiêu tốn 128 kbit/s (cộng với chi phícho các gói tin) thì đây là một chuẩn tiêu tốn khá nhiều so với các chuẩnkhác

G.711 là codec tự do, vì vậy được sử dụng mà không cần phải được cấpphép sử dụng, được sử dụng rộng rãi trong VoiIP Vì bitrate khá cao nênchất lượng âm thanh được đánh giá rất tốt MOS của G.711 là 4,2

 G.729

G.729 là một codec có yêu cầu băng thông thấp nhưng cung cấp chấtlượng âm thanh tốt (MOS = 4,0) Các codec mã hóa âm thanh trongkhung, mỗi khung dài 10 mili giây Với tần số lấy mẫu 8 kHz, 10 mskhung chứa 80 mẫu âm thanh Các thuật toán mã hóa để mã hóa mỗikhung hình đến 10 byte, do đó tốc độ bit kết quả là 8 kbit/s cho mộthướng, vì vậy chi phí tiêu tốn cho cuộc gọi chưa kể đến chi phí gói tin chỉkhoảng 16 kbit/s.

Khi được sử dụng trong VoIP, chúng ta thường gửi 3-6 G.729 khung hìnhtrong mỗi gói

Tuy nhiên G.729 là codec thương mại, phải tốn chi phi cấp phép

Có một biến thể dành cho cấu hình thấp của G.729 là G.729a

 G.723.1

G.723.1 là kết quả của một cuộc thi mà ITU công bố với mục đích đểthiết kế một codec mà sẽ cho phép các cuộc gọi trên 28,8 và 33 kbit/sthông qua kết nối modem Có hai giải pháp rất tốt và ITU đã quyết định

sử dụng cả hai Do đó, chúng ta có hai biến thể của G.723.1 Cả hai đềuhoạt động trên khung âm thanh của 30 mili giây (tức là 240 mẫu), nhưngcác thuật toán khác nhau Bitrate của phiên bản đầu tiên là 6.4 kbit/s vàMOS là 3,9 Bitrate của các biến thể thứ hai là 5,3 kbit/s với MOS = 3,7.Các khung mã hóa cho hai phiên bản là 24 và 20 byte dài, tương ứng.G.723.1 là một codec được cấp phép, các bằng sáng chế mới nhất baogồm dự kiến sẽ hết hạn vào năm 2014

 GSM 06.10 (GSM Full Rate)

GSM 06.10 là một codec được thiết kế bởi ETSI - Viện Tiêu chuẩn Viễnthông châu Âu để sử dụng trong các mạng di động GSM Phiên bản nàycủa các codec GSM có thể được sử dụng tự do, do đó bạn thường sẽ tìm

thấy nó trong mã nguồn mở ứng dụng VoIP Các codec hoạt động trênkhung âm thanh dài 20 mili giây (tức là 160 mẫu) và nó nén mỗi khunghình đến 33 byte, do đó tốc độ bitrate là 13 kbit/s (để được chính xác,khung mã hóa chính xác là 32 và 1/2 byte, do đó 4 bit được sử dụng trongmỗi khung hình) MOS của codec này là 3,7.

 Speex

Speex là một nguồn giải mã bản quyền miễn phí mở được thiết kế bởiQuỹ Xiph.org Nó được thiết kế để làm việc với tốc độ lấy mẫu 8 kHz, 16kHz, và 32 kHz và có thể nén tín hiệu âm thanh để bitrate từ 2 đến 44 kbit/ s Để sử dụng trong điện thoại VoIP, sự lựa chọn thông thường nhất làkHz (biên độ hẹp) với 8

 iLBC

iLBC (internet Low Bit Rate Codec) là một codec miễn phí được pháttriển bởi Global IP Solutions Các codec được định nghĩa trongRFC3951 Với iLBC, bạn có thể chọn để sử dụng hoặc 20 ms hoặc 30 mskhung hình và tương ứng bitrate là 15,2 kbit/s và 13,33 kbit/s Giống nhưSpeex và GSM 06.10 bạn sẽ tìm thấy iLBC trong nhiều nguồn ứng dụngVoIP mở

Một so sánh khác về các codec Audio dựa vào độ trễ trung bình là 60mili giây âm thanh Kết quả được ghi nhận như sau:

Bảng 2.3 So sánh về codec Audio vào độ trễ trung bình 60 ms

Codec Bitrate Lý thuyết [kbit/s] Số khung hình trong mỗi 60 ms âm thanh Bitrate thực tế [kbit/s]

2.2.2 Chuẩn Video

Trong hệ thống hội nghị truyền hình, việc nén video là quá trình quantrọng Vì video là loại dữ liệu tiêu tốn dung lượng nhiều nhất, cho nên các hệthống hội nghị truyền hình cần phải có các giải pháp nén video thật hiệu quả

để làm giảm lượng băng thông cần thiết càng thấp càng tốt

Ta có hình sau miêu tả hoạt động của Codec Video:

Hình 2.1 Miêu tả hoạt động của Codec Video

Việc nén video có thể thực hiện bằng nhiều cách tương ứng với nhiềutầng khác nhau, mỗi tầng sau phức tạp hơn nhưng mang lại hiệu quả caohơn:

H.261, H.263 và H.264 là các loại chuẩn codec nén và giải videođược đưa ra bởi tổ chức ITU, thường được sử dụng trong các hệ thống hộinghị truyền hình H.263 là chuẩn nén video ra đời sau, có độ phức tạp vàhiệu quả gấp đôi H.261 Và tương tự H.264 lại ra đời sau H.263 có độ phứctạp cao hơn và hiệu quả cao hơn Tuy nhiên cần lưu ý rằng chúng chỉ là các

tiêu chuẩn quy định cho quá trình xử lý video, khi cài đặt thì mỗi codec cụthể có thể được xây dựng với các thuật toán khác nhau.

Dưới đây ta có hình miêu tả sự phát triển của các chuẩn Codec Video:

Hình 2.2 Miêu tả sự phát triển của chuẩn Codec Video

Ngoài ra, độ phân giải video (hay kích thước khung hình video) dùngcho hội nghị truyền hình cũng được thiết lập tiêu chuẩn Độ phân giải cơ bảnnhất là định dạng CIF cùng với một số độ phân giải khác có liên quan nhưQCIF (¼ x CIF), 4CIF (4 x CIF),…

Ta có thể so sánh các chuẩn độ phân giải qua bảng dưới đây:

Bảng 2.4 So sánh các chuẩn độ phân giải

Định dạng Giải nghĩa Độ phân giải (đơn vị pixel)

Một hình ảnh cho thấy sự khác biệt về chất lượng giữa các chuẩn dựatheo định dang QCIF với tốc độ 10 frame/s

Hình 2.3 Sự khác biết về chất lượng giữa các chuẩn theo định dạng QCIF với tốc

độ 10 khung hình/ giây

• H.261

H.261 là một codec video hội nghị tiêu chuẩn Như vậy, nóđược tối ưu hóa cho tốc độ dữ liệu thấp và chuyển động tương đốithấp

Video của thuật toán mã hóa được thiết kế để vận chuyển bằng

cách sử dụng Real-time Transport Protocol (RTP) Hoạt động trong

thời gian thực với sự chậm trễ hạn chế.Tốc độ bit truyền là bội số của

64 kbit/s Được ITU-T khuyến nghị năm 1990 Sử dụng thuất toánnén từng khung ảnh

 Bit rate

Bitrate nằm trong khoảng từ 64Kbps đến 1920Kbps

 Chuẩn hình ảnh:

CIF (Common Intermediate Format) – NTSC & PALQCIF (Quarter Common Intermediate Format)

Bảng 2.5 Bảng thông tin về chuẩn H.261

Tại 29,97 khung hình mỗi giây tỉ lê 4:2:0 với hệ màu (Y: CB:CR)

 Ưu điểm:

- H.261 được tối ưu hóa cho tốc độ dữ liệu thấp

- H.261 có một thành phần nén thời gian mạnh mẽ, vàhoạt động tốt nhất trên phim, trong đó có rất ít thay đổigiữa các khung hình

 Nhược điểm:

- Chất lượng không tốt bằng H.263

- Hoạt động không tốt trên các mấy cấu hình thấp

• H.263

H.263 là một tiêu chuẩn do ITU-T ban hành

Các thuật toán mã hóa của H.263 là tương tự như được sử dụngbởi H.261, tuy nhiên với một số cải tiến và thay đổi để cải thiện hiệusuất và khôi phục lỗi Một nửa điểm ảnh chính xác được sử dụng để

bồi thường chuyển động trong khi H.261 sử dụng chính xác điểm ảnhđầy đủ và một bộ lọc vòng lặp Một số phần của cấu trúc phân cấp củadatastream đang tùy chọn, do các codec có thể được cấu hình cho mộtdatarate thấp hơn hoặc phục hồi lỗi tốt hơn Hiện nay có bốn lựa chọnthương lượng tùy chọn bao gồm để cải thiện hiệu suất: Vectors không

bị giới hạn chuyển động, cú pháp dựa trên mã hóa số học, dự đoántrước, và phía trước và phía sau khung dự đoán tương tự như MPEGgọi là PB khung

H.263 hỗ trợ năm định dạng Ngoài QCIF và CIF đã được hỗtrợ bởi H.261 còn có SQCIF, 4CIF, và 16CIF

Bảng 2.6 Thông tin về chuẩn H.263

Picture Formats Supported

Picture

format Luminance pixels Luminance lines support H.263

Uncompressed bitrate (Mbit/s)

10 frames/s 30 frames/s Grey Colour Grey Colour

- H.263 được tối ưu hóa cho tốc độ dữ liệu thấp

- Chất lượng nói chung là tốt hơn so với H.261

- H.263 có một thành phần nén thời gian mạnh mẽ, và hoạt độngtốt nhất trên phim, trong đó có rất ít thay đổi giữa các khunghình

 Nhược điểm:

- H.263 là bộ xử lý chuyên sâu

- Hoạt động không tốt trên các mấy cấu hình thấp

• H.264

H.264 có tên quốc tế là H.264/MPEG-4 AVC (Part 10), còn đượcbiết đến với tên là MPEG-4 AVC (Part 10) được công bố vào năm2004.

Các đặc tính được chú ý của H.264 như là:

- Hiệu suất nén cao: Giảm trung bình 50% trên thực tế so với cácchuẩn khác (Bitrate của H.264 sẽ giảm 50% so với bitrate củachuẩn khác, tuy nhiên chất lượng hình ảnh là như nhau)

Nhiều kỹ thuật nén tiên tiến được áp dụng

Tiên tiến trong dự đoán nội khốiCách ly chuyển động mạnh mẽ (4x4, độ phân giải ¼-pel)Nhiều khung hình tham chiếu

Dự đoán trọng số - BiBối cảnh thích ứng VLC / BAC

- Sự chính xác trong giải mã: Sử dụng thuật chuyển đổi số nguyên

- Cải thiện chất lượng hình ảnh: Sử dụng bộ lọc Deblocking trongvòng lặp

- Thân thiện với hệ thống mạng: NAL (Sử dụng tầng trừu tượng),cải tiến ứng phó với các lỗi

 Ưu điểm:

- H.264 cung cấp chất lượng hình ảnh đáng kinh ngạc ở mức dữliệu một phần tư đến một nửa kích thước của các định dạngvideo trước

- H.264 cung cấp tốc độ bit thấp hơn đáng kể và chất lượng hìnhảnh tốt hơn so với MPEG-2, MPEG-4 hoặc H.263 +

- Nó hiệu quả hơn 2 lần so với MPEG-4 và kích thước tập tinnhỏ hơn so với MPEG-2 3 lần

- Nó rất dễ dàng để tích hợp và bao gồm nhiều định dạng hìnhảnh Do đó được sử dụng trong phân khúc ứng dụng lớn

 Nhược điểm:

- H.264 đòi hỏi thời gian dài hơn mã hóa

- Chi phí cho phần cứng cũng là một điểm hạn chế

- Thỏa thuận cấp phép phức tạp

2.3 Chuẩn truyền H.323

Chuẩn H.323 cung cấp một cơ sở cho các cuộc liên lạc audio, video,

và dữ liệu khác xuyên qua các mạng nền tảng IP, bao gồm cả Internet Bằngcách tuân theo H.323, các sản phẩm và các ứng dụng đa phương tiện từ nhiềunhà sản xuất có thể hoạt động tương tác với nhau, cho phép người dùng liênlạc với nhau mà không có sự lo lắng về tính tương hợp H.323 là chìa khóa

cơ bản cho các sản phẩm dựa trên mạng chuyển gói cho các ứng dụng dànhcho người tiêu dùng bình thường, doanh nghiệp, giải trí và chuyên nghiệp

H.323 là một tập các khuyến nghị từ tổ chức InternationalTelecommunication Union (ITU), thiết lập các tiêu chuẩn cho các cuộc liênlạc đa phương tiện trên mạng chuyển gói ở các quy mô khác nhau như LAN,WAN, hoặc Internet Bản đặc tả kỹ thuật H.323 được thông qua vào năm

1996 bởi ITU Và hiện tại phiên bản mới nhất là phiên bản thứ 7 được thôngqua vào năm 2009 H.323 có một giới hạn rộng bao gồm công nghệ cho cácthiết bị riêng lẻ và các máy tính cá nhân được tích hợp cũng như các hội nghịđiểm – điểm và đa điểm Nó còn đưa ra cách giải quyết cho việc điều khiểncuộc gọi, quản lý đa phương tiên, và quản lý băng thông cũng như các giaodiện giữa mạng chuyển gói và các mạng lưới làm việc khác

H.323 là một phần của một chuỗi lớn hơn các tiêu chuẩn liên lạc, thứcho phép thực hiện hội nghị truyền hình xuyên suốt qua giới hạn của cácmạng làm việc khác nhau Được biết đến là H.32X, chuỗi các tiêu chuẩn nàybao gồm H.320 và H.324, hai chuẩn giải quyết các cuộc liên lạc tương ứngtrên mạng ISDN và PSTN

2.3.1 Chuẩn H.323:

Chuẩn H.323 có một số đặc điểm như sau:

- Khả năng quản lý băng thông cho phép họ có thể giới hạn cả số kếtnối đồng thời và cả tổng dung lượng cho các phương án của H.323 Mỗi đơn

vị đầu cuối của H.323 có thể điều khiển thông lượng của mình ở những tiểuban hội nghị cụ thể.

- Khả năng tác động qua lại giữa các mạng cho phép các thành viêntham gia hội nghị trong các mạng không đồng nhất ví dụ; IP và ISDN, IP vàPSTN

- Chuẩn H.323 không phụ thuộc trực tiếp vào bất cứ phần cứng hay hệđiều hành nào, nên có thể triển khai rộng rải trên nhiều giải pháp như PC haycác sản phẩm chuyên dụng

- H.323 có thể hỗ trợ hội nghị cho 2,3 hay nhiều bộ đầu cuối màkhông cần đến bộ quản lý kết nối đa điểm (Multipoint conrtol unit) Khảnăng kết nối đa điểm có thể được bao gồm trong các thành phần của hệthống

- H.323 cho phép hội nghị có thể triển khai với các điểm đầu cuối cónhiều khả năng khác nhau Ví dụ một trong những người tham gia có thể sửdụng đâù cuối chỉ có khả năng thu âm thanh, trong khi đó những thành viênkhác có thể có các khả năng truyền/nhận cả số liệu và hình ảnh

H.323 là một giao thức truyền audio, video và dữ liệu thời gian thựcqua mạng chuyển mạch gói Những mạng loại này bao gồm mạng IP ( baogồm cả Internet), các mạng cục bộ trao đổi gói tin Internet, các mạng doanhnghiệp, mạng đô thị và mạng diện rộng H.323 cũng có thể áp dụng truyềnthông đa điểm- đa phương tiện Kỹ thuật này cung cấp nhiều dịch vụ ứngdụng theo nghĩa là nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng dành chokhách hàng, doanh nghiệp và giải trí H.323 là một thành phần cốt lõi nhằmđảm bảo sự tương thích giữa các ứng dụng đa phương tiện từ xa và các dịch

vụ kỹ thuật thế hệ thứ 3.Chuẩn H.323 được nhóm nghiên cứu thuộc ITU-Tđặc tả.Chuẩn nguyên thủy đuợc biết đến từ năm 1996 và các phiên bản nângcấp cho đến phiên bản 6, đã được phát triển trong nhiều năm cải tíến

H.323 sử dụng những thủ tục logical chanel signaling của chuẩnH.245, trong đó nội dung của mỗi chanel được định nghĩa mỗi khi chanel đó

mở Những thủ tục này được tạo ra nhằm điều chỉnh các thông số của bêngửi và bên nhận, thiết lập cuộc gọi, trao đổi thông tin, call proceeding vàcách thức mã hóa và giải mã cuộc gọi Lấy ví dụ, khi có một cuộc gọi xuấtphát từ Internet, các hai trạm gọi phải thương lượng với nhau để thống nhấtbên nào sẽ điều khiển, do đó chỉ trạm đó có thể gửi các thông điệp điềukhiển Một điểm quan trọng là khả năng …, để những thông tin không đượctruyền đi nếu chúng không thể được bên nhận quản lý

Chuẩn này định nghĩa một số lớn những đặc tính và chức năng.Một sốđặc tính và chức năng là thật sự cần thiết nhưng một số khác là tùychọn.H.323 định nghĩa nhiều chức năng Các chức năng cũng định nghĩanhững thành phần sau:

có thể cũng cung cấp truyền thông audio kèm theo video, hoặc audio kèm dữliệu, hoặc cả ba

Các H.323 terminal có thể cung cấp các giao diện thiết bị người dùng(user equipmemt interfaces), các kỹ thuật audio và video CODEC, các giaothức dữ liệu T.120, các khả năng của MCU và các thành phần RAS(Registration/ Admission/ Status) của H.225 vốn là một giao thức được sửdụng để truyền thông với GateKeeper.

a Giao diện thiết bị người dùng

Là tập các thiết bị như máy quay camera, màn hình, microphones, loa

và các ứng dụng dữ liệu với các giao diện tương ứng của chúng

b Audio Codec:Mỗi thiết bị đều có một audio codec, để mã hóa và giải

mã các tín hiệu âm thanh (G.711), và chúng có thể truyền/nhận theo a-law và µ-law.Ngoài ra, một terminal có thể gửi nhiều kênh audio đồng thời, chẳng hạn như đểtruyền hai ngôn ngữ khác nhau

c Video Codec Trong H.323 terminal là không bắt buộcphải có

d Data chanel: Một hoặc nhiều data chanel là không bắtbuộc phải có Chúng có thể theo một hướng hoặc cả hai

e Reception Path latency: nó bao gồm thời gian trễ được thêm vào các gói tinnhằm đảm bảo sự đồng bộ hóa, và để xem xét sự trồi sụt của các gói tin đến Thôngthường, kỹ thuật này không được sử dụng để truyền nhưng lại được sử dụng choviệc nhận, nhằm đạt tới sự đồng bộ giữa chuyển động của môi và tín hiệu âm thanhtrong một phiên hội thảo từ xa

f System control Unit: Cung cấp khả năng signaling cho terminal Có 3 chứcnăng khác nhau: H.245 Control function H.225 call signaling function và RASsignaling function

• H.245 Control function: H.245 logical chanel được sử dụng để nhận các

message từ đầu cuối này đến đầu cuối kia trong giao thức H.323 Nó chịu tráchnhiệm thương lượng về băng thông, thiết lập và hủy bỏ các kênh logic và gửi đi các

thông điệp điều khiển dòng Trong mỗi cuộc gọi, có thể có một số kênh logic thuộccác kiểu (audio, video, hoặc data), nhưng chỉ có một kênh logic điều khiển dòng, làkênh 0.

• H.225 Call signaling function: Nó sử dụng một kênh logic để truyền nhận

các thông điệp thiết lập và chấm dứt các phiên giữa hai điểm H.323 Các kênh nàyđộc lập với các kênh điều khiển trong H.245 Các thủ tục đóng, mở các kênh logicH.245 không được sử dụng để thiết lập kênh signaling Nó được mở trước khi thiếtlập kênh điều khiển H.245 và các kênh logic khác Nó cũng settle down từ terminalnày đến terminal khác hoặc từ terminal đến gatekeeper

• RAS Control function (Register, Admission, Status): Nó sử dụng một logical

chanel của RAS signaling để ghi nhớ việc đăng ký, nhập cuộc và các thay đổi vềtrạng thái và băng thông giửa các điểm đầu cuối (terminal, gateway, …) vàgatekeeper Nó chỉ được sử dụng khi có một gatekeeper hiện hữu RAS signalingchanel hoạt động độc lập với call signaling chanel, và các chanel khác của H.245.Các thủ tục đóng/mở H.245 logical chanel không được sử dụng để thiết lập RASsignaling chanel RAS control function chanel được mở trước khi thiết lập bất kỳmột logical chanel nào

g H225 Layer: Nhằm cung cấp khuôn dạng cho các gói tin video, audio và cácgói dữ liệu Ngoài ra, nó cũng chịu bố trí các gói tin, đánh số thứ tự và phát hiệnlỗi

h Packet network interface: Nó được cụ thể hóa trong từng cài đặt Nó phảicung cấp các dịch vụ đuợc mô tả trong H.225 Điều này có nghĩa là các dịch vụđiểm-điểm đáng tin cậy (ví dụ, TCP) là bắt buộc phải có cho H.245 control chanel,data chanel và call signaling chanel

Các dịch vụ điểm-điểm không chắc tin cậy (UDP, IPX) là bắt buộcphải có cho các kênh audio, video và RAS Các dịch vụ này có thể hai chiềuđồng thời (duplex), hoặc một chiều (simplex), unicast hoặc multicast phụthuộc vào ứng dụng, năng lực của terminal và cấu hình mạng

ii. Gateway

Thành phần này cung cấp nhiều dịch vụ, bao gồm các chức năng dịchcần thiết giữa các điểm H.323 trong mạng LAN và các terminal theo đặc tảcủa ITU trên các mạng chuyển mạch mạch (circuit-switched) và chuyểnmạch gói (packet-switched) Các dịch vụ này bao gồm chức năng chuyển đổigiữa các khuôn dạng (ví dụ H.225.0 sang H.221) và giữa các thủ tục truyềnthông (ví dụ H.245 tới H.242) Ngoài ra, Gateway cũng chuyển đổi giữa cácCODEC nếu cần thiết, cũng như thực hiện các thiết lập và hủy bỏ cuộc gọi

iii. Gatekeeper

Gatekeeper thực hiện hai chức năng nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của

dữ liệu trên mạng Chức năng đầu là dịch vụ chuyển đổi địa chỉ từ các têntrong mạng LAN thành các địa chỉ IP (hoặc IPX) cho các terminal vàgateway Chức năng thứ hai là quản lý băng thông Lấy ví dụ, nếu số lượngcác cuộc hội thảo trên mạng đã đạt ngưỡng, gatekeeper có thể từ chối các kếtnối thêm vào Nhờ sự kiểm soát này mà mạng được đảm bảo luôn dành ramột phần băng thông để truyền email, truyền file và các dữ liệu khác Tậphợp tất cả các Terminals, Gateway, Multipoint Control Units được mộtGatekeeper quản lý được gọi là H.323 Zone

Gatekeeper cung cấp các dịch vụ sau:

• Kiểm soát truy cập: Gatekeeper có thể từ chối tất cả các

cuộc gọi từ một terminal bởi vì chúng không có quyền.Admission control có thể là một chức năng “không làm gì cả”,chấp nhận tất cả các yêu cầu mở cuộc gọi

• Kiểm soát băng thông: Nhằm kiểm soát số lượng tối đa

các H.323 terminal có thể kết nối đồng thời và để từ chối cáccuộc gọi trong tình huống băng thông còn quá ít

• Quản lý Zone: Gatekeeper cung cấp các chức năng trên

cho các terminal, MCU và Gateway đã gia nhập Zone mà chịutrách nhiệm quản lý

iv. MCU

MCU (Multipoint Control Unit) là một nút mạng cục bộ, cho phép từ

ba hay nhiều terminal và gateway tham gia trong một hội thảo đa điểm Nóđiều khiển và trộn video, audio và dữ liệu từ các terminal nhằm tạo ra mộthội thảo truyền hình chất lượng Một MCU cũng có thể kết nối với 2terminal trong một hội thảo điểm-điểm, và sau đó có thể phát triển thành hộithảo đa điểm

v. Bộ xử lý đa điểm

Bộ xử lý đa điểm (MP - multipoint processor) là một thành phần phần cứng

và phần mềm chuyên dụng của H.323.Nó trộn lẫn, trao đổi và xử lý audio,video và/hoặc các luồng dữ liệu cho các bên tham gia vào hội thảo đa điểm,trong đó các bộ xử lý terminal không được sử dụng quá nhiều

H.323 proxy thực hiện các chức năng chính sau đây:

• Voice terminal không có hỗ trợ giao thức RSVP(Resource Reservation Protocol) có thể kết nối thông qua truycập từ xa hoặc mạng LAN với một chất lượng dịch vụ (QoS)tương đối đáng tin cậy Sau đó các cặp proxy có thể được khaithác đển phát triển các đường ống (turnnel) qua mạng IP

• Proxy cung cấp việc định tuyến cho luồng dữ liệu H.323tách biệt với luồng dữ liệu thông thường sử dụng các địnhtuyến theo kiểu ứng dụng (ASP)

• Proxy cũng tương thích với các chức năng chuyển đổiđịa chỉ mạng trong các gateway và gatekeeper, cho phép H.323được triển khai trong các mạng sử dụng không gian địa chỉriêng

2.3.2 Kiến trúc H.323

Chuẩn H.323 là một nền tảng về truyền dẫn đa phương tiện ở thờigian thực qua mạng IP, bao gồm cả Internet H.323 được đưa ra bởi hội nghịviễn thông quốc tế - ITU (International Telecommuncations Unit) H.323bao gồm các phần như : H.225 – RAS, Q.931, H.245 RTP/RTCP vàaudio/video codec

- RAS – Resgistration, Admision and status: Giao thức đăng ký, chophép và trạng thái là giao thức sử dụng giữa các thiết bị H.323 và gatekeepercho phép sự đăng ký của các thiế bị RAS dùng để thực hiện việc đăng ký,kiểm soát việc cho phép, thay đổi băng thông, trạng thía và các thủ tục thoátkhỏi giữa các thiết bị H.323 và gatekeeper

- H.225: quản lý bảo mật và xác thực

- H.245: quản lý các kênh truyền thông, trao đổi tín hiệu kiểm soátđầu cuối tới đầu cuối

- Q.931: quản lý thiết lập và kết thúc hội nghị

- Các chuẩn về audio như G711, G722, G723, G728

- Các chuẩn về Video mhư H261, H263

Hình 2.4: Cấu trúc nền tảng của mạng H.323

Thủ tục thực hiện cuộc gọi H.323 hoàn chỉnh:

Để có cái nhìn khái quát cái gì thực sự diễn ra khi ta thực hiện cuộc gọi trên

hệ thống H.323, phần này sẽ trình bày chi tiết một ví dụ thực hiện cuộc gọi hoànchỉnh cơ bản Trong ví dụ sẽ nêu ra từng bước trao đổi thông điệp theo thứ tự thực

tế và phân tích ý nghĩa của mỗi bước đó

Một cuộc gọi H.323 có 4 tiến trình xử lý khác nhau:

1 SETUP

• Terminal T1 tự đăng ký với gatekeeper, sử dụng giao thức RAS(register, admission, status) để gửi một thông điệp ARQ và nhận mộtthông điệp ACF.

• Sử dụng giao thức H.225 (được sử dụng để thiết lập và giải phóngcuộc gọi) T1 gửi một thông điệp SETUP đến cho T2 để yêu cầu đượckết nối Thông điệp này chứa đựng địa chỉ IP, port và bí danh củangười gọi hoặc địa chỉ IP và port của người được gọi

• T2 gửi một thông điệp CALL PROCEEDING cảnh báo nổ lực thiếtlập một cuộc gọi

• Giờ đây, T2 phải tự đăng ký với Gatekeeper tương tự như T1 đã làmtrước đó

• Thông điệp ALERTING chỉ định rằng bắt đầu giai đoạn tonegeneration

• Cuối cùng, thông điệp CONNECT chỉ ra điểm bắt đầu kết nối

1 CONTROL SINALING

Trong giai đoạn này, một thương lượng sử dụng giao thức H.245 được mở ra(conference control), trao đổi thông điệp (yêu cầu và trả lời) giữa hai terminal nhằmxác định master và slave, các khả năng của các bên tham gia và các bộ codec được

sử dụng Khi việc thương lượng hoàn tất, kênh truyền thông được mở (địa chỉ IP,port)

Hình 2.5: Ví dụ về một cuộc gọi H.323

Các thông điệp H.245 chính được sử dụng trong bước này:

• TerminalCapabilitySet (TCS) Thông điệp mang khả năng của cácterninal tham gia cuộc gọi

• OpenLogicalChannel (OLC) Thông điệp yêu cầu mở một kênh logicchứa các thông tin nhằm cho phép nhận và mã hóa dữ liệu Nó chứađựng các thông tin về kiểu dữ liệu sẽ được gửi đi

• Sau đó sử dụng H.225 để đóng kết nối với thông điệp RELEASECOMPLETE

• Cuối cùng, đăng ký của các terminal ở gatekeeper bị xóa nhờ sử dụnggiao thức RAS

Hình 2.6: Một cuộc gọi H.323

2.3.3 Các giao thức sử dụng trong H.323

Các giao thức nổi tiếng nhất được sử dụng trong H.323:

• RTP/RTCP (Real-Time Transaport Protocol/ Real-TimeTransport Control Protocol): Các giao thức chuẩn của Internetdành cho truyền nhận dữ liệu thời gian thực, bao gồm cả audio

và video RTP thường được sử dụng trong các kiến trúc VOIP,trong hội thảo truyền hình, truyền hình theo yêu cầu và các ứngdụng khác Là một giao thức nhỏ gọn, nó cung cấp khả năngđịnh danh nội dung, tái tạo thứ tự thời gian và phát hiện các góitin bị mất mát

• RAS (Registration, Admission and Status): Giao thứcdành cho Registration, Admission và status Trong một hệthống audio và video theo H.323, RAS là một kênh kiểm soáttrên đó các thông điệp H.225 được gửi đi

• H.245: Giao thức điều khiển truyền thông đa phươngtiện, mô tả các thông điệp và các thủ tục được sử dụng để mở

và đóng các kênh logic dành cho audio, video và dữ liệu

Nó quản lý các chức năng sau:

4 Trao đổi khả năng: Các terminal định nghĩa bộ CODEC

mà chúng có và gửi nó đến các terminal khác

5 Đóng, mở các kênh logic: Các kênh audio và video củaH.323 là đơn hướng và kết nối điểm điểm Do đó, chúng phảitạo ra tối thiểu hai kênh này Đây là trách nhiệm của H.245

6 Điều khiển dòng khi có vấn đề

7 Nhiều chức năng nhỏ khác nhau

• Q.931: Một giao thức dành cho Call Signaling, bao gồmviệc thiết đặt, Teardown và Disangage Q.931 được mô tả trongH.225 Recommendation

• RSVP (Resource ReSerVation Protocol): Giao thức chịutrách nhiệm bảo quản các tài nguyên mạng nhằm mang lại một

sự đảm bảo cho chất lượng dịch vụ (QoS)

• T.120: Chuẩn trao đổi dữ liệu hội thảo và điều khiển hộithảo dành cho truyền thông đa phương tiện tương tác đa điểm

và điểm-điểmCác CODEC sau đây được H.323 khuyến nghị:

• G.711: Khuyến nghị của ITU-TSS “Điều chế mã xungcho âm tần” Tiêu chuẩn âm thanh này là bắt buộc đối với các

hệ thống hội thảo truyền hình Nó yêu cầu tốc độ truyền từ 56đến 64 kbit/s

H.261, H.263: Các video Codec cho chuẩn H.323 Tuy nhiên có thể

sử dụng chuẩn khác

2.3.4 Tính toán băng thông

Với các thiết bị đầu cuối, các chuẫn mã hoá hình, tiếng có thể thay đổi

do tốc độ dòng dữ liệu sinh ra bởi các thiết bị đầu cuối có thể thay đổi

Ví dụ với các thiết bị đầu cuối dùng chuẩn mà hoá hình H261 (chophép khả năng nén là 10 lần hoặc hơn), mã hoá tiếng G771 tạo nên chấtlượng âm thanh hình ảnh tương dươngvới TV; hình ảnh sử dụng chế độ phângiải QCIF (176x144) với cấp độ 30 hình/s, tốc độ dòng dữ liệu sinh ra đượctính:

Hình ảnh chưa nén: 9.1 Mbit/s = 9318 Kbit/sHình ảnh sau nén (H261):  băng thông ~~120 Kbps

Âm thanh (64 Kbps) + Hình ảnh (120 Kbps) = 184 KbpsNếu hình ảnh sử dụng độ phân giải QCIFvới tốc độ 15 hình/s, tốc độdòng dữ liệu sinh ra là:

Âm thanh (64 Kbps) + Hình ảnh (120 Kbps) = 124 KbpsKhi sử dụng Video trên mạng IP, băng thông cần thiết sẽ lớn hơn sovới tốc độ dòng thông tin thực sự sinh ra bởi các thiết bị đầu cuối H.323.Điều này sảy ra là bởi trước khi gửi đi, dòng thông tin được đóng góiRTP/UDP/IP Do đó băng thông cần thiết cho cuộc gọi H.323 có thể đượctính theo công thức :

Băng thông cần thiết ~~ tốc độ dòng dữ liệu thực + 20%

Theo công thức trên thì một cuộc gọi H.323 với tốc độ 184 kbps cầnbăng thông tối thiểu là 220 kbps để có thể tryền được trên mạng IP

Trên môi trường mạng VARnet tại trung tâm khoa học tự nhiên &công nghệ Quốc Gia, đa số các đơn vị được kết nối với đường truyền tốc độcao (10/100/1000 Mbps), tuy nhiên trên đó sử dụng rất nhiều các loại hìnhdịch vụ khác nhau (như Email, Web, Data ) Nên chúng tôi đề nghị sử dụnghội nghị truyền hình đung chuẩn âm thanh là G711, chuẩn hình ảnh làH263/H261 sử dụng QCIF để đảm bảo được âm thanh và hình ảnh tương đóitrung thực, như vậy băng thông yêu cầu sẽ vào khoảng 220kbps, với dự trữbăng thông 256 kbps việc thực hiện hội nghị truyền hình là hoàn toàn khảthi.Tuy nhiên, tuỳ vào tính chất quy mô của hội nghị có thể thay đổi cácchuẩn âm thanh và hình ảnh để có thể tăng/giãm băng thông yêu cầu Chẳnghạn với những hội nghị yêu cầu chất lượng âm thanh, hình ảnh cao (âmthanh rõ hình ảnh lớn và sắc nét) thì có thể ưu tiên dùng CIF (352x288), lúc

đó băng thông yêu cầu có thể là 652 kbps Trên môi trường mạng VARnetvới backbone 10/100/1000 Mbps, băng thông yêu cầu này là hoàn toàn chấpnhận được, không gây ảnh hưởng và bị ảnh hưởng với các tiện ích mạngkhác

2.4 Chuẩn truyền SIP

Giao thức SIP (Session Initiation) là giao thức được IETF MMUSICGroup phát triển và là tiêu chuẩn được đề nghị cho khởi tạo, điều chỉnh vàkết thúc các các phiên tương tác giữa các người dùng, liên quan đến cácthành phần đa phương tiện như video, voice, instant messaging, trò chơi trựctuyến, và thực tại ảo Khởi đầu, nó được công bố vào năm 1996 dưới nộidung RFC 2543.Sau đó, những cải tiến mới hơn được công bố trong RFC

3261 năm 2002

2.4.1 Chuẩn SIP

SIP cung cấp các chức năng nhằm thiết lập và chấm dứt các phiêntruyền thông đa phương tiện: các đặc tính về vị trí, khả năng sẳn sàng, tàinguyên và thương lượng

Nhằm cài đặt các chức năng này, có các thành phần SIP khác nhau

Có hai thành phần chính: User agent (UA) và SIP Server

2 User Agent (UA): Có hai phần khác nhau, User Agent Client(UAC) và User Agent Server (UAS) UAC là một thực thểlogic, có nhiệm vụ gửi các yêu cầu SIP và nhận lại các trả lờicho các yêu cầu này Một UAS là một thực thể logic có nhiệm

vụ gửi các trả lời cho các yêu cầu SIP Cả hai thực thễ đều cótrong mọi User agent, cho phép việc truyền thông giữa các useragent khác nhau trong truyền thông client-server

8 Có 3 SIP Server khác nhau:

• Proxy Server: Chúng gửi lại các yêu cầu, và quyết địnhServer phải gửi các thông điệp đến, điều chỉnh các chi tiếttrong yêu cầu nếu cần Nó là một thực thể trung gian, hànhđộng như một client và một Server nhằm thiết lập cuộc gọigiữa các Users Server này có một chức năng tương tự HTTP

Proxy Nó có nhiệm vụ định tuyến các yêu cầu và nhận từ cácthực thể khác Có hai loại Proxy Server: Stateful Proxy vàStateless Proxy.

o Stateful Proxy: Chúng giữ trạng thái của giao dịch trongsuốt quá trình xử lý các yêu cầu Nó cho phép chia mộtyêu cầu thành nhiều yêu cầu, với mục đích là để tìm vịtrí của bên được gọi một cách song song nhằm tìm đượccon đường tốt nhất

o Stateless Proxy: chúng không lưu giữ trạng thái của cácgiao dịch trong suốt quá trình xử lý các yêu cầu, chúngchỉ đơn giản là gửi lại các thông điệp

• Registrar Server: là một server chấp nhận các yêu cầuđăng ký của người sử dụng và lưu giữ những thông tin từ cácyêu cầu này Nó cung cấp dịch vụ chuyển đổi vị trí và địa chỉtrong miền mà nó quản lý

• Redirect Server: là một server làm phát sinh các câu trảlời định hướng lại cho các yêu cầu mà nó nhận được Servernày định tuyến lại các yêu cầu đến server kế tiếp

Các loại Server trên chỉ là về mặt quan niệm (logic), tất cả chúng có thể đặttrên cùng một máy vật lý Chúng cũng có thể được đặt trên các máy tínhkhác nhau nhằm tạo ra khả năng cơ động hoặc tăng cường các khả năng xửlý

2.4.2 Kiến trúc SIP

Mục tiêu chính của SIP là truyền thông giữa các thiết bị đa phươngtiện SIP làm cho việc truyền thông trở nên khả thi nhờ áp dụng hai giao thứcRTPP/RTCP và SDP

Giao thức RTP được sử dụng để vận chuyển dữ liệu voice theo thờigian thực (tương tự như giao thức H.323), trong khi giao thức SDP đuợc sửdụng để thương lượng giữa các bên tham gia về năng lực, kiểu mã hóa, …

SIP được thiết kế phù hợp với mô hình Internet Nó là một giao thứcbáo hiệu điểm-điểm, trong đó toàn bộ logic được lưu trong các thiết bị cuối(ngoại trừ định tuyến những thông điệp SIP).Trạng thái cũng được lưu trongthiết bị cuối

Do đó, SIP là một giao thức điều khiển tầng ứng dụng, một giao thứcsignaling cho Internet Telephony SIP có thể thiết lập các phiên theo từngtính năng như audio/videoconferencing, trò chơi trực tuyến, và chuyển cuộcgọi, đượctriển khai trên các mạng IP do đó cho phép các nhà cung cấp dịch

vụ tích hợp các dịch vụ điện thoại IP với dịch vụ Web, e-mail, chat Nó dựatrên các thông điệp yêu cầu và thông điệp trả lời, đồng thời sử dụng lại nhiềukhái niệm của các chuẩn trước đây như HTTP và SMTP

SIP là một giao thức sử dụng các tín hiệu điều khiển kiểu text (tương

tự như HTTP) UAC tạo ra các thông điệp yêu cầu và UAS trả lại các thôngđiệp trả lời đến các client tương ứng SIP định nghĩa việc truyền thông quahai kiểu thông điệp Các thông điệp yêu cầu (methods) và các thông điệp trảlời (state codes) sử dụng khuôn dạng chung của RFC 2822 Chúng có mộtdòng khởi đầu, theo sau là một hoặc nhiều trường header, một dòng trống chỉ

ra điểm kết thúc phần head, và cuối cùng, là thân của thông điệp (không nhấtthiết)

Các thông điệp yêu cầu của SIP (method)

Điều quan trọng nhất của các thông điệp yêu cầu SIP là dòng khởi đầuthông điệp, được gọi là dòng Request-Line.Nó chứa tên method, các địa chỉdanh định của thông điệp (Request – URI) và phiên bản giao thức SIP Có