Giao thức truyền hình hội nghị

Ngay nay với công nghệ truyền hình có chất lượng cao đã như sử dụng chuẩn H 230 với tính ưu việt của công nghệ nó đã và đang thay thế dần các phương tiện thông tin khác nó được ứng dụng vào tất các các ngành kinh tế quốc dân từ quốc phòng y tế đào tạo nghiên cứu khoa học.v.v. và sau này nó là một công nghệ truyền thông không thể thiếu được trong ngành kinh tế quốc dân.

Theo tiêu chuẩn công nghệ H.323 thực hiện hội nghị truyền hình qua giao thức IP là một trong nghệ truyền hình hiện đại nhất hiện nay bởi vì:

- Tiêu chuẩn H.323 ra đời làm nền tảng cho các dịch vụ thông tin ứng dụng thời gian thực như âm thanh, hình ảnh và số liệu qua mạng chuyển mạch gói. Nó quy định rõ các thiết bị các giao thức cũng như các thủ tục để trao đổi những thông tin này. Mạng gói ở dây bao gồm mạng sử dụng giao thức IPX như mạng cục bộ (LAN), mạng thành phố(MAN), mạng diện rộng (WAN), hay mạng sử dụng giao thức IP như Intranet, Ethernet, Internet…

- Chuẩn này phát triển còn cho phép hội tụ các ứng dụng và tích hợp đa dịch vụ các sản phẩm từ nhiều nhà sản xuất thiết bị khác nhau (muitimedia). H.323 là một trong những chuẩn mà do ITU- T quy định và khuyến nghị dùng cho truyền hnh và ứng dụng nó trên các công nghệ khác như IP,ATM, ISDN, ADSL... để tham gia cung cấp mạng dịch vụ đa phương tiện (muitimedia) qua các mạng khác nhau được thực tế mô tả như Hình 1 , bao gồm:

+ H.320 cho mạng số đa dịch vụ (ISDN)

+ H.324 cho mạng điện thoại truyền thống (PSTN)

+ H.321 và H.310 cho mạng ISDN băng rộng

+ H.322 cho mạng cục bộ LAN, MAN,WAN bảo đảm chất lượng dịch vụ cao

+ Bộ mã hoá/giải mã âm thanh Mã hoá âm thanh và hình ảnh trong H.323, bộ này thực hiện mã hoá và giải mã tín hiệu âm thanh (thường là tiếng nói). Thuật toán mã hoá trong H.323 hoàn toàn phù hợp với các chuẩn của ITU. Kỹ thuật số hoá và nén tín hiệu âm thanh phải cân bằng giữa chất lượng tiếng nói, tốc độ bít và độ trễ đồng bộ với hình ảnh. H.323 hỗ trợ các bộ mã hoá/ giải mã âm thanh bao gồm:

+ G.711: 3,1KHZ tại 48,56 và 64kbit/s (Bắt buộc với các thiết bị đầu cuối)

+ G.722: 7KHZ tại 48,56 và 64kbit/s

+ G.728: 3,1 KHZ tại 16kb it/s

+ G.723: 5,3 và 6,3kbit/s

+ G.729: 8kbit/s

+ Bộ mã hoá/ giải mã hình ảnh

Các thiết bị đầu cuối H.323 hỗ trợ hình ảnh có thể cung cấp bộ mã hoá/giải mã hình ảnh theo chuẩn H.261 hoặc H.263. Bộ này thực hiện mã hoá, nén hình ảnh và truyền đi với tốc độ đã lựa chọn quá trình xử lý cuộc gọi.

Chuẩn H.261, cung cấp các khả năng tương thích các chuẩn khác nhau do ITU quy định được sử dụng trong các kênh thông tin có tốc độ rất cao nx64kbit/s. Việc áp dụng H.261 và một cách mềm dẻo cộng với kỹ thuật bù hình ảnh sẽ tạo ra các tốc độ khác nhau thậm chí không phải là bội của 64kbit/s và cho chất lượng hình ảnh cao hơn

+ Được kế thừa và tích hợp trên chuẩn H.263,261 , sử dụng kỹ thuật tiên đoán hình ảnh và định dạng chuẩn hình ảnh trong truyền hình hội nghị cùng hỗ trợ QCIF để cho một chất lượng dịch vụ hoàn hảo nhất.

+ H.323 Hệ thống mạng truyền hình theo chuẩn H 323 bao gồm thiết bị đầu cuối (Terminal), Gateway, gatekeeper và bộ điều khiển đa điểm(MCU).

Thiết bị đầu cuối Terminal H.323 là điểm kết cuối trên mạng, cho phép thông tin với gateway, MCU và các loại đầu cuối khác, thông tin liên lạc bao gồm các tín hiệu điều khiển, chỉ thị, âm thanh, hình ảnh hoặc dữ liệu giữa các đầu cuối với nhau. Bất kỳ đầu cuối nào cũng phải cung cấp thông tin thoại, còn thông tin về hình ảnh và dữ liệu thì tuỳ chọn. H.323 sẽ quy định chế độ hoạt động phù hợp cho từng đầu cuối. Và đây sẽ là tiêu chuẩn bao trùm các công nghệ sau này như điện thoại Internet, điện thoại hội nghị và truyền hình hội nghị.

Các tính năng của đầu cuối H.323 như:

- H.245: điều khiển sắp xếp sử dụng kênh truyền .

- Q.931 : báo hiệu và thiết lập cuộc gọi.

- RAS: giao thức liên lạc với gatekeeper.

- RTC/RTCP: sắp xếp các gói âm thanh và hình ảnh.

Ngoài ra, H.323 còn có các tính năng khác như mã hoá/ giải mã tín hiệu âm thanh và hình ảnh, giao thức cho các ứng dụng số liệu (T.120), hội nghị đa điểm...

Gateway

Gateway là điểm kết cuối tuỳ chọn trong mạng H.323. Gateway thực hiện đấu nối cho các cuộc gọi qua các mạng khác nhau. Ví dụ ở hình 3 chỉ ra nhiệm vụ của Gateway khi đấu nối đầu cuối ở mạng H.323 với đầu cuối ở mạng ISDN sử dụng H.320.

- Biên dịch giao thức: đầu cuối H.323 sử dụng giao thức H.225 RAS, báo hiệu cuộc gọi H.225 và báo hiệu điều khiển H.245 để liên lạc với Gateway, trong khi đầu cuối H.320 lại sử dụng giao thức khác như ISDN và SS7. Như vậy Gateway phải thực hiện chuyển đổi (mapping) hai giao thức này với nhau.

- Thiết lập duy trì và xoá cuộc gọi ở cả hai phía H.323 và mạng ISDN.

- Biên dịch giữa các định dạng dữ liệu khác nhau. Gateway sẽ không thực hiện chức năng này khi các đầu cuối có cùng chuẩn mã hoá / giải mã âm thanh và hình ảnh.

Gatekeeper

Gatekeeper là phần tử tuỳ chọn trên mạng H.323, cung cấp các dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các đầu cuối. Có thể sử dụng một hay nhiều Gatekeeper trên mạng, tuy nhiên mỗi Gatekeeper chỉ quản lý đầu cuối, gateway, MCU và một số nhóm thiết bị LAN khác. Nhóm thiết bị mà Gatekeeper quản lý gọi là vùng H.323 (Hình 4).

Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU)

MCU được thực hiện đấu nối hội nghị từ ba thiết bị đầu cuối trở nên. Với H.323, một MCU bao gồm bộ điều khiển đa điểm (MC) và bộ xử lý đa điểm (MP)

Bộ điều khiển đa điểm (MC):MC là bộ phận không thể thiếu trong MCU. Nó có thể điều khiển hội nghị điểm - điểm,sau đó phát triển thành hội nghị đa điềm. MC thiết lập các giao thức chung cho tất cả các đầu cuối muốn tham gia vào hội nghị và quyết định hội nghị theo kiểu Multicast hay Unicast .v.v. MC không trực tiếp xử lý các chuỗi âm thanh, hình ảnh hoặc số liệu trong hội nghị đa điểm.

Bộ xử lý đa điểm (MP):MP là phần tử tuỳ chọn trong MCU. Nó thực hiện trộn, chuyển mạch các chuỗi tín hiệu âm thanh, hình ảnh hoặc dữ liệu do MC điều khiển. Tuỳ thuộc vào loại hội nghị mà MP có thể xử lý một hay nhiều chuỗi tín hiệu này.

Hội nghị truyền hình đa điểm

Hội nghị truyền hình đa điểm được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau, H.323 sử dụng phương pháp quản lý hội nghị tập trung và phân tán thiết bị đầu cuối phân tán.

Hội nghị truyền hình đa điểm theo kiểu tập trung cần có sự điều khiển của MCU. Tất cả các đầu cuối gửi các chuỗi tín hiệu âm thanh, hình ảnh, số liệu và điều khiển tới MCU theo cấu trúc điểm - điểm. MC quản lý hội nghị một cách tập trung bằng việc sử dụng các chức năng điều khiển H.245 để xác định khả năng của các đầu cuối MP thực hiện việc trộn âm thanh, phân phối số liệu và các chức năng trộn/ chuyển mạch hình ảnh sau đó gửi lại cho các đầu cuối. MP còn cung cấp chuyển đổi giữa các bộ mã hoá/ giải mã, các tốc độ bít khác nhau và có thể sử dụng phát đa phương để phân phối các hình ảnh đã xử lý. Một MCU điển hình hỗ trợ hội nghị đa điểm kiểu tập trung bao gồm một MC và một MP.

Hội nghị đa điểm phân tán sử dụng công nghệ Multicast. Các đầu cuối H.323 trong hội nghị gửi thông tin tới các đầu cuối khác một cách trực tiếp mà không qua MCU. Chú ý rằng việc điều khiển số liệu đa điểm vẫn được xử lý tập trung bởi MC, và kênh thông tin, kênh điều khiển H.245 vẫn được phát đi theo kiểu điểm - điểm tới MC.

Các đầu cuối thu có trách nhiệm xử lý các chuỗi âm thanh và hình ảnh tới. Chúng sử dụng kênh điều khiển H.245 để chỉ ra cho MC biết giải nén bao nhiêu chuỗi tín hiệu âm thanh và hình ảnh một cách đồng thời.

Quản lý độ rộng bằnglưu lượng âm thanh và hình ảnh đòi hỏi băng thông lớn và có thể làm nghẽn mạng nếu không được giám sát và điều khiển hợp lý. H.323 giải quyết vấn đề này bằng việc cung cấp chức năng quản lý độ rộng băng. Số lượng đầu cuối H.323 đồng thời trong mạng và độ công bằng cần thiết cho các ứng dụng H.323 được kiểm soát. việc này, một mặt đảm bảo lưu lượng tới hạn trên mạng Lan không bị vượt quá. Mặt khác nó đảm bảo độ rộng băng cần thiết cho hoạt động của các ứng dụng khác trên mạng. Trên hết, nó cho phép nhà quản lý loại bỏ và ngăn chặn hiện tượng tắc nghẽn trên mạng.

Hội nghị giữa các mạngrất nhiều người sử dụng muốn hội nghị với đầu cuối ở xa. Điều này hoàn toàn có thể làm được trong môi trường H.323 bằng cách sử dụng đấu nối trực tiếp PPP, hoặc qua mạng intranet, extranet và Internet. H.323 còn thiết lập phương tiện để nối các hệ thống truyền hình hội nghị từ các mạng khác nhau. H.323 sử dụng công nghệ mã hoá và giải mã phổ biến từ các tiêu chuẩn truyền hình hội nghị, làm đơn giản và loại bỏ bớt các bộ chuyển mã giao thức để thực hiện một cách tối ưu.

Độc lập về ứng dụng và thiết bịH.323 không bị ràng buộc với bất kỳ hệ điều hành hoặc phần cứng nào. Có rất nhiều phần cứng phù hợp với H.323, bao gồm các máy tính cá nhân có khả năng hình ảnh, các phần cứng chuyên môn hoá và các hệ thống chuyển giao

Hỗ trợ đa điểmH.323 hỗ trợ truyền hình hội nghị từ ba điểm trở nên. Khả năng đa điểm có thể được phân loại và thực hiện như là một phần của các đầu cuối H.323.

Hỗ trợ MulticastH.323 hỗ trợ việc truyền phát Multicast trong hội nghị đa điểm khi mạng sử dụng giao thức quản lý nhóm (giống như IGMP) Multicast là việc đồng thời gửi đi một gói thông tin âm thanh và hình ảnh tới nhiều đầu cuối trên mạng có cùng một địa chỉ nhóm IP. Truyền dẫn này sử dụng độ rộng băng một cách hiệu quả hơn.

Tương tác hoạt độngNgười sử dụng muốn đấu nối mà không phải bận tâm về khả năng tương thích với đầu thu. H.323 kiểm tra, trao đổi khả năng tương thích giữa các đầu cuối và thiết lập thông số chung cho cầu hội nghị. Thông số này bao gồm các giao thức điều khiển và các bản tin trong quá trình thực hiện cuộc gọi.

Các chuẩn mã hoá/giải mã

H.323 xác định các chuẩn về việc nén và giải nén các chuỗi âm thanh và hình ảnh, bảo đảm rằng những thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau sẽ có cùng một khuôn thức chung. Nó còn hết sức mềm dẻo trong các tính năng bổ sung và thực thi cao dựa vào các phần cứng và phần mềm chuyên dụng. Hội nghị H.323 có thể bao gồm các đầu cuối với các khả năng khác nhau. Ví dụ, một đầu cuối chỉ có khả năng thoại có thể tham gia vào hội nghị của các đầu cuối có khả năng hình ảnh hoặc số liệu. Hơn nữa, các đầu cuối đa phương tiện H.323 có thể chia sẻ một phần dữ liệu với đầu cuối số liệu T.120, trong khi đang chia sẻ âm thanh, hình ảnh hoặc số liệu với các đầu cuối H.323 khác.

Với chuẩn H.323 các nhà khai thác mạng có thêm cơ hội để nghiên cứu và phát triển các dịch vụ viễn thông đa dịch vụ mới, nâng cao chất lượng mạng. Việc triển khai dịch vụ hội nghị truyền hình sử dụng giao thức IP là một hướng đi phù hợp với xu thế chung của công nghệ viễn thông hiện đại. Sự phát triển mạnh mẽ các ứng dụng trên nền IP hứa hẹn một bước đi công nghệ mới cho nhiều nguồn lợi mới cho các nhà khai thác mạng, cung cấp dịch vụ hệ thống truyền hình nói chung.

(Theo KS. Trương Văn Cao)

Tư vấn hỗ trợ khách hàng 24/7

Hà Nội: 097 363 9669
Hồ Chí Minh: 096 884 0506