Đánh Giá Định Lượng Khả Năng Chống Lại Mất Mát Gói Tin Của Thuật Toán Mã Hóa Ilbc Trong Các Hệ Thống Thông Tin Thoại

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

DƯƠNG THANH TÙNG

ĐÁNH GIÁ ĐỊNH LƯỢNG KHẢ NĂNG CHỐNG LẠI

MẤT MÁT GÓI TIN CỦA THUẬT TOÁN MÃ HÓA

ILBC TRONG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN THOẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội - 2016

HÀ NỘI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

DƯƠNG THANH TÙNG

ĐÁNH GIÁ ĐỊNH LƯỢNG KHẢ NĂNG CHỐNG LẠI

MẤT MÁT GÓI TIN CỦA THUẬT TOÁN MÃ HÓA ILBC

TRONG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN THOẠI

Ngành: Công nghệ Thông tin

Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và Mạng máy tính

Mã số:

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG XUÂN TÙNG

Hà Nội - 2016

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung của luận văn “Đánh giá định lượng khả năng chống

lại mất mát gói tin của thuật toán mã hóa iLBC trong các hệ thống thông tin thoại”

là sản phẩm do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Hoàng Xuân Tùng. Trong

toàn bộ nội dung của luận văn, những điều được trình bày là do tôi nghiên cứu được từ

các tài liệu tham khảo. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và được

trích dẫn hợp pháp.

Tôi xin chịu trách nhiệm cho lời cam đoan của mình.

Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2016

Người cam đoan

Dương Thanh Tùng

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn của tôi, Tiến sĩ Hoàng

Xuân Tùng. Thầy đã giúp tôi có những cơ hội để có thể theo đuổi nghiên cứu lĩnh vực

mình yêu thích. Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, thầy đã tận tình hướng dẫn

cho tôi, góp ý cho tôi về đường lối, đồng thời đưa ra những lời khuyên bổ ích để tôi có

thể hoàn thành luận văn của mình.

Tiếp đến, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ

Thông tin, Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền đạt cho tôi những

kiến thức và kinh nghiệm vô cùng quí báu trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi cũng muốn cảm ơn các bạn cùng lớp và các đồng nghiệp đã cho tôi những lời

động viên, những hỗ trợ và góp ý về mặt chuyên môn.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã luôn bên cạnh ủng hộ

và động viên tôi.

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN THOẠI VÀ CÁC VẤN

ĐỀ MÃ HÓA, GIẢI MÃ ÂM THOẠI............................................................................2

1. 1. Âm thanh thoại và quá trình số hóa tín hiệu âm thanh............................2

1.1.1. Âm thanh thoại...........................................................................................2

1.1.2. Số hóa âm thanh thoại...............................................................................2

1. 2. Tổng quan về hệ thống thông tin thoại.......................................................3

1.2.1. Giới thiệu về hệ thống thông tin thoại ......................................................3

1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trong hệ thống thông tin thoại...4

1. 3. Mã hóa – giải mã tín hiệu âm thanh trong hệ thống thông tin thoại.......5

1.3.1. Chức năng của bộ mã hóa – giải mã trong hệ thống thoại......................5

1.3.2. Các phương pháp mã hóa tín hiệu thoại ..................................................7

1.3.2.1. Phương pháp mã hóa tín hiệu dạng sóng (Waveform coding) ...................7

1.3.2.2. Phương pháp mã hóa tiếng nói Vocoder ....................................................8

1.3.2.3. Phương pháp mã hóa lai (Hybrid coding)..................................................9

1. 4. Đánh giá chất lượng âm thanh thoại ........................................................10

1.4.1. Các yêu cầu đối với một bộ mã hóa âm thoại .........................................10

1.4.2. Các tham số liên quan đến chất lượng thoại ..........................................11

1.4.3. Các phương pháp đánh giá chất lượng thoại phổ biến..........................11

CHƯƠNG 2 – ILBC CODEC.......................................................................................16

2. 1. Giới thiệu về iLBC Codec và kỹ thuật xử lý tiếng nói dựa trên mã hóa

dự đoán tuyến tính ...................................................................................................16

2.1.1. Giới thiệu iLBC Codec .............................................................................16

2.1.2. Kỹ thuật xử lý tiếng nói dựa trên mã hóa dự đoán tuyến tính...............18

2. 2. Quá trình mã hóa iLBC Codec (Encoder) ...............................................25

2.2.1. Tổng quan về quá trình mã hóa iLBC Codec .........................................25

2.2.2. Các nguyên tắc mã hóa............................................................................27

2. 3. Quá trình giải mã iLBC Codec (Decoder)................................................29

2.3.1. Tổng quan về quá trình giải mã iLBC Codec .........................................29

2.3.2. Các nguyên tắc giải mã............................................................................31

CHƯƠNG 3 – ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG LẠI MẤT MÁT GÓI TIN TRÊN

ĐƯỜNG TRUYỀN THOẠI..........................................................................................33

3. 1. Khái niệm chống mất mát gói tin trên đường truyền thoại....................33

3. 2. Phân loại kỹ thuật chống mất mát gói tin ................................................33

3.2.1. Kỹ thuật chống mất gói từ phía gửi.........................................................34

3.2.2. Kỹ thuật bù mất gói từ phía nhận............................................................36

3. 3. Đánh giá khả năng chống lại mất mát gói tin của iLBC Codec .............41

3.3.1. Phân tích khả năng chống mất mát gói tin của iLBC Codec ................41

3.3.2. Phương pháp đánh giá khả năng chống mất mát gói tin của iLBC

Codec 44

CHƯƠNG 4 – ĐÁNH GIÁ BẰNG THỰC NGHIỆM..................................................47

4. 1. Quá trình thực hiện ....................................................................................47

4. 2. Kết quả của quá trình thực nghiệm..........................................................50

KẾT LUẬN ...................................................................................................................53

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................54