Báo cáo nhóm: Giao thức truyền thông đa phương tiện môn Đa phương tiện và các ứng dụng giải trí | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

lOMoAR cPSD| 59455093
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG --------------------- BÁOCÁOBÀITẬPNHÓM
MÔNTRUYỀNTHÔNGĐAPHƯƠNGTIỆNIT4682
Đề tài: Các giao thức truyền thông a phương tiện,
chồng giao thức và ứng dụng công nghệ VOIP Nhóm 9: - Nguyễn Trung Kiên - Nguyễn Đức Lâm
- Đinh Thị Khánh Linh - Hà Thị Linh - Tạ Quang Linh - Vũ Đình Linh - Nguyễn Gia Lộc - Đinh Việt Long - Nguyễn Đức Long - Bùi Anh Lượng
GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Lan HÀ NỘI – 2023 MỤC LỤC
I. Tổng quan về chồng giao thức truyền thông a phương tiện (2 người) 2
A. Khái niệm và vai trò của chồng giao thức 2
Khái niệm và vai trò của chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet là gì? 2
Một số loại giao thức quan trọng trong chồng giao thức truyền thông a phương tiện 3
B. Các thành phần trong chồng giao thức 3
C. Chức năng và nhiệm vụ của các giao thức trong phiên truyền thông tương tác 4
II. Tổng quan về truyền thông trong cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm (cả nhóm) 5 Tổng quan 5
Hai vấn ề chính của VOIP 5 Ưu iểm 6 Nhược iểm 6 Ứng dụng thực tế 6
III. Chồng giao thức ược sử dụng và sơ ồ tiến diễn của phiên truyền thông trong cuộc gọiVOIP
tương tác iểm - iểm theo công nghệ SIP (3 người) 6
A. Công nghệ VOIP và ứng dụng SIP trong truyền thông a phương tiện 6
1. Mối quan hệ giữa VoIP và SIP 6
2. Các ứng dụng của SIP trong truyền thông a phương tiện bao gồm 7
B. Sơ ồ tiến diễn phiên truyền thông liên cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm công nghệ SIP 8
C. Các giao thức trong chồng giao thức SIP và vai trò trong phiên truyền thông VOIP 9
IV. Chồng giao thức ược sử dụng và sơ ồ tiến diễn của phiên truyền thông trong cuộc gọiVOIP
tương tác iểm - iểm theo công nghệ H.323 10
A. Giới thiệu về công nghệ H.323 và ứng dụng trong VOIP 10
B. Sơ ồ tiến diễn phiên truyền thông cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm theo công nghệ 11 H..323 11
V. Chồng giao thức ược sử dụng và sơ ồ tiến diễn của phiên truyền thông trong cuộc gọiVOIP
tương tác iểm - iểm theo công nghệ WebRTC (3 người) 13
A. Giới thiệu về công nghệ WebRTC và ứng dụng trong VOIP 13
B. Sơ ồ tiến diễn phiên truyền thông cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm theo công nghệ 14 WebRTC 14
C. Các giao thức và thành phần trong chồng giao thức WebRTC và vai trò của chúng trong phiêntruyền thông VOIP 15
Chồng giao thức này bao gồm một loạt các thành phần, bao gồm: 15
Các giao thức ược sử dụng: 16
VI. Liên hệ thực tế: cuộc gọi iểm - iểm dùng WhatsApp 16 1
A. Giới thiệu ứng dụng WhatsApp 16
B. Tổng quan về các giao thức hoạt ộng của WhatsApp 17
C. Mô tả quy trình cuộc gọi iểm - iểm trên WhatsApp 17
C. Phân tích chồng giao thức phiên truyền thông cuộc gọi trong ví dụ cụ thể 19 Tham khảo 19
8: Các giao thức truyền thông a phương tiện, chồng giao thức và ứng dụng công nghệ VOIP
I. Tổng quan về chồng giao thức truyền thông a phương tiện (2 người)
Nguyễn Trung Kiên
Nguyễn Đức Lâm
A. Khái niệm và vai trò của chồng giao thức
Truyền thông a phương tiện qua Internet là lĩnh vực quan trọng trong kết nối và truyền tải các dạng
thông tin a phương tiện như âm thanh, hình ảnh, và video thông qua mạng Internet. Để ảm bảo tính
tin cậy và hiệu suất trong việc truyền tải dữ liệu a phương tiện, chồng giao thức truyền thông a
phương tiện qua Internet (Multimedia Internet Protocols) ược sử dụng.
Khái niệm và vai trò của chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet là gì?
1. Khái niệm chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet
Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet là một tập hợp các giao thức mạng
ược sử dụng ể quản lý và iều khiển việc truyền tải dữ liệu a phương tiện qua mạng Internet.
Chồng giao thức này ảm bảo tính tin cậy, hiệu suất và khả năng tương thích trong việc truyền
tải âm thanh, hình ảnh và video qua mạng. 2
2. Vai trò của chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet
Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet óng vai trò quan trọng trong việc
quản lý và iều khiển việc truyền tải dữ liệu a phương tiện qua mạng Internet. Các giao thức
trong chồng giao thức này ảm bảo tính tin cậy, hiệu suất và khả năng tương thích trong việc
truyền tải âm thanh, hình ảnh và video qua mạng. Hiểu và áp dụng chồng giao thức truyền
thông a phương tiện qua Internet là rất quan trọng trong lĩnh vực truyền thông a phương tiện
và kết nối mạng hiện ại.
Một số loại giao thức quan trọng trong chồng giao thức truyền thông a phương tiện
a. Giao thức truyền tải dữ liệu:
Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet cung cấp các giao thức như
TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol) ể truyền tải
dữ liệu a phương tiện. TCP ảm bảo tính tin cậy và ồng bộ hóa dữ liệu trong khi UDP
cung cấp truyền tải không tin cậy nhưng có hiệu suất cao hơn.
b. Giao thức truyền tải âm thanh:
Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet cung cấp các giao thức như
RTP (Real-time Transport Protocol) ể truyền tải âm thanh thời gian thực. RTP ảm bảo
ộ trễ thấp và chất lượng âm thanh cao trong việc truyền tải âm thanh qua mạng.
c. Giao thức truyền tải hình ảnh:
Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet hỗ trợ các giao thức như
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) ể truyền tải hình ảnh. HTTP cho phép truyền tải
các tệp hình ảnh thông qua giao thức web thông thường.
d. Giao thức truyền tải video:
Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet sử dụng các giao thức như
RTSP (Real-time Streaming Protocol) và MPEG-DASH (Dynamic Adaptive
Streaming over HTTP) ể truyền tải video qua mạng. Các giao thức này ảm bảo tính
liên tục và ồng bộ hóa trong việc truyền tải video thời gian thực và video dựa trên mạng.
B. Các thành phần trong chồng giao thức
Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet (Multimedia Internet Protocols) là một tập
hợp các thành phần quan trọng ể quản lý và iều khiển truyền tải dữ liệu a phương tiện như âm thanh,
hình ảnh và video qua mạng Internet. Báo cáo này sẽ trình bày về các thành phần cơ bản trong chồng
giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet.
1. Các thành phần trong Chồng giao thức truyền thông a phương tiện qua Internet 3
● TCP (Transmission Control Protocol): Là giao thức truyền tải dữ liệu tin cậy, ảm bảo tính
toàn vẹn dữ liệu, ồng bộ hóa và kiểm soát lỗi trong quá trình truyền tải.
● UDP (User Datagram Protocol): Là giao thức truyền tải dữ liệu không tin cậy, thích hợp
cho truyền tải dữ liệu thời gian thực với tính nhạy cảm về ộ trễ.
2. Giao thức truyền tải âm thanh (Audio Streaming Protocols)
RTP (Real-time Transport Protocol): Là giao thức truyền tải âm thanh thời gian thực qua
mạng Internet. Nó ảm bảo tính liên tục, ồng bộ hóa và iều khiển ộ trễ thấp cho việc truyền tải âm thanh.
3. Giao thức truyền tải hình ảnh (Image Streaming Protocols)
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Là giao thức truyền tải hình ảnh thông qua mạng.
Nó cho phép truyền tải các tệp hình ảnh qua giao thức web thông thường.
4. Giao thức truyền tải video (Video Streaming Protocols)
● RTSP (Real-time Streaming Protocol): Là giao thức truyền tải video thời gian thực qua
mạng. Nó hỗ trợ việc iều khiển và quản lý phát video, cho phép người dùng tương tác
với nội dung video trong quá trình phát.
● MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP): Là giao thức truyền tải video
dựa trên mạng qua HTTP. Nó cho phép iều chỉnh tỷ lệ bit và chất lượng video dựa trên
iều kiện mạng, giúp cải thiện trải nghiệm người dùng trong việc xem video trực tuyến.
5. Giao thức truyền tải a phương tiện tích hợp (Integrated Multimedia Protocols)
● SIP (Session Initiation Protocol): Là giao thức quản lý phiên giao tiếp a phương tiện,
giúp thiết lập, duy trì và kết thúc các cuộc gọi âm thanh và video qua mạng.
● SDP (Session Description Protocol): Là giao thức mô tả thông tin về phiên giao tiếp a
phương tiện, bao gồm các thông số kỹ thuật như ịnh dạng, ộ phân giải và bitrate của âm thanh và video.
C. Chức năng và nhiệm vụ của các giao thức trong phiên truyền thông tương tác
1. Giao thức truyền tải dữ liệu (Transport Protocols)
TCP (Transmission Control Protocol): Chức năng chính của TCP là ảm bảo tính tin cậy
trong việc truyền tải dữ liệu. Nó cung cấp cơ chế ồng bộ hóa và kiểm soát lỗi ể ảm bảo
dữ liệu ược gửi và nhận một cách chính xác và không bị mất.
2. Giao thức quản lý phiên (Session Management Protocols)
SIP (Session Initiation Protocol): Nhiệm vụ của SIP là khởi tạo, duy trì và kết thúc phiên
truyền thông giữa các thiết bị và ứng dụng. Nó cho phép thiết lập các cuộc gọi âm thanh,
video và hội nghị qua mạng Internet. 4
3. Giao thức truyền tải âm thanh (Audio Streaming Protocols)
RTP (Real-time Transport Protocol): Chức năng chính của RTP là truyền tải dữ liệu âm
thanh thời gian thực qua mạng. Nó ảm bảo ộ trễ thấp, ồng bộ hóa và phân ịnh dữ liệu âm
thanh thành các gói tin ể gửi i và nhận lại.
4. Giao thức truyền tải hình ảnh (Image Streaming Protocols)
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Chức năng của HTTP trong truyền tải hình ảnh là
cho phép yêu cầu và truyền tải các tệp hình ảnh thông qua giao thức web thông thường.
5. Giao thức truyền tải video (Video Streaming Protocols)
● RTSP (Real-time Streaming Protocol): Nhiệm vụ của RTSP là quản lý và iều khiển việc
truyền tải video thời gian thực. Nó cho phép người dùng tương tác với nội dung video,
bao gồm việc iều chỉnh ộ phân giải, tiến ộ phát và tùy chọn phát lại.
● MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP): Chức năng chính của MPEG-
DASH là iều chỉnh tỷ lệ bit và chất lượng video dựa trên iều kiện mạng. Nó ảm bảo trải
nghiệm xem video tốt nhất cho người dùng bằng cách cung cấp các phiên bản video với
chất lượng khác nhau ể phù hợp với khả năng kết nối mạng.
II. Tổng quan về truyền thông trong cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm (cả nhóm) Tổng quan
VoIP (viết tắt của Voice over Internet Protocol, nghĩa là Truyền giọng nói trên giao thức IP) là công
nghệ truyền tiếng nói của con người (thoại) qua mạng máy tính sử dụng bộ giao thức TCP/IP thay vì
qua mạng iện thoại truyền thống. VOIP chuyển ổi giọng nói thành dạng tín hiệu số, nén và mã hóa tín
hiệu này, sau ó truyền qua mạng Internet. Tại ầu cuối, tín hiệu ược giải mã và chuyển ổi trở lại thành
giọng nói ể người nghe có thể hiểu.
Công nghệ VOIP cung cấp nhiều lợi ích so với hệ thống iện thoại truyền thống, bao gồm chi phí thấp
hơn, tích hợp dịch vụ linh hoạt, khả năng di ộng và tính năng phong phú. Nó ã thúc ẩy sự phát triển
của các ứng dụng như Skype, WhatsApp, Zoom và nhiều hệ thống liên lạc doanh nghiệp dựa trên VOIP.
VOIP có thể ược sử dụng trên nhiều thiết bị khác nhau như iện thoại di ộng, máy tính, iện thoại IP
và hệ thống truyền thoại IP. Để sử dụng VOIP, bạn cần một kết nối Internet ổn ịnh và một ứng
dụng, phần mềm hoặc hệ thống hỗ trợ VOIP.
Hai vấn ề chính của VOIP
1. Thiết lập báo hiệu lập tức tới người nhận cuộc gọi: 5
Báo hiện cuộc gọi cơ bản có nghĩa là thiết lập kết nối giữa người gọi và người nhận. Có thể
sử dụng SIP hoặc H.323 ể thực hiện báo hiệu cuộc gọi.
2. Chuyển lưu lượng thoại thực qua lại giữa người gọi và người nhận:
Sau khi ã thiết lập cuộc gọi, một bộ giao thức khác sẽ ược sử dụng ể truyền dữ liệu thoại thực
tế giữa người gọi và người nhận. Giao thức phổ biến nhất cho chức năng này là RTP chạy trên UDP.
Một phần quan trọng khác của việc triển khai VOIP là chuyển ổi giọng nói thành tín hiệu số, sau ó
nén, truyền qua mạng, tới ầu bên kia thì chuyển ngược lại thành dạng tương tự. Quá trình này gọi là
CODECS (Coder-Decoder), thường thì ể codecs giọng nói bằng G.711 và G.729. Ưu iểm
● Miễn phí gọi nội bộ: người dùng sẽ ược miễn phí hoàn toàn chi phí gọi nội bộ. Ưu iểm
này phù hợp cho những doanh nghiệp nhiều phòng ban, chi nhánh,…
● Dễ dàng quản lý: ban quản lý có thể giám sát và vận hành từ xa việc thiết lập lại cũng
không mất quá nhiều thời gian và vô cùng dễ dàng
● Nhiều tính năng mới vượt trội: VoIP giúp người dùng có thể ghi âm cuộc gọi, quản lý
lịch sử gọi, phân bổ cuộc gọi thông minh,…
● Nghe gọi hàng loạt: người dùng có thể nghe gọi hàng loạt nhiều cuộc gọi ở cùng một thời iểm.
● Không giới hạn vị trí ịa lý: Chỉ cần có internet sẽ có thể sử dụng ngay công nghệ này Nhược iểm
VoIP bắt buộc người dùng nếu muốn triển khai hệ thống thì phải thoả 2 iều kiện chính là Điện và Internet.
Ứng dụng thực tế
Over The Top App (OTT) là những ứng dụng, nội dung có chứa âm thanh, video,… hoạt ộng
dựa trên nền tảng internet và không chịu sự can thiệp từ bất kỳ cơ quan và nhà cung cấp nào.
Và iểm chung chính là các ứng dụng này ều thực hiện cuộc gọi dựa trên công nghệ VoIP.
III. Chồng giao thức
ược sử dụng và sơ ồ tiến diễn của phiên truyền
thông trong cuộc gọi VOIP tương tác
iểm - iểm theo công nghệ SIP (3 người)
Đinh Thị Khánh Linh (15%) Hà Thị Linh
Tạ Quang Linh (15%) 6
A. Công nghệ VOIP và ứng dụng SIP trong truyền thông a phương tiện
1. Mối quan hệ giữa VoIP và SIP
Trong VOIP, giao thức SIP (Session Initiation Protocol) ược sử dụng ể thiết lập, duy trì và
chấm dứt các cuộc gọi và phiên truyền thông. SIP là một giao thức tiêu chuẩn cho việc tạo,
iều khiển và kết thúc các phiên truyền thông trên IP. Nó hỗ trợ truyền thông a phương tiện
bao gồm giọng nói, video, tin nhắn và dữ liệu. Mức ộ phủ sóng của SIP khá lớn, là giao thức
khá phổ biến và ược sử dụng khá rộng rãi.
Đây có thể coi là sợi dây kết nối, trao ổi thông tin giữa các phần cứng. Không dừng lại ở việc
ra lệnh, iều hành các tin nhắn ược gửi giữa các thiết bị ầu cuối. SIP còn có khả năng xác ịnh
cú pháp, ngữ nghĩa của cuộc àm thoại. Tính chuẩn mực của SIP ược công nhận. Doanh
nghiệp sử dụng SIP trên các ứng dụng, thiết bị, tạo nên một giao thức hữu ích.
2. Các ứng dụng của SIP trong truyền thông a phương tiện bao gồm
- Cuộc gọi iện thoại qua mạng Internet:
- SIP cho phép bạn thực hiện cuộc gọi iện thoại qua Internet, giúp tiết kiệm chi phí và tăng tính linh hoạt.
- Bằng cách sử dụng các thiết bị SIP, bạn có thể gọi iện thoại từ máy tính, iện thoại di
ộng hoặc các thiết bị kết nối Internet khác.
- Hội nghị truyền hình:
- SIP hỗ trợ truyền thông video, cho phép tổ chức hội nghị truyền hình từ xa cho phép
nhiều người tham gia cùng một cuộc hội nghị, chia sẻ màn hình và tương tác trực tiếp qua video.
- Tích hợp hệ thống khác:
- SIP có thể tích hợp với các hệ thống khác như trung tâm dữ liệu, hệ thống iều khiển,
tổng ài iện thoại và ứng dụng truyền thông khác giúp tạo ra các giải pháp truyền
thông a phương tiện phong phú và linh hoạt. - Tích hợp ứng dụng:
- SIP cho phép tích hợp với các ứng dụng khác như email, trò chuyện trực tuyến và ứng dụng di ộng.
- Điều này mang lại khả năng tương tác linh hoạt và a chức năng cho người dùng. - Dịch vụ tổng ài IP:
- SIP ược sử dụng rộng rãi trong các dịch vụ tổng ài IP.
- Cho phép các tính năng như quay số nhanh, chuyển tiếp cuộc gọi, giữ cuộc gọi và ghi âm cuộc gọi. 7
- Truyền thông a phương tiện qua Internet of Things (IoT):
- SIP có thể ược sử dụng ể kết nối và truyền thông giữa các thiết bị IoT, mở ra nhiều cơ
hội cho việc phát triển ứng dụng IoT có tính năng truyền thông a phương tiện.
B. Sơ ồ tiến diễn phiên truyền thông liên cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm công nghệ SIP
1. Caller (người gọi) gửi một yêu cầu INVITE ến máy chủ SIP A.
2. Máy chủ SIP A tiếp nhận yêu cầu và gửi một yêu cầu INVITE ến máy chủ SIP B.
3. Máy chủ SIP B nhận yêu cầu INVITE và gửi một phản hồi 180 Ringing cho người gọi ể
thôngbáo rằng cuộc gọi ang ược thiết lập.
4. Máy chủ SIP B tiếp nhận yêu cầu và gửi một phản hồi 200 OK ể xác nhận rằng cuộc gọi ã ược chấp nhận.
5. Người gọi và người ược gọi thiết lập kết nối truyền thông ể truyền tải âm thanh và video.
6. Sau khi kết nối truyền thông ược thiết lập, người gọi và người ược gọi có thể truyền tải
âmthanh và video cho nhau thông qua kết nối truyền thông.
7. Khi cuộc gọi kết thúc, người gọi hoặc người ược gọi có thể gửi một yêu cầu BYE ến máy chủSIP tương ứng.
8. Máy chủ SIP nhận yêu cầu BYE và gửi một phản hồi ể xác nhận kết thúc cuộc gọi.
9. Cuộc gọi ược chấm dứt và người dùng ược thông báo về việc kết thúc cuộc gọi. 8
C. Các giao thức trong chồng giao thức SIP và vai trò trong phiên truyền thông VOIP
Trong chồng giao thức SIP (Session Initiation Protocol), có một số giao thức khác nhau ược sử dụng ể
thực hiện các chức năng và vai trò khác nhau trong phiên truyền thông VOIP (Voice over IP). Dưới ây
là một số giao thức quan trọng và vai trò của chúng:
- UDP (User Datagram Protocol):
- UDP là giao thức vận chuyển không ảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và không ảm bảo
việc xác nhận gói tin, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu nhanh
chóng và thời gian thực, trong khi có thể bỏ qua việc mất gói tin trên mạng.
- Trong chồng giao thức SIP, UDP thường ược sử dụng ể truyền tải dữ liệu âm thanh trong cuộc gọi VOIP.
- UDP TCP (Transmission Control Protocol):
- TCP là giao thức vận chuyển ảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và xác nhận gói tin. TCP
cung cấp kiểm soát lỗi và ảm bảo việc gửi/nhận úng các gói tin SIP.
- Trong chồng giao thức SIP, TCP ược sử dụng trong các trường hợp yêu cầu ộ tin cậy
cao, ví dụ như quá trình thiết lập và chấm dứt cuộc gọi.
- RTP (Real-time Transport Protocol):
- RTP là giao thức vận chuyển dùng ể truyền tải dữ liệu a phương tiện thời gian thực,
chẳng hạn như âm thanh và video. RTP cung cấp ộ trễ thấp, ồng bộ hóa và iều khiển
chất lượng trong việc truyền tải dữ liệu a phương tiện.
- Trong chồng giao thức SIP, RTP ược sử dụng ể óng gói và truyền tải dữ liệu âm thanh
và video trong cuộc gọi VOIP.
- RTCP (Real-time Transport Control Protocol):
- RTCP là giao thức dùng ể kiểm soát và theo dõi việc truyền tải dữ liệu a phương tiện
qua RTP. RTCP hỗ trợ việc thu thập thông tin thống kê và giám sát hiệu suất mạng và dịch vụ VOIP.
- Trong chồng giao thức SIP, RTCP ược sử dụng ể gửi thông tin về chất lượng, ộ trễ,
ồng bộ hóa và sự tham gia của các thành phần trong cuộc gọi VOIP.
- RSVP (Resource Reservation Protocol):
- RSVP là một giao thức ược sử dụng ể ặt và quản lý tài nguyên mạng, ảm bảo chất
lượng dịch vụ (Quality of Service - QoS) trong các mạng IP.
- SDP (Session Description Protocol):
- SDP cung cấp mô tả chi tiết về phiên truyền thông, khả năng truyền thông, cấu hình
truyền và giao tiếp thông tin giữa các UA, chẳng hạn như loại dữ liệu truyền, ịa chỉ IP và cổng sử dụng. 9
- SDP óng vai trò quan trọng trong quá trình thiết lập và quản lý phiên truyền thông
VOIP, ảm bảo tính khả dụng và chất lượng của cuộc gọi. - DNS (Domain Name System):
- Giao thức DNS ược sử dụng ể ánh xạ tên miền (ví dụ: example.com) thành ịa chỉ IP
tương ứng của máy chủ SIP (ví dụ: 192.168.1.1).
- Khi một người dùng muốn gọi iện, UA (User Agent) sử dụng giao thức DNS ể tìm
máy chủ SIP chứa thông tin liên quan ến cuộc gọi.
- SIP (Session Initiation Protocol):
- Giao thức SIP chịu trách nhiệm khởi tạo, iều khiển và chấm dứt phiên truyền thông VOIP.
- Sử dụng ể gửi yêu cầu và nhận phản hồi giữa các User Agent (UA) và máy chủ SIP
trong quá trình thiết lập cuộc gọi, xác nhận, kết thúc cuộc gọi và quản lý trạng thái phiên truyền thông.
- STUN (Session Traversal Utilities for NAT):
- Sử dụng ể giải quyết vấn ề NAT (Network Address Translation) trong truyền thông
VOIP, cho phép các User Agent (UA) hoạt ộng qua các thiết bị NAT.
- Cho phép UA xác ịnh ịa chỉ IP và cổng công khai của mình bên ngoài mạng NAT ể
thiết lập kết nối trực tiếp.
- TURN (Traversal Using Relays around NAT):
- Cung cấp một relay server ể truyền dữ liệu giữa các UA khi không thể thiết lập kết
nối trực tiếp (ví dụ: do NAT không cho phép).
- Sử dụng ể truyền thông qua relay server, giúp vượt qua các rào cản NAT và truyền dữ liệu qua mạng.
IV. Chồng giao thức
ược sử dụng và sơ ồ tiến diễn của phiên truyền
thông trong cuộc gọi VOIP tương tác
iểm - iểm theo công nghệ H.323
Nguyễn Đức Long
Đinh Thị Khánh Linh (75%)
Tạ Quang Linh (75%)
A. Giới thiệu về công nghệ H.323 và ứng dụng trong VOIP
H.323 là một chuẩn giao thức ược phát triển bởi ITU-T (International Telecommunication Union
Telecommunication Standardization Sector) ể hỗ trợ truyền thông giọng nói, video và dữ liệu qua
mạng IP. Chuẩn H.323 ược sử dụng ể thiết lập, iều khiển và kết thúc các cuộc gọi giữa các thiết bị hỗ trợ giao thức này. 10
H.323 ược sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng Voice over IP (VoIP), trong ó các thiết bị VoIP như
iện thoại IP, gateway VoIP, và hệ thống hội nghị truyền hình (video conferencing) sử dụng giao thức
H.323 ể truyền dữ liệu giọng nói và video qua mạng IP. Giao thức H.323 ược tích hợp trong nhiều sản
phẩm VoIP, bao gồm các bộ ịnh tuyến, phần mềm máy chủ VoIP, và các thiết bị cuối như iện thoại IP và máy tính.
Các ứng dụng VoIP sử dụng giao thức H.323 cho phép người dùng gọi iện thoại giữa các thiết bị VoIP
khác nhau, bao gồm cả các thiết bị có ịa chỉ IP khác nhau trên Internet. Giao thức H.323 cũng hỗ trợ
các tính năng như dịch vụ iện thoại nội bộ, chuyển tiếp cuộc gọi, chuyển ổi giữa các cuộc gọi a
phương tiện và các tính năng bảo mật như mã hóa truyền thông.
Tuy nhiên, hiện nay, H.323 ã không còn ược sử dụng phổ biến trong các ứng dụng VoIP như trước ây,
thay vào ó là các giao thức VoIP khác như SIP (Session Initiation Protocol) và WebRTC (Web Real-
Time Communication) ang ược ưa chuộng hơn.
B. Sơ ồ tiến diễn phiên truyền thông cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm theo công nghệ H..323
Để thiết lập và duy trì cuộc gọi VoIP tương tác iểm- iểm bằng công nghệ H.323, các thiết bị sử dụng
giao thức này sẽ thực hiện các bước sau:
1. Thiết lập kết nối trong mạng IP: Đầu tiên, các thiết bị sử dụng giao thức H.323 sẽ thiết lập kết
nối với mạng IP và xác ịnh ịa chỉ IP của các thiết bị khác trong mạng.
2. Thiết lập cuộc gọi: Người dùng sẽ chọn một thiết bị khác ể gọi và nhập số iện thoại hoặc ịa
chỉ IP của thiết bị ó vào iện thoại IP của mình.
3. Thiết lập phiên truyền thông (Call setup): Thiết bị gọi sẽ gửi yêu cầu thiết lập kết nối ến thiết
bị nhận thông qua giao thức H.323. Sau ó, các thiết bị sẽ thực hiện các bước ể thiết lập phiên
truyền thông, bao gồm thiết lập kết nối với mạng IP, xác ịnh băng thông, cấu hình ịa chỉ IP và
xác ịnh các thông số khác.
4. Thiết lập kênh truyền thông (Channel setup): Sau khi phiên truyền thông ược thiết lập, các
thiết bị sẽ thiết lập các kênh truyền thông ể truyền dữ liệu giọng nói và video.
5. Chuyển ổi dữ liệu (Data transfer): Các thiết bị sử dụng giao thức H.323 sẽ chuyển ổi dữ liệu
giọng nói và video thành các gói dữ liệu và truyền chúng qua mạng IP.
6. Kết thúc cuộc gọi (Call termination): Khi cuộc gọi kết thúc, các thiết bị sẽ gửi yêu cầu kết
thúc kết nối ến các thiết bị khác và thực hiện các bước ể óng kết nối và giải phóng tài nguyên mạng.
Trong quá trình truyền thông, các thiết bị sử dụng giao thức H.323 cũng có thể thực hiện các tính
năng như chuyển tiếp cuộc gọi, chuyển ổi giữa các cuộc gọi a phương tiện và các tính năng bảo mật
như mã hóa truyền thông.
Chi tiết về quá trình thiết lập phiên và kênh truyền thông bằng giao thức H.323 như sau: 11
● Endpoint 1 yêu cầu gatekeeper cấp quyền ể ặt cuộc gọi bằng cách gửi thông iệp ARQ
(Admission Request - thông iệp yêu cầu cấp IP) cho gatekeeper.
● Gatekeeper sẽ kiểm tra dữ liệu của các thiết bị ầu cuối ã ăng ký. Sau ó gửi lại một response -
thông iệp ACF (Admiss confirm - thông iệp chứng thực) chứa ịa chỉ IP của endpoint 2 ến thiết bị endpoint 1.
● Thiết bị endpoint 1 mở một kênh TCP tới gatekeeper và gửi thông iệp Setup (Q.931/H.255 sử
dụng giao thức H.255 ược nhúng vào Q.931), gatekeeper sẽ mở một kênh TCP thứ hai ến thiết
bị endpoint 2 và chuyển tiếp thông iệp Setup.
● Thiết bị endpoint 2 sẽ trả lời Q.931/H.255 bằng thông iệp Call Proceeding (cách tiến hành
gọi) ể cho biết nó ã bắt ầu làm việc trên cuộc gọi ã ược thiết lập và gatekeeper sẽ chuyển tiếp
thông iệp ến thiết bị endpoint 1. Sau ó endpoint 2 sẽ yêu cầu gatekeeper quyền gọi (ARQ) và
gatekeeper sẽ trả lời bằng thông iệp ACF.
● Endpoint 2 bắt máy và thiết bị ầu cuối ược báo hiệu cuộc gọi ã ược chấp nhận. Việc này ược
bắt ầu bằng cách gửi thông iệp Connect. Tại thời iểm này, các bên sẽ iều chỉnh giá trị cho các
kênh âm thanh và tùy chọn video bằng cách sử dụng giao thức H.245.
● Thiết bị endpoint 1 mở một kênh TCP tới ịa chỉ ã nhận ược trong thông iệp Connect, sau ó
gatekeeper cũng tạo một kênh TCP nữa tới endpoint 2.
● Cuối cùng, hai thiết bị có thể truyền các dòng RTP và giao tiếp. 12 V. Chồng giao thức
ược sử dụng và sơ ồ tiến diễn của phiên truyền
thông trong cuộc gọi VOIP tương tác
iểm - iểm theo công nghệ WebRTC (3 người) Vũ Đình Linh
Nguyễn Gia Lộc
Đinh Việt Long
A. Giới thiệu về công nghệ WebRTC và ứng dụng trong VOIP
WebRTC (Web Real-Time Communication) là một công nghệ mở và tiêu chuẩn ược phát triển ể hỗ
trợ truyền thông thời gian thực trực tiếp trên trình duyệt web. Nó cho phép truyền và nhận âm thanh,
video và dữ liệu trong thời gian thực giữa các trình duyệt hoặc ứng dụng web mà không cần cài ặt
phần mềm hay plugin bổ sung.
WebRTC kết hợp các công nghệ chuẩn web như HTML, CSS và JavaScript với các giao thức và tiện
ích liên quan ến truyền thông như Real-Time Protocol (RTP) và Session Initiation Protocol (SIP). Nó
ược hỗ trợ trên các trình duyệt phổ biến như Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge và Opera.
Ứng dụng chính của WebRTC là trong lĩnh vực Voice over IP (VoIP), nghĩa là truyền thông giọng nói
qua giao thức Internet. Với WebRTC, việc thiết lập cuộc gọi trực tuyến iểm- iểm trở nên dễ dàng và
tiện lợi hơn bao giờ hết. Các ứng dụng VoIP có thể sử dụng WebRTC ể cung cấp các tính năng sau:
1. Cuộc gọi iểm- iểm trực tiếp trên trình duyệt web: Người dùng có thể thực hiện cuộc gọi trực
tuyến iểm- iểm trực tiếp từ trình duyệt web mà không cần phải cài ặt phần mềm hay ứng dụng ộc lập.
2. Gọi âm thanh và video chất lượng cao: WebRTC hỗ trợ truyền và nhận âm thanh và video với
chất lượng cao, cho phép người dùng có trải nghiệm gọi iện thoại và hội thoại video mượt mà.
3. Tương thích a nền tảng: Với WebRTC, cuộc gọi có thể ược thực hiện giữa các thiết bị và nền
tảng khác nhau như máy tính, iện thoại thông minh và máy tính bảng.
4. Chia sẻ dữ liệu trực tiếp: Ngoài truyền thông âm thanh và video, WebRTC cũng cho phép
người dùng chia sẻ dữ liệu trực tiếp trong cuộc gọi, bao gồm chia sẻ màn hình, tệp tin và dữ liệu khác.
5. Tích hợp dễ dàng: WebRTC cung cấp các API ơn giản ể phát triển ứng dụng VoIP trên nền
tảng web. Nhờ ó, các nhà phát triển có thể dễ dàng tích hợp tính năng gọi iện vào ứng dụng web hiện có của họ.
Tổng quan về công nghệ WebRTC và ứng dụng của nó trong VoIP cho thấy sự tiện lợi và tiềm năng
của việc sử dụng truyền thông thời gian thực trực tuyến trên web mà không cần sự hỗ trợ của các
phần mềm hay plugin bổ sung. 13
B. Sơ ồ tiến diễn phiên truyền thông cuộc gọi VOIP tương tác iểm - iểm theo công nghệ WebRTC
Cụ thể, quá trình diễn ra như sau:
1. A gửi yêu cầu ến server ể kết nối ến B.
2. Server chuyển yêu cầu kết nối từ A ến B.
3. Nếu B chấp nhận thì gửi trả lời server ể kết nối ến A.
4. Server trả lời yêu cầu chấp nhận kết nối cho A.
5. PeerConnection theo 2 hướng ược thiết lập, thực hiện truyền tải dòng dữ liệu nội
dung cuộc gọi giữa A và B. Khi PeerConnection ược thiết lập cho phép truyền tải
các luồng dữ liệu audio-video giữa A và B.
Quá trình Peer Connection diễn ra như sau: 14 1.
Người gọi và người nhận xác ịnh thông tin ICE (Interactive Connectivity
Establishment) như các ịa chỉ IP, cổng và giao thức mạng ược hỗ trợ. 2.
Người gọi và người nhận giao tiếp với nhau ể xác thực và thiết lập kết nối sử dụng
cácthông tin ICE ã xác ịnh. Quá trình này bao gồm việc truyền thông tin về sự chuyển tiếp
ICE, bao gồm các máy chủ trung gian ược sử dụng ể thiết lập kết nối. 3.
Sau khi xác thực và kết nối thành công, các bên bắt ầu kết nối truyền thông trực tiếp,
và luồng âm thanh và video ược truyền và nhận giữa người gọi và người nhận. 4.
Khi cuộc gọi kết thúc hoặc người gọi và người nhận quyết ịnh óng kết nối, quá trình
kết thúc và không có truyền thông tiếp tục giữa các bên.
C. Các giao thức và thành phần trong chồng giao thức WebRTC và vai trò của chúng
trong phiên truyền thông VOIP
Chồng giao thức này bao gồm một loạt các thành phần, bao gồm: 1. Thành phần MediaStream:
Cho phép thu thập thông tin âm thanh, hình ảnh và video từ nguồn ầu vào như micro,
webcam hoặc màn hình máy tính. 15
2. Thành phần RTCPeerConnection:
Xác ịnh các kết nối trực tiếp giữa các máy tính và quản lý việc truyền tải dữ liệu qua các kết nối này.
3. Thành phần RTCDataChannel:
Cung cấp một kênh truyền dữ liệu hai chiều ể giao tiếp trực tiếp giữa các máy tính.
4. Thành phần Session Description Protocol (SDP):
Dùng ể thiết lập kết nối và truyền tải thông tin về các luồng truyền thông giữa các peer.
Các giao thức ược sử dụng: •
ICE (Interactive Connectivity Establishment): Giao thức ICE giúp xác ịnh các ịa chỉ IP và
cổng mà các bên có thể sử dụng ể truyền tải dữ liệu trong môi trường mạng NAT và Firewall. ICE tìm
kiếm và chọn lựa các ường i tối ưu ể truyền tải dữ liệu. •
STUN (Session Traversal Utilities for NAT): STUN là một giao thức mạng cho phép các thiết
bịtrong mạng NAT xác ịnh ịa chỉ IP công cộng của chúng và xác ịnh các thông số kết nối ể thiết lập
truyền thông trực tiếp. •
TURN (Traversal Using Relays around NAT): TURN là một giao thức mạng cho phép các
thiết bịtrong mạng NAT truyền tải dữ liệu thông qua relay server khi truyền thông trực tiếp không khả thi.
TURN giúp vượt qua các hạn chế liên quan ến NAT và Firewall •
SDP (Session Description Protocol): SDP là một ịnh dạng tệp mô tả thông tin về cuộc gọi,
baogồm các thông số kết nối, codec hỗ trợ và các thông tin khác liên quan ến truyền thông. •
RTP (Real-Time Transport Protocol): RTP là một giao thức truyền tải dữ liệu thời gian thực
chophép truyền tải âm thanh và video trong các cuộc gọi VOIP. RTP chịu trách nhiệm phân oạn dữ
liệu, kiểm soát ộ trễ và ồng bộ hóa dữ liệu trong quá trình truyền tải.
VI. Liên hệ thực tế: cuộc gọi iểm - iểm dùng WhatsApp
Bùi Anh Lượng
A. Giới thiệu ứng dụng WhatsApp
WhatsApp là một ứng dụng nhắn tin và gọi thoại phổ biến dành cho iện thoại thông minh và các thiết
bị khác. Nó ược thành lập vào năm 2009, sau ó ược Facebook mua lại vào năm 2014 và tới 2022 ã có
trên 2.7 triệu người dùng hàng tháng. WhatsApp cho phép người dùng gửi tin nhắn văn bản, thực hiện
cuộc gọi thoại và video, chia sẻ nội dung a phương tiện như ảnh và video cũng như tạo các cuộc trò chuyện nhóm. 16
B. Tổng quan về các giao thức hoạt ộng của WhatsApp
Như ã nói ở phần giới thiệu phía trên, VOIP có 3 hoạt ộng quan trọng: báo hiệu cuộc gọi, truyền lưu
lượng thoại thực tế giữa người dùng và mã hóa CODECS. Vậy WhatsApp sử dụng những giao thức
nào cho các hoạt ộng trên:
- Báo hiệu cuộc gọi: giao thức ộc quyền riêng (trước ây sử dụng một phiên bản của XMPP).
- Truyền lưu lượng thoại thực tế: RTP/UDP.
- Mã hóa CODECS: Opus (có thể truyền nhiều loại âm thanh qua internet, hỗ trợ lưu trữ và
phát trực tiếp, có thể thay ổi quy mô từ giọng nói băng thông hẹp tốc ộ bit thấp ến âm thanh chất lượng rất cao).
Hầu hết các ứng dụng VOIP như WhatsApp, Skype, Facebook Messenger ều sử dụng các giao thức
riêng và mã hóa liên lạc nên rất khó có thể biết chính xác giao thức sử dụng.
C. Mô tả quy trình cuộc gọi iểm - iểm trên WhatsApp 17
1. Thiết lập kết nối internet, xác ịnh và kết nối ầu cuối: 2 bên cần kết nối internet sau ó cả hai sẽ
xác ịnh và kết nối với nhau ược thực hiện thông qua một máy chủ trung gian - signaling
server (khả năng là TURN server)
2. Mã hoá ầu cuối: ược server thực hiện trong ó chỉ 2 bên có thể truy cập, ứng dụng cũng không thể can thiệp.
3. Báo hiệu cuộc gọi tới người nhận: bên gọi gửi thông báo chứa thông tin cuộc gọi cho bên
nhận, nếu chấp nhận cuộc gọi thì kết nối ngang hàng sẽ ược thiết lập.
4. Thiết lập kết nối ngang hàng: sử dụng WebRTC và giao thức ICE (Interactive Connectivity
Establishment) ể tìm kiếm và thiết lập kết nối trực tiếp giữa các ầu cuối thông qua việc tương
tác với các thiết bị mạng và firewall.
5. Truyền gói tin âm thanh qua internet: dữ liệu thoại ược mã hoá thành các gói kỹ thuật số và
truyền qua Internet, và ược giải mã thành âm thanh bên nhận thông qua giao thức RTP ể
truyền tải các gói âm thanh ược liên tục và ồng bộ.
Chất lượng cuộc gọi ược server iều chỉnh theo iều kiện mạng (codec âm thanh, bit rate, che
dấu mất gói). Trong ó các giao thức như SRTP và thuật toán nén Opus ược sử dụng ể mã hóa
và nén dữ liệu âm thanh.
6. Kết thúc cuộc gọi: khi nhận ược tín hiệu kết thúc cuộc gọi, các thiết bị phát tín hiệu kết thúc
và óng kết nối ngang hàng.
Về cơ bản, có thể WhatsApp sử dụng máy chủ STUN như sau nhưng có các vấn ề:
- Hầu hết các thiết bị gọi ều nằm sau một mạng thực hiện NAT nên các thiết bị ó không biết ịa
chỉ IP công cộng của chính mình và nếu biết cũng không thể khởi tạo ược kết nối với người
dùng khác (vd: tường lửa) 18
- Để giải quyết vấn ề ịa chỉ IP, cần sử dụng STUN (Tiện ích truyền tải phiên cho NAT) với vai
trò là máy chủ kết nối: các thiết bị sẽ mở kết nối ến máy chủ STUN của WhatsApp, khi có
yêu cầu kết nối thì máy chủ ó sẽ trả lời thiết bị bằng ịa chỉ IP và cổng kết nối của cả 2 máy.
- Đối với vấn ề tường lửa của bên nhận hoặc NAT không cho phép kết nối thực hiện một cách
áng tin cậy (NAT ối xứng thay ổi các cổng liên tục ngẫu nhiên), cần dùng máy chủ TURN
(Traversal Using Relay NAT) ể chuyển tiếp các gói thoiạ giữa các máy ngang hàng, chưa kể
máy chủ TURN giúp tối ưu hóa băng thông và quản lý mất gói thoại một cách chủ ộng với iều
kiện internet thực tế giữa các thiết bị.
C. Phân tích chồng giao thức phiên truyền thông cuộc gọi trong ví dụ cụ thể
1. IP: sử dụng ể gửi và nhận dữ liệu thoại qua internet, chịu trách nhiệm ánh ịa chỉ và ịnh tuyến
các gói dữ liệu giữa các thiết bị.
2. UDP: cung cấp một phương pháp nhẹ và nhanh chóng ể truyền các gói thoại, phù hợp với các
ứng dụng thời gian thực như gọi thoại trong trường hợp mất gói thường xuyên có thể chấp nhận ược.
3. RTP: sử dụng ể óng gói dữ liệu giọng nói thành các gói, thêm dấu thời gian và số thứ tự ể ồng
bộ hóa và xử lý các khía cạnh khác liên quan ến truyền phát phương tiện theo thời gian thực.
4. SIP: giao thức báo hiệu sử dụng ể bắt ầu và kết thúc cuộc gọi thoại qua mạng IP. Mặc dù
WhatsApp không sử dụng SIP trực tiếp nhưng nó sử dụng cơ chế báo hiệu tương tự ể thiết lập
và quản lý các cuộc gọi thoại.
5. SRTP: phần mở rộng của RTP bổ sung các tính năng mã hóa và xác thực, cung cấp bảo mật
ầu cuối cho dữ liệu thoại.
6. Thiết lập kết nối tương tác (ICE): là một khung ể thiết lập kết nối ngang hàng giữa các thiết
bị, thông qua bộ dịch ịa chỉ mạng (NAT) và tường lửa. WhatsApp sử dụng ICE ể tạo iều kiện
thuận lợi cho việc àm phán và thiết lập kết nối ngang hàng trực tiếp giữa các bên gọi iện. Tham khảo
- Giới thiệu tổng quan về VoIP - Quang Hòa @hoaronal1993 (viblo.asia)
https://viblo.asia/p/gioi-thieu-tong-quan-ve-voip-oOVlYBW458W#_iii-cac-giao-thuc-trong-v oip-2
- ITU-T H.323 (V8) (03/2022) - ITU-T Recommendations https://www.itu.int/itu-
t/recommendations/rec.aspx?rec=H.323#:~:text=Recommendation%20
ITU%2DT%20H.,video%20and%2For%20data%20communications
- How VoIP apps like Skype, WhatsApp, and Facebook Messenger work - Adeolu Owokade (outerfreak.com) 19