Nghiên cứu cải tiến phương pháp quản lý hàng đợi cho truyền video trên mạng IP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Cao Diệp Thắng

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI CHO TRUYỀN VIDEO TRÊN MẠNG IP

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN

Hà Nội - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-------------

Cao Diệp Thắng

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI

CHO TRUYỀN VIDEO TRÊN MẠNG IP

Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN

Mã số: 62480104

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1.GS.TS. NGUYỄN THÚC HẢI

2.PGS.TS. NGUYỄN LINH GIANG

Hà Nội - 2014

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, chưa từng được công

bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong

luận văn là trung thực. Mọi thông tin tham khảo đều được trích dẫn đầy đủ. Tôi xin

chịu hoàn toàn trách nhiệm về cam đoan này.

Nghiên cứu sinh

Cao Diệp Thắng

ii

LỜI CẢM ƠN

Xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp nơi tôi

công tác, Viện Công Nghệ Thông Tin và truyền thông Trường Đại học Bách

Khoa Hà Nội, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành bản luận án

này.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Nguyễn Thúc Hải và PGS.TS

Nguyễn Linh Giang, những người Thầy đã tận tình giúp đỡ tôi rất nhiều trong

suốt quá trình nghiên cứu.

Tôi cũng xin được gửi lời tri ân tới quý thầy cô Bộ môn Truyền thông và

mạng máy tính Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông đã tận tình giảng

dạy, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và

nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, những người thân và bạn bè đã luôn

bên cạnh, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề

tài.

Kính gửi đến Cha Mẹ tấm lòng biết ơn sâu nặng.

Vợ, các con và những người thân trong gia đình luôn luôn là nguồn động viên

to lớn cho tôi.

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN...................................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT........................................................... vi

DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ............................................................................ x

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

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HIỆU NĂNG, CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRUYỀN

VIDEO TRÊN MẠNG MÁY TÍNH. .................................................................................... 7

1.1 Khái niệm hiệu năng và chất lượng dịch vụ mạng ..................................................... 7

1.2 QoS và vấn đề tắc nghẽn............................................................................................. 7

1.3 Video kỹ thuật số ........................................................................................................ 9

1.3.1 Chuẩn MPEG .................................................................................................... 10

1.3.2 Chuẩn H.26L..................................................................................................... 12

1.3.3 Cấu trúc mã hóa video....................................................................................... 13

1.4 Chất lượng dịch vụ truyền video trên mạng IP......................................................... 15

1.4.1 Kỹ thuật truyền dòng video trên mạng IP ......................................................... 15

1.4.2 Các tham số QoS............................................................................................... 16

1.4.3 Các đặc tính QoS:.............................................................................................. 16

1.4.4 QoS trong mạng IP:........................................................................................... 18

1.4.5 Các độ đo QoS................................................................................................... 21

1.5 Đánh giá chất lượng video trên mạng IP .................................................................. 25

1.5.1 Đánh giá khách quan......................................................................................... 25

1.5.2 Đánh giá chủ quan............................................................................................. 27

1.5.3 Liên hệ giữa thang đo chủ quan và khách quan. ............................................... 27

1.6 Kết luận chương 1..................................................................................................... 28

Chương 2. CƠ CHẾ QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI TÍCH CỰC TRONG TRUYỀN PHÁT

VIDEO TRÊN MẠNG........................................................................................................ 29

2.1 Mô hình quản lý hàng đợi......................................................................................... 29

2.2 Kiến trúc phân lớp CQS trong Router ...................................................................... 30

2.2.1 Phân lớp (Classification)................................................................................... 30

2.2.2 Quản lý hàng đợi ............................................................................................... 32

2.2.3 Lập lịch.............................................................................................................. 33

2.2.4 Các tham số cơ bản liên quan tới hàng đợi ....................................................... 33

2.2.5 Bắt giữ và đánh dấu gói tin ............................................................................... 35

iv

2.2.6 Giảm thời gian chiếm giữ hàng đợi................................................................... 37

2.3 Cơ chế quản lý hàng đợi bị động .............................................................................. 38

2.4 Cơ chế quản lý hàng đợi tích cực.............................................................................. 39

2.4.1 Khái niệm.......................................................................................................... 40

2.4.2 Các cơ chế quản lý hàng đợi tích cực................................................................ 40

2.4.3 Quản lý hàng đợi tích cực trong truyền phát video trên mạng.......................... 42

2.5 Kết luận chương 2..................................................................................................... 45

Chương 3. ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN GIẢI THUẬT QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI RED ............... 46

3.1 Tổng quan về giải thuật quản lý hàng đợi RED........................................................ 46

3.1.1 Giải thuật RED.................................................................................................. 46

3.1.2 Một số cải tiến của RED ................................................................................... 51

3.2 Đề xuất giải thuật cải tiến ViRED. ........................................................................... 56

3.2.1 Ý tưởng giải thuật.............................................................................................. 56

3.2.2 Định nghĩa hàm tuyến tính u............................................................................. 57

3.2.3 Cài đặt mô phỏng giải thuật .............................................................................. 57

3.2.4 Phân tích đánh giá giải thuật ViRED ................................................................ 58

3.3 Kết luận chương 3..................................................................................................... 64

Chương 4. ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN GIẢI THUẬT QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI BLUE............. 65

4.1 Tổng quan giải thuật quản lý hàng đợi BLUE.......................................................... 65

4.1.1. Giải thuật BLUE............................................................................................... 65

4.1.2. Giải thuật Stochastic Fair Blue (SFB).............................................................. 67

4.2 Nghiên cứu đề xuất các giải thuật cải tiến BLUE mới trong truyền video............... 69

4.3 Đề xuất cải tiến giải thuật tiền xử lý nhóm I............................................................. 70

4.3.1 Đề xuất giải thuật tiền xử lý EBLUE ................................................................ 70

4.3.2 Đề xuất giải thuật tiền xử lý BLUE-VPT.......................................................... 77

4.3.3 Đối sánh giải thuật cải tiến tiền xử lý nhóm I, EBLUE và BLUE-VPT ........... 83

4.4 Đề xuất cải tiến giải thuật hậu xử lý nhóm II. .......................................................... 90

4.4.1 Đề xuất giải thuật VBLUE................................................................................ 90

4.4.2 Đề xuất giải thuật BLUE-U............................................................................... 96

4.4.3 Đối sánh hai giải thuật hậu xử lý VBLUE và BLUE-U.................................. 100

4.5 Phân tích đối sánh giải thuật cải tiến nhóm I và II, BLUE-VPT và BLUE-U........ 105

4.5.1 Phân tích và đối sánh trên các tham số QoS mạng.......................................... 105

4.5.2 Phân tích đối sánh các tham số đánh giá chất lượng video............................. 108

4.6 Kết luận chương 4................................................................................................... 115

KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 116

v

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................. 118

PHỤ LỤC .............................................................................................................................. a

vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt

ACK Acknowledgment Báo nhận

AQM Active Queue Management Quản lý hàng đợi tích cực

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền bất đối xứng

CBQ Class Based Queuing Phân lớp hàng đợi

CE Congestion Experienced Dấu hiệu tắc nghẽn

CIF Common Intermediate Format khuôn dạng trung gian chung

CPU Central Processing Unit Bộ xử lí trung tâm

CQS Classification, Queuing, Schedulling Phân loại, hàng đợi, lập lịch

CWND Congestion Window Cửa sổ tắc nghẽn

DS Differentiated Services Các dịch vụ phân biệt

DSCP Differentiated Services Code Point Điểm mã các dịch vụ riêng biệt

DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số

ECN Explicit Congestion Notification Thông báo tắc nghẽn rõ ràng

ECT ECN Capable Transport Có thể truyền tải ECN

EF Expedited Forwarding Chuyển tiếp nhanh

ETSI European Telecommunications

Standards Institute Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu

EWMA Exponentially Weighted Moving

Average

Trung bình dịch chuyển có trọng số

theo mũ

FACK Forward Acknowledgment Chuyển tiếp báo nhận

FIFO First In First Out Vào trước ra trước

FF Full-reference Tham chiếu đầy đủ

ZF Non-reference/Zero-reference Tham chiếu không đầy đủ

GoP Group of Picture Nhóm ảnh

HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản

HD High Definition Độ nét cao

IEEE Institute of Electrical and Electronics

Engineers Viện công nghệ điện và điện tử

IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp các dịch vụ Internet

IP Internet Protocol Giao thức mạng Internet

IPv6 Internet Protocol version6 Giao thức IP phiên bản 6

IPTD Internet Protocol Packet Transfer Delay Độ trễ truyền gói giao thức Internet

IPDV Internet Protocol Packet Delay

Variation Biến đổi độ trễ gói giao thức IP

IPER Internet Protocol Packet Error Ratio Tỉ lệ lỗi gói giao thức IP

IPLR Internet Protocol Packet Loss Ratio Tỉ lệ mất gói giao thức IP

IPRR Internet Protocol Packet Reordering

Ratio Tỉ lệ sắp xếp lại thứ tự gói giao thức IP

ISN Initial Sequence Number Số tuần tự khởi đầu

vii

ISO International Organization for

Standardization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế

ITU International Telecommunication

Union Liên minh viễn thông quốc tế

LAN Local Area Network Mạng cục bộ

MPEG Moving Picture Experts Group Định dạng video MPEG

MOS Mean Opinion Score Điểm đánh giá chất lượng trung bình

MSS Maximum Segment Size Kích thước phân mảnh cực đại

NAT Network Address Translation Dịch địa chỉ mạng

NP Network Peformance Hiệu năng mạng

NS Network Simulator Bộ mô phỏng mạng

NTP Network Time Protocol Giao thức quản lý thời gian mạng

PC Personal Computer Máy tính cá nhân

PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công

cộng

PSNR Peak Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu cực đại trên nhiễu

QDISC Queuing Discipline Nguyên lý xếp hàng

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RED Random Early Detection Phát hiện sớm ngẫu nhiên

RFC Request For Comments Khuyến nghị

RTP Real-time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực

RTT Round Trip Time Thời gian trễ trọn vòng

RTTM Round Trip Time Measurement Độ đo thời gian trễ trọn vòng

SACK Selective Acknowledgment Lựa chọn báo nhận

SFB Stochastic Fair BLUE Hàng đợi công bằng ngẫu nhiên BLUE

TC Traffic Control Kiểm soát lưu lượng

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vận

ToS Type of Service Kiểu dịch vụ

UDP User Datagram Protocol Giao thức điều khiển truyền thông

không hướng kết nối qua mạng IP

VoIP Voice over IP Truyền thoại sử dụng giao thức IP

VTP Video Packet Type Kiểu gói tin Video

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân lớp dịch vụ QoS theo đề xuất của ETSI...................................................... 20

Bảng 1.2 Phân lớp dịch vụ theo ITU-T Y.1541 .................................................................. 20

Bảng 1.3 Lớp QoS và các giá trị hiệu năng mạng IP (ITU-T Y.1541)................................ 20

Bảng 1.4 Độ trễ âm thanh đầu cuối và tai người ................................................................ 24

Bảng 1.5 G.114 Giới hạn cho thời gian truyền một chiều .................................................. 24

Bảng 1.6 Các độ đo QoS cho truyền video quảng bá.......................................................... 24

Bảng 1.7 Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng video của ITU Y.1291-2004....................... 25

Bảng 1.8 Thang đo chất lượng video theo mức độ cảm nhận của con người ..................... 27

Bảng 1.9 Liên hệ thang đo chủ quan và khách quan........................................................... 27

Bảng 2.1 Trường IP precedence định nghĩa độ ưu tiên cho tiến trình xử lý và truyền gói tin

............................................................................................................................................. 32

Bảng 2.2 Ý nghĩa các bit trong trường D, T, R ................................................................... 32

Bảng 2.3 Bảng các tham số cơ bản của hàng đợi ............................................................... 33

Bảng 2.4 So sánh các giải thuật AQM trên cơ sở độ đo hiệu năng..................................... 42

Bảng 3.1 So sánh độ trễ trung bình gói tin khi sử dụng RED và ViRED tại router R1 ...... 59

Bảng 3.2 Tỷ lệ mất gói tin video giữa RED và ViRED........................................................ 60

Bảng 3.3 Giá trị PSNR (dB) của các khung hình video nhận được khi sử dụng RED và

ViRED.................................................................................................................................. 60

Bảng 4.1 Cấu hình tham số freezetime và d1, d2 của BLUE [79] ...................................... 67

Bảng 4.2 Đối sánh độ trễ RED, BLUE và EBLUE.............................................................. 73

Bảng 4.3 Giá trị PSNR khi truyền video Akio.yuv sử dụng các giải thuật RED, BLUE và

EBLUE................................................................................................................................. 74

Bảng 4.4 Tổng hợp kết quả đối sánh EBLUE và BLUE...................................................... 75

Bảng 4.5 Liên hệ độ trễ và băng thông trên đường truyền R1-R2 ...................................... 79

Bảng 4.6 Tỷ lệ mất gói tin khi sử dụng các cơ chế hàng đợi BLUE, BLUE-VPT tại R1. .. 80

Bảng 4.7 Liên hệ giữa mức độ sử dụng đường truyền và kích thước hàng đợi................... 80

Bảng 4.8 Giá trị PSNR(dB) các khung hình video nhận được khi sử dụng hàng đợi BLUE,

BLUE-VPT tại Router R1. ................................................................................................... 81

ix

Bảng 4.9 So sánh độ trễ trung bình khi sử dụng BLUE, EBLUE và BLUE-VPT tại R1..... 83

Bảng 4.10 Tỷ lệ mất gói tin khi sử dụng các giải thuật quản lý hàng đợi BLUE, EBLUE và

BLUE-VPT........................................................................................................................... 84

Bảng 4.11 Đối sánh tỷ lệ mất gói tin video trên các giải thuật BLUE-VPT, BLUE, EBLUE

............................................................................................................................................. 86

Bảng 4.12 Mức độ sử dụng đường truyền (Utilization link) ............................................... 87

Bảng 4.13 Giá trị PSNR(dB) nhận được khi sử dụng các giải thuật quản lý hàng đợi tại

router R1.............................................................................................................................. 88

Bảng 4.14 So sánh độ trễ khi sử dụng RED, BLUE, VBLUE.............................................. 92

Bảng 4.15 Giá trị PSNR(dB) các khung hình khi sử dụng RED, BLUE và VBLUE ........... 93

Bảng 4.16 So sánh độ trễ trên đường truyền R1-R2 khi sử dụng BLUE, BLUE-U, RED.. 97

Bảng 4.17 Tỷ lệ mất gói tin khi sử dụng các cơ chế hàng đợi BLUE, BLUE-U và Red tại

R1......................................................................................................................................... 98

Bảng 4.18 Giá trị PSNR các khung hình video nhận được khi sử dụng hàng đợi BLUE,

BLUE-U và RED tại Router R1........................................................................................... 99

Bảng 4.19. Tỷ lệ mất gói tin video trên các giải thuật BLUE-U, BLUE và VBLUE......... 103

Bảng 4.20 Mức độ sử dụng đường truyền (Utilization link) ............................................. 103

Bảng 4.21 Giá trị PSNR(dB) nhận được khi sử dụng các giải thuật quản lý hàng đợi tại R1

........................................................................................................................................... 104

Bảng 4.22 Đối sánh các tham số đánh giá chất lượng dịch vụ video khi sử dụng các giải

thuật cải tiến hậu xử lý VBLUE, BLUE-U......................................................................... 105

Bảng 4.23 So sánh độ trễ trung bình khi sử dụng BLUE, BLUE-VPT, BLUE, VBLUE và

EBLUE............................................................................................................................... 106

Bảng 4.24 Tổng hợp tỷ lệ mất gói tin khi sử dụng các giải thuật quản lý hàng đợi BLUE-U,

BLUE-VPT, BLUE, EBLUE và BLUE-VPT ...................................................................... 106

Bảng 4.25 Tổng hợp tỷ lệ mất gói tin video trên các giải thuật BLUE-U, BLUE-VPT,

BLUE, EBLUE và VBLUE ................................................................................................ 108

Bảng 4.26 Giá trị PSNR(dB) khi sử dụng các giải thuật quản lý hàng đợi tại R1............ 109

Bảng 4.27 Tổng hợp kết quả đối sánh các giải thuật BLUE-U và BLUE-VPT................ 110

Bảng 4.28 Thống kê khung hình I, P, B khi mô phỏngtruyền video Akio.yuv ................... 111

Bảng 4.29 Đánh giá tổng kết các giải thuật cải tiến ......................................................... 112

Bảng 4.30 Thống kê khung hình I, P, B khi mô phỏng truyền video foremance.yuv......... 113

Bảng 4.31 Thống kê khung hình I, P, B khi mô phỏng truyền video bachkhoa.yuv ......... 114

x

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Nguyên nhân tắc nghẽn .......................................................................................... 8

Hình 1.2 Ảnh hưởng tắc nghẽn đến QoS mạng ..................................................................... 8

Hình 1.3 Quá trình phát triển các dòng video H.26x và MPEG ........................................... 9

Hình 1.4 (a) Nén trong khung hình chỉ làm việc trên 1 khung hình đơn duy nhất.............. 13

(b) Nén liên khung hình làm việc với một chuỗi các khung hình. ....................................... 13

Hình 1.5 Cấu trúc GoP........................................................................................................ 14

Hình 1.6 Sự phụ thuộc khung hình trong mã hóa video...................................................... 15

Hình 1.7 Các quan điểm QoS .............................................................................................. 17

Hình 1.8 Mô hình các nhóm dịch vụ QoS............................................................................ 18

Hình 1.9 Mô hình tham chiếu QoS NI – NI (ITU-T Y.1541) ............................................... 18

Hình 1.10 Biểu diễn độ trễ gói tin ....................................................................................... 21

Hình 1.11 Đánh giá chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu đầy đủ. ..................... 26

Hình 1.12 Đánh giá chất lượng video dựa trên mô hình không tham chiếu. ...................... 26

Hình 1.13 Đánh giá chất lượng video dựa trên mô hình tham chiếu rút gọn ..................... 26

Hình 2.1 Mô hình hàng đợi đơn giản trong mạng............................................................... 29

Hình 2.3 Trường TOS của IPv4........................................................................................... 31

Hình 2.4 IPv6 Header 48 byte ............................................................................................. 31

Hình 2.5 Tiến trình xử lý hàng đợi trong router.................................................................. 34

Hình 2.6 Chức năng đo đơn giản của token packet ............................................................ 36

Hình 2.7 Lược đồ xác suất loại bỏ các gói trong DropTail ................................................ 38

Hình 2.8 Phân loại các cơ chế quản lý hàng đợi tích cực................................................... 41

Hình 2.9 Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng trình diễn video..................................... 43

Hình 2.10 Mô hình truyền video qua mạng......................................................................... 43

Hình 3.1 Mối quan hệ giữa xác suất loại bỏ gói và kích thước hàng đợi trung bình ........ 47

Hình 3.2 Giải thuật chung cho router RED ........................................................................ 47

Hình 3.3 Mô tả mối quan hệ giữa maxp và độ chiếm giữ hàng đợi..................................... 48

Hình 3.4 Lưu đồ thuật toán RED......................................................................................... 50

xi

Hình 3.5 Phát hiện sớm ngẫu nhiên thay đổi thích ứng với maxp thay đổi......................... 52

Hình 3.6. Mô hình của GRED ............................................................................................. 55

Hình 3.7 Lưu đồ giải thuật cải tiến ViRED......................................................................... 57

Hình 3.8 Cấu hình mạng sử dụng trong mô phỏng. ............................................................ 58

Hình 3.9 So sánh độ trễ trung bình trên R1-R2 khi sử dụng RED, ViRED......................... 59

Hình 3.10 Tỷ lệ mất gói tin video khi sử dụng RED và ViRED........................................... 60

Hình 3.11 So sánh giá trị PSNR(dB) khi sử dụng RED và ViRED...................................... 61

Hình 3.12 Các khung hình tương ứng nhận được : (a) RED và (b) ViRED tại router R1.. 61

Hình 3.13 So sánh giá trị PSNR(dB), sử dụng RED và ViRED khi thực hiện mô phỏng với

tập tin video formance.yuv................................................................................................... 62

Hình 4.1 Mã giả giải thuật BLUE. ...................................................................................... 65

Hình 4.2 Lưu đồ giải thuật BLUE ....................................................................................... 66

Hình 4.3 Đề xuất cải tiến BLUE theo hai nhóm giải thuật tiền xử lý và hậu xử lý............. 69

Hình 4.4 Giải thuật EBLUE cải tiến.................................................................................... 71

Hình 4.5 So sánh độ trễ trung bình gói tincủa các giải thuật EBLUE, BLUE và RED ...... 73

Hình 4.6 So sánh thông lượng trung bình của các giải thuật EBLUE, BLUE và RED ...... 73

Hình 4.7 Đối sánh giá trị PSNR EBLUE, BLUE và RED. .................................................. 74

Hình 4.8 Khung hình 170 khi sử dụng BLUE và EBLUE.................................................... 75

Hình 4.9 Sơ đồ giải thuật cải tiến BLUE-VPT .................................................................... 78

Hình 4.10 So sánh độ trễ trên R1-R2, khi sử dụng các giải thuật BLUE, BLUE-VPT và

RED ..................................................................................................................................... 79

Hình 4.11 So sánh tỉ lệ mất gói tin video giữa BLUE, BLUE-VPT..................................... 80

Hình 4.12 Mức độ sử dụng đường truyền và kích thước hàng đợi...................................... 81

Hình 4.13 PSNR(dB) khi sử dụng cơ chế BLUE, BLUE-VPT và RED ............................... 81

Hình 4.14.a, b Khung hình nhận được khi sử dụng cơ chế BLUE và BLUE-VPT tại R1.... 82

Hình 4.15 Băng thông R1-R2 và độ trễ trung bình khi sử dụng giải thuật BLUE-VPT...... 83

và EBLUE............................................................................................................................ 83

Hình 4.16 Tỷ lệ mất gói tin của giải thuật BLUE-VPT và EBLUE.................................... 84

Hình 4.17 Thông lượng mạng theo thời gian khi sử dụng các giải thuậtEBLUE, BLUE-VPT

............................................................................................................................................. 85

Hình 4.18 Biến thiên trễ khi sử dụng EBLUE, BLUE-VPT................................................. 85

Hình 4.19 Đối sánh tỷ lệ mất gói tin video giữa BLUE-VPT và EBLUE............................ 86

xii

Hình 4.20 Mức độ sử dụng đường truyền BLUE-VPT và EBLUE...................................... 87

Hình 4.21 So sánh giá trị PSNR(dB) của EBLUE và BLUE-VPT....................................... 88

Hình 4.22 Lưu đồ giải thuật VBLUE................................................................................... 91

Hình 4.23 So sánh độ trễ truyền tin (ms), khi sử dụng các giải thuật RED, BLUE và

VBLUE................................................................................................................................. 92

Hình 4.24 Giá trị PSNR của các khung hình video khi sử dụng các cơ chế quản lý hàng đợi

RED, BLUE và VBLUE ....................................................................................................... 93

Hình 4.25.a, 4.25.b Khung hình 150 sử dụng cơ chế BLUE và VBLUE ............................. 94

Hình 4.26 So sánh giữa độ trễ trên R1-R2, khi sử dụng BLUE, BLUE-U và RED............. 97

Hình 4.27 Thông lượng mạng khi sử dụng BLUE, BLUE-U và RED. ................................ 98

Hình 4.28 Đối sánh tỉ lệ mất gói tin giữa BLUE, BLUE-U và RED ................................... 98

Hình 4.29 Khung hình nhận được giữa BLUE và BLUE-U................................................ 99

Hình 4.30 Độ trễ trung bình khi sử dụng VBLUE và BLUE-U......................................... 101

Hình 4.31 Độ mất gói tin khi sử dụng BLUE-U và VBLUE.............................................. 101

Hình 4.32 Thông lượng mạng theo thời gian khi sử dụng BLUE-U và VBLUE ............... 101

Hình 4.33 Biến thiên trễ (Jitter) trên các giải thuật BLUE-U và VBLUE ........................ 102

Hình 4.34 Độ mất gói tin video ......................................................................................... 102

Hình 4.35 Mức độ sử dụng đường truyền.......................................................................... 103

Hình 4.36 Giá trị PSNR(dB)khi sử dụng BLUE-U và VBLUE.......................................... 104

Hình 4.37 Độ trễ trung bình khi sử dụng BLUE-U và BLUE-VPT................................... 106

Hình 4.38 Tỷ lệ mất gói tin ............................................................................................... 107

Hình 4.39 Thông lượng khi sử dụng giải thuật BLUE-U và BLUE-VPT.......................... 107

Hình 4.40 Biến thiên trễ (jitter)......................................................................................... 107

Hình 4.41 Tỷ lệ mất gói tin video ...................................................................................... 108

Hình 4.42 Mức độ sử dụng đường truyền.......................................................................... 109

Hình 4.43 Đối sánh giá trị PSNR(dB) giữa BLUE-U và BLUE-VPT .............................. 109

Hình 4.44 Đối sánh tỷ lệ mất khung hình của 04 giải thuật cải tiến so với BLUE ........... 111

Hình 4.45 Đối sánh ngẫu nhiên các khung hình video nhận được theo cảm nhận chủ quan

của người dùng................................................................................................................. 111

Hình 4.46 Đối sánh giá trịPSNR(dB) giữa BLUE và BLUE-VPT khi truyền video

foremanc.yuv...................................................................................................................... 112