Pages

30 thg 11, 2010

CÔNG NGHỆ VỊ NHÂN SINH

UDP “ dễ tính” hơn TCP

Bước đột phá tạo nên cuộc cách mạng trong lĩnh vực audio/video trực tuyến đó là sự xuất hiện các giao thức Internet mới như UDP ( User Datagram Protocol), RTP ( Realtime Transfer Protocol), và RTSP ( Realtime Streaming Protocol) cho phép truyền nội dung audio/video trên Internet hiệu quả hơn các giao thức trước đây.

Trước khi có UDP, dữ liệu được truyền trên nền Web chủ yếu dùng giao thức TCP ( Tranmission Control Protocol). TCP được thiết kế nhằm đảm bảo độ tin cậy và toàn vẹn thông tin cho việc truyền dữ liệu, email, trang web HTML trên Internet. Cơ chế sửa lỗi của TCP đảm bảo truyền chính xác từng bit dữ liệu, luôn cố gắng gởi lại gói dữ liệu bị trục trặc ( do sự cố đường truyền hoặc lý do kỹ thuật nào đó) trước khi gửi tiếp gói khác, vì vậy gây nên thời gian trễ lớn và ảnh hưởng tới chất lượng audio/video. HTTP và FTP dựa trên dựa trên TCP nên cũng không thực sự thích hợp cho việc truyền audio/video trực tuyến có yêu cầu cao về yếu tố thời gian hay có qui mô lớn. ( Về nguyên tắc vẫn có thể thực hiện Streaming với HTTP và FTP).

UDP được thiết kế ưu tiên cho việc truyền dữ liệu liên tục hơn là nhằm đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu, vì vậy đặc biết thích hợp cho việc truyền phát audio/video. Không giống phương thức truyền TCP, khi gói dữ liệu audio/video truyền theo giao thức UDP bị trục trặc ( hoặc bị mất), máy chủ vẫn gửi tiếp các gói dữ liệu khác. Phương thức này thích hợp với tính “ vị tha” của tri giác con người – có thể bỏ qua những “ lỗi lầm” nhỏ do không nhận biết được hay trong mức chấp nhận được ( ví dụ như mất một vài âm tiết hay khung hình, cũng giống như hiện tượng nhiễu tín hiểu radio hay truyền hình).

RTP và RTSP đều dựa trên UDP. RTP là phương thức truyền 1 chiều, còn RTSP cho phép truyền 2 chiều ( nghĩa là người dùng có thể tương tác với máy chủ để điều khiển quay lui, tiến tới…giống chức năng bộ điều khiển từ xa của đầu VCR hay DVD). Đây là 2 giao thức chuẩn mở được IETF phê chuẩn chính thức và được các công ty lớn trong lĩnh vực truyền thông trực truyến ủng hộ. Ngoài RTP và RTSP, còn có một số giao thức khác “ không mở” như MMS ( Microsoft Media Service) của Microsoft, giao thức này có thể truyền theo UDP hay TCP và có khả năng truyền 2 chiều giống như RTSP.

Codec – càng nhỏ càng tốt

Tuy có những đột phá về giao thức truyền nhưng việc truyền audio/video trực truyến không thể trở thành hiện thực nếu không có những tiến bộ vượt bậc trong kỹ thuật mã hóa nén dữ liệu audio/video ( thường được biết đến với thuật ngữ “ Codec”: coding-compress/decoding-decompress, tạm dịch là “ nén/giải nén”). Các tập tin nội dung audio/ video gốc hay chưa nén thường rất lớn, có thể làm tắc nghẽn bất kỳ đường truyền nào, vì vậy việc nén nhỏ dữ liệu để giảm yêu cầu băng thông có ý nghĩa vô cũng quan trọng đối với kỹ thuật Streaming.

Có một số phương thức để giảm yêu cầu băng thông của dữ liệu truyền. Chẳng hạn, đối với video, người ta có thể giảm tần suất khung hình ( ví dụ dùng 15 thay vì 30 khung hình /giây) và độ phân giải ( ví dụ, 320x240 thay vì 640x480 pixel). Tuy nhiên, những phương thức này vẫn chưa đủ, vì vậy người ta còn sử dụng kỹ thuật mã hóa nén nội dung gốc và sau đó giải mã ở máy client ( công việc này không đòi hỏi băng thông đường truyền).

Hiện có nhiều kỹ thuật mã hóa nén dữ liệu audio và video, nhưng tựu trung có thể phân theo 2 kỹ thuật cơ bản. Một là tìm cách thể hiện thông tin dư thừa trong nội dung, theo cách này, khi được tái tạo lại dữ liệu kết quả giống từng bit với nội dung gốc. Tuy nhiên, cách thức “ nén không mất” này giảm số bit không đáng kể. Đa phần codec cho audio và video dùng kỹ thuật nén bỏ đi một số bít thông tin mà tri giác con người không nhận biết được, ít nhất là đối với tai và mắt.

Hầu hết các codec đều cho phép mã hóa nén với nhiều tỉ lệ bit khác nhau để cho phép truyền tải trên các kết nối có tốc độ khác nhau. Lưu ý, máy người dùng phải có công cụ giải mã cùng codec với nội dung thì mới có thể nghe hay xem được. Thường thì công cụ giải mã cho client được cung cấp miễn phí hoặc có giá rẻ.

Một số codec được dùng phổ biến do định dạng nội dung truyền theo kỹ thuật streaming như Windows Media ( wmv, wma, avi, asf), Real ( rm, ram), QuickTime ( mov), MP3, MPEG-4 ( ISO, Divx)…

0 nhận xét:

Đăng nhận xét

Powered By Blogger