Mạng truyền thông đa phương tiện và ứng dụng giải trí

Trong những năm gần đây, mạng máy tính ngày càng trở nên phổ biến. Việc liên kết các máy tính trên môi trường mạng cũng như liên kết các mạng lại với nhau đem lại cho chúng ta nhiều lợi ích trong công việc cũng như trong học tập nghiên cứu, giải trí. Chúng ta có thể sử dụng tài nguyên sẵn có được chia sẻ như file server, máy in (printer), máy fax,…Môi trường mạng còn lại là một môi trường thông tin nhanh chóng và tiện lợi nhờ vào các cơ chế truyền thông trên mạng như E-mail…

Việc đưa kỹ thuật đa phương tiện (multimedia) vào các ứng dụng truyền thông trên mạng giúp chúng ta tạo ra nhiều ứng dụng phong phú. Chẳng hạn hộp thư điện tử ngày nay có thể không chỉ là văn bản mà còn bao gồm tiếng nói, hình ảnh. Các trang web trở nên sinh động hơn hẳn khi kèm theo kỹ thuật multimedia.

Định nghĩa đa phương tiện (theo nghĩa rộng) là gồm các phương tiện: văn bản, hình vẽ tĩnh (vẽ, chụp), hoạt hình (hình ảnh động), âm thanh. Hay nói theo một cách khác, đa phương tiện là kỹ thuật mô phỏng và sử dụng đồng thời nhiều dạng phương tiện chuyển hóa thông tin và các tác phẩm tử các kỹ thuật đó.

Ảnh minh họa

Hiện nay, mạng truyền thông đa phương tiện được ứng dụng rộng rãi. Hai ứng dụng mạng truyền thông đa phương tiện phổ biến nhất hiện nay là video streming (video thời gian thực) và video conference (hội nghị truyền hình).

Video thời gian thực

Trong Video Streaming thường được sử dụng trong lĩnh vực giải trí hoặc dạy học, dùng để lưu trữ các tệp tin (file video) hoặc các bài học, cung cấp cho người dùng các tiện ích như tìm kiếm, liệt kê, và khả năng hiện thị hoặc hiện thị lại các dữ liệu video theo yêu cầu. Video Streaming được thể hiện dưới hai dạng: video theo yêu cầu (on demand) và video thời gian thực (live event).

Video theo yêu cầu là các dữ liệu video được lưu trữ trên máy chủ đa phương tiện và được truyền đến người dùng khi có yêu cầu, người dùng có toàn quyền dễ hiện thị cũng như thực hiện các thao tác (tua, dừng, nhẩy qua,…) với các đoạn dữ liệu này.

Video thời gian thực là các dữ liệu video được convert trực tiếp từ các nguồn cung cấp dữ liệu theo thời gian thực (máy camera, microphone, các thiết bị phát dữ liệu video…). Các dữ liệu này sẽ được multimedia phát quảng bá thành các kênh người dùng sẽ chỉ có quyền truy nhập bất kỳ kênh ưa thích nào để hiện thị dữ liệu mà không được thực hiện các thao tác, tua, dừng,…trên các dữ liệu đó (giống như tivi truyền thống).

Video hội nghị truyền hình

Là sự hoạt động tương tác giữa tín hiệu video, video trong thời gian thực. Nó được ứng dụng trong hội họp từ xa giúp những người tham gia không tổn thời gian đi lại mà vẫn có thể gặp mặt nhau, mà lại tiết kiệm nhiều chi phí khác.

Ví dụ: hệ thống hội nghị truyền hình đã được ứng dụng rộng rãi trong các trường đại học như dạy và học trực tuyến từ xa theo mô hình học trên mạng. Trong xã hội cũng như an ninh, quốc phòng. Trong các hội nghị giao ban, trao đổi công việc của các đơn vị có vị trí địa lý cách xa nhau.

Các xí nghiệp, các trung tâm thương mại, bệnh viện như người bệnh có thể được khám bệnh, chuẩn đoán hay thậm chí phẫu thuật gián tiếp từ các chuyên gia y tế lại những nơi rất xa. Và các công việc, lĩnh vực yêu cầu trao đổi thông tin, hình ảnh, âm thanh thời gian thực khác.

Nó giúp cải thiện mối quan hệ cộng tác, tăng hiệu quả sản xuất, kinh doanh dẫn tới các quyết định nhanh chóng giữa các thành viên hội nghị. Mỗi người sử dụng video conferencing sẽ được nhìn và nghe thấy những người cùng tham gia khác. Ưu tiên cho các tín hiệu âm thanh.

Những vấn đề cơ bản của việc truyền thông tin bằng âm thanh và hình ảnh: để truyền thông tin âm thanh và hình ảnh cần giải quyết hai 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 (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 thứ hai là vấn đề biến luồng tin âm thanh và hình ảnh nghĩa là mã hóa 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 hiệu quả nên hàng chục hàng trăm lần.

Có thể nói rằng truyền đi thông tin không phải chính các tín hiệu âm thanh mà là những tham số quan trọng nhất của chúng để khôi phục tín hiệu ở đầu nhận với chất lượng chấp nhận được. Nếu như máy tính không kịp xử lý luồng tín hiệu thì sẽ có những ảnh bị bỏ qua và lỗi ở kênh xuất.

Các thành phần của mạng truyền thông đa phương tiện 

Các thành phần của một mạng truyền thông đa phương tiện bao gồm: nguồn, thiết bị nguồn, mạng truy cập, các mạng xương sống, mạng phân phối và thiết bị cuối. Sự phân loại này cho phép chúng ta quan sát được các kết nối truyền thông hai chiều hay truyền thông điểm điểm như thư thoại cũng như các tình huống truyền thông phi đối xứng như truyền hình.

• Nguồn (Source): nguồn là thông tin truyền đi thường được thể hiện dưới dạng số, mạng được dùng để truyền thông tin số này là mạng truyền thông số. Nó nén thông tin nguồn sao cho tỉ lệ truyền các bit dữ liệu tới kết nối mạng giữa thiết bị nguồn và thiết bị cuối ở mức độ tối thiểu phù hợp nhất.

• Thiết bị nguồn (Source Terminal): thiết bị nguồn có nhiệm vụ đóng gói dữ liệu nhằm ngăn chặn việc mất gói dữ liệu hoặc dấu thông báo lỗi ở thiết bị cuối. Các thiết bị khác cũng có năng lượng giới hạn. Thiết bị cuối lại bị giới hạn bởi chức năng xử lý tín hiệu hoặc khả năng hiển thị. Thêm vào đó, thiết bị nguồn có thể đóng gói dữ liệu theo một cách thức đặc biệt nhằm ngăn chặn việc mất gói dữ liệu hoặc giấu thông báo lỗi ở thiết bị cuối.

• Mạng truy cập (Access Network): mạng truy cập có thể mô phỏng bằng một kết nối đơn như các loại Modem hay một đường ADSL…Hoặc cũng có thể sử dụng một loại mạng có tính năng chia sẻ và do vậy bên cạnh những ràng buộc về tỉ lệ truyền tin nó còn mang những đặc tính mất dữ liệu hoặc trễ.

• Mạng xương sống (Backbone Network): mạng xương sống bao gồm các kết nối vật lý của các mạng chuyển mạch, một đường dẫn ảo thông qua một mạng chuyển mạch gói hay một kết nối giao thức điều khiển truyền thông giao thức mạng TCP/IP. Do vậy, mạng này bao gồm những yếu tố như băng thông, góc trễ, lỗi dữ liệu.

• Mạng phân phối (Delivery Network): mạng phân phối có thể có những đặc điểm giống như mạng truy cập hoặc có thể hình dung rằng trong nhiều đường truyền mạng phân phối giống như một mạng nội bộ hợp nhất.

Ảnh minh họa

Một số đặc điểm của mạng truyền thông đa phương tiện:

- Dung lượng lớn.

- Băng thông giới hạn.

- Truyền liên tục.

- Kết hợp nhiều loại thông tin.

- Chi phí cho việc truyền tin lớn.

Mục đích “truyền tải nội dung đa phương tiện qua mạng” đang trở thành một thực tế. Chắc chắn có rất nhiều thách thức kỹ thuật. Những giải pháp mới và nhu cầu thương mại đang được phát triển mỗi ngày để mở rộng các dịch vụ, tăng tính ổn định.

Các hệ thống đa phương tiện cần có một hệ thống phân phối nhằm mục đích thu thập các đối tượng đa phương tiện và đưa chúng đến người dùng, một trong số các phương tiện đầu tiên được dùng đến là đĩa từ và đĩa quang. Ngày nay, Internet cũng như các giao thức khác TCP/IP, NetBIOS, các mạng LAN đang trở thành các phương tiện truyền bá dữ liệu đa phương tiện. Khả năng mô tả phong phú cũng như khả năng đồ họa của trang Web Brower cùng với các tính năng đang được tiếp tục tăng cường như hoạt họa, âm thanh và video khiến các Web Browser đang trở thành một phương tiện mới.

Kết luận

Hệ thống mạng truyền thông đa phương tiện đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống con người. Một số ứng dụng của mạng truyền thông đa phương tiện như chương trình video theo yêu cầu (Video on demand); Trò chơi điện tử, video; Giao dịch thương mại, điện tử; Thư điện tử cao cấp có kèm theo cả hình ảnh và âm thanh; Giáo dục từ xa dạy học có sự trợ giúp của máy tính, dạy qua sóng của đài phát thanh hoặc trên vô tuyến, trên mạng máy tính.  Xử lý và mạng truyền thông đa phương tiện làm tăng cường khả năng giao tiếp người - máy và hỗ trợ con người trong tổ chức và thu thập, quản lý thông tin.

Ths. Trần Bích Phương; Ths. Trần Thị Lụa