Tài liệu tìm hiểu thuật toán truyền thông thời gian thực

  • Số trang: 20 |
  • Loại file: DOCX |
  • Lượt xem: 74 |
  • Lượt tải: 0
hoang

Tham gia: 04/11/2015

Mô tả:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN: HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC Đề tài: Tìm hiểu về các thuật toán truyền thông thời gian thực Học viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết Giảng viên hướng dẫn: CB170224 PGS.TS. Đỗ Trọng Tuần Hà Nội, 05-2018 1 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông, hạ tầng mạng viễn thông đã tạo thuận lợi cho các nhà khoa học nghiên cứu và triển khai nhiều ứng dụng truyền thông trên mạng internet cho cộng đồng như Sopcast, Skype, MobileTV, … đặc biệt là hệ thống truyền hình trực tuyến đang ngày càng được ứng dụng phổ biến và đem lại lợi ích to lớn cho xã hội. Hệ thống truyền hình trực tuyến được xây dựng dựa trên nền tảng các giao thức truyền thông thời gian thực cho phép dữ liệu như hình ảnh, âm thanh, video và văn bản được truyền trực tuyến giữa người dùng ở các vị trí khác nhau qua mạng internet. Với các lợi ích như trên, hệ thống truyền hình trực tuyến đang ngày càng được nghiên cứu và phát triển. Trong nội dung môn học Hệ Thống Thời Gian Thực, em xin chọn đề tài “Tìm hiểu về các giao thức truyền thông thời gian thực” là nội dung báo cáo cho bài tập lớn môn học. Báo cáo được chia làm hai chương, chương đầu sẽ giới thiệu một cách tổng quan về hệ thống thời gian thực và chương sau sẽ trình bày về các giao thức truyền thông thời gian thực. Em xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Đỗ Trọng Tuấn đã nhiệt tình trong việc hướng dẫn và giảng dạy để em có thể hoàn thành báo cáo này. 2 Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU..........................................................................................................2 Mục Lục.................................................................................................................... 3 Danh Mục Hình Vẽ...................................................................................................4 Chương 1. Tổng Quan Về Hệ Thống Thời Gian Thực..............................................5 1.1 Khái niệm về hệ thống thời gian thực..................................................................5 1.1.1 Khái niệm về hệ thống..................................................................................5 1.1.2 Khái niệm hệ thống thời gian thực................................................................5 1.1.3 Các loại hệ thống thời gian thực....................................................................6 1.2 Lập lịch thời gian thực.........................................................................................7 1.3 Kết luận chương...................................................................................................8 Chương 2. Các Giao Thức Truyền Thông Thời Gian Thực.....................................10 2.1 Giao thức Real-time Transport Protocol (RTP).................................................10 2.1.1 Định nghĩa...................................................................................................10 2.1.2 Hoạt động của giao thức RTP.....................................................................10 2.1.3 Cấu trúc giao thức RTP...............................................................................11 2.2 Giao thức Real Time Streaming Protocol (RTSP).............................................13 2.2.1 Định nghĩa về giao thức RTSP....................................................................13 2.2.2 Hoạt động của giao thức RTSP...................................................................14 2.2.3 Một số đặc điểm của giao thức RTSP.........................................................15 2.2.4 Một số thuật ngữ của giao thức RTSP.........................................................16 2.3 Kết luận chương.................................................................................................18 Kết Luận..................................................................................................................19 Tài Liệu Tham Khảo...............................................................................................20 3 Danh Mục Hình Vẽ Hình 1-1 Mô tả một hệ thống bất kỳ..................................................................................5 Hình 1-2 Hard Real-time System.......................................................................................6 Hình 1-3 Soft Real-time System........................................................................................6 Hình 2-1 Cấu trúc gói tin RTP.........................................................................................11 Hình 2-2 Giao thức trao đổi một phiên media..................................................................14 4 Chương 1. Tổng Quan Về Hệ Thống Thời Gian Thực Trong chương này, em sẽ trình bày một cách tổng quan về hệ thống thời gian thực. Các khái niệm, phân loại và các đặc điểm về hệ thống thời gian thực sẽ được trình bày trong chương này. 1.1 Khái niệm về hệ thống thời gian thực. 1.1.1 Khái niệm về hệ thống Một hệ thống là một ánh xạ một tập các biến đầu vào đến một tập các biến đầu ra. Một hệ thống bất kỳ nếu như không xét đến chi tiết các phần cứng bên trong nó thì có thể được mô hình tổng quát bằng một hộp đen như hình 1-1 Hình 1-1 Mô tả một hệ thống bất kỳ Đáp ứng thời gian của hệ thống là khoảng thời gian để một hệ thống đưa kết quả đầu ra từ khi các đầu vào được đưa vào hệ thống. Một hệ thống được gọi là hệ thống lỗi nếu như nó không đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho hệ thống đó. 1.1.2 Khái niệm hệ thống thời gian thực Một hệ thống được gọi là hệ thống thời gian thực (RTS – Realtime Systems) nếu như tính đúng đắn của nó không chỉ phụ thuộc vào kết quả tính toán logic mà còn phụ thuộc vào thời gian mà kết quả này sinh ra. Tức là, Hệ thống cần đáp ứng hai điều kiện; một là kết quả đầu ra phải đúng với chức năng của hệ thống; hai là đáp ứng thời gian của hệ thống phải nhỏ hơn một giá trị dealine cho trước. 5 1.1.3 Các loại hệ thống thời gian thực Các hệ thống thời gian thực thường được chia làm hai loại là hệ thống thời gian thực cứng và hệ thống thời gian thực mềm. Hệ thống thời gian thực cứng (Hard Real-time Systems) là các hệ thống thời gian thực mà nếu không đáp ứng yêu cầu về deadline, hệ thống sẽ sụp đổ hay gây ra hậu quả khôn lường. Hình 1-2 mô tả tính ràng buộc trong hệ thống thời gian thực cứng. Nếu hệ thống không hoàn thành tác vụ trước deadline, hệ thống sẽ gây hậu quả nghiêm trọng. Một số ví dụ về hệ thống thời gian thực cứng như là hệ thống làm mát cho nhà máy điện hạt nhân, hệ thống túi khí an toàn trên oto, hệ thống xạ trị tự động, hệ thống báo cháy tự động … Hình 1-2 Hard Real-time System Hình 1-3 Soft Real-time System Hệ thống thời gian thực mềm (Soft Real-time Systems) là cac hệ thống thời gian thực mà nếu không đáp ứng yêu cầu về thời gian, hệ thống sẽ bị suy giảm về chất lượng dịch vụ. Hình 1-3 mô tả ràng buộc trong hệ thống thời gian thực mềm. Nếu hệ thống không 6 hoàn thành trước deadline, hệ thống chỉ bị suy giảm về chất lượng dịch vụ chứ không đến mức gây ra hậu quả nghiêm trọng như hệ thống thời gian thực cứng. Một số ví dụ về hệ thống thời gian thực mềm như hệ thống Video/Audio streaming, hệ thống mạng, hệ thống kiểm soát đóng mở cửa trên oto, hệ thống điều hòa dân dụng … 1.2 Lập lịch thời gian thực Dịch vụ thời gian thực được gắn với tập các tác vụ thời gian thực. Mỗi tác vụ τđược miêu tả bằng: τ i ≡(S i ,C i , Di ) Trong đó Si là thời điểm sớm nhất có thể bắt đầu tác vụ τ i, Ci là thời gian thực hiện trong trường hợp xấu nhất của τ i và Di là thời điểm chết của τ i. Tập V tác vụ thời gian thực là: V =i{τ /¿ 1… n } Nếu tác vụ được xuất hiện theo cách tại thời điểm tùy ý, chúng được gọi là không theo chu kì. Ở nhiều hệ thống thời gian thực thì thời điểm tác vụ xả ra, khoảng thời gian thực hiện và deadline có thể tiên đoán được. Tập tác vụ như vậy gọi là có chu kì. Ví dụ, máy tính điều khiển động cơ phải tính được lượng nhiên liệu và suy ra thời gian tối đa động cơ còn vận hành liên tục trước khi nạp nhiên liệu. Miêu tả tập tác vụ thời gian thực có chu kì đơn giản. Mỗi tác vụ thực hiện một trong n công việc. Yêu cầu thực hiện công việc i một lần trong khoảng Ti giây. Các phần công việc phía trước phải hoàn thành trước khi phần công việc mới được bắt đầu. Như vậy, thời điểm bắt đầu của tác vụ mới là điểm chết của tác vụ cũ. Do vậy tại một thời điểm chỉ một tác vụ được thực hiện, ta gán cho tác vụ thực hiện phần công việc i là τi. Đặc tả tập tác vụ rút gọn lại bởi tập thời khoảng và khoảng thời gian thực hiện n công việc: V ={J i=(Ci , T i )/ 1≤ i ≤ n } Ở đây chỉ quan tâm đến lập lịch các tác vụ theo đó, tác vụ thỏa mãn ràng buộc về deadline. Chúng ta cũng chỉ quan tâm lập lịch trên hệ thống đơn xử lý. Lịch là phân công 7 CPU cho các tác vụ thời gian thực mà nhiều nhất một tác vụ được phân công tại thời điểm bất kỳ. Chính xác hơn, lịch là tập A các khoảng thời gian được miêu tả: A={(s i , f i , t i)/i=1 … n } Trong đó si là thời điểm bắt đầu, fi là thời điểm kết thúc và ti là tác vụ được thực hiện trong khoảng thời gian đó. Lịch chỉ có giá trị khi thỏa mãn các ràng buộc: 1. ∀ i=1 , … , si < f i 2. ∀ i=1 , … , f i - Xem thêm -