Đề tài Ứng dụng truyền thông đa phương tiện - Multimedia

T¸c ®éng qua l¹i cña c¸c ph­¬ng ¸n cã thÓ t¹o ra trªn c¬ së c¸c nÒn kh¸c nhau víi nh÷ng hÖ ®iÒu hµnh kh¸c nhau. §¶m b¶o héi nghÞ nhiÒu ®iÓm C¸c khuyÕn nghÞ H.323 cho phÐp tæ chøc héi nghÞ víi 3 hoÆc nhiÒu h¬n c¸c thµnh viªn tham gia. C¸c héi nghÞ nhiÒu ®iÓm cã thÓ thùc hiÖn c¶ víi viÖc sö dông MCU hay kh«ng cã MCU. (Kh¶ n¨ng kÕt nãi ®a ®iÓm cã thÓ ®­îc bao gåm trong thµnh phÇn kh¸c nhau cña hÖ thèng) §¶m b¶o viÖc truyÒn th«ng nhiÒu ®Þa chØ H.323 ®¶m b¶o viÖc truyÒnnhiÒu ®Þa chØ trong héi nghÞ truyÒn h×nh nhiÒu ®iÓm nÕu m¹ng ®¶m b¶o giao thøc ®iÒu khiÓn nhãm dÞa chØ (nh­ IGMP). Trong khi truyÒn nhiÒu ®Þa chØ chØ mét gãi th«ngtin ®­îc göi cho tÊt c¶ c¸c ®Þa chØ cÇn thiÕt kh«ng göi kÌm thªm. ViÖc truyÒn nhiÒu ®Þa chØ sö dông ®­îc th«ng l­îng t­¬ng ®èi hiÖu qu¶, v× r»ng tµi liÖu göi ®i cho danh s¸ch c¸c ®Þa chØ – ng­êi tham gia ®óng b»ng mét luång. Cã thÓ xem VCON Interactive Multicast H.323thiÕt lËp c¸c chuÈn ®Ó m· ho¸ vµ gi¶i m· c¸c luång tÝn hiÖu ©m thanh vµ h×nh ¶nh vè môc tiªu ®¶m b¶o tÝnh phï hîp cña thiÕt bÞ cña c¸c nhµ s¶n xuÊt kh¸c nhau. Cïng víi ®iÒu ®ã chuÈn t­¬ng ®ãi mÒm dÎo. HiÖn tån t¹i nh÷ng yªu cÇu mµ sù thùc hiÖn chóng lµ b¾t buéc vµ cã kh¶ n¨ng mµ trong tr­êng hîp sö dông chóng còng cÇn thiÕt tu©n thñ chuÈn mét c¸ch nghiªm ngÆt. Ngoµi ra ng­êi thùc hiÖn cã thÓ ®­a vµo c¸c s¶n phÈm ®a ph­¬ng tiÖn vµ nh÷ng ®Ì xuÊt c¸c kh¶ n¨ng phô trî nÕu chóng ta kh«ng m©u thuÉn víi yªu cÇu cã tÝnh b¾t buéc cña chuÈn. TÝnh t­¬ng hîp ®­îc Nh÷ng ng­êi tham gia héi nghÞ muèn giao l­u víi nhau mµ kh«ng quan t©m ®Õn c¸c vÊn ®Ò cã phèi hîp ®­îc víi nhau hay kh«ng. C¸c khuyÕn nghÞ cña H.323 ®¶m b¶o lµm s¸ng tá c¸c kh¶ n¨ng chung nhÊt cña thiÕt bÞ nh÷ng ng­êi sö dông ®Çu cuèi vµ thiÕt lËp sù m· ho¸, cuéc gäi vµ ®iÒu khiÓn tèt nhÊt tõ c¸c giao thøc chung cho c¸c thanh viªn tham gia héi nghÞ. TÝnh mÒm dÎo Héi nghÞ truyÒn h×nh theo chuÈn H.323 cho phÐp c¸c thµnh viªn tham gia mµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña hä cã nhiÒu kh¶ n¨ng kh¸c nhau. VÝ dô mét trong nh÷ng ng­êi tham gia cã thÓ sö dông ®Çu cuèi chØ cã kh¶ n¨ng thu ©m thanh, trong khi ®ã nh÷ng thµnh viªn kh¸c cã c¸c kh¶ n¨ng truyÒn / nhËn c¶ sè liÖu vµ h×nh ¶nh. 1.3. Xu h­íng ph¸t triÓn cña chuÈn H.323 H.323 v.2 Trong phiªn b¶n thø hai H.323 v.2 nh÷ng khiÕm khuyÕt cña phiªn b¶n tr­íc ®· ®­îc lo¹i bá. C¸c giao thøc hiÖn t¹i : Q.931, H.245 vµ H.225 ®· ®­îc hoµn thiÖn vµ mét lo¹t giao thøc míi ®­îc bæ sung. ¦u thÕ cña phiªn b¶n míi lµ thªm ®­îc nhiÒu chøc n¨ng nh­ an ninh, thiÕt lËp nhanh c¸c cuéc gäi, thªm nhiÒu dÞch vô vµ sù kÕt hîp c¸c giao thøc H.323 vµ T.120. - C¸c chøc n¨ng an ninh(H.235) bao gåm c¬ chÕ kh¼ng ®Þnh r»ng, nh÷ng ng­êi tham gia héi nghÞ ®óng lµ nh÷ng ng­êi ®· d¨ng ký, c¬ chÕ kh¼ng ®Þnh nh÷ng gãi ®· ®­îc chuyÓn ®i kh«ng bÞ thay ®æi vµ nh÷ng th«ng tin ®ang ®­îc chuyÓn ®­îc b¶o vÖ tr¸nh sù tiÕp cËn kh«ng hîp ph¸p. - Chøc n¨ng Fast call setup gi¶i quyÕt vÊn ®Ò khi mµ sau khi tiÕng chu«ng cña mét ng­êi ®èi tho¹i ®i qua, ng­êi thø hai sÏ ph¶i bÞ trÔ v× sù ®i qua cña luång ©m thanh vµ h×nh ¶nh - Giao thøc T.120 ®· ®­îc ®­a vµo ngay phiªn b¶n ®Çu tiªn cña chuÈn H.323, Tuy nhiªn kÞch b¶n ®Ó thiÕt lËp chu«ng gäi rÊt phøc t¹p.Trong phiªn b¶n thø hai c¶u chuÈn H.323 ®­îc gi¶i quyÕt nh­ sau: chuÈn yªu cµu lµm sao, thiÕt bÞ cña nh÷ng ng­êi sö dông ®Çu cuèi ®­îc hç trî ®ång thêi c¶ T.120 vµ H.323, ®­îc kiÓm so¸t b»ng nh÷ng tiÕng chu«ng theo H.323. H¬n n÷a, theo phiªn b¶n thø hai T.120 lµ mét phÇn tuú chän cña H.323 vµ c¸c kh¶ n¨ng ho¹t ®éng theo T.120 ®¹tu ®­îc tuú ë mçi thiÕt bÞ trong héi nghÞ H.323 theo mét c¸ch riªng biÖt. H323 v.3 Trong phiªn b¶n thø ba H.323 v.3 c¸c khuyÕn nghÞ ®· ®­îc ®­a vµo thªm nhiÒu kh¶ n¨ng míi. Tr­íc tiªn chóng liªn quan ®Õn sù bæ sungvµo c¸c khuyÕn nghÞ vµ v¨n b¶n c¬ b¶n H.225.0, hoµn thiÖn cÊu tróc cña chuÈn. Trong sè ®ã næi bËt lªn lµ: Sö dông cã hiÖu qu¶ h¬n sù kÕt nèi c¸c tÝn hiÖu ®· ®­îc thiÕt lËp tr­íc ®©y, nãi riªng, gi÷a cæng ®a ph­¬ng tiÖn vµ bé kiÓm so¸t vïng. Kh¶ n¨ng chuyÓn ®Þa chØ cuéc gäi khi kÕt nèi ®ang ®­îc thiÕt lËp §é thuËn tiÖn cao khi nhËn th«ng tin vÒ nh÷ng ng­êi ®èi tho¹i(Caller ID) Th«ng tin tÝn hiÖu bao gåm ng«n ng÷ cña ng­êi ®èi tho¹i lµm më réng kh¶ n¨ng chÕ biÕn cuéc gäi KiÕn nghÞ c¬ chÕ lµm gi·m nhÑ viÖc thªm vµ c¸c codec míi C¬ chÕ tÝn hiÖu b©y giê cã thÓ sö dông UDP (User Datgram Protocol) thay cho TCP, rÊt quan träng cho héi nghÞ cã nhiÒu ng­êi tham gia. §­a vµ kh¸i niÖm bé ®Çu cuèi gi¶n l­îc (Simple Enpoint Type-SET). Nh÷ng thiÕt bÞ ®Çu cuèi nh­ thÕ cã thÓ duy tr× chØ mét phÇn rÊt nhá c¸c khuyÕn nghÞ cña H.323, tuy nhiªn ®¶m b¶o thùc hiÖn sù kÕt nèi ©m thanh víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi kh¸c cña H.323. §­a vµo kh¶ n¨ng SNMP - ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ liªn kÕt héi nghÞ truyÒn h×nh C¬ së th«ng tin ®iÒu khiÓn (MIB) ®­îc m« t¶ b»ng tµi liÖu H.341 H.323 v.4 Phiiªn b¶n thø t­ khuyÕn nghÞ H.323 v.4 ®­îc th«ng qua ngµy 17 th¸ng 11 n¨m 2001. Ng­êi ta ®· ®­a vµo ®ã nhiÒu thay ®æi víi môc ®Ých n©ng cao ®é tin cËy, ®é linh ®éng vµ mÒm dÎo cña c¸c hÖ thèng héi nghÞ truyÒn h×nh. Nh÷ng kh¶ n¨ng míi liªn quan ®Õn c¸c cæng ®a ph­¬ng tiÖn vµ c¸c thiÕt bÞ héi nghÞ nhiÒu ®iÓm, ®­îc h­íng tíi viÖc n©nng cao chÊt l­îng tæ chøc vµ thùc hiÖn héi nghÞ víi sè l­îng lín nh÷ng ng­êi tham dù. D­íi ®©y liÖt kª mét sè ®iÓm míi: NhiÒu c¬ chÕ n©ng cao æn ®Þnh cña ho¹t ®éng héi nghÞ H.323. §pn gi·n ho¸ cÊu tróc cæng ®a ph­¬ng tiÖn víi môc ®Ých t¸ch c¸c modun ®iÒu kiÓn khái c¸c thµnh phÇn c¸c thiÕt bÞ chÊp hµnh. Kh¶ n¨ng ghÐp nhiÒu luång ©m thanh vµ h×nh ¶nh vµo mét RTP Thay ®æi qu¸ tr×nh ®¨ng nhËp trªn bé ®iÒu khiÓn vïng víi môc ®Ých gi·m nhÑ viÖc ®¨ng nhËp sè l­îng lín nh÷ng ng­êi tham gia héi nghÞ. - Hoµn thiÖn c¸c c¬ chÕ ph©n bè t¶i vµ n©ng cao ®ä tin cËy ho¹t ®éng cña c¸c thiÕt bÞ kiÓm so¸t vïng §èi víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi H.323ng­êi ta ®­a ra nh÷ng ph­¬ng ph¸p t¸ch ra gi¶i th«ng thùc sù cÇn thiÕt võa cho c¸ch ®Þa chØ ho¸ th«ng th­êng võa cho c¸ch ®Þa chØ ho¸ theo nhãm. 1.4. Ph©n tÝch kü thuËt IP/VC - VideoConferencing qua m¹ng IP HiÖp héi viÔn th«ng quèc tÕ – ITU (International Telecommuncation Union) ®­a ra chuÈn cho c¸c m¸y tÝnh, thiÕt bÞ, dÞch vô VideoConferencing, bao gåm: ChuÈn H.320: Hç trî héi nghÞ qua m¹ng ISDN ChuÈn H.321: Hç trî héi nghÞ qua m¹ng ATM ChuÈn H.322: Hç trî héi nghÞ qua m¹ng ®iÖn tho¹i th­êng ChuÈn H.323: Hç trî héi nghÞ qua m¹ng IP Trong c¸c tiªu chuÈn trªn th× chuÈn H.320 ®ang ®­îc sö dông kh¸ phæ biÕn trong qu¸ khø , tuy nhiªndïng VideoConferencing kh«ng tiÕt kiÖm chi phÝ vµ th­êng gÆp c¸c t×nh tr¹ng vÒ kÕt nèi cña m¹ng; ViÖc ph¶i sö dông c¸c thiÕt bÞ chuyªn dïng cho ISDN khiÕn cho VideoConferencing qua ISDN th­êng chØ giíi h¹n trong ph¹m vi c¸c ®iah ®iÓm nhá hoÆc chØ cã trong mét ssã phßng trong mét ®Þa ®iÓm, bÊt tiÖn khi më réng hÖ thèng sau nµy. ChuÈn H.322 kh«ng ®¶m b¶o chÊt l­îng vÒ ©m thanh vµ h×nh ¶nh. H¬n n÷a H.320, H.321, H.322 kh«ng tËn dông ®­îc h¹ tÇng c¬ së lµ m¹ng VAREnet ®· cã. V× c¸c lý do trªn nªn chóng kh«ng ®­îc chän c¸c chuÈn H.320, H.321, H.322 ®Ó thùc hiÖn VideoConferencing. ViÖc thùc hiÖnVideoConferencing qua m¹ng IP (theo chuÈn H.323) – cßn gäi lµ IP/VC – cã ­u ®iÓm lµ gi¸ rÎ ®a d¹ng vÒ c¸c chñng lo¹i thiÕt bÞ. Cã thÓ nãi n¬i ®©u cã m¹ng IP cã tèc ®é cho phÐp th× n¬i ®ã cã thÓ thùc hiÖn ®­îc VideoConferencing qua m¹ng IP. IP/VC gióp ng­êi dïng tiÕt kiÖm chi phÝ ®¸ng kÓ v× tÊt c¶ mäi lo¹i d÷ liÖu, ©m thanh, h×nh ¶nh ®Òu ®­îc gom chung trªn cïng mét lo¹i ®­êng truyÒn, lµm gi·m thêi gian rçi cña ®­êng truyÒn xuèng tèi thiÓu . H¬n thÕ n÷a, c¸c tÝn hiÖu ©m thanh, h×nh ¶nh ®Òu ®­îc nÐn l¹i tr­íc khi ®ãng gãi göi au m¹ng gióp cho viÖc t¨ng hiÖu xuÊt ®­êng truyÒn. HiÖn nay viÖc thùc hiÖn IP/VC dïng chuÈn H.323 trë nªn rÊt th«ng dông. H.323 lµ mét chuÈn thÕ hÖ míi vÒ truyÒn dÉn ®a ph­¬ng tiÖn ë thêi gian thùc th«ng qua m¹ng IP. H.323 hç trî IP/VC ë møc ®é chuyªn nghiÖp víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi chuyªn dông cho c¸c phßng héi th¶o, c¸c thiÕt bÞ qu¶n lý kÕt nèi vµ chÊt l­îng cuéc gäi. Dïng H.323 ®Ó thùc hiÖn gi¶i ph¸p IP/VC cã nhiÒu ­u ®iÓm vÒ gi¸ c¶, sù linh ho¹t, kh¶ n¨ng t­¬ng thÝch më réng víi c¸c thiÕt bÞ cña chuÈn kh¸c nh­ H.320. HiÖn nay cã rÊt nhiÒu s¶n phÈm hç trî chuÈn H.323 cho phÐp ng­êi dïng cã nhiÒu lùa chän tuú theo yªu cÇu sö dông cña m×nh. Ngoµi ra còng kh«ng thÓ kh«ng nãi ®Õn viÖc thùc hiÖn VideoConferencing b»ng gi¶i ph¸p IP Multicast. ¦u ®iÓm cña VideoConferencing b»ng Multicast lµ tiÕt kiÖm ®­îc b¨ng th«ng khi thùc hiÖn héi nghÞ ®a ®iÓm. ¦u ®iÓm thø hai lµ vÒ mÆt gi¸ c¶, viÖc x©y dùng hÖ thèng VideoConferencing dïng IP Multicast kh«ng ®ßi hái thiÕ bÞ MCU (Multipoint Control Unit) ®¾t tiÒn ®Ó qu¶n lý c¸c ®iÓm tham gia héi nghÞ. Tuy nhiªn ®Ó thùc hiÖn VideoConferencing dïng IP Multicast ®ßi hái c¸c thiÕt bÞ m¹ng còng nh­ hÖ ®iÒu hµnh ph¶i hç trù giao thøc IP Multicast. V× ®©y lµ kü thuËt míi nªn hiÖn t¹i ch­a cã nhiÒu nhµ s¶n xuÊt thiÕt bÞ H.323 hç trî giao thøc nµy trong c¸c s¶n phÈm VideoConferencing ®Çu cuèi cña m×nh. HiÖn nay cã mét sè phÇn mÒm cung cÊp gi¶i ph¸p héi nghÞ dïng IP Multicast nh­ MBONE tools (VIC - RAT), Microsoft Exchange 2000 Conferencing Server ... 2. CÊu tróc nÒn t¶ng cña m¹ng H.323 ChuÈn H.323 lµ mét nÒn t¶ng vÒ truyÒn dÉn ®a ph­¬ng tiÖn ë thêi gian thùc qua m¹ng IP, bao gåm c¶ Internet. H.323 ®­îc ®­a ra bëi héi nghÞ viÔn th«ng quèc tÕ - ITU (International Telecommuncations Unit). H.323 bao gåm c¸c phÇn nh­ : H.225 – RAS, Q.931, H.245 RTP/RTCP vµ audio/video codec. - RAS – Resgistration, Admision and status: Giao thøc ®¨ng ký, cho phÐp vµ tr¹ng th¸i lµ giao thøc sö dông gi÷a c¸c thiÕt bÞ H.323 vµ gatekeeper cho phÐp sù ®¨ng ký cña c¸c thiÕ bÞ. RAS dïng ®Ó thùc hiÖn viÖc ®¨ng ký, kiÓm so¸t viÖc cho phÐp, thay ®æi b¨ng th«ng, tr¹ng thÝa vµ c¸c thñ tôc tho¸t khái gi÷a c¸c thiÕt bÞ H.323 vµ gatekeeper. - H.225: qu¶n lý b¶o mËt vµ x¸c thùc. - H.245: qu¶n lý c¸c kªnh truyÒn th«ng, trao ®æi tÝn hiÖu kiÓm so¸t ®Çu cuèi tíi ®Çu cuèi. - Q.931: qu¶n lý thiÕt lËp vµ kÕt thóc héi nghÞ. - C¸c chuÈn vÒ audio nh­ G711, G722, G723, G728 - C¸c chuÈn vÒ Video mh­ H261, H263 G.711 G.722 G.728 G.729 G.723.1.1 Presentation H.261 H.263 T.127 T.126 T.124 T.125/T.1222 RICP RAS RIP H.450.1 H.450.3 H.450.2 X.244.0 H.245 H.225 H.235 UDB TCP Audio signal Application Video signal Data signal Session Transport Network Data link Physical supplementary Services Control H2 : H.323 Protocols in relation to the OSI model 3.2.2 C¸c ®Æc ®iÓm cña chuÈn H.323 ChuÈn H.323 cã mét sè ®Æc ®iÓm nh­ sau: - kh¶ n¨ng qu¶n lý b¨ng th«ng cho phÐp hä cã thÓ giíi h¹n c¶ sè kÕt nèi ®ång thêi vµ c¶ tæng dung l­îng cho c¸c ph­¬ng ¸n cña H.323. Mçi ®¬n vÞ ®Çu cuèi cña H.323 cã thÓ ®iÒu khiÓn th«ng l­îng cña m×nh ë nh÷ng tiÓu ban héi nghÞ cô thÓ. - Kh¶ n¨ng t¸c ®éng qua l¹i gi÷a c¸c m¹ng cho phÐp c¸c thµnh viªn tham gia héi nghÞ trong c¸c m¹ng kh«ng ®ång nhÊt . vÝ dô; IP vµ ISDN, IP vµ PSTN. - ChuÈn H.323 kh«ng phô thuéc trùc tiÕp vµo bÊt cø phÇn cøng hay hÖ ®iÒu hµnh nµo, nªn cã thÓ triÓn khai réng r¶i trªn nhiÒu gi¶i ph¸p nh­ PC hay c¸c s¶n phÈm chuyªn dông. - H.323 cã thÓ hç trî héi nghÞ cho 2,3 hay nhiÒu bé ®Çu cuèi mµ kh«ng cÇn ®Õn bé qu¶n lý kÕt nèi ®a ®iÓm (Multipoint conrtol unit). Kh¶ n¨ng kÕt nèi ®a ®iÓm cã thÓ ®­îc bao gåm trong c¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng. - H.323 cho phÐp héi nghÞ cã thÓ triÓn khai víi c¸c ®iÓm ®Çu cuèi cã nhiÒu kh¶ n¨ng kh¸c nhau. VÝ dô mét trong nh÷ng ng­êi tham gia cã thÓ sö dông ®©ï cuèi chØ cã kh¶ n¨ng thu ©m thanh, trong khi ®ã nh÷ng thµnh viªn kh¸c cã thÓ cã c¸c kh¶ n¨ng truyÒn/nhËn c¶ sè liÖu vµ h×nh ¶nh. H.323 Audio TÝn hiÖu ©m thanh chøa ®ùng ©m thanh ®· ®­îc nÐn vµ sè ho¸ (th«ng th­êng lµ lêi nãi). H.323 hç trî c¸c thuËt to¸n audio codec ITU, bao gåm G711 cho lêi nãi ®­îc truyÒn t¶i ë tèc ®é 56 hay 64 kbps. Hç trî tuú chän c¸c chuÈn ©m thanh kh¸c cña ITU nh­ G722, G723, G728, G729, mµ mçi chuÈn ph¶n ¸nh sù c©n b»ng gi÷a c¸c yÕu tè nh­ chÊt l­îng ©m thanh, bit rate, n¨ng lùc tÝnh to¸n vµ ®é trÔ cña tÝn hiÖu. Mét sè chuÈn ©m thanh codec Frame size (bytÐ) Frames/ packest Packets/ sec Payload size/sec Bits/sec G723 20 1 2 3 33.33 16.67 11.11 20 40 60 5333 5333 5333 G723 24 1 2 3 33.33 16.67 11.11 24 48 72 6400 6400 6400 G711 240 1 2 3 33.33 16.67 11.11 240 480 720 64000 64000 64000 H.323 Video: C¸c ®Çu cuèi hç trî h×nh H.323 ph¶i hç trî H261 codec, hç trî tuú chän cho chuÈn H263. H261 chØ hç trî QCIF vµ CIF cßn H263 hç trî SQCIF (Sub-QCIF), QCIF, CIF, 4CIF, 16CIF. V× c¶ chuÈn H261vµ H263 ®Òu hç trî QCIF (Quarter common Intermediate Format) nªn sù liªn l¹c th«ng tin gi÷a c¸c ®iÓm ®Çu cuèi lµ hoµn toµn kh¶ thi. Mét sè chuÈn h×nh ¶nh Format Image Size H261 H263 Uncompressed bitrate (Mbit/s) 10 frames/s 30 frames/s grey colour grey Colour SQCIF 128x96 Tuú chän Yªu cÇu 1.0 1.5 3.0 4.4 QCIF 174x144 Yªu cÇu Yªu cÇu 2.0 3.0 6.1 9.1 CIF 352x288 Tuú chän Tuú chän 8.1 12.2 24.3 36.5 4CIF 704x576 N/A Tuú chän 32.4 48.7 97.3 146.0 16CIF 1408x1152 N/A Tuú chän 129.8 194.6 389.3 583.9 ChuÈn H261 cung cÊp kh¶ n¨ng t­¬ng thÝch xuyªn suèt c¸c khuyÕn nghÞ cña ITU vµ ®­îc dïng víi c¸c kªnh truyÒn d÷ liÖu Nx64 kbps. H263 m· ho¸ toµn bé c¸c frame khëi ®µu, sau ®ã chØ m· nh÷ng kh¸c nhau gi÷a c¸c frame khëi ®Çu vµ c¸c frame kÕ tiÕp ®Ó gi¶m thiÓu tèi ®a viÖc truyÒn gãi. Sù bï cña cö ®éng lµm t¨ng c­êng chÊt l­îng h×nh ¶nh. ChuÈn H263 lµ chuÈn bæ sung sau cña chuÈn H261. ChuÈn nµy t¨ng c­êng mét c¸ch ®¸ng kÓ chÊt l­îng h×nh ¶nh nhê sö dông kû thuËt ­íc l­îng sù dÞch chuyÓn n÷a ¶nh ®iÓm (haft - pixel), tiªn ®o¸n frame, vµ b¶ng m· huffman nh»m tèi ­u c¸c truyÒn dÉn tèc ®é thÊp H.323 data :H.323 hç trî d÷ liÖu qua chuÈn T.120 trªn client vµ MCU. TÝn hiÖu H.323 :H.323 chØ dïng mét cæng cho tÝn hiÖu Q.931. Cæng dïng cho tÝn hiÖu H245, héi tho¹i, h×nh ¶nh hay d÷ liÖu ®­îc thu xÕp ®éng gi÷a c¸c ®iÓm ®Çu cuèi. Tuy nhiªn viÖc sö dông c¸c cæng ®éng cã thÓ t¹o ra khã kh¨n khi chóng ta cÇn thùc hiÖn viÖc b¶o mËtgi÷a c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi. Nh÷ng gãi ©m thanh vµ h×nh ¶nh dÔ bÞ rít, cho nªn TCP ®­îc dïng cho H245 control chanel, cho T.120 data chanel, vµ cho call signaling chanel trong khi UDP ®­îc dïng cho ©m thanh, h×nh ¶nh vµ RAS chanel. 3.2.3 C¸c thiÕt bÞ tham gia H.323 terminal:H.323 terminal lµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi (terminal - voice, video, data) dïng ®Ó tham gia héi nghÞ, nã cã thÓ kÕt nèi hai chiÒu thêi gian thùc víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi H.323 kh¸c, víi getway hay MCU. ViÖc kÕt nèi bao gåm nh÷ng th«ng tin vÒ ®iÒu khiÓn, hiÓn thÞ, ©m thanh, h×nh ¶nh hoÆc tÊt c¶ c¸c tÝnh n¨ng. C¸c H.323 terminal ph¶i hç trî c¸c tÝnh n¨ng sau: - H.245 - Q.931 - RAS - RTP/RTCP H.323 terminal cã thÓ hç trî tuú chän c¸c tÝnh n¨ng sau: - Video codecs - T.120 (data conferencing protocols) MCU capabilities H×nh vÏ H3 M« t¶ kiÕn tróc t¹i Terminal H.323 cña Cisco Video Conference Architecture a typical H.323 Terminal Video I/O Equipment Audio I/O Equipment User Data Applications System Control User Interface H.225.0 Layer Locall Area Network Intererface recovery Path Delay Video codec H261, H263 Audio condec G711, G722, G723, G728 G729 System control H×nh 3: kiÕn tróc t¹i Terminal H.323 cña Cisco Gatekeeper: Gatekeeper lµ thµnh phÇn kiÓm so¸t trong hÖ thèng VideoConferencing, nã cung cÊp dÞch vô kiÓm so¸t cuéc gäi ®Õn c¸c ®iÓm ®Çu cuèi H.323. khi cã Gatekeeper hiÖn diÖn trªn m¹ng, chuÈn H.323 yªu cÇu c¸c terminal tham gia héi nghÞ ph¶i d¨ng ký vµ cho phÐp Gatekeeper ®ång nhÊt vµ ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña chóng. Tuy nhiªn nÕu Gatekeeper kh«ng hiÖn diÖn trªn m¹ng th× c¸c terminal ®­îc phÐp tù ®iÒu khiÓn c¸c cuéc goi/cho phÐp kÕt nèi th«ng qua ®Þa chØ IP cña m×nh mµ kh«ng cÇn ph¶i d¨ng ký qua Gatekeeper. Gatekeeper cung cÊp c¸c dÞch vô sau: - Address translation: chøc n¨ng nµy cho phÐp t¹o ¸nh x¹ (map) gi÷a tªn alias hoÆc “video telephone number” cña ng­êi tham gia thµnh ®Þa chØ IP cña terminal. - Adimsions control: chøc n¨ng nµy cho phÐp chÊp nhËn hay kh­íc tõ cuéi gäi dùa trªn nhiÒu tiªu chuÈn kh¸c nhau, ch¼ng h¹n nh­ b¨ng th«ng hiÖn cã cña m¹ng, møc ®é cho phÐp cña ng­êi dïng (User authorization level). - Bandwidth control and management: Gatekeeper cã thÓ chÊp nhËn hay kh­íc tõ cuéc gäi dùa trªn tæng sè b¨ng th«ng m¹ng hiÖn cã dùa trªn sè l­îng tèi ®a cuéc gäi ®­îc phÐp ®Õn m¹ng. §iÒu nµy cho phÐp tr¸nh g©y ra t¾c nghÏn m¹ng. - Zone management : mçi Gatekeeper thiÕt lËp mét vïng (zone) qu¶n lý cña m×nh, trong ®ã cã thÓ bao gåm c¸c terminal, getway, MCU. Gatekeeper ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ trong vïng cña m×nh, cho phÐp c¸c thiÕt bÞo ®¨ng nhËp hay rêi khái, ®iÒu khiÓn c¸c truy cËp tõ c¸c H.323 terminal bªn ngoµi ®Õn c¸c thiÕt bÞ bªn trong vïng qu¶n lý cña m×nh. - Call control signaling: Gatekeeper cã thÓ tù nã xö lý c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn cuéc gäi (Call control signaling) ®èi víi c¸c cuéc gäi ®Æc biÖt (particular), hoÆc cho phÐp c¸c th«ng tin nµy bá qua nã vµ ®i th¼ng trùc tiÕp ®Õn c¸c terminal tham gia. - Call authorization: Gatekeeper cã thÓ tõ chèi c¸c cuéc gäi tõ mét terminal kh«ng ®­îc phÐp. Call management and tracking: l­u gi÷ danh s¸ch c¸c cuéc gäi H.323 ®· ®­îc thiÕt lËp. - PBX: Gatekeeper cã thÓ cung cÊp c¸c dÞch vô “PBX-Like” nh­ call identification, call forwarding vµ call transfer. H×nh vÏ H4 vµ H5 M« t¶ râ h¬n vÒ chøc n¨ng vµ ho¹t ®éng cña Gatekeeper trong m« h×nh cña Cisco: Admission Control With Cisco IOS MCM Gatekeeper – Call Across WAN Cisco IOS Gatekeeper May I call 2111 with a bandwidth of 384K? Call flow H.323 RAS signaling Yes You Can! zone 2 zone 1 IP WAN Admission Control Via Zone BandWidth in the Cisco IOS MCM Gatepeer H×nh4: Admission - Cisco Admission Control With Cisco IOS MCM Gatekeeper – Call Across WAN Cisco IOS Gatekeeper Call flow H.323 RAS signaling May I call 2111 with a bandwidth of 384K? No, Not Enough Bandwidth zone 2 zone 1 IP WAN x2111 x1111 Admission Control Via Zone BandWidth in the Cisco IOS MCM Gatepeer H5: Admission Control - Cisco Multipoint control unit (MCU): MCU hç trî héi nghÞ ®a ®iÓm gi÷a ba hay nhiÒu terminal víi nhau. MCU bao gåm MC (Multipoint contrrol) vµ c¸c tÝnh n¨ng tuú chän cña MP (Multipoint processor). H.323 cho phÐp cÊu h×nh héi nghÞ mét c¸ch tËp trung hay ph©n t¸n. Cêu h×nh tËp trung cÇn ph¶i cã MCU trong khi cÊu h×nh ph©n t¸ncã thÓ qu¶n lý bëi c«ng nghÖ IP Multicast. Gateway: Gateway lµ thµnh phÇn tuú chän trong hÖ thèng H.323, vµ lµ ®iÓm cuèi trªn m¹ng LAN nh»m cung cÊp kÕt nèi hai chiÒu thêi gian thùc gi÷a c¸c H.323 terminal hay c¸c getway kh¸c trªn LAN vµ trªn c¸c terminal kh¸c cña m¹ng WAN. Trong m« h×nh héi nghÞ ®iÓm - ®iÓm th× c¸c thµnh phÇn MCU, Getway lµ kh«ng cÇn ph¶i cã, do ®ã ë ®©y chóng t«i kh«ng ®i s©u m« t¶ vÒ MCU vµ Getway vµ thËm chÝ nÕu chØ ®¬n thuÇn thùc hiÖn héi nghÞ truyÒn h×nh ®iÓm - ®iÓm gi÷a hai thiÕt bÞ ®Çu cuèi th× kh«ng cÇn ph¶i cã Gatekeeper. Khi ph¸t triÓn x©y dùng héi nghÞ truyÒn h×nh ®a ®iÓm vÒ sau, chóng ta còng cã thÓ kh«ng cÇn ®Õn c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông MCU, Getway ®¾t tiÒn, mµ hoµn toµn cã thÓ thay x©y dùng c¸c m¸y chñ cµi ®Æt c¸c ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm t­¬ng øng ®Ó thay thÕ (vÝ dô nh­ openmcu, pstngw ch¹y trªn c¸c hÖ ®iÒu hµnh linux, freeBSD hay Win32). H×nh vÏ (H6)minh ho¹ râ h¬n vÒ c¸c ho¹t ®éng c¬ b¶n cña H.323 khi thùc hiÖn kÕt nèi ®iÓm - ®iÓm mµ kh«ng dïng ®Õn Gatekeeper, trong ®ã: (1) Terminal A khái ®éng göi th«ng ®iÖp setup chøa ®Þa chØ ®Ých ®Õn cho Terminal B (2) Terminal B tr¶ lêi b»ng c¸ch göi l¹i th«ng ®iÖp Q.931 Alert. (3) Vµ kÌm theo sau lµ th«ng ®iÖp Connect nÕu nh­ cuéc gäi nµy ®­îc chÊp nhËp. (4)Sau ®ã c¶ hai Terminal sÏ göi cho nhau th«ng ®iÖp CapabilitySet chøa ®ùng c¸c th«ng tin cÒ kiÓu media, lùa chän codec. (5) Mçi Terminal sÏ tr¶ lêi l¹i c¸c th«ng ®iÖp CapabilitySetAck. Th«ng sè vÒ n¨ng lùc (Capability) cña mçi Terminal cã thÓ ®­îc göi l¹i t¹i bÊt cø thêi ®iÓm nµo trong suèt cuéc gäi. (6-8) Khái ®éng x¸c nhËn Master/ slave. Qu¸ tr×nh nµy diÔn ra nh»m tr¸nh sù xung ®ét gi÷a hai Terminal sÏ trao ®æi mét sè ngÉu nhiªn (random number) ®Ó x¸c ®Þnh Terminal nµo sÏ lµ master vµ Terminal nµo sÏ lµ slave. 1. Setup 2. Alerting 3. Connect 4. TermCapSet 5. TermCapAck 6. mSDet 7. mSDetAck 8. mSDetConfirm 9. openReq 10. openAck 11. endSession 12.ReleaseComplet Q.931 messages H.245 messages 1 4 A 5 6 8 9 10 11 12 2 3 5 4 B 7 10 9 11 H6: Trao ®æi th«ng ®iÖp Q.931 vµ H.245 Gi÷a hai H.323 Terminal (9-10) sau ®ã hai Terminal b¾t ®Çu qu¸ tr×nh më kªnh logical. C¶ kªnh video vµ audio lµ unidirectional trong khi kªnh d÷ liÖu lµ bi-directional. C¸c th«ng ®iÖp ®iÒu khiÓn H.245 kh¸c cã thÓ tiÕp tôc trao ®æi gi÷a c¸c Terminal ®Ó th«ng b¸o c¸c th«ng sè ®Þnh d¹ng media, yªu cÇu video key frame, thay ®æi bitrate .. . (11) §Ó kÕt thóc cuéc gäi mét terminalsex göi th«ng ®iÖp endsesion. Khi mét terminal nhËn ®­îc th«ng ®iÖp endsesion, nã sÏ göi tr¶ l¹i mét th«ng ®iÖp nh­ thÕ cho terminal kia. (12) Terminal khái ph¸t kÕt thóc cuéc gäi sau khi nhËn ®­îc th«ng ®iÖp endsesion ph¶n håi sÏ göi ®i th«ng ®iÖp Q.931 ReleaseComplete vµ kÕt thóc cuéc gäi 4. TÝnh to¸n b¨ng th«ng cho m« h×nh ip/vc 4.1 C¸c th«ng sè kü thuËt cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi B¨ng th«ng cÇn thiÕt cho cuéc gäi H.323 phô thuéc vµo dßng d÷ liÖu sinh ra bëi thiÕt bÞ ®Çu cuèi H.323. Trong ®ã kÝch th­íc, chÊt l­îng h×nh ¶nh, ©m thanh vµ c¸c chuÈn m· ho¸ ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh. D­íi ®©y lµ b¶ng c¸c th«ng sè cña mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi H.323 (cña h·ng polycom vµ Sony(h×nh vÏ); ®èi víi c¸c thiÕt bÞ cña h·ng kh¸c cã cïng tÝnh n¨ng th× hoµn toµn t­¬ng tù): STT ThiÕt bÞ ®Çu cuèi H.323 C¸c chuÈn m· ho¸ tiÕng ®­îc hç trî C¸c chuÈn m· ho¸ h×nh ®­îc hç trî Tèc ®é dßng d÷ liÖu H.323 1 ViewStaion H.323 (Polycom) G728, G722, G711, Polycom Acoustic plus 716 H261 AnnexD H263 Annex L,F,T,I 15fps @ 56 - 320 kbps 30fps @ 384 - 758 kbps 2 ViewStaion FX G728, G722, G711, Polycom Acoustic plus 716 H261 AnnexD H263 Annex L,F,T,I,J,U, u 15fps @ 56 - 320 kbps 30fps @ 384 - 758 kbps 3 Sony PCS 16000 G728, G722, G711, G723 ITU standard: H261, H263 15/30fps @ 56 - 1024 kbps 4.2 TÝnh to¸n b¨ng th«ng Víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi, c¸c chuÉn m· ho¸ h×nh, tiÕng cã thÓ thay ®æi do tèc ®é dßng d÷ liÖu sinh ra bëi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi cã thÓ thay ®æi. VÝ dô víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi dïng chuÈn mµ ho¸ h×nh H261 (cho phÐp kh¶ n¨ng nÐn lµ 10 lÇn hoÆc h¬n), m· ho¸ tiÕng G771 t¹o nªn chÊt l­îng ©m thanh h×nh ¶nh t­¬ng d­¬ngvíi TV; h×nh ¶nh sö dông chÕ ®é ph©n gi¶i QCIF (176x144) víi cÊp ®é 30 h×nh/s, tèc ®é dßng d÷ liÖu sinh ra ®­îc tÝnh: H×nh ¶nh ch­a nÐn: 9.1 Mbit/s = 9318 Kbit/s H×nh ¶nh sau nÐn (H261): à b¨ng th«ng ~~120 Kbps ¢m thanh (64 Kbps) + H×nh ¶nh (120 Kbps) = 184 Kbps Nõu h×nh ¶nh sö dông chÕ ®«j ph©n gi¶i QCIFvíi tèc ®é 15 h×nh/s, ttèc ®é dßng d÷ liÖu sinh ra lµ: ¢m thanh (64 Kbps) + H×nh ¶nh (120 Kbps) = 124 Kbps khi sö dông Video trªn m¹ng IP, b¨ng th«ng cÇn thiÕt sÏ lín h¬n so víi tèc ®é dßng th«ng tin thùc sù sinh ra bëi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi H.323. §iÒu nµy s¶y ra lµ bëi tr­íc khi göi ®i, dong th«ng tin ®­îc ®ãng gãi RTP/UDP/IP. Do ®ã b¨ng th«ng cÇn thiÕt cho cuéc gäi H.323 cã thÓ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : B¨ng th«ng cÇn thiÕt ~~ tèc ®é dßng d÷ liÖu thùc + 20% Theo c«ng thøc trªn th× mét cuéc gäi H.323 víi tèc ®é 184 kbps cÇn b¨ng th«ng tèi thiÓu lµ 220 kbps ®Ó cã thÓ tryÒn ®­îc trªn m¹ng IP. Trªn m«i tr­êng m¹ng VARnet t¹i trung t©m khoa häc tù nhiªn & c«ng nghÖ Quèc Gia, ®a sè c¸c ®¬n vÞ ®­îc kÕt nèi víi ®­êng truyÒn tèc ®é cao (10/100/1000 Mbps), tuy nhiªn trªn ®ã sö dông rÊt nhiÒu c¸c lo¹i h×nh dÞch vô kh¸c nhau (nh­ Email, Web, Data ...) Nªn chóng t«i ®Ò nghÞ sö dông héi nghÞ truyÒn h×nh ®ung chuÈn ©m thanh lµ G711, chuÈn h×nh ¶nh lµ H263/H261 sö dông QCIF ®Ó ®¶m b¶o ®­îc ©m thanh vµ h×nh ¶nh t­¬ng ®ãi trung thùc, nh­ vËy b¨ng th«ng yªu cÇu sÏ vµo kho¶ng 220kbps, víi dù tr÷ b¨ng th«ng 256 kbps viÖc thùc hiÖn héi nghÞ truyÒn h×nh lµ hoµn toµn kh¶ thi.Tuy nhiªn, tuú vµo tÝnh chÊt quy m« cña héi nghÞ cã thÓ thay ®æi c¸c chuÈn ©m thanh vµ h×nh ¶nh ®Ó cã thÓ t¨ng/gi·m b¨ng th«ng yªu cÇu. Ch¼ng h¹n víi nh÷ng héi nghÞ yªu cÇu chÊt l­îng ©m thanh, h×nh ¶nh cao (©m thanh râ h×nh ¶nh lín vµ s¾c nÐt) th× cã thÓ ­u tiªn dïng CIF (352x288), lóc ®ã b¨ng th«ng yªu cÇu cã thÓ lµ 652 kbps. Trªn m«i tr­êng m¹ng VARnet víi backbone 10/100/1000 Mbps, b¨ng th«ng yªu cÇu nµy lµ hoµn toµn chÊp nhËnh ®­îc, kh«ng g©y ¶nh h­ëng vµ bÞ ¶nh h­ëng víi c¸c tiÖn Ých m¹ng kh¸c. 5. mét sã gi¶i phÊp phÇn mÒm th«ng dông Bªn c¹nh c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông nh­ Polycom ViewStaion FX, Sony PCS 16000 ... cßn cã c¸c phÇn mÒm tiÖn Ých cho phÕp thùc hiÖn héi nghÞ truyÒn h×nh mµ kh«ng cÇn ®Õn c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông ®¾t tiÒn. Trong ®ã trh«ng dông h¬n c¶ lµ s¶n phÈm cña Microsoft NetMeeting, CuSeeme ch¹y trªn Windows9x trë lªn, GnomeMeeting ch¹y trªn nÒn Linux, FreeBSD. C¸c b¶ng m« t¶ sau minh ho¹ mét sè s¶n phÈm hç trî héi nghÞ truyÒn h×nh: Product Audio Video App Sharing Chat Gate Keeper Free Version Avail Platforms Microsoft NetMeeting Yes Ye