1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
----------

KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÁC CHUẦN VIDEO CONFERENCE
VÀ TRIỂN KHAI LỚP HỌC TRỰC TUYẾN
MINH HỌA
Giảng viên hướng dẫn :TS. VŨ THANH NGUYÊN
Sinh viên thực hiện

: VÕ NGUYỄN ĐĂNG HẢI

06520142

NGUYỄN THÁI HOÀNG

06520181

Lớp

: CNPM01

Khóa

: 2006 - 2010

TP. Hồ Chí Minh, tháng 3năm 2011
GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


2

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 6 tháng nỗi lực thực hiện, luận văn nghiên cứu đề tài “Tìm hiểu các chuẩn
Video Conference và xây dựng ứng dụng lớp học trực tuyến” do nhóm đã cơ bản hoàn
thành. Ngoài sự nỗ lực làm việc hết mình của bản thân mỗi thành viên trong nhóm, chúng
em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ tận tình từ phía nhà trường, thầy cô, gia đình và
bạn bè.
Trước hết là người con, chúng con xin được cảm ơn ba mẹ, người thân đã luôn
động viên và tạo mọi điều kiện để trong suốt quá trình làm việc và học tập của chúng con,
để chúng con có cơ hội hoàn thành luận văn này.
Là một người học sinh, chúng em xin cảm ơn các thầy cô trường Đại học Công
Nghệ Thông Tin đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em. Đặc biệt
chúng em xin được bày tỏ lòng lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Vũ Thanh Nguyên,
người đã tận tình giúp đỡ và theo sát chúng em trong suốt quá trình làm luận văn tốt
nghiệp này.
Xin cảm ơn bạn bè đã và đang động viên và giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình
học tập và thực hiện luận văn này.

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên


SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


3

Mở đầu
Việc ứng dụng công nghệ thông tin của nước ta hiện nay so với các nước trên thế
giới thì chung ta con tụt hậu, xong thời gian gần đây chúng ta cũng đã có nhiều cố gắng,
bằng chứng là chúng ta đang đẩy mạnh đào tạo nguồn nhân lực cho ngành công nghệ
thông tin và đã có nhiều ứng dụng thực tiễn của công nghệ thông tin vào sinh hoạt cũng
như sản xuất và cũng đã đạt được những thành tựu to lớn và còn tiết kiệm được rất nhiều
kinh phí cho nhà nước, tổ chức, các công ty…Và với sự phát triển mạnh mẽ của công
nghệ thông tin đã kéo theo phát triển của các ngành công nghệ khác mà đặc biệt hiện nay
là sự phát triển của công nghệ Video conference đã đem lại một cách nhìn mới mẽ và như
chúng ta đã biết về công nghệ này như phần đã trình bày ở trên. Trên thế giới thì công
nghệ này đã được họ đem vào nghiên cưu và ứng dụng lâu rồi xong nói ở Việt Nam
chúng có lẽ vẫn con hơi mới mẻ vì thực chất chúng ta cũng chi đem vào nghiên cứu và
ứng dụng mấy năm gần đây. Tuy vây chúng ta vẫn đạt được những kết quả khả quan và
được rất nhiều ngành, tổ chức, công ty…,đem vào áp dụng và sau đây là một vài mình
hoạ để khẳng định sự phát triển, tầm quan trọng của công nghệ Video conference.

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


4


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


5


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


6


GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


7

Mục lục
Chương 1: TỔNG QUAN .................................................................................................. 13
1.1

Giới thiệu chung ................................................................................................... 13

1.1.1

Hội nghị truyền hình là gì? ......................................................................... 13

1.1.2

Sự cần thiết sử dụng hội nghị truyền hình ................................................ 13

1.2

Một số khái niệm ban đầu ................................................................................. 14

1.2.1

Những vấn đề cơ bản của việc truyền thông tin âm thanh và hình ảnh 14


1.2.2

Các kênh cho hội nghị truyền hình ............................................................ 15

1.2.3

Khái niệm thông lƣợng đủ lớn ................................................................... 15

1.2.4 Thế thì các hệ thống nào sử dụng cho hội nghị truyền hình tốt hơn – IP
hay ISDN .................................................................................................................. 16
Chương 2: CÁC CHUẨN VIDEO CONFERENCE ......................................................... 18
2.1

Tìm hiểu về H.323 và các chuẩn liên quan ...................................................... 18

2.1.1

Giới thiệu chung .......................................................................................... 18

2.1.2

Mục tiêu của H323 ...................................................................................... 19

2.1.3

Cấu trúc nền tảng của mạng H.323 ........................................................... 20

2.1.4


Các đặc điểm của chuẩn H.323 .................................................................. 21

2.1.5

Các thành phần của H323 .......................................................................... 23

2.1.6

Chồng giao thức ........................................................................................... 29

2.1.7

Signaling ....................................................................................................... 31

2.1.8

Ví dụ ............................................................................................................. 32

2.1.9

Tính toán băng thông cho mô hình ip/vc theo chuẩn H323 .................... 35

2.2

Tìm hiểu về chuẩn SIP và các chuẩn liên quan ............................................... 39

2.2.1

Giới thiệu chung .......................................................................................... 39


2.2.2

Kiến trúc....................................................................................................... 39

2.2.3

Các thành phần ........................................................................................... 39

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


8
2.2.4

Các thông điệp ............................................................................................. 41

2.2.5

Các thông điệp báo lỗi................................................................................. 43

2.2.6

Headers ......................................................................................................... 45

2.2.7

Đánh địa chỉ ................................................................................................. 46


2.2.8

SDP ............................................................................................................... 46

2.2.9

Một ví dụ ...................................................................................................... 48

2.3

So sánh SIP và H.323 ......................................................................................... 49

2.4

Tìm hiểu về Real Time Messaging Protocol .................................................... 54

2.4.1

Giới thiệu ...................................................................................................... 54

2.4.1

Các dạng RTMP .......................................................................................... 54

2.4.2

Bắt tay (Handshake) ................................................................................... 56

2.4.3


Data types ..................................................................................................... 56

2.4.4

Shared Object Data Type ........................................................................... 57

2.4.5

Cấu trúc gói tin ............................................................................................ 57

2.4.6

Streaming ..................................................................................................... 58

Chương 3: CÂN BẰNG TẢI SERVER (LOAD BALANCING SERVER) ........................... 59
3.1

Giới thiệu ............................................................................................................ 59

3.1.1

Tại sao cân bằng tải cho server lại cần thiết? ........................................... 59

3.1.2

Cơ chế cân bằng tải – Rải IP ...................................................................... 59

3.2


Cân bằng tải server: Thuật toán....................................................................... 60

3.3

Phƣơng pháp cân bằng tải ................................................................................ 61

3.3.1

Luân chuyển vòng DNS .............................................................................. 62

3.3.2

Việc cân bằng các request HTTPS ............................................................ 69

3.4

Cân bằng tải chuẩn H.323 bằng Gatekeeper ................................................... 72

Chương 3: CONFERENCEXP .......................................................................................... 74
4.1

Giới thiệu về Real-time Transport Protocol (RTP) ........................................ 74

4.1.1

Khái niệm về Real-time Transport Protocol ............................................ 74

4.1.2

Cấu trúc của một gói tin RTP .................................................................... 74


GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


9
4.2

Giới thiệu về Multicast ...................................................................................... 76

4.3

Nền tảng ConferenceXP .................................................................................... 76

4.3.1

Giới thiệu về nền tảng ConferenceXP ....................................................... 77

4.3.2

Cấu trúc của nền tảng ConferenceXP ....................................................... 78

4.3.3

Ƣu điểm và khuyết điểm của ConferenceXP ............................................ 79

4.4


ConferenceXP Client ......................................................................................... 80

4.4.1

Giới thiệu về ConferenceXP Client ........................................................... 80

4.4.2

Mô hình Use Case của ConferenceXP Client ........................................... 84

4.4.3

Mô hình State Chart của ConferenceXP Client ....................................... 88

4.4.4

Cơ chế hoạt động của ConferenceXP Client ............................................ 89

4.5

Triển khai ConferenceXP................................................................................. 90

4.6

Phát triển ConferenceXP .................................................................................. 95

4.6.1

Đặt vấn đề .................................................................................................... 95


4.6.2

Cài đặt .......................................................................................................... 95

Chương 5:TỔNG KẾT ....................................................................................................... 99
5.1

Những vấn đề đạt đƣợc ..................................................................................... 99

5.2

Hƣớng phát triển ................................................................................................ 99

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


10

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Cấu trúc nền tảng của mạng H.323 ................................................................... 21
Hình 2.2: Ví dụ về một cuộc gọi H.323 ............................................................................ 34
Hình 2.3: Ví dụ về một cuộc gọi SIP................................................................................. 49
Hình 3.1: Mô hình cân bằng tải theo phương pháp dùng luân chuyển vòng DNS ........... 64
Hình 3.2: Mô hình tải cân bằng sử dụng VIP.................................................................... 67
Hình 3.3: Mô hình cân bằng tải thông qua Web server proxy .......................................... 70
Hình 3.4: Kết hợp giửa Proxy của server Apache và Tomcat ........................................... 71

Hình 3.5:Mô hình sử dụng bộ giải mã SSL phần cứng ..................................................... 72
Hình 4.1: Cấu trúc của gói tin RTP ................................................................................... 74
Hình 4.2: Mô hình multicast. ............................................................................................. 76
Hình 4.3: Cấu trúc của nền tảng ConferenceXP................................................................ 78
Hình 4.4:Màn hình cài đặt Video/Audio của ConferenceXP ............................................ 82
Hình 4.5:Các chức năng hội nghị và cộng tác của ConferenceXP Client. ........................ 83
Hình 4.6: Mô hình Use Case tổng quát của ConferenceXP Client. .................................. 85
Hình 4.7: Mô hình Use Case Join a venue. ....................................................................... 86
Hình 4.8: Mô hình Use Case Join 2 Way Unicast ............................................................. 87
Hình 4.9: Mô hình State Chart của Conference XP Client ............................................... 88
Hình 4.10: Cấu trúc hoạt động của các chức năng trong ConferenceXP .......................... 89
Hình 4.11: Giao diện web của Venue Service. .................................................................. 91
Hình 4.12: Trình quản lý Venue Service. .......................................................................... 92
GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


11
Hình 4.13: Trình quản lý Reflector Service. ..................................................................... 93
Hình 4.14: Màn hình chính của ConferenceXP Client. ..................................................... 94

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


12


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Một số chuẩn âm thanh của H.323.................................................................... 23
Bảng 2.2: Một số chuẩn hình ảnh của H.323. ................................................................... 23
Bảng 2.3: Thông số của một thiết bị đầu cuối H.323 ........................................................ 36
Bảng 2-4: Bảng ánh xạ giữa các sự kiện lỗi SIP với DSS1............................................... 45
Bảng 2.5: So sánh H.323 và SIP ........................................................................................ 54
Bảng 2.6: Các kiểu dữ liệu của RTMP .............................................................................. 57
Bảng 2.7: Shared Object Data type ................................................................................... 57
Bảng 2.8: Cấu trúc gói tin .................................................................................................. 58

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


13

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1

Giới thiệu chung

1.1.1 Hội nghị truyền hình là gì?
Hội nghị truyền hình không đơn giản là điện thoại hình trên máy vi tính cá nhân.
Hội nghị truyền hình: đó là công nghệ đa phương tiện cho phép người sử dụng
nghe và nhìn thấy nhau, trao đổi dữ liệu và cùng nhau chế biến chúng trong chế độ tương

tác nhờ sử dụng những khả năng của máy vi tính đã quen thuộc với tất cả mọi người. Để
làm được điều đó nhất thiết phải có hai điều kiện cực kỳ quan trọng:


Trong máy tính của bạn phải cài đặt card liên kết hội nghị truyền hình với
phần mềm tương ứng.

 Bạn cần phải có khả năng kết nối với đồng nghiệp hoặc là qua mạng máy tính
hoặc là qua các kênh liên kết điện thoại số.
1.1.2 Sự cần thiết sử dụng hội nghị truyền hình
Trăm nghe không bằng một thấy người đối thoại. Phần lớn mọi người cho rằng
thậm chí tin tức thông qua truyền hình cũng hay hơn nghe qua radio. Còn việc ứng dụng
hội nghị truyền hình trong điều khiển, quản lý, đào tạo, y tế, trong các hệ thống an toàn
và nhiều lĩnh vực khác mang lại lợi ích vô cùng to lớn.
Tất nhiên hội nghị truyền hình không khi nào có thể thay thế được sự giao tiếp
thực tế tự nhiên, nhưng nó cho phép đạt được về nguyên tắc, mức độ giao tiếp mới giữa
những con người cách xa nhau về khoảng cách địa lý, có khi là ngàn vạn ki lô mét. Theo
một số nghiên cứu mới đây, khi nói chuyện qua điện thoại chỉ có thể truyền một phần

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


14
thông tin gửi đi. Còn trong trường hợp khi có khả năng theo dõi cử chỉ, điệu bộ của người
đối thoại thì hệ số hữu dụng của việc truyền thông tin đạt cao hơn gấp nhiều lần.
Những nhà quản lý, điều hành các công ty đã sử dụng Hội nghị truyền hình cho
rằng: các hệ thống hội nghị truyền hình đã giảm được rất đáng kể các chi phí thời gian và

tiền bạc cho các chuyến đi công tác của các cộng tác viên và thực hiện các cuộc toạ đàm
rất hiệu quả.
1.2
1.2.1

Một số khái niệm ban đầu
Những vấn đề cơ bản của việc truyền thông tin âm thanh và hình ảnh
Để truyền thông tin âm thanh và hình ảnh cần phải giải quyết 2 vấn đề:
Vấn đề thứ nhất là kênh kết nối dùng để truyền thông tin phải có độ cao. Các kênh

điện thoại thông thường hoàn toàn tích hợp để truyền tín hiệu âm thanh, nhưng không
đảm bảo truyền ảnh có chất lượng được (ở đây thực sự có nhiều cách giải quyết các hệ
thống nén chia kênh, nhưng chúng không phải lúc nào cũng ứng dụng được.Vấn đề này
đang được giải quyết tuy chậm, từ từ( ở Việt Nam ta – rất từ từ). Chúng ta cũng nhớ là
các nước khác đã có những mạng cục bộ hành mấy chục năm trước.Hiện nay có lẽ hiếm
các cơ quan mà các máy tính không nối mạng.Một mạng như vậy hoàn toàn thích hợp để
tổ chức Hội nghị truyền hình chất lượng cao.
Vấn đề thứ hai là vấn đề biến luồng thông tin âm thanh và hình ảnh nghĩa là mã
hoá dữ liệu truyền đi và giải mã dữ liệu nhận được. Vấn đề là trong hội nghị truyền hình
đã sử dụng những thuật toán đặc biệt và rất hiệ quả nén hàng chục à hiện nay là hàng
trăm lần. Có thể nói rằng truyền đi không phải chính các tín hiệu âm thanh và hình ảnh
mà chỉ là những tham số quan trọng nhất của chúng để khôi phục tín hiệu ở đầu nhận với
chất lượng chấp nhận được. Nừu như máy vi tính không kịp xử lý luồng tín hiệu thi sẽ có
những ảnh bị bỏ qua và lỗi ở kênh xuất,..v.v.
GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng



15
Để giải quyết các vấn đề trên cần có các bản vi mạch đặc biệt vì:Các thuật toán
chế biến tín hiệu rất đòi hỏi đến tài nguyên của hệ thống tính toán. Mặc dù có những giải
quyết hoàn toàn bằng phần mềm, nhưng chúng yêu cầu rất lớn đối với tài nguyên hạ tầng
cơ sở của hệ thống xử lý.Kết quả là với cả những máy tính cá nhân rất hiện đại cũng làm
chậm rất đáng kể sự hoạt động của các thiết bị liên quan và chất lượng liên kết hình ảnh
yêu cầu cũng rất khó đạt được. Thực tế toàn càu phải chấp nhận giải pháp là sử dụng các
thiết bị chuyên dụng (các bo mạch đặc biệt: bộ maz hoá - giải mã (code), chúng được
cắm vào một rãnh dự trữ trên bo mạch mẹ của máy PC). Các bộ code nén các tín niệu và
giải mã nó để cho kênh kết nối (tương ứng là giải nén và giải mã ở phía bên nhận).
1.2.2 Các kênh cho hội nghị truyền hình
Sơ đồ hệ thống (cổ điển) thực hiện hội nghị truyền hình được hiểu là sự liên kết
giữa các đầu cuối bằng các đường ISDN (Mạng số với sự kết hợp các tiện ích). Việc sử
dụng các kênh ISDN cũng như các mạng khác với việc đảm bảo chất lượng kênh nối V.35, E1/T1.v.v. được chỉ dẫn bằng hàng loạt các khuyến nghị H.320 đã được chế tác bởi
ITU-T. Tuy nhiên thời gian không dừng tại một chổ, mấy năm gần đay việc truyền bá
rộng rãi hơn cả là hội nghị truyền hình sử dụng mạng IP như là mạng nội bộ vừa có ý
nghĩa của mạng phân vùng lãnh thổ vừa có tính toàn cầu.Khuyến thị tương ứng là chuẩn
H.323 cho hội nghị truyền hình bằng mạng IP đã được ITU-T đưa ra cuối năm 1996. Nói
chung có thể nói thực tế hôm nay Hội nghị truyền hình ó thể sử dụng bất kỳ kênh kết nối
nào với một thông lượng đủ lớn.
1.2.3 Khái niệm thông lƣợng đủ lớn
Thường để thực hiện hội nghị truyền hình người ta sử dụng các đường truyền có
thông lượng từ 64 kbs đến 512 kbs đối với các kênh ISDN và đến 1,5 Mbs cho mạng IP.
Nhưng cũng phải chú ý là một ảnh có chất lượng chấp nhận được , thu được tốc độ

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng



16
khoảng 200 kbs còn một ảnh chất lượng cao ở các hệ thống tốt có thể đạt được ở tốc độ
300 kbs hay cao hơn.
1.2.4

Thế thì các hệ thống nào sử dụng cho hội nghị truyền hình tốt hơn – IP hay
ISDN
Cái câu hỏi đó thường đưa ra, chúng tôi hình dung chỉ là câu hỏi để hỏi

thôi.Không có một sự mâu thuẩn nào ở đây cả giữa hai lớp hệ thống hội nghị truyền hình
vấn đề là ở chổ kết nối hội nghị truyền hình có lịch sử hàng chục năm. Ngay từ lúc khởi
đầu , người ta sử dụng cho hội nghị truyền hình môi trường truyền là mạng chuyển mạch
số với các dịch vụ tích hợp, nghĩa là ISDN. Để thiết kế , xây dựng và hoàn thiện hệ thống
như vậy đã phải chi phí rất nhiều tiền của. Thiết bị và đảm bảo chương trình cho hội nghị
truyền hình qua mạng IP (chuẩn H.323) đã xuất hiện trên thị trường tương đối muộn hơn,
khoảng gần bốn năm về trước. Lúc này thì các hệ thống H.320 có ưu thế vượt trội hơn,
nhưng khoảng cách đang dần dần giãm xuống, và theo dự đoán, khoảng năm rưỡi nữa số
hệ thống H.320 và H.323 sẽ cân bằng.
Có ý kiến cho rằng các hệ thống IP yêu cầu giai thông rộng hơn.đúng như vậy. Do
những đặc tính đặc biệt của việc truyền thông tin trong các mạch chuyển mạch gói , giải
thông cần thiết tăng lên 20% - 30%. Thực tế cho thấy rằng chất lượng hội nghị truyền
hình gần như giống nhaukhi sử dụng ba kênh BRI (384 kbit/s) hoặc kênh IP với giải
thông 500 kbit/s. Rõ ràng, vấn đề quay về mạng hợp tác (kết hợp). Những kênh tiếp cận
chung Internet - đó là một câu chuyện riêng biệt. ở đây có thể sảy ra mọi thứ có thể.
Các nhà sản xuất hàng đầu các hệ thống Hội nghị truyền hình, chẳnh hạn, như
hãng VCON, đã từ lâu tung ra các hệ thống đa giao thức (H.320/H.323) hoạt động rất
tuyệt vời đồng thời trên các mạng IP và ISDN.
ở đây phải đặt vấn đề là thế thì chỉ tiêu như thế nào cho việc chọn môi trường
truyền cho các hệ thống hội nghị truyền hình?


GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


17
Thông thường giải pháp không phải là giá cả thiết bị mà là giá trị khai thác. Rõ
ràng một hãng, công ty không có mạng riêng ISDN và không có quan hệ đối tác với một
trong các công ty truyền thông, thì để xây dựng mạng riêng Hội nghị truyền hình Sẽ
nhanh chóng chấp nhận tniết bị chuẩn H.323. Họ sẽ cố gắng tận dụng tối đa sự đầu tư đã
đưa vào trước đây để xây dựng IP hoặc mạng kết hợp của mình.

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


18

Chương 2: CÁC CHUẨN VIDEO CONFERENCE
2.1

Tìm hiểu về H.323 và các chuẩn liên quan

2.1.1 Giới thiệu chung
H.323 là một khuyến nghị của Hiệp hội viễn thông quốc tế (International
Telecommunication Union, viết tắt là ITU), định nghĩa các giao thức nhằm cung cấp các

phiên truyền thông audio-video trên các mạng chuyển mạch gói (packet switching
networks). Nó đã được các nhà sản xuất thiết bị audio và hội thảo truyền hình cài đặt
rộng rãi, được sử dụng trong nhiều ứng dụng real-time trên Internet như NetMeeting,
Ekiga, và được các nhà cung cấp dịch vụ, các doanh nghiệp khai thác rộng rãi trên toàn
thế giới với cả hai dịch vụ audio và video trên các mạng IP. Nó là một phần của chuỗi
giao thức họ ITU-T H.32x, vốn cũng giải quyết bài toán truyền thông đa phương tiện trên
các mạng Tích hợp dịch vụ số (Integrated Services Digital Network, viết tắtISDN), mạng
Điện thoại chuyển mạch công cộng (Public switched telephone network, viết tắt PSTN)
hoặc hệ thống SS7, và các mạng di động 3G.
Phiên bản đầu tiên của H.323 được ITU công bố vào tháng 11 năm 1996, với sự
chú trọng vào việc cho phép khả năng hội thảo truyền hình trên Mạng cục bộ (Local Area
Network, viết tắt là LAN), và đã được nhanh chóng chấp nhận như là một phương tiện
truyền âm thoại qua mạng IP.
Một sức mạnh của H.323 là sự hiện diện tương đối sớm tập các tiêu chuẩn, chúng
không chỉ đưa ra các định nghĩa cho một mô hình truyền audio/video căn bản, mà còn
đưa ra những dịch vụ bổ trợ cần thiết để giải quyết những vấn đề truyền thông cho kinh
doanh. H.323 là chuẩn VoIP đầu tiên chấp nhận chuẩn RTP (Real-time Transport
Protocol) của IETF (Internet Engineering Task Force) để truyền audio và video trên
mạng IP.

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


19
H.323 call signaling được xây dựng dựa trên giao thức Q.931 của ITU-T, và phù
hợp cho truyền cuộc gọi qua các mạng có sự pha trộn của IP, PSTN, ISDN và QSIG
/ISDN.

Qua nhiều năm, H.323 đã được rà soát lại và tái xuất bản với các nâng cấp cần
thiết để cải thiện các chức năng audio và video qua các mạng chuyển mạch gói, trong đó
mỗi phiên bản đều tương thích với phiên bản trước đó. Người ta đã nhận ra rằng H.323
đã được sử dụng cho truyền thông, không chỉ trên mạng LAN, mà còn trên các Mạng
diện rộng (Wide Area Network, viết tắt là WAN) và nhiều mạng vận chuyển lớn khác,
nên tiêu đề H.323 đã được thay đổi kể từ khi được xuất bản vào năm 1998, đó là “Các hệ
thống truyền thông đa phương tiện dựa trên gói tin” ("Packet-Based Multimedia
Communications Systems”). Phiên bản hiện thời của H.323, thường được gọi là H.323v6,
được xuất bản vào năm 2006.
2.1.2 Mục tiêu của H323
H.323 được thiết kế nhằm cung cấp khả năng hội thảo từ xa với audio, video và dữ
liệu trên các mạng chuyển mạch gói.
Các nghiên cứu và phát triển không ngừng về H323 đều nhắm đến cùng mục tiêu
này.Ngoài ra, H.323 và sự hội tụ của audio, video và dữ liệu cho phép các nhà cung cấp
dịch vụ đưa ra nhiều phục vụ mới cho người sử dụng và cải thiện chất lượng truyền với
chi phí giảm.
Các chuẩn về chủ đề này đã được thiết kế chi tiết với các mục tiêu sau:
 Dựa trên các chuẩn đang có, bao gồm H.320, RTP và Q.931
 Để tăng cường một số thuận lợi mà mạng chuyển mạch gói cho phép truyền
dữ liệu thời gian thực

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


20
 Để giải quyết các vấn đề về truyền dữ liệu thời gian thực trên mạng chuyển
mạch gói.

Những nhà thiết kế giao thức H.323 biết rõ các yêu cầu truyền thông khác nhau từ
một điểm đến một điểm khác, giữa các người sử dụng và giữa các công ty và hiển nhiên
các yêu cầu cho các ứng dụng tương lai cũng thay đổi. Do đó, các nhà thiết kế giao thức
H.323 định nghĩa nó theo một cách thức sao cho các công ty sản xuất thiết bị có thể bổ
sung chính các đặc tả vào các giao thức và có thể định nghĩa những cấu trúc, tiêu chuẩn
khác nhằm cho phép các thiết bị có thể có thêm những tính năng mới.
2.1.3 Cấu trúc nền tảng của mạng H.323
Chuẩn H.323 là một nền tảng về truyền dẫn đa phương tiện ở thời gian thực qua
mạng IP, bao gồm cả Internet. H.323 được đưa ra bởi hội nghị viễn thông quốc tế - ITU
(International Telecommuncations Unit). H.323 bao gồm các phần như : H.225 – RAS,
Q.931, H.245 RTP/RTCP và audio/video codec.
- RAS – Resgistration, Admision and status: Giao thức đăng ký, cho phép và trạng
thái là giao thức sử dụng giữa các thiết bị H.323 và gatekeeper cho 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 thoát khỏi 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 soát đầu 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

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


21


Hình 2.1: Cấu trúc nền tảng của mạng H.323

2.1.4 Các đặc điểm của 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 kết nối 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 tiểu ban hội nghị cụ thể.
- Khả năng tác động qua lại giữa các mạng cho phép các thành viên tham gia hội
nghị trong các mạng không đồng nhất .ví dụ; IP và ISDN, IP và PSTN.
GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


22
- Chuẩn H.323 không phụ thuộc trực tiếp vào bất cứ phần cứng hay hệ điều hành
nào, nên có thể triển khai rộng rải trên nhiều giải pháp như PC hay các sản phẩm chuyên
dụng.
- H.323 có thể hỗ trợ hội nghị cho 2,3 hay nhiều bộ đầu cuối mà không cần đến bộ
quản lý kết nối đa điểm (Multipoint conrtol unit). Khả năng kết nối đa điểm có thể được
bao gồm trong các thành phần của hệ thống.
- H.323 cho phép hội nghị có thể triển khai với các điểm đầu cuối có nhiều khả
năng khác nhau. Ví dụ một trong những người tham gia có thể sử dụng đâù cuối chỉ có
khả năng thu âm thanh, trong khi đó những thành viên khác có thể có các khả năng
truyền/nhận cả số liệu và hình ảnh.
H.323 Audio
Tín hiệu âm thanh chứa đựng âm thanh đã được nén và số hoá (thông thường là lời
nói). H.323 hỗ trợ các thuật toán audio codec ITU, bao gồm G711 cho lời nói được
truyền tải ở tốc độ 56 hay 64 kbps. Hỗ trợ tuỳ chọn các chuẩn âm thanh khác của ITU

như G722, G723, G728, G729, mà mỗi chuẩn phản ánh sự cân bằng giữa các yếu tố như
chất lượng âm thanh, bit rate, năng lực tính toán và độ trễ của tín hiệu.
Một số chuẩn âm thanh:

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


23
Bảng 2.1: Một số chuẩn âm thanh của H.323.

H.323 Video:
Các đầu cuối hỗ trợ hình H.323 phải hỗ trợ H261 codec, hỗ trợ tuỳ chọn cho
chuẩn H263. H261 chỉ hỗ trợ QCIF và CIF còn H263 hỗ trợ SQCIF (Sub-QCIF), QCIF,
CIF, 4CIF, 16CIF. Vì cả chuẩn H261và H263 đều hỗ trợ QCIF (Quarter common
Intermediate Format) nên sự liên lạc thông tin giữa các điểm đầu cuối là hoàn toàn khả
thi.
Một số chuẩn video:

Bảng 2.2: Một số chuẩn hình ảnh của H.323.

2.1.5 Các thành phần của H323
H.323 là một giao thức truyền audio, video và dữ liệu thời gian thực qua mạng
chuyển mạch gói. Những mạng loại này bao gồm mạng IP ( bao gồm cả Internet), các
mạng cục bộ trao đổi gói tin Internet, các mạng doanh nghiệp, mạng đô thị và mạng diện

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên


SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


24
rộng. H.323 cũng có thể áp dụng truyền thông đa điểm- đa phương tiện. Kỹ thuật này
cung cấp nhiều dịch vụ ứng dụng theo nghĩa là nó có thể được sử dụng trong các ứng
dụng dành cho khách hàng, doanh nghiệp và giải trí. H.323 là một thành phần cốt lõi
nhằm đảm 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-T đặc tả.Chuẩn
nguyên thủy đuợc biết đến từ năm 1996 và các phiên bản nâng cấp 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 chuẩn H.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 bên gửi và bên nhận, thiết lập cuộc gọi, trao đổi
thông tin, call proceeding và cách thức mã hóa và giải mã cuộc gọi. Lấy ví dụ, khi có một
cuộc gọi xuất phát từ Internet, các hai trạm gọi phải thương lượng với nhau để thống nhất
bên nào sẽ điều khiển, do đó chỉ trạm đó có thể gửi các thông điệp điều khiển. Một điểm
quan trọng là khả năng …, để những thông tin không được truyền đi nếu chúng không thể
được bên nhận quản lý.
Chuẩn này định nghĩa một số lớn những đặc tính và chức năng.Một số đặc tính và
chức năng là thật sự cần thiết nhưng một số khác là tùy chọn.H.323 định nghĩa nhiều
chức năng. Các chức năng cũng định nghĩa những thành phần sau:
 Terninal
 Gateway
 GateKeeper
 MCU
 MultipointController
 MultipointProcessor


GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng


25
 H.323 Proxy
i.

Terminal
Một H.323 terminal là trạm đầu cuối trong mạng LAN, có khả năng tham gia

truyền thông thời gian thực và hai chiều với các H.323 terminal khác, gateway hoặc
MCU. Một terminal phải cung cấp truyền thông audio và có thể cũng cung cấp truyền
thông audio kèm theo video, hoặc audio kèm dữ liệu, 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 giao thức 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 sử dụng 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 -law.
Ngoài ra, một terminal có thể gửi nhiều kênh audio đồng thời, chẳng hạn như để
truyền hai ngôn ngữ khác nhau.
c. Video Codec. Trong H.323 terminal là không bắt buộc phải có.
d. Data chanel: Một hoặc nhiều data chanel là không bắt buộc 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 tin
nhằm đảm bảo sự đồng bộ hóa, và để xem xét sự trồi sụt của các gói tin đến.
Thông thường, kỹ thuật này không được sử dụng để truyền nhưng lại được sử

GVHD: TS. Vũ Thanh Nguyên

SVTH: Võ Nguyễn Đăng Hải
Nguyễn Thái Hoàng