NGUYỄN TUẤN KHANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

---------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

QUẢNG BÁ THÔNG TIN ĐA PHƯƠNG TIỆN
TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP NỘI DUNG SỐ
VỚI KỸ THUẬT STREAMING
(Media Streaming in Digital Content Industry)

NGUYẾN TUẤN KHANG

2005 - 2007
Hà Nội
2007

HÀ NỘI 2007


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

QUẢNG BÁ THÔNG TIN ĐA PHƯƠNG TIỆN
TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP NỘI DUNG SỐ
VỚI KỸ THUẬT STREAMING
(Media Streaming in Digital Content Industry)
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
MÃ SỐ:3.04.3898
NGUYẾN TUẤN KHANG

Người hướng dẫn khoa học: TS. QUÁCH TUẤN NGỌC

HÀ NỘI 2007


1

LỜI MỞ ĐẦU

Để thực hiện được luận văn này, trước tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc
tới thầy giáo, Tiến sĩ Quách Tuấn Ngọc bởi những định hướng, hướng dẫn
và góp ý của thầy trong suốt q trình làm Luận văn. Em cũng xin chân
thành cảm ơn các thầy/cô giáo trong khoa CNTT, trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội đã cung cấp, trang bị cho em các kiến thức nền tảng để có thể
thực hiện tốt Luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các cán bộ của Trung tâm Đào tạo và Bồi dưỡng
Sau Đại học, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình hỗ trợ và tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập cũng như quá
trình thực hiện Luận văn.
Hà nội, ngày 18 tháng 09 năm 2007

Học viên

Nguyễn Tuấn Khang


2

THUẬT NGỮ
Là tệp đa phương tiện (audio/video), có thể là một bản

Clip

nhạc hay một đoạn phim
Multimedia files

Các tệp tin đa phương tiện, bao gồm các đoạn phim
(video clip) hay bản nhạc, âm thanh (audio clip)
Là hành động xem lại một tệp tin đa phương tiện (clip) đã

Playback

được tạo sẵn bởi một ứng dụng nào đó, hoặc được ghi lại
bởi kỹ thuật live streaming.
DCI

Ngành công nghiệp nội dung số (Digital Content
Industry)
Giao thức mức ứng dụng hỗ trợ truyền tải và phân phối

HTTP


các trang Web trên mạng internet
TCP

Giao thức truyền tải nội dung, là thành phần cốt lõi của

(Transmission

các giao thức hoạt động trên Internet. Đây là giao thức

Control Protocol)

hướng kết nối, nó lưu giữ trạng thái đường truyền và
kiểm sốt tồn bộ các gói tin được truyền qua mạng.

UDP

Giao thức truyền tin sử dụng các gói dữ liệu theo mơ hình
khơng đồng bộ, không hướng kết nối, phù hợp cho các
bài toán truyền tin theo thời gian thực.

RTSP
(RealTime
Protocol)

Giao thức được sử dụng để điều khiển luồng dữ liệu đa
Session phương tiện (media streaming) được truyền giữa client và
server, sử dụng một giao thức truyền tin theo thời gian
thực nào đó, ví dụ với RTP


RTP

Giao thức truyền tin theo thời gian thực, sử dụng để
truyền phát các gói tin của tệp tin đa phương tiện


3

(RealTime Protocol)
Streaming

Kỹ thuật truyền tải nội dung các tệp tin đa phương tiện
theo luồng liên tục (Streaming). Dữ liệu được phân chia
nhỏ thành các gói tin để hỗ trợ quá trình vừa truyền tải về
máy người dùng, vừa thưởng thức dữ liệu này với Media
Player mà không cần phải chờ kết thúc quá trình tải về.

Streaming Server

Phần mềm máy chủ ứng dụng chuyên dụng hỗ trợ kỹ
thuật streaming

Web Server

Phần mềm máy chủ Web, hỗ trợ giao thức HTTP và ngôn
ngữ HTTM

Progressive

Một loại kỹ thuật “giả streaming”, cho phép người dung


download

vừa tải vừa thưởng thức các tệp tin âm thanh hay hình
ảnh sử dụng Media Player

On-demand

Kỹ thuật chia sẽ các tệp tin dữ liệu đa phương tiện thông

Audio/Video

qua các liên kết cơ bản trên trang web, trỏ tới một tệp tin
có sẵn nào đó

Live Streaming

Kỹ thuật streaming trực tuyến, như truyền hình trực
tuyến, hội thảo trực tuyến…

Bit-rate

Với kỹ thuật streaming, bit-rate là độ nén dữ liệu theo
một đơn vị thời gian của một tệp tin đa phương tiện nào
đó. Khái niệm này cũng đồng nhất với việc dữ liệu phải
được truyền theo đúng tốc độ này để đảm bảo tín hiệu
trên streaming không bị giật hoặc chạy quá nhanh.

Codec


Là một phần mềm hoặc thiết bị sử dụng để mã hóa và giải
mã (encode/decode) luồng dữ liệu số hoặc tín hiệu số


4

MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................... 4
DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................. 7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................. 9
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN vÀ PHẠM VI LUẬN VĂN......... 10
CHƯƠNG I.

CÔNG NGHIỆP NỘI DUNG SỐ & VAI TRÒ CỦA

DỮ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN .................................................................. 13
I.1. Tổng quan của ngành công nghiệp nội dung số (CN-NDS) ........... 13
I.2. Vai trò của dữ liệu đa phương tiện trong ngành CN-NDS ............. 16
I.3. Tổng quan về kỹ thuật truyền tải nội dung đa phương tiện ............ 18
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT STREAMING ............ 24
II.1. Kỹ thuật streaming sử dụng Web Server và Streaming Server ...... 24
II.2. Kỹ thuật Streaming sử dụng Web Server......................................... 25
II.2.1 Mơ hình hoạt động .................................................................................25
II.2.2 Quản lí tệp tin đa phương tiện trên máy chủ .......................................26
II.2.3 Kỹ thuật truyền tải .................................................................................27
II.2.4 Giao thức (HTTP/TCP) .........................................................................28

II.3. Kỹ thuật Streaming sử dụng Streaming Server ............................... 29
II.3.1 Mơ hình hoạt động .................................................................................29
II.3.2 Quản lí tệp tin đa phương tiện trên máy chủ .......................................30

II.3.3 Kỹ thuật truyền tải .................................................................................31
II.3.4 Giao thức (UDP) ...................................................................................31

II.4. Một số tiêu chi lựa chọn kỹ thuật streaming ................................... 32
II.5. Ưu điểm của kỹ thuật Streaming sử dụng Streaming Server .......... 34
CHƯƠNG III. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
STREAMING 36
III.1. Nguyên lí hoạt động của hệ thống Streaming .................................. 36


5

III.2. Tổng quan về mã hóa và giải mã tín hiệu ........................................ 39
III.2.1 Khái niệm về codec ................................................................................39
III.2.2 Họ Codec MPEG-4 ................................................................................40

III.3. Mơ hình truyền thơng đa phương tiện .............................................. 44
III.3.1 Mơ hình cung cấp thơng tin đa phương tiện ........................................44
III.3.2 Phương pháp truyền phát thông tin đa phương tiện ...........................45

III.4. Các dạng nội dung sử dụng kỹ thuật Streaming .............................. 47
III.5. Các Kiến trúc công nghệ hỗ trợ Streaming ...................................... 49
III.6. Điều khiển hoạt động của Streaming Server thông qua Metafiles . 51
III.6.1 RealPlayer Metafiles (.RAM) ................................................................52
III.6.2 Windows Metafiles (.ASX) .....................................................................53
III.6.3 QuickTime Metafiles (.QTL) .................................................................55
III.6.4 Flash ActionScript (.FLA) .....................................................................57

CHƯƠNG IV. MỘT SỐ LOẠI STREAMING SERVER .................... 60
IV.1. Tổng quan về sự hình thành & phát triển ........................................ 60

IV.2. Các Kiến trúc công nghệ Streaming nền tảng (Streaming
Middlware) .................................................................................................. 64
IV.2.1 Helix Mobile Server (RealNetworks)....................................................64
IV.2.2 Darwin Streaming Server (Apple) ........................................................65
IV.2.3 Windows Media Server (Microsoft) ......................................................67
IV.2.4 Flash Media Server (Adobe Systems Macromedia) .............................69
IV.2.5 Peering Portal và những thành công bước đầu ...................................73
IV.2.6 Công nghệ streaming không sử dụng streaming server ......................75
IV.2.7 Một số so sánh về mặt kỹ thuật .............................................................76

IV.3. Các dịch vụ streaming ....................................................................... 78
IV.3.1 Truyền hình, phát thanh trực tuyến ......................................................79
IV.3.2 Streaming trực tuyến (Live Streaming) ................................................80
IV.3.3 Chia sẻ dữ liệu đa phương tiện (Video sharing) .................................81


6

IV.3.4 Dịch vụ hosting ......................................................................................82

CHƯƠNG V. GIAO THỨC HỖ TRỢ KỸ THUẬT STREAMING ... 84
V.1. Các giao thức truyền tin cơ bản (Transport protocols) ................... 84
V.2. Giao thức quản lý phiên làm việc RTSP .......................................... 86
V.2.1 Tổng quan về giao thức RTSP ..............................................................86
V.2.2 Định dạng gói dữ liệu (RTSP Data Packet Format ) ..........................88
V.2.3 Mơ hình hoạt động của giao thức RTSP ..............................................89
V.2.4 Cách thức sử dụng các lệnh của RTSP ................................................94

V.3. Các giao thức độc quyền khác: MMS, RTMP ................................. 98
CHƯƠNG VI. GIẢI PHÁP DEMO VỚI NỀN TẢNG STREAMING99

VI. 1.

Tổng quan về ứng dụng ................................................................ 99

VI. 2.

Kiến trúc ứng dụng ..................................................................... 100

VI.2.1 Nguyên lý hoạt động ............................................................................100
VI.2.2 Sơ đồ triển khai hệ thống ....................................................................102

VI. 3.

Demo các tính năng chính .......................................................... 104

VI.3.1 Trang chủ .............................................................................................104
VI.3.2 Khả năng tương tác của người dùng với kỹ thuật streaming ............105
VI.3.3 Các tính năng hỗ trợ người dùng .......................................................106
VI.3.4 Tải các clip lên hệ thống (Upload) .....................................................108
VI.3.5 Chia sẻ hình ảnh trực tuyến qua webcam (Live streaming)..............109


7

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình I.1: Ứng dụng thực tế của việc chia sẻ dữ liệu đa phương tiện ....................17
Hình I.2: Mơ hình hoạt động của hệ thống truyền tải tệp tin đa phương tiện .......19
Hình I.3: Mơ hình hoạt động theo kỹ thuật progressive downloading ..................20
Hình I.4: Mơ hình hoạt động theo kỹ thuật streaming ...........................................21
Hình I.5: So sách các kỹ thuật chia sẻ tệp tin đa phương tiện ...............................23

Hình II.1: Minh họa kỹ thuật “Chơi và Tải” và “Streaming” ................................24
Hình II.2: Mơ hình hoạt động kỹ thuật “Chơi và Tải” ...........................................26
Hình II.3: Mơ hình kỹ thuật Streaming....................................................................30
Hình III.1: Mơ hình hoạt động của kỹ thuật Streaming............................................37
Hình III.2: Các thành phần chính của mơ hình Streaming ......................................38
Hình III.3: Mơ hình cung cấp thơng tin theo u cầu (On-demand Streaming) ......44
Hình III.4: Mơ hình cung cấp thơng tin trực tuyến (Live Streaming) ......................45
Hình III.5: Phương pháp truyền thơng Unicast ........................................................46
Hình III.6: Phương pháp truyền thơng Multicast .....................................................46
Hình IV.1: Thị phần Streaming năm 1990-2000 (theo Media Primer) ....................60
Hình IV.2: Thị phần Streaming năm 2000 (theo Nielsen) ........................................61
Hình IV.3: Thị phần Streaming năm 2006 (theo comStore Video Metrix) ...............62
Hình IV.4: Giao diện quản trị Helix Mobile Server .................................................65
Hình IV.5: Giao diện quản trị Darwin Streaming Server ........................................66
Hình IV.6: Giao diện của Window Media Player.....................................................69
Hình IV.7: Giao diện quản trị Flash Media Server ..................................................72
Hình IV.8: Cyworld Đài Loan sử dụng công nghệ của Peering Portal ...................74
Hình IV.9: Biểu đồ đánh giá kỹ thuật các cơng nghệ Streaming .............................78
Hình IV.10:

Truyền hình trực tuyến ....................................................................79

Hình IV.11:

Streaming trực tuyến - webcast (Stickam) ......................................80

Hình IV.12:

Kiến trúc cơ bản của mạng truyền nội dung (CDN) .......................83



8

Hình V.1: Các giao thức trong kỹ thuật duyệt Web và Streaming ..........................86
Hình V.2: Sơ đồ trạng thái của giao thức RTSP .....................................................90
Hình V.3: Luồng hoạt động giữa Player và Streaming Server sử dụng RTSP .......91
Hình V.4: Các gói tin trong kênh truyền sử dụng RTSP .........................................93
Hình VI.1: Nguyên lý hoạt động của hệ thống demo..............................................100
Hình VI.2: Sơ đồ triển khai của hệ thống demo .....................................................102
Hình VI.3: Trang chủ của hệ thống demo ..............................................................104
Hình VI.4: Điều khiển hoạt động của clip trong q trình streaming ...................105
Hình VI.5: Tính năng My Favorites .......................................................................106
Hình VI.6: Các tính năng tương tác của người dùng với clip ................................107
Hình VI.7: Tìm kiếm clip thơng qua tính năng Most Viewed .................................108
Hình VI.8: Tải clip lên hệ thống .............................................................................109
Hình VI.9: Tính năng Webcast với Live Streaming ................................................110


9

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.

Tính năng kỹ thuật của Progressive Downloading và Streaming ..........34

Bảng 2.

Các kiến trúc công nghệ của các hãng sử dụng kỹ thuật Streaming ......50


Bảng 3.

Đặc tính kỹ thuật của các giải pháp Streaming ......................................77

Bảng 4.

Tập lệnh của giao thức RTSP .................................................................89


10

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VÀ PHẠM VI LUẬN VĂN

Trong vòng một thập niên qua sự phát triển vũ bão cả chiều rộng và chiều
sâu của Công nghệ thông tin và Truyền thông trên thế giới đã tạo nền tảng
kỹ thuật và cơng nghệ quan trọng cho sự tích hợp một cách đa dạng và
phức tạp với các ngành và lĩnh vực truyền thống khác như giải trí, giáo dục,
y tế, thương mại, thơng tin, thiết kế v.v. để hình thành và phát triển nhiều
loại hình sản phẩm và dịch vụ mới mà hiện nay thường được gộp chung
trong một ngành, đó là cơng nghiệp nội dung số (Digital Content Industry).
Do tích chất tích hợp phức tạp và dựa trên nền tảng công nghệ hiện đại nên
công nghiệp nội dung số đã vượt ra khỏi phạm vi là một ngành kinh tế đơn
thuần mà có ảnh hưởng to lớn về chính trị, văn hóa, lối sống...
Trên bối cảnh phát triển như vậy, dự thảo Chương trình phát triển ngành
cơng nghiệp nội dung số đến năm 2010 tại Việt Nam, Bộ Truyền thơng và
Thơng tin (trước đây là Bộ Bưu Chính Viễn Thông) xác định ngành công
nghiệp nội dung số Việt Nam [2] bao gồm 8 lĩnh vực: (1) Nội dung cho
internet; (2) Nội dung cho mạng điện thoại & di động; (3) Trò chơi điện
tử; (4) Thương mại điện tử; (5) Giáo dục điện tử; (6) Y tế điện tử; (7) Dữ
liệu số; (8) Truyền hình số.

Ngồi vấn đề về nền tảng kỹ thuật và công nghệ, ngành công nghiệp nội
dung số còn bao gồm đầy đủ các vấn đề từ quy chế, thủ tục và các bộ luật
về công nghệ thông tin lên quan tới các loại nội dung số; phương pháp luận
và lộ trình triển khai; các vấn đề về thị trường, văn hóa và xu hướng của
người dùng; các vấn đề về đầu tư và lợi nhuận…
Với tính đa dạng này, để xác định rõ trọng tâm của luận văn này, tơi chỉ tập
trung phân tích bài toán dựa trên vấn đề kỹ thuật liên quan tới yêu cầu


11

quảng bá thông tin đa phương tiện; một trong những vấn đề nền tảng kỹ
thuật của việc phân phối các loại thông tin đa phương tiện khác nhau trong
ngành công nghiệp nội dung số. Các vấn đề còn lại coi như là hướng phát
triển tiếp theo của luận văn trong giai đoạn sau. Bố cục của luận văn bao
gồm các chương sau đây:
Chương I: Tổng quan về ngành công nghiệp nội dung số (Digital Content
Industry) trên thế giới tại một số nước đang phát triển mạnh như Hàn Quốc,
Đài Loan hay Mỹ… và tại Việt Nam, phân tích xu hướng phát triển của
ngành này thông qua dự thảo phát triển của ngành này của Bộ Bưu chính
Viễn thơng Việt Nam. Vai trị của việc quảng bá thơng tin đa phương tiện
trong các hướng phát triển của ngành công nghiệp nội dung số.
Chương II: Tổng quan về kỹ thuật streaming trong việc quảng bá thông tin
đa phương tiện (media streaming) sử dụng mơ hình Web Server và
Streaming Server (server chun dụng để làm media streaming). Phân tích
chi tiết về mơ hình hoạt động, kỹ thuật truyền tin, giao thức và tiêu chi lựa
chọn mơ hình.
Chương III: Ngun lý hoạt động của hệ thống streaming, tìm hiểu các
kiến trúc và mơ hình hoạt động của một hệ thống streaming cơ bản. Phân
tích chi tiết các vấn đề liên quan như chuyển đổi tín hiệu đa phương tiện

với codec, các dạng nội dung số sử dụng kỹ thuật streaming, kiến trúc công
nghệ của các hãng hỗ trợ streaming và cách thức điều khiển hoạt động
streaming để gia tăng khả năng tương tác của người dụng trong q trình
chia sẽ thơng tin đa phương tiện
Chương IV: Tìm hiểu lịch sử phát triển và xu hướng hình thành các kiến
trúc cơng nghệ streaming thơng qua các kiến trúc nền tảng (middleware)
của các hãng lớn như RealNetworks, Apple, Microsoft Adobe Systems


12

Macromedia…) và đưa ra các so sánh về mặt kỹ thuật của các kiến trúc
cơng nghệ này. Ngồi kiến trúc cơng nghệ, chương này cịn đưa ra một số
dịch vụ đang phát triển rất mạnh và thành công trên thế giới dựa trên kỹ
thuật streaming.
Chương V: Tìm hiểu chi tiết một trong những giao thức được sử dụng
rộng rãi và hỗ trợ bởi mọi hãng trong việc quảng bá thông tin đa phương
tiện theo kỹ thuật streaming. Phần này đưa ra kiến trúc, mơ hình hoạt động
và tệp lệnh của giao thức RTSP (Realtime Session Protocol) trong việc
điều khiển sự hoạt động của các luồng dữ liệu đa phương tiện (media
streaming).
Chương VI: Để minh họa về sức mạnh của kỹ thuật streaming, tác giả xây
dựng một hệ thống khá hoàn chỉnh trong việc chia sẽ thông tin đa phương
tiện cho một cộng đồng người dùng, sử dụng đầy đủ các tính năng cần thiết
của kỹ thuật media streaming như phục vụ nhu cầu thưởng thức phim và
âm nhạc trực tuyến, webcast với streaming trực tuyến (live streaming).
Phần này đưa ra một kiến trúc, môi trường phát triển ứng dụng và các tính
năng kỹ thuật của ứng dụng cũng như các vấn đề cần quan tâm khác đứng
từ góc độ streaming như chuyển đổi khn dạng tín hiệu (codec) và kiểm
tra băng thông người dùng…



13

CHƯƠNG I. CƠNG NGHIỆP NỘI DUNG SỐ
& VAI TRỊ CỦA DỮ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN

I.1.

Tổng quan của ngành công nghiệp nội dung số (CN-NDS)

Trong vòng một thập niên qua, sự phát triển vũ bão cả chiều rộng và chiều
sâu của Công nghệ thông tin & Truyền thông trên thế giới đã tạo nền tảng
kỹ thuật và công nghệ quan trọng cho sự tích hợp một cách đa dạng và
phức tạp với các ngành và lĩnh vực truyền thống khác như giải trí, giáo dục,
y tế, thương mại, thơng tin, thiết kế v.v. để hình thành và phát triển nhiều
loại hình sản phẩm và dịch vụ mới mà hiện nay thường được gộp chung
trong một ngành, đó là cơng nghiệp nội dung số. Do tích chất tích hợp
phức tạp và dựa trên nền tảng công nghệ hiện đại nên công nghiệp nội dung
số đã vượt ra khỏi phạm vi là một ngành kinh tế đơn thuần mà có ảnh
hưởng to lớn về chính trị, văn hóa, lối sống v.v. Trên bối cảnh phát triển
như vậy, tùy theo định hướng và chiến lược phát triển của mỗi quốc gia,
khái niệm, trọng tâm, và hướng ưu tiên phát triển công nghiệp nội dung số
là khác nhau trong đó một số quốc gia đã định vị được hình ảnh và sản
phẩm của mình trên thị trường thế giới như Hàn Quốc, Nhật Bản, EU, Mỹ,
Australia [5] v.v.
Tại Hàn Quốc, công nghiệp nội dung số được xác định bao gồm các lĩnh
vực chủ chốt: trò chơi điện tử, hình ảnh số, giáo dục điện tử, thông tin web,
phân phối điện tử, và giải pháp đã đạt doanh số tới 6,2 tỷ USD vào năm
2004 trong đó riêng trị chơi điện tử đã chiếm tới 32% 1. Hiện nay bên cạnh

sản phẩm game đã khẳng định được vị thế trên thị trường game thế giới,
các lĩnh vực khác trong công nghiệp nội dung số của Hàn Quốc cũng đang
1

TS. Daeje Chin, Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông (MIC), Hàn Quốc


14

được phát triển mạnh và bước đầu xuất khẩu ra các nước trong khu vực
như giao dục điện tử. Chính phủ Hàn Quốc đã có chiến lược IT 839 (8 dịch
vụ, 9 sản phẩm, 3 hạ tầng) để thúc đẩy công nghiệp nội dung số.
Tại Nhật Bản, công nghiệp nội dung số được xác định bao gồm các lĩnh
vực chủ chốt như: nội dung video, nhạc số, trò chơi điện tử, xuất bản điện
tử, nội dung truyền hình số đã đạt doanh số tới 2.400 tỷ Yên vào năm 2004.
Chính phủ Nhật đã có cả một chiến lược phát triển cơng nghiệp nội dung số
trong đó nhấn mạnh vào các giải pháp: thúc đẩy xuất khẩu ra thị trường thế
giới, thiết lập hạ tầng băng rộng, thiết lập môi trường giao dịch cạnh tranh
và công bằng, phát triển nguồn nhân lực, và cải thiện các điều kiện tiếp cận
nguồn vốn và tài trợ cho các doanh nghiệp v.v. 2
Tại Đài Loan, ngành công nghiệp nội dung số được xác định bao gồm: hoạt
hình máy tính, trị chơi điện tử, giáo dục điện tử, dịch vụ và ứng dụng di
động, truyền tải dữ liệu và hội nghị số, truyền hình tương tác, kho dữ liệu
số, xuất bản số, truyền thông số, nhạc số, sản phẩm và dịch vụ phần mềm
đa phương tiện. Chính phủ Đài Loan đã ban hành chiến lược phát triển
công nghiệp nội dung số từ năm 2002 trong đó cơng nghiệp nội dung số
cùng với cơng nghệ sinh học được xác định là hai cột trụ chính cho sự phát
triển của Đài Loan trong các thế hệ kế tiếp.
Tại Mỹ, với tư cách là một cường quốc về CNTT & TT cũng như các
ngành và lĩnh vực khác như thương mại, giáo dục, y tế, giải trí... nên tuy

Chính phủ Mỹ khơng xây dưng chiến lược riêng cho công nghiệp nội dung
số nhưng ngành này của Mỹ đã phát triển rất mạnh và giữ vị trí đứng đầu
thế giới với các tên tuổi như Amazon, Ebay, Google, Yahoo[5] …

2

Theo Bộ Kinh tế, Thương mại và công nghiệp Nhật Bản – METI trong Invest Japan, 9/2005


15

Trong khu vực ASEAN, Singapore, Malaysia và Thái Lan đều là những
nước có khả năng phát triển mạnh về cơng nghiệp nội dung số trong đó đặc
biệt là Singapore. Với những lợi thế của mình Singapore có thể sẽ rất thành
công về giáo dục điện tử, y tế điện tử v.v.
Như vậy, có thể thấy hiện nay tất cả các quốc gia, các vùng lãnh thổ có nền
kinh tế phát triển đều đang nỗ lực phát triển công nghiệp nội dung số với mức
độ ưu tiên cao hoặc rất cao. Và Việt Nam cũng không phải là ngoại lệ trong
sự phát triển chung này, luật Công nghệ thông tin của Việt Nam có đưa ra
khái niệm “thơng tin số”, trong đó nêu rõ thơng tin số là thơng tin được tạo
lập bằng phương pháp tín hiệu số. Dự thảo lần thứ 5 Nghị định hướng dẫn
một số điều của Luật CNTT về cơng nghiệp cơng nghệ thơng tin có đưa ra
khái niệm về sản phẩm, dịch vụ nội dung thông tin số và cơng nghiệp nội
dung số, trong đó nêu rõ “Sản phẩm nội dung thông tin số” là sản phẩm nội
dung bao gồm văn bản, dữ liệu, hình ảnh, âm thanh được thể hiện dưới
dạng số hóa, được lưu giữ, truyền đưa trên mơi trường điện tử (mạng máy
tính, mạng Internet, mạng viễn thơng, mạng truyền thanh, truyền hình); và
“Dịch vụ nội dung thông tin số” là các hoạt động trực tiếp hỗ trợ, phục vụ
việc sản xuất, khai thác, phát hành, nâng cấp, bảo hành, bảo trì sản phẩm
nội dung thông tin số và các hoạt động tương tự khác liên quan đến thông

tin số.
Trong phần lớn trường hợp có thể hiểu sản phẩm nội dung số là sản phẩm
phần mềm mà có hàm lượng nội dung, thơng tin, dữ liệu lớn hơn hàm
lượng thuật tốn, cơng nghệ. Từ khái niệm về sản phẩm và dịch vụ nội
dung thơng tin số như trên, có thể nói một cách khái quát rằng “Công
nghiệp nội dung số là ngành công nghiệp sản xuất, cung cấp và phân phối
các sản phẩm và dịch vụ nội dung thông thông tin số”.


16

Trong dự thảo Chương trình phát triển ngành cơng nghiệp nội dung số đến
năm 2010 tại Việt Nam, Bộ Truyền thơng và Thơng tin (trước đây là Bộ
Bưu Chính Viễn Thông) xác định ngành công nghiệp nội dung số Việt
Nam[2] bao gồm 8 lĩnh vực: (1) Nội dung cho internet; (2) Nội dung cho
mạng điện thoại & di động; (3) Trò chơi điện tử; (4) Thương mại điện tử;
(5) Giáo dục điện tử; (6) Y tế điện tử; (7) Dữ liệu số; (8) Truyền hình số.
Về mặt phát triển, dự thảo đặt chỉ tiêu tốc độ tăng trưởng 50% năm, doanh
thu toàn ngành đạt 400 triệu USD, đào tạo và phát triển đội ngũ trên 30.000
chuyên gia về nội dung số; tỷ lệ vi phạm bản quyền giảm bằng mức trung
bình của khu vực [9].
I.2.

Vai trị của dữ liệu đa phương tiện trong ngành CN-NDS

Trong cả 8 lĩnh vực nói trên thì dữ liệu đa phương tiện, bao gồm các tệp tin
đa phương tiện, luôn là thành phần cốt lõi trong quá trình xây dựng bất kỳ
mảng nội dung số nào đó, ví dụ như các đoạn phim quảng cáo cho Thương
mại điện tử, bài giảng cho Giáo dục điện tử, truyền hình trực tiếp phục vụ
cơng tác khám bệnh từ xa trong Y tế điện tử… Thiếu các mô hình sử dụng

dữ liệu đa phương tiện và các kỹ thuật chia sẻ loại dữ liệu đặc biệt này sẽ
không thể phát triển được ngành công nghiệp nội dung số.
Ở góc độ thơng dụng nhất, việc chia sẻ thơng tin đa phương tiện nhằm đáp
ứng các nhu cầu giải trí trong xã hội, như chia sẻ các đoạn phim, các bài
hát hay các album gia đình, hay thậm chí là kinh doanh các nội dụng này...
Điển

hình

cho

các

hệ

thống

kiểu

này

trên

thế

giới

như

, được Google mua lại tháng 10/2006 với giá 1.6 tỉ

USD, một con số đủ lớn để minh họa cho sức mạnh và tính thương mại
trong vấn đề phát triển nội dung số nói chung và chia sẻ dữ liệu đa phương
tiện nói riêng.


17

Việt Nam cũng không phải là ngoại lệ với sự phát triển của một số hệ
thống website chia sẻ các tệp tin đa phương tiện được đầu tư với số tiền
hàng triệu USD như , ,
với các mục tiêu kinh doanh nội dung số bao gồm các loại dữ liệu đa
phương tiện khác nhau… và ngày đang thu hút số lượng đông đảo người
dùng tại Việt Nam. Cụ thể với hệ thống cyworld Việt Nam, với sự đầu tư
không dưới một triệu USD do SK Telecom và Quỹ đầu tư mạo hiểm của
tập đoàn IDG tại Việt Nam (IDG Ventures). Cyworld Việt Nam mới đang
phát triển nhưng tiềm năng của nó là rất lớn, thể hiện qua việc SK Telecom
đã triển khai Cyworld tại Hàn Quốc với số lượng người dùng lên tới 20
triệu người, chiếm 40% dân số Hàn Quốc, mỗi ngày các thành viên
cyworld tải lên khoảng 100.000 videos, nhiều hơn YouTube[8].
Ngoài ra, việc chia sẻ các dữ liệu đa phương tiện còn được thực hiện dưới
một số góc độ khác như truyền hình ảnh và giọng nói trong các hội thảo
trực tuyến (web conference), học trực tuyến (eLearning), khám và chữa
bệnh từ xa, bóng đá trực tiếp... Hình I.1 đưa ra một số ứng dụng thực tế của
việc chia sẻ dữ liệu đa phương tiện.

Hình I.1:

Ứng dụng thực tế của việc chia sẻ dữ liệu đa phương tiện



18

Vấn đề ở chỗ việc chia sẻ thông tin đa phương tiện khác hoàn toàn với việc
chia sẻ một tệp tin văn bản thơng thường, do kích cỡ của các tệp tin đa
phương tiện là khá lớn, từ một vài KB tới hàng trăm MB, đặc biệt là các
yêu cầu trong truyền dữ liệu đa phương tiện trực tuyến.
Đó chính là những lý do cơ bản của tác giả luận văn này trong việc tìm
hiểu và xây dựng các kỹ thuật truyền tải nội dung đa phương tiện trong các
mô hình sử dụng tới loại nội dung đặc biệt này trong ngành công nghiệp
nội dung số.
I.3.

Tổng quan về kỹ thuật truyền tải nội dung đa phương tiện

Cho đến gần đây các tệp dữ liệu đa phương tiện trên Internet chủ yếu vẫn
được truyền tải theo kỹ thuật “tải” và “chơi” (download-and-play), có
nghĩa là người dùng sẽ phải tải xuống tồn bộ tập tin sau đó mới có thể
xem hoặc nghe bằng cách sử dụng chương trình đặc biệt, gọi là media
player.
Vấn đề là các tệp đa phương tiện thường có dung lượng rất lớn (từ vài MB
tới hàng trăm MB) nên quá trình tải xuống sẽ rất mất thời gian và vì vậy
hiếm có đoạn video clip nào trên mạng có độ dài lớn hơn 30 giây. Do vậy
việc việc tải các tệp này từ máy chủ về máy cá nhân khá vất vả do thông
lượng kết nối internet bị hạn chế, nhất là các nước đang phát triển như Việt
Nam. Mơ hình ở hình I.2 thể hiện q trình tải tệp tin về sử dụng trình
duyệt và thưởng thức tệp tin đa phương tiện này bằng media player.


19


Media Player

Tải về tồn
tệp tin

Hình I.2:

Mơ hình hoạt động của hệ thống truyền tải tệp tin đa phương tiện

Rất nhiều kỹ thuật được sử dụng để rút ngắn thời gian chờ đợi của người
dùng như nén dữ liệu trên được truyền, xử lí dữ liệu âm thanh hình ảnh như
giảm độ phân giải, thu nhỏ ảnh... nhằm giảm độ lớn của tệp trước khi
truyền về. Trong trường hợp này các tệp đa phương tiện sẽ bị mất một phần
dữ liệu nhưng không đáng kể so với cảm nhận của người dùng, hoặc người
dùng chấp nhận sự mất mát đó để bù đắp cho việc rút ngắn thời gian tải về.
Ngoài ra, đường truyền internet cũng ngày càng được cải tiến, ở những nơi
internet phát triển việc tải và xem (nghe) lại các tệp video và audio chất
lượng cao từ Internet đã trở nên dễ như... bóc kẹo. Các trình duyệt và máy
chủ Web hiện hành đều hỗ trợ chức năng này. Tuy nhiên, truyền đầy đủ
dung lượng của một tệp đa phương tiện thường yêu cầu một khoảng thời
gian tải lâu đến mức không thể chấp nhận được, mà lại còn hay ... "đứt"
giữa chừng và rất hay bị lỗi.
Một số hệ thống lớn khác phục nhược điểm của đường truyền bằng cách sử
dụng mơ hình lưới, lưu trữ tệp tin ở nhiều máy chủ (hoặc máy ngang hàng),
một tệp tin được tải một lúc từ nhiều máy khác nhau (tải mỗi phần ở từng
máy riêng biệt). Với phương thức này, hệ thống hỗ trợ chia sẻ tệp đa
phương tiện cũng rút ngắn đáng kể thời gian chờ đợi của người dùng.


20


Dù sao kỹ thuật trên cũng chỉ tập trung vào vấn đề làm sao tải dữ liệu về
thật nhanh để người dùng đỡ phải chờ đợi, và nếu độ lớn tệp tin tới vài
chục hay vài trăm MB thì chắc chắn người dùng sẽ vấn phải chờ đợi dài.
Và một câu hỏi được đặt ra là tại sao chúng ta lại không “vừa tải vừa chơi”,
tức là tải được dữ liệu gì thì chơi ln dữ liệu đó (bằng thành phần media
player). Hướng tiếp cận này kết hợp hai tác vụ đồng thời là “vừa tải” “vừa
chơi”, người ta sẽ cố gắng thiết kế đảm bảo tốc độ tải đủ nhanh để cho
media player có đủ dữ liệu để chơi, đảm bảo âm thanh hay hình ảnh khơng
bị giật. Kỹ thuật này gọi là progressive downloading, như hình I.3

Tải về từng phần
tệp tin và chơi ngay
khi có đủ dữ liệu

Hình I.3:

Mơ hình hoạt động theo kỹ thuật progressive downloading

Tốc độ tải dữ liệu xuống cũng là một đề, vì nếu khơng tải kịp thì dịng chảy
dữ liệu (tải và chơi) sẽ khơng được liên tục: thành phần chơi khơng có dữ
liệu để chơi. Cải thiết tốc độ tải dữ liệu thì vẫn phải tiếp cận theo hướng đã
nêu ở trên.
Cảm tưởng như hướng tiếp cận trên có thể một ngày nào đó giải quyết
được vấn đề khi đường truyền được cải thiện, nhưng không hẳn là như vậy.
Kỹ thuật này có rất nhiều hạn chế cho q trình thưởng thức nghe và nhìn
ví dụ như nó khơng cho phép người dùng tua đi tua lại một đoạn nhạc hay
phim, nó cũng không cho phép cho ta chơi nhanh hơn hay chậm hơn,



21

không cho phép nhẩy đoạn. Đây là những yêu cầu cần thiết như chúng ta
vẫn dùng thiết bị chơi CD hay DVD gia đình.
Tuy nhiên ứng dụng của chia sẻ thơng tin đa phương tiện khơng chỉ có thể.
Các ứng dụng đặc thù như Giáo dục điện tử, Hội thảo trực tuyến… thì nhu
cầu chia sẻ khơng cịn đơn thuần là “tải” và “xem” nữa mà phải xem trực
tiếp ngay cả khi quá trình tạo dữ liệu đa phương tiện đang xảy ra (live
communication). Trong trường hợp này, chúng ta không thể chơ việc tạo
dữ liệu đa phương tiến kết thúc rồi mới truyền tin về cho người dùng. Thay
vào đó tồn bộ dữ liệu từ bộ thu, phát và tới thiết bị nghe nhìn được hoạt
động một cách liên tục theo “dòng chảy” dữ liệu, đây gọi là kỹ thuật
streaming, cho phép người dùng có thể xem và nghe liên tục nội dung được
"phát sóng" từ máy chủ nội dung một cách tuần tự. Với việc sử dụng một
thành phần server chuyên dụng là Streaming Server, chúng ta có thể điều
khiển dòng dữ liệu đa phương tiện một cách dễ dàng như tua nhanh, nhẩy
đoạn... điều mà ta không thể làm được với Web Server.

Luồng dữ liệu
liên tục

Hình I.4:

Mơ hình hoạt động theo kỹ thuật streaming

Ngồi ra, kỹ thuật streaming này khắc phục được vấn đề bản quyền khi
không hỗ trợ cơ chế tải dữ liệu xuống như mô hình progressive
downloading, đứng ở góc độ những nhà sản xuất hay thương mại họ luôn
cân nhắc vấn đề làm sao để các file đa phương tiện của họ được đảm bảo



22

về bản quyền. Kỹ thuật streaming đảm bảo toàn bộ file nội dung vẫn được
lưu giữ trên máy chủ, chỉ có từng phần thơng tin được truyền tải, và người
dùng khơng lưu được tồn bộ file âm thanh hay hình ảnh, kể cả sau khi đã
xem hoặc nghe toàn bộ nội dung. Đặc tính này khơng cho phép người xem
lưu giữ lại file nội dung, cũng là một biện pháp hiệu quả để chống vi phạm
bản quyền. Vì như trên truyền hình hoặc phát thanh, họ chỉ có thể xem và
nghe, chứ khơng thể lưu lại các nội dung đó trên TV hoặc radio. Đó chính
là ưu điểm của kỹ thuật streaming
Mặc dù vậy, "vỏ quýt dày có móng tay nhọn", sau khi công nghệ truyền
streaming các nội dung âm thanh và video ra đời, những cao thủ công nghệ
cũng đã lập tức tìm cách tạo ra các chương trình để "thu nhặt" dòng chảy
nội dung trực tuyến, chẳng khác nào các máy thu chương trình TV hay
băng ghi âm thu lại chương trình radio. Nhưng những nhà sản xuất cũng có
nhiều cách thức để khắc phục hậu quả này ví dụ họ khơng cơng bố giao
thức truyền tin, hoặc dữ liệu bị mã hóa một cách đặc biệt và chỉ khi nào kết
nối với streaming server thì thành phần media player trên máy người dùng
mới có thể chơi được tệp đa phương tiện đó.
Như vậy, với xu hướng phát triển và những tính năng hay yêu cầu phát sinh
được phân tích ở trên, chúng ta có một số kỹ thuật chơi tệp tin đa phương
tiện như download-and-play, progressive download và streaming.
Sự khác nhau của 3 kỹ thuật này có thể được minh họa ở hình I.5:


23

Dữ liệu đa phương tiện
Thiết bị lưu trữ

Tải về một phần và chơi ngay

100%
lưu lại

Hình I.5:

100%
lưu lại

0%
lưu lại

So sách các kỹ thuật chia sẻ tệp tin đa phương tiện

Tóm lại, mỗi hướng tiếp cận đều có những ưu và nhược điểm riêng, tuy
nhiên kỹ thuật streaming có tính ứng dụng thực tiễn hơn cho các vấn đề cần
truyền thông tin đa phương tiện, do vậy luận văn này của tôi tập trung vào
vấn đề tìm hiểu kỹ thuật streaming (bao gồm progressive downloading và
streaming) và minh họa kỹ thuật này thông qua việc phát triển một ứng
dụng cụ thể.