Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
tr-êng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ Néi
Ly Vattana
ChuÈn nÐn mpeg-2 ®èi víi d÷ liÖu ®a ph-¬ng tiÖn trªn
m«I tr-êng m¹ng
Chuyªn ngµnh: C«ng nghÖ th«ng tin
Ng-êi h-íng dÉn khoa häc : PGS.TS. §ç TRUNG TUÊN
néi, 10/2004
1
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bỡa
Lời cam đoan
Danh mục cỏc chữ viết tắt
Danh mục cỏc bảng
Danh mục cỏc hỡnh vẽ
MỞ ĐẦU
Chương I : GIỚI THIỆU ................................................................................... 10
1.1. Cỏc dịch vụ và cụng nghệ mới ................................................................ 10
1.2. Cụng nghệ mạng băng rộng .................................................................... 12
1.3. Video trong cỏc hệ thống thụng tin tương lai .......................................... 13
Chương II : CHUẨN CỦA MPEG-2................................................................ 15
2.1. Khỏi quỏt về MPEG – 2........................................................................... 15
2.2. Những tiờu chuẩn của MPEG-2............................................................... 15
2.3. MPEG-2 Video ........................................................................................ 16
2.3.1. Giới thiệu ......................................................................................... 16
2.3.2. Cỏc khỏi niệm cơ sở của MPEG-2 Video ....................................... 17
2.3.3. Cỳ phỏp luồng bit Video .................................................................. 30
2.4. MPEG Audio............................................................................................ 31
2.4.1. Giới thiệu ......................................................................................... 31
2.4.2. Lớp 1,2, và 3 .................................................................................... 31
2.4.3. Nộn và mó hoỏ ................................................................................. 32
2.5. Hệ thống MPEG-2 ................................................................................... 38
2.5.1. Giới thiệu ......................................................................................... 38
2.5.2. Dũng truyền và dũng chương trỡnh ................................................. 39
2.5.2.1. Cấu trỳc phõn cấp cỳ phỏp hệ thống MPEG-2 ........................ 42
2.5.2.2. Gúi truyền tải ........................................................................... 43
2.5.2.3. Trường thớch ứng .................................................................... 45
2.5.2.4. Nối ghộp cỏc dũng truyền tải .................................................. 45
2
2.5.2.5. Gúi PES ................................................................................... 46
2.5.2.6. Thụng tin đặc biệt trong chương trỡnh .................................... 49
2.5.2.7. Chương trỡnh tớn hiệu đồng hồ chuẩn .................................... 51
2.5.2.8. Phỏt hiện lỗi trong hệ thống MPEG-2 ..................................... 53
Chương III : CễNG NGHỆ MẠNG BĂNG RỘNG ........................................ 55
3.1. Mụ hỡnh tham chiếu giao thức B-ISDN (B-ISDN PRM) ....................... 55
3.1.1. Lớp vật ........................................................................................... 56
3.1.1.1. Phõn lớp đường truyền vật lý (PM): ............................................. 57
3.1.1.2. Phõn lớp hội tụ truyền dẫn TC ..................................................... 58
3.1.2. Lp ATM ........................................................................................... 61
3.1.2.1. Điều khiển luồng chung GFC (Generic Flow Control) ............... 63
3.1.2.2. Tạo/tỏch tiờu đề tế bào (Cell header Generation/Extraction) ..... 64
3.1.2.3. Biờn dịch VPI/VCI của tế bào (Cell VPI/VCI Translation) ......... 64
3.1.2.4. Ghộp/Tỏch kờnh tế bào ATM (Cell Multiplexing/Demuxing) ..... 66
3.1.3. Lớp thớch ứng ATM .......................................................................... 66
3.1.3.1. Phõn lớp kết hợp hội tụ CS ........................................................... 67
3.1.3.2. Phõn loại dịch vụ .......................................................................... 68
3.1.3.3. Cỏc thuộc tớnh quan trọng để phõn loại dịch vụ n .................. 69
3.1.4. Cỏc lớp cao B-ISDN PRM ................................................................ 78
3.2. Cơ sở lý thuyết chung về ATM ............................................................... 80
Chương IV : TRUYN VIDEO-AUDIO QUA MẠNG ATM .................... 84
4.1. Giới thiệu . ............................................................................................... 84
4.2. ATM Forum ............................................................................................ 85
4.2.1. Thớch ứng mạng .............................................................................. 85
4.2.2. Cỏc tham số lưu lượng và chất lượng dịch v ................................. 86
4.3. ITU-T Khuyến nghị J82 ........................................................................... 87
4.4. IEETF Nhúm cụng tỏc Video số trong mạng Internet ............................. 89
Kết luận ............................................................................................................... 92
Tài liệu tham khảo ............................................................................................. 93
3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAL (Atm
Adaption Layer)
Lớp
thớch ứng ATM
ADM (Add-
Drop Multiplexer)
Bộ tỏch
/ ghộp luồng
ADPCM
(Adaptive
Differencial PCM)
Điền
chế Delta thớch nghi
AL
(Aligment)
Trường
đồng chỉnh sắp xếp
ATDM
(Asynchronous
Time Division
Multiplexer )
Bộ
ghộp kờnh thời gian khụng đồng bộ
ATM
(Asynchronous
Transfer Mode)
Chế độ
truyền tải khụng đồng bộ
BER (Bit
Error Rate)
Tỷ số
lỗi bit
B-ISDN
(Broad Band
Intergrated Service
Digital Network)
Mạng
số đa dịch vụ băng rộng
CBR
(Constant Bite
Rate)
Tốc độ
bit cố định
CCITT
(Commute
Consultatif
International
Telephonique et
Telegraphique)
Hội
đồng tư vấn quốc tế về điện thoại và điện bỏo
CLP (Call
Loss Priority)
Trường
độ ưu tiờn tổn thất tế bào
CP (Common
Part)
Phần
chung của giao thức AAL
CPI
(Common Part
Indicator)
Trường
chỉ thị phần chung
CS
(Convergence
Lớp
con hội tụ
4
Sublayer)
CSI
(Convergence
Sublayer Indicator)
Bit chỉ
thị lớp con hội tụ
DAVIC
(Digital Audio-
Visual Council)
Uỷ ban
nghe-nhỡn số
DCT
(Discrete Consine
Transform)
Biến
đổi Consin rời rạc
DTS
(Decoder Time
Stamp)
Tem
thời gian giải mó
GFC
(Generic Flow
Control)
Trường
điều khiển luồng chung
HDTV (High
Demsity Television)
Truyền
hỡnh độ phõn giải cao
HEC (Header
Error Control)
Trường
điều khiển lỗi tiờu đề
IETF
(Internet
Engineering Task
Force)
Nhúm
cụng tỏc Video số trong mạng Internet
IP (Internet
Protocol)
Giao
thức Internet
ITU-
T(International
Telecommunication
Union-
Telecommunication
standard sector)
Ban
tiờu chuẩn viễn thụng ITU
MPEG
(Moving Picture
Expert Group)
Nhúm
chuyờn gia ảnh động
PAD
(Pading)
Trường
đệm
PDH
(Plesiochronous
Digital Hierachry)
Hệ
thống truyền dẫn số cận đồng b
PCR
(Program Clock
Tham
chiếu đồng hồ chương trỡnh
5
Reference)
PDU
(Protocol Data
Unit)
Đơn vị
số liệu giao thức
PER (Packet
Error Rate)
Tỷ số
lỗi gúi
PES
(Paketized
Elementary
Stream)
Luồng
sơ cấp gúi
PHL
(Physical Layer)
Lớp
vật lý
PID (Packet
Indentifier)
Nhận
dạng gúi
PLR (Packet
Loss Rate)
Tỷ số
tổn thất gúi
PRM
(Protocol
Reference Model)
Mụ
hỡnh tham chiếu giao thức
PT (Payload
Time Stamp )
Tem
thời gian trỡnh bày
PVC
(Permanet Virtual
Chanel)
Kờnh
ảo cố định
QoS (Quality
of Service)
Chất
lượng dịch vụ
RTS
(Residual Time
Stamp)
Tem
thời gian chủ
SDH
(Synchronous
Digital Hiearchy)
Hệ
thống truyền dẫn phõn cấp số đồng b
SDU (Service
Data Unit)
Đơn vị
số liệu dịch vụ
SONET
(Synchronous
Optical Network)
Mạng
cỏp quang đồng bộ
ST (Seqment
Type)
Trường
kiểu gúi tin
SVC
Kờnh
6
(Switched Virtual
Channel)
ảo chuyển mạch
TCP
(Transmission
Control Protocol)
Giao
thức điều khiển truyền dẫn
UNI (User-to-
Network Interface)
Giao
diện người dựng và mạng
VBR
(Variable Bit Rate)
Tốc độ
bit thay đổi
VC (Vitual
Channel)
Kờnh
ảo
VCC (Vitual
Channel
Connection)
Kờnh
nối ảo
VCI (Vitual
Channel Identifier)
Tờn
kờnh ảo
VoD (Video
on Demand)
Dịch vụ
kờnh ảo theo yờu cầu
VP (Vitual
Path)
Đường
ảo
VPC (Vitual
Path Connection)
Kết nối
đường ảo
VPI (Vitual
Path Identifier)
Tờn
đường ảo
WAN (Wide
Area Network)
Mạng
số liệu diện rộng
7
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Cỏc phần của MPEG – 2 chuẩn. ......................................................... 16
Bảng 2.2. Phõn loại theo đặc tớnh nộn số liệu .................................................... 24
Bảng 2.3. Cỏc đặc trưng 3 lớp mó hoỏ MPEG Audio ......................................... 32
Bảng 2.4. Cỏc đặc trưng chi tiết của CPU ........................................................... 36
Bảng 2.5. Cỏc kiểu sử dụng kờnh trong MPEG Audio ....................................... 38
Bảng 2.6. Một số giỏ trị PID cú th .................................................................... 44
Bảng 2.7. Cấu trỳc trường thớch ứng .................................................................. 46
Bảng 2.8. Cỏc ID dũng PES ................................................................................ 47
Bảng 2.9. Cỏc bộ chỉ thị tiờu đề gúi PES ............................................................ 47
Bảng 4.1. Cỏc phương phỏp phõn phỏt Video s ............................................... 84
Bảng 4.2. Truyền Video số trong mạng Internet ................................................. 91
DANH MỤC CÁC HèNH VẼ
Hỡnh 1.1. Video trong cỏc mạng số .................................................................... 11
Hỡnh 2.1. Cỏc đối tượng cơ bản trong MPEG-2 ................................................ 17
Hỡnh 2.2. Mụ tả cỏc ma trận cho cỏc mành với mẫu 4:4:4 và 4:2:2 .................. 18
Hỡnh 2.3. Cỏc Format Macroblock 4:4:4, 4:2:2 và 4:2:0 ................................... 19
Hỡnh 2.4. Sử dụng B-ảnh trong MPEG-2 ........................................................... 20
Hỡnh 2.5. Thứ tự hiển thị cỏc ảnh ....................................................................... 21
Hỡnh 2.6. Thứ tự truyền cỏc ảnh ........................................................................ 21
Hỡnh 2.7. Quan hệ giữa chất lượng và độ rộng băng yờu cầu ............................ 24
Hỡnh 2.8. Quỏ trỡnh lượng tử ho ...................................................................... 25
Hỡnh 2.9. Ma trận lượng tử hoỏ MPEG-2 Video ............................................... 26
Hỡnh 2.10. hoỏ độ dài thay đổi .................................................................... 27
Hỡnh 2.11. Quỏ trỡnh giải mó MPEG-2 ............................................................. 29
Hỡnh 2.12. Cấu trỳc phõn cấp cỳ phỏp MPEG-2 Video .................................... 31
Hỡnh 2.13. Quỏ trỡnh mó hoỏ và nộn số liệu Audio .......................................... 33
Hỡnh 2.14. Cấu trỳc PDU của khung MPEG Audio .......................................... 35
Hỡnh 2.15. Phạm vi của đặc tớnh hệ thống MPEG-2 ......................................... 39
Hỡnh 2.16. Bộ xử lý hệ thống MPEG-2.............................................................. 41
Hỡnh 2.17. Quan hệ cỏc gúi dũng TS, gúi PES trong cỏc đơn vị truy nhập. ..... 42
Hỡnh 2.18. Phõn cấp hệ thống MPEG-2 ............................................................. 43
Hỡnh 2.19. Phõn cấp cỳ phỏp hệ thống MPEG-2 ............................................... 43
8
Hỡnh 2.20. Tiờu đề gúi truyền tải ....................................................................... 44
Hỡnh 2.21. Tiờu đề trường thớch ứng................................................................. 46
Hỡnh 2.22. Gúi PES Video đơn giản .................................................................. 47
Hỡnh 2.23. Mối quan hệ giữa cỏc bảng PSI ....................................................... 50
Hỡnh 2.24. Truyền PCR ...................................................................................... 53
Hỡnh 2.25. Cỏc bit sử dụng để ngăn chặn và chỉ thị lỗi ..................................... 53
Hỡnh 3.1. Mụ hỡnh tham chiếu giao thức B-ISDN (B-ISDN PRM) ................. 55
Hỡnh 3.2. Cỏc chức năng Lớp vật lý .................................................................. 57
Hỡnh 3.3. Cỏc chế độ hoạt động HEC ................................................................ 59
Hỡnh 3.4. Sơ đồ trạng thỏi xỏc định giới hạn tế bào .......................................... 60
Hỡnh 3.5. Cỏc chức năng của lớp ATM ............................................................. 61
Hỡnh 3.6. cấu trỳc tế bào ATM ........................................................................... 62
Hỡnh 3.7. UNI: Giao diện Người dựng-Mạng .................................................... 62
Hỡnh 3.8. NNI: Giao diện Mạng-Mạng .............................................................. 63
Hỡnh.3.9. Khỏi niệm VPI/VC ............................................................................. 64
Hỡnh 3.10. Cỏc chức năng của lớp thớch ứng ATM .......................................... 67
Hỡnh 3.11. Cỏc chức năng của dịch vụ loại A ................................................... 68
Hỡnh 3.12. Cỏc chức năng của dịch vụ loại B .................................................... 68
Hỡnh 3.13. Cỏc chức năng của dịch vụ loại C & D ............................................ 68
Hỡnh 3.14. Chế độ khụng cú cấu trỳc AAL1 CS-SAR ...................................... 71
Hỡnh 3.15. Chế độ truyền dữ liệu cú cấu trỳc AAL1 SAR ................................ 73
Hỡnh 3.16. Giao thức AAL2 ............................................................................... 74
Hỡnh 3.17. Vớ dụ AAL3/4 CS-SAR................................................................... 75
Hỡnh 3.18. Giao thức AAL5 ............................................................................... 77
Hỡnh 3.19. Tổng quan về giao thức Control Plane ............................................ 79
Hỡnh 3.20. Cỏc giao thức lớp cao mặt phẳng Người dựng ................................ 79
Hỡnh 3.21. Tạo tế bào và ghộp kờnh ATM ........................................................ 81
Hỡnh 4.1. Mụ hỡnh tham chiếu chuẩn giao thức VoD ....................................... 85
Hỡnh 4.2. Sắp xếp cỏc gúi MPEG-2 trong ATM ................................................ 86
Hỡnh 4.3. Cấu trỳc thụng tin Video và FEC ....................................................... 88
Hỡnh 4.4. Cỏc ứng dụng Video trong mạng Internet .......................................... 91
9
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian 2 năm học tập hệ đào tạo cao học ngành Cụng nghệ
thụng tin tại Trường Đại học Bỏch Khoa nội chỳng em đó được cỏc thầy
cụ nhiệt tỡnh giảng dạy, truyền thụ kiến thức phương phỏp tiếp cận,
nghiờn cứu khoa học và cụng nghệ hiện đại.
Nhõn dịp này em xin được bày tỏ sự biết ơn sõu sắc đối với tất cả cỏc
thầy cụ đó trực tiếp giảng dạy quan tõm giỳp đỡ em hoàn thành khoỏ học,
đặc biệt em xin chõn thành cảm ơn PGS.TS. Đỗ Trung Tuấn đó trực tiếp
hướng dẫn giỳp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
10
MỞ ĐẦU
Ngày nay sự phỏt triển của khoa học kỹ thuật cụng nghệ cao đó
đang thỳc đẩy mạnh msự phỏt triển của nền kinh tế hội, trong đú cụng
nghệ thụng tin đúng vai trũ rất quan trọng, mở đầu cho giai đoạn hỡnh thành
và phỏt triển nền kinh tế tri thức thế giới. Trong những năm qua thế giới đó
phỏt triển khỏ nhanh mạng lưới thụng tin như thoại,fax trong khi đú nhu cầu
về thụng tin lại rất đa dạng và phong phỳ. Một những vấn đề đang được quan
tõm nhất việc truyền hỡnh ảnh dựa trờn sở của cỏc thiết bị sẵn để
phục vụ cho cỏc dịch vụ và cho cỏc mục đớch khỏc nhau. Mỗi loại dịch vụ cú
đặc trưng riờng của nú, dịch vụ truyền ảnh động và õm thanh yờu cầu tốc độ
cao, đặc trưng lưu lượng biến động, thời gian thực, giải phỏp đxõy dựng
mạng để đỏp ứng dịch vnhư ATM cụng nghệ chớnh được lựa chọn. Do
vậy em đó chọn đề tài tốt nghiệp cao học là :
C
C
h
h
u
u
n
n
n
n
n
n
M
M
P
P
E
E
G
G
-
-
2
2
đ
đ
i
i
v
v
i
i
d
d
l
l
i
i
u
u
đ
đ
a
a
p
p
h
h
ư
ư
ơ
ơ
n
n
g
g
t
t
i
i
n
n
t
t
r
r
n
n
m
m
i
i
t
t
r
r
ư
ư
n
n
g
g
m
m
n
n
g
g
Luận văn gồm 4 chương sẽ được trỡnh bày như sau:
1. Chương I. Giới thiệu: Trỡnh bày về cỏc nhu cầu động lực thỳc đẩy
việc phải tạo ra một mạng viễn thụng thống nhất khả năng cung cấp
mọi loại hỡnh dịch vụ Video trong thụng tin với chất lượng, hiệu quả
kinh tế cao và cỏc dịch vụ mới trong hệ thống thụng tin tương lai.
2. Chương II. Chuẩn của MPEG-2: Một trong những khú khăn chớnh
đảm bảo cung cấp cỏc dịch vụ viễn thụng yờu cầu tốc độ cao, đặc trưng
lưu lượng biến động, thời gian thực tối ưu hoỏ sử dụng nguồn tài
nguyờn của mạng. Dịch vụ ảnh động õm thanh cỏc dịch v
những tớnh chất như đó nờu trờn. Tuy nhiờn nếu ứng dụng cỏc phương
phỏp nộn để giảm bớt lượng thụng tin trong cỏc luồng số liệu gốc
ỏp dụng chế độ truyền tải tối ưu thỡ việc cung cấp cỏc dịch vụ ảnh
động chất lượng cao, MPEG-2 một chuẩn để giải quyết cỏc vấn đề
trờn.
11
3. Chương III. Cụng nghệ mạng băng rộng: Chương này giới thiệu cỏc
giải phỏp để xõy dựng mạng mục tiờu, mạng đa dịch vụ băng rộng,
trong đú ATM cụng nghệ chớnh được lựa chọn. đõy sẽ cung cấp
cỏc sở khoa học cụng nghệ mạng tớnh nguyờn tắc về chế độ
truyền tải khụng đồng bộ ATM, cung cấp những kiến thức phương
phỏp được ứng dụng thực tế.
4. Chương IV. Truyền AUDIO VIDEO qua mạng ATM:Chương 4
giới thiệu cỏc phương phỏp truyền số liệu, hỡnh ảnh, õm thanh qua cỏc
mạng khỏc nhau. Đõy một lĩnh vực khoa học cụng nghệ mới và phức
tạp nờn nhiều vấn đề cũn đang được nghiờn cứu hoàn thiện đề từng
bước đưa vào ỏp dụng thực tiễn.
5. Kết luận
Tài liệu tham khảo
12
CHƯƠNG I . GIỚI THIỆU
Chương này trỡnh bày về cỏc nhu cầu động lực thỳc đẩy việc phải
tạo ra một mạng viễn thụng thống nhất khả năng cung cấp mọi loại hỡnh
dịch vụ Video trong thụng tin với chất lượng, hiệu quả kinh tế cao và cỏc dịch
vụ mới trong hệ thống thụng tin tương lai.
1.1. Cỏc dịch vụ và cụng nghệ mới
Video là một khỏi niệm ra đời đó lõu, tuy vậy Video số gần đõy mới sử
dụng trong cỏc Studio. Với cỏc kỹ thuật nộn số liệu cũng như cỏc kỹ thuật
mạng mới sẽ khả năng đưa Video số vào cỏc mụi trường ng dụng khỏc.
Với sự phỏt triển bựng nổ của Internet cỏc trang Web đó tạo ra một nhu
cầu lớn về việc tớch hợp Video số vào trong mụi trường Internet. Tất nhiờn
cỏch dễ nhất bõy giờ tải cỏc File chứa cỏc Video Data vào mỏy tớnh
của mỡnh và sau đú bắt đầu xem. Điều này chỉ thớch hợp với cỏc Video
Clip ngắn với một thời gian download chấp nhận được. Cũn nếu bạn muốn
xem một bộ phim hoàn chỉnh thỡ chỉ cỏch duy nhất dựng cỏi gọi
“Stream -Video”. Ở đõy, hỡnh ảnh Video được gửi một cỏch liờn tục, nối tiếp
nhau (Streamed) từ mỏy chủ đến khỏch hàng sử dụng, đú dữ liệu sđược
giải mó và hiển thị.
Tuy vậy, một số vấn đề của Streamed Video đối với cỏc giao thức
của mạng dữ liệu. Đú chớnh cỏc dữ liệu số của Streamed Video rất nhạy
cảm với việc trễ lỗi trờn đường truyền. Do đú, đũi hỏi một số cỏc yờu
cầu đặc biệt từ mạng. Hơn nữa, dũng dữ liệu số Video này đũi hỏi một dung
lượng truyền từ 1.3 Megabit/giõy đến người sdụng, đõy một dung lượng
vượt khỏ xa ngoài khả năng của cỏc băng thụng hiện nay và hội đồng
Internet, gọi là IETF (Internet Engineering Task Force) đang tỡm cỏch giải
quyết vấn đề này. Song song với việc cố gắng truyền Video số qua cỏc mạng
dữ liệu thỡ người ta cũn đang cố gắng dựng cỏc dịch vụ của TV cỏp để phục
vụ cho cỏc ứng dụng mới này. Thỏch thức chủ yếu đối với cỏc dịch vụ như
TV cỏp, quảng bỏ, vệ tinh chớnh vấn đề thực hiện thụng tin 2 chiều, núi
13
cỏch khỏc đường truyền ngược từ khỏch hàng đến người cung cấp dịch vụ
để bảo đảm sự tương tỏc. Ngày nay đó xuất hiện một vài cụng nghệ mới rất
hứa hẹn đgiải quyết vấn đề này. cỏc cụng nghệ này ng sẽ giỳp cho
việc phõn phối tớn hiệu Video số của cỏc mạng dữ liệu như của Internet.
Túm lại, cỏc dịch vụ Multimedia hiện đại thể được thực hiện bằng
hai cỏch sau:
Video Server
Data
Server
Settop Box
Digital Delivery System
PC
Net PC
Hỡnh 1.1. Video trong cỏc mạng số
1. Cỏch thứ nhất là dựng cụng nghệ xử và truyền thụng tin để thực hiện
cỏc dịch vụ số liệu tương tỏc. Đõy chớnh cỏch dựng cỏc dịch vụ World
Wide Web. Trờn cơ sở Internet và cỏc dịch vụ On-line thương mại của cỏc
nhà cung cấp khỏc nhau. Cỏc dịch vnày được khởi nguồn từ việc truyền
cỏc văn bản nhưng bõy giờ được ứng dụng cho cỏc giao diện đhoạ.
sau nữa thỡ là đưa cả Video vào cỏc dịch vụ này.
2. Cỏch thứ hai cung cấp dịch vụ TV băng rộng tương tỏc. Cựng với
chớnh cỏc giới thiệu chuẩn về cỏch phõn phối lưu giữ cỏc thụng tin
Audio Video khi thờm vào thành phần tương tỏc, chỳng ta sẽ tạo nờn
một loại dịch vụ mới. Lỳc này TV quảng bỏ sẽ trở thành một phần của cỏc
dịch vụ được xõy dựng trờn yếu tố cơ bản: Video số chất lượng cao.
Cả hai cỏch trờn điểm chung sử dụng Video số để phõn phối
thụng tin. Tuy nhiờn sự phõn phối được dựng khỏc sử dụng cụng nghệ số để
lưu trữ, xử và truyền thụng tin sẽ tạo ra cỏc dịch vụ mới cũng như việc xử
14
lý thụng tin một cỏch mềm dẻo hơn. Cỏc dịch vụ ỏp dụng cỏch thứ hai thỡ tập
trung chủ yếu vào việc dựng Video như phương tiện để cung cấp thụng tin.
Trong cỏch này, cỏc dịch vụ giống như kiểu chỳng ta sử dụng TV ngày nay
nhưng được thờm vào sự tương tỏc, thụng tin hai chiều. Cỏc dịch vụ mới này
núi chung đũi hỏi một dung lượng thụng tin lớn, cỡ 20 30 ảnh màu một
giõy. Do đú đũi hỏi một băng thụng rất lớn đến người sử dụng. Tuy vậy,
đú cũng chưa phải là vấn đề đũi hỏi băng thụng duy nhất ở đõy. cũn ớt
nhất là hai vấn đề sau:
Cấu trỳc của cỏc ứng dụng mạng ngày càng mrộng với khỏch hàng,
sẽ đũi hỏi càng nhiều thụng tin. Cỏc ứng dụng này được xõy dựng bởi cỏc
phần mềm cỏc thành phần của cũng liờn lạc với nhau sự liờn lạc
này ng đũi hỏi băng thụng. Sự tăng nhanh của cỏc khỏch hàng dịch vụ
mạng sẽ phải đối mặt với một số lượng người sử dụng cỏc ứng dụng phần
mềm. Với một dung lượng rất lớn tăng nhanh này đũi hỏi băng thụng và xử lý
cụng suất được hợp thức cho tất cả cỏc phần khỏc nhau của cấu trỳc phõn
phối dịch vVideo. Cấu trỳc này bao gồm: Hệ thống phục vụ (Video), mạng
lừi, mạng truy cập thiết bị người sử dụng. Người ta sẽ đưa ra cỏc tiờu
chuẩn yờu cầu vbăng thụng dựa trờn cỏc cụng nghệ nộn hiện đại cũng như
cỏc cụng nghệ mạng mới.
1.2. Cụng nghệ mạng băng rộng
Cỏc cụng nghệ mạng: B-ISDN ATM m 1998, cỏc chế độ truyền
khụng đồng bộ (ATM) được định nghĩa bởi Hội viễn thụng quốc tế (ITV) như
là một cụng cụ cho B-ISDN được hy vọng trở thành mạng tổng hợp truyền tất
cả cỏc loại dịch vụ bao gồm cả Video. Nú gồm cú:
Điện thoại Video băng rộng
Hội thảo Video băng rộng
Video giỏm sỏt
Thư Video
TV chất lượng cao (PAL, SECAM, NTSC)
15
Cụng nghệ ATM được chọn cho B-ISDN hứa hẹn sẽ đỏp ứng linh hoạt
nhanh tất cả cỏc yờu cầu cỏc dịch vụ mới đũi hỏi. ATM được mong
chờ trở thành mạng trục (Core network). Mạng trục là hệ thống truyền dẫn
trung tõm giữa những người cung cấp dịch vụ và cỏc mạng truy cập, nơi cũng
nối với khỏch hàng. Tuy vậy, việc sử dụng ATM khụng chỉ hạn chế trong
mạng hạt nhõn, cũng thể sử dụng trong mạng truy cập. Túm lại
thể sử dụng tất cả cỏc đường đến người sử dụng. Tuy vậy, ngay cả với ATM,
dung lượng dữ liệu tạo ra bởi cỏc dịch vụ Video chưa được nộn cũng rất lớn,
để thể hiện một giõy dữ liệu Video chưa nộn đũi hỏi 270 triệu bit. Băng thụng
và cỏc nguồn phần cứng để cung cấp cho việc truyền này sẽ là quỏ đắt. Do dú
mục đớch đõy phải làm giảm số lượng dữ liệu này. Một giải phỏp được
ỏp dụng phổ biến dựng cỏch nộn dữ liệu Video Audio theo cỏc chuẩn
MPEG (Moving pictures Experts Group).
Năm 1988, ISO/IEC thành lập MPEG để lập ra cỏc tiờu chuẩn cho việc
nộn Video Audio. Nhúm đó phỏt triển tiờu chuẩn MPEG-1 ngày nay
được ứng dụng chủ yếu trong cỏc CD-ROM Video. Tuy vậy, MPEG-1 khụng
thớch hợp cho dịch vụ quảng bỏ cũng như cỏc ứng dụng TV vỡ khụng ỏp
ứng được tất cả cỏc yờu cầu của những ứng dụng này. Do đú, ISO/IEC đó
xõy dựng tiờu chuẩn MPEG-2 vào năm 1990, và cơ bản đó hoàn thành nú vào
năm 1994. Video số ngày nay rất nhiều ứng dụng, trong lĩnh vực TV, cỏc
hệ thống thụng tin tương tỏc hay trong cả hệ thống giải trớ. MPEG-2 được sử
dụng làm cụng cụ để lưu trữ thụng tin mang cỏc đĩa DVD trong cỏc mỏy PC
cỏ nhõn hay cỏc mỏy DVD. Tuy nhiờn MPEG-2 chưa phải sản phẩm cuối.
Người ta dự định xõy dựng MPEG-3 cho cỏc ứng dụng TV phõn giải cao,
nhưng hoỏ ra MPEG-2 cũng đó những khả năng này. Do đú tiờu chuẩn
MPEG-3 đó khụng được xõy dựng. Với MPEG-4 thỡ một trong cỏc yờu cầu
đõy là phối hợp cỏc hỡnh ảnh thật cỏc hỡnh ảnh hoạt hỡnh vào trong
một dũng bit. Ứng dụng này được sử dụng cho cỏc trũ chơi, thư Video…
1.3. Video trong cỏc hệ thống thụng tin tương lai
Khi cỏc mạng tốc độ cao được thành lập thỡ cỏc loại thiết bị cuối cũng