Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 1
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1. Giới thiệu 05
2. Định nghĩa Camera IP và Voice IP 06
2.1 Định nghĩa Camera IP 06
2.2 Định nghĩa Voice IP 06
3. Mục đích yêu cầu 06
4. Đối tượng nghiên cứu 06
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
1. Giới thiệu tổng quan về Camera IP 07
2. Giới thiệu tổng quan về Voice IP 07
3. Phân tích hệ thống Camera IP và Voice IP 08
3.1. Phân tích hệ thống Camera IP 08
3.1.1. Những thuận lợi khi sử dụng Camera IP 08
3.1.2. Ứng dụng: 09
3.1.3. Đặc điểm kỹ thuật 09
3.1.4. Mô hình mở rộng của hệ thống Camera IP 10
3.2. Phân tích hệ thống Voice IP 12
3.2.1. Các kiểu kết nối: Có 2 kiểu kết nối trong Voice IP 12
3.2.1.1. Phần mềm 12
3.2.1.2. Phần cứng 12
3.2.1.2.1. Điện thoại USB 12
3.2.1.2.2. VoIP Gateway 12
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 2
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
2.4.1.2.1. Chồng giao thức H.323 20
2.4.1.2.1.1. Các thành phầm 21
2.4.1.2.1.2. Phương thức hoạt động của H.323 22
2.4.2. Gatekeeper 22
2.4.3. Bộ giao thức SIP 24
2.4.3.1. Sự ra đời SIP (Session Initiation Protocol) 24
2.4.3.2. Các thành phần trong SIP network 24
2.4.3.3. Phương thức hoạt động của SIP network 24
2.4.4. MGCP và Megaco/H.248 25
CHƯƠNG 4: CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH HỆ THỐNG
1. Chuẩn bị phần cứng 26
1.1. Chuẩn bị về Camera IP 26
1.2. Chuẩn bị về Voice IP 26
2. Cài đặt và sử dụng Camera IP 26
2.1. Cài đặt camera sử dụng card Camera 26
2.2. Cài đặt dịch vụ Camera sử dụng IP camera 27
2.2.1. Triển khai 27
2.2.2. Cấu hình Camera ip 27
2.3. Cách thức sử dụng Camera IP 35
3. Cài đặt và sử dụng Voice IP 52
3.1. Triển khai 52
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 4
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
3.1.1. Phương án 1 52
3.1.2. Phương án 2 54
3.1.3. Những khó khăn khi triển khai dịch vụ 55
3.1.4. Vấn đề tiên chuẩn 55
3.1.5. Vấn đề mạng truyền tải 55
vực của CNTT.
− Công nghệ thông tin không những phát triển về phần cứng lẫn phần mềm và
những công nghệ mới. Trong đó công nghệ mạng máy tính cũng là một phần đóng
vai trò quan trọng không kém. Nhờ công nghệ mạng mà những người trên thế giới
có thể trao đổi dữ liệu, tài liệu, tin tức … và các dịch vụ khác do mạng mang lại khi
họ tham gia vào hệ thống mạng. Cũng nhờ hệ thống mạng mà mọi người chúng ta
có thể tiết kiệm được thời gian, sức lực, tiền bạc…v.v.v
− Trong đó hệ thống mạng máy tính trở thành nhu cầu thiết thực đối với các
công ty cũng như doanh nghiệp dù lớn hay nhỏ từ trong nước lẫn ngoài nước.
− Để định hướng cho tương lai, với đề tài được giao mà em nghiên cứu phần
lớn đã nói lên được niềm say mê nghiên cứu và tìm hiểu những công nghệ mới ngày
một phát triển để áp dụng cho công nghệ thông tin trong cuộc sống. Vì thế em đã
chọn đề tài này: “Tìm hiểu và triển khai hệ thống Camera IP và Voice IP.”
− Với hệ thống mạng Camera IP và Voice IP đã giúp chúng ta có thể quan sát,
cuộc gọi thoại rất dễ dàng và tiết kiệm chi phí rất lớn. Vì thế đã tạo nên sự say mê
cho việc thực hiện đề tài này.
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 6
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
2.Định nghĩa Camera IP và Voice IP:
2.1. Định nghĩa Camera IP:
- IP Camera hay được gọi là Internet Camera được ứng dụng rộng rãi trong
việc giám sát hay quan sát, hội họp công ty, đào tạo từ xa, hội nghị từ xa… qua
mạng nội bộ hoặc Internet băng thông rộng.
- Hình ảnh thông qua Internet Camera có thể lưu lại dưới dạng video hoặc
định dạng tập tin JPG và ghi trực tiếp vào ổ cứng máy tính theo cơ chế tự động hoặc
lệnh yêu cầu của người dùng trong mạng Lan.
2.2. Định nghĩa Voice IP:
LAN/ WAN được xác nhận bằng một địa chỉ IP riêng biệt. Các camera được chế tạo
sử dụng tiêu chuẩn nén ảnh JPEG, MJPEG, MPEG4 nhằm giảm tối đa dung lượng
đường truyền nhưng vẫn đảm bảo chất lượng hình ảnh. Thông tin từ các camera
tương tự cũng được mã hoá theo chuẩn IP thông qua các bộ Video server. Hệ thống
sử dụng các đầu ghi hình kỹ thuật số để lưu trữ hình ảnh thu được từ các Camera.
Dung lượng ổ cứng lưu trữ dữ liệu tuỳ thuộc yêu cầu sử dụng. Nhân viên an ninh
hoặc những người có nhu cầu sử dụng hệ thống có thể giám sát qua máy tính được
cài đặt gói phần mềm quản lý camera chuyên dụng. Người sử dụng truy cập từ máy
tính cũng có thể điều khiển các camera, đặt chế độ ghi hình và lưu trữ hình ảnh thu
được trên ổ đĩa cứng của máy tính giám sát.
2. Giới thiệu tổng quan về Voice IP:
- Dịch vụ điện thoại voip là dịch vụ ứng dụng giao thức IP, nguyên tắc của
voip bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ
các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này được
ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại tiếng nói
ban đầu.
- Các cuộc gọi trong voip dựa trên cơ sở sử dụng kết hợp cả chuyển mạch
kênh và chuyển mạch gói. Trong mỗi loại chuyển mạch trên đều có ưu, nhược điểm
riêng của nó. Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh giành riêng cho hai thiết bị đầu cuối
thông qua các node chuyển mạch trung gian. Trong chuyển mạch kênh tốc độ
truyền dẫn luôn luôn cố định(nghĩa là băng thông không đổi) , với mạng điện thoại
PSTN tốc độ này là 64kbps, truyền dẫn trong chuyển mạch kênh có độ trễ nhỏ.
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 8
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
- Trong chuyển mạch gói các bản tin được chia thành các gói nhỏ gọi là các
gói, nguyên tắc hoạt động của nó là sử dụng hệ thống lưu trữ và chuyển tiếp các gói
tin trong nút mạng. Đối với chuyển mạch gói không tồn tại khái niệm kênh riêng,
băng thông không cố định có nghĩa là có thể thay đổi tốc độ truyền, kỹ thuật chuyển
mạng hỗ trợ các thủ tục IPX và TCP/IP cho mạng LAN.
- Ghi và xem lại các đoạn video dưới dạng AVI.
- Chụp lại hình ảnh dạng JPG.
- Các kiểu ghi hình
- Xuyên suốt 24/24.
- Chỉ ghi khi cảm biến được sự di chuyển trong vùng quan sát.
- Ghi theo lịch hẹn trước.
- Tự động gửi e-mail chứa hình ảnh trong một khoảng thời gian định trước
- Cấu hình các thông số hình ảnh/video linh hoạt
- Chỉnh kích thước hình ảnh/video
- Độ nén ảnh/video
- Số khung hình/giây (Có thể đạt được 20 khung hình/giây), độ tương phản, độ
nhạy khi phát hiện di chuyển
3.1.2. Ứng dụng:
Giải pháp thích hợp cho các cơ quan, doanh nghiệp, trường học giúp nhà quản lý có
thể giám sát liên tục 24/24 hoạt động của cơ quan, đơn vị.
3.1.3. Đặc điểm kỹ thuật: Để thực hiện việc này bạn cần:
- Một Camera Server cho phép truy cập quan sát qua mạng Lan ( được đặt tại
công ty hay nhà của bạn), hiện nay các card camera đều hỗ trợ việc truy cập này.
- Một đường truyền Internet tốc độ cao (ADSL), một router ADSL hỗ trợ
NAT port.
- Một tên miền để truy nhập, nếu bạn không có IP tĩnh thi bạn có thể sử dụng
dịch vụ Dynamic DNS để làm việc này.
- Nếu như card camera của bạn hỗ trợ:
• Truy cập qua Internet thì việc quan sát đơn giản hơn nhiều.
• Chỉ cho phép truy cập qua Lan, bạn vẫn thực hiện được việc này bằng
cách kết hợp dịch vụ mạng riêng ảo (VPN).
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 10
- Có thể chụp hình khẩn cấp, Back-up dữ liệu để lưu trữ.
- Tối đa có thể đăng ký 16 camera trong 1 nhóm. Tất cả các hình ảnh của
camera trong nhóm có thể được hiển thị và giám sát trên cùng một màn hình.
• Giao tiếp camera qua máy vi tính bằng Web
- Phần giao tiếp qua máy tính bằng web này đã bao gồm các tính năng như:
Camera IP, mạng A/V, kiểm soát ra vào … trong phần mềm có sẵn ở thiết bị này.
Chỉ cần vào Internet Explorer gõ địa chỉ camera là có thể xem camera qua mạng
được.
- Phần giao tiếp qua máy tính này dùng để giám sát, ghi hình, dò tìm và phát
lại dữ liệu của hình ảnh từ thiết bị camera IP. Khi kết nối qua mạng bạn có thể điều
khiển camera đó từ xa và có thể xem trực truyến camera qua mạng Lan nội bộ và
Internet.
• Giao tiếp camera qua máy thiết bị PDA
- Phần giao tiếp này dùng để giám sát, ghi hình, dò tìm và phát lạI dữ liệu của
hình ảnh camera IP, mạng A/V, kiểm soát ra vào.
- Sử dụng phần giao tiếp camera quan sát qua thiết bị PDA này bạn có thể điều
khiển camera trong lúc bạn cũng có thể xem trực tuyến camera này.
- Thông thường các IP camera sử dụng port 80 để cấu hình và xem camera
(tuỳ theo hãng sản xuất). Nên chúng ta cần phải NAT Port này vào IP của IP
camera. Ví dụ: IP của Camera là 10.1.23.3.
- Quan sát Camera từ xa đang là một nhu cầu có thật, trước kia là chuyện mà
phải bỏ ra vài ngàn đến vài chục ngàn đôla cho việc thực hiện. Nhưng hiện nay với
những công nghệ tiên tiến, thiết bị hỗ trợ, đường truyền tốc độ cao giá rẻ thì việc
này đã hạ đến mức chỉ là dịch vụ được tích hợp thêm (bạn đang sử dụng thiết bị
nhưng không tận dụng hết khả năng vốn có của nó), không đáng kể chi phí.
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 12
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 13
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
3.2.1.2.3 IP Phone
IP Phone khá giống điện thoại bàn, tuy nhiên, thiết bị
này phải được kết nối trực tiếp vào đường truyền
Internet thay vì đường điện thoại PSTN thông thường.
IP Phone thường tích hợp sẵn phần mềm quản lý, bạn
có thể cài đặt dịch vụ VoIP trực tiếp qua các phím nhấn
và màn hình LED của thiết bị hay cài đặt thông qua trình duyệt web trên máy tính.
Tùy thuộc nhà sản xuất, thiết bị có thể hỗ trợ từ 1 đến 4 tài khoản VoIP cùng lúc.
Người dùng có thể đăng ký sử dụng tài khoản của nhiều nhà cung cấp dịch vụ VoIP
khác nhau cũng như không cần phải thiết lập lại thông tin tài khoản khi chuyển đổi;
thuận tiện hơn khi thực hiện cuộc gọi đến quốc gia nào đó mà tài khoản hiện hành
không không hỗ trợ.
3.2.2. Các hình thức gọi trong Voice IP:
3.2.2.1. Máy tính với máy tính:
Là 1 dịch vụ miễn phí được sử dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Với 1 kênh
truyền Internnet có sẵn: Chỉ cần người gọi (caller) và người nhận (receiver) sử dụng
chung 1 VoIP service (Skype,MSN,Yahoo Messenger,…), 2 headphone +
microphone, sound card. Cuộc hội thoại là không giới hạn.
3.2.2.2. Máy tính với điện thoại:
Là 1 dịch vụ có phí. Bạn phải trả tiền để có 1 tài khoản (account) + phần mềm
xử lý (software) (VDC, Evoiz, Netnam, …). Với dịch vụ này 1 máy PC có kết nối
tới 1 máy điện thoại thông thường ở bất cứ đâu (uỳ thuộc phạm vi cho phép trong
danh sách các quốc gia mà nhà cung cấp cho phép). Người gọi sẽ bị tính phí trên
lưu lượng cuộc gọi và khấu trừ vào tài khoản hiện có.
- Ưu điểm: đối với các cuộc hội thoại quốc tế, người sử dụng sẽ tốn ít phí hơn
1 cuộc hội thoại thông qua 2 máy điện thoại thông thường. Chi phí rẻ, dễ lắp đặt
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
• IP phone: là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP. Các IP phone không
cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thể kết nối trực
tiếp với các VoIP server
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 16
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
CHƯƠNG 3
NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
1. Nghiên cứu hệ thống Camera IP:
1.1. Nghiên cứu hệ thống Camera quan sát (giám sát):
- Hệ thống quan sát ( giám sát ) và lưu trữ hình ảnh cơ bản gồm Camera quan
sát, màn hình hiển thị, thiết bị lưu trữ. Số lượng Camera thay đổi tùy theo nhu cầu
sử dụng. Đối với gia đình hay cửa hàng nhỏ, cần 4 - 5 Camera. Với phân xưởng
rộng, có thể cần tới 16 Camera. Vì lẽ đó, hệ thống cần thiết bị chia hình, cho phép
điều khiển cảnh quay từ 4 hay 16 Camera trên một màn hình. Tín hiệu quay được
cũng được lưu trữ dưới dạng băng từ hay kỹ thuật số ghi vào ổ cứng.
- Tại phòng trung tâm hay phòng bảo vệ, có thể theo dõi mọi hoạt động trên
phạm vi rộng nhờ sử dụng Hệ thống Camera quan sát ( giám sát ).
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
Các voice samples sau đó sẽ được chèn vào các gói dữ liệu để được vận chuyển trên
mạng.
2.2. Các dịch vụ của Voice IP:
- Giao tiếp thoại sẽ vẫn là dạng giao tiếp cơ bản của con người. Điện thoại
được áp dụng gần như mọi yêu cầu, từ một cuộc gọi điện đơn giản cho đến một
cuộc gọi hội nghị hiều người phức tạp. Chất lượng âm thanh có thể được truyền có
thể bị thay đổi theo ứng dụng. Ngoài ra, với Internet, dịch vụ điện thoại IP sẽ cung
cấp thêm nhiều tính năng mới.
- Hệ thống điện thoại ngày càng trở nên hữu hiện: rẻ, phổ biến, dể sử dụng, cơ
động. Internet sẽ thay đổi điều này. Kể từ khi Internet phủ khắp toàn cầu, nó đã
được sử dụng để tăng thêm tính năng thông minh cho mạng điện thoại toàn cầu.
2.3. Lợi ích của Voice IP:
2.3.1 Giảm cước phí:
Một giá cước chung sẽ được thực hiện với mạng Internet và tiết kiệm
đáng kể với dịch vụ thoại và fax.
2.3.2 Đơn giản hóa:
Một cơ sở hạ tầng tích hợp, hỗ trợ tất cả các hình thức thông tin, cho
phép chuẩn hóa tốt hơn và giảm tổng số thiết bị.
2.3.3 Thống nhất:
Con người là nhân tố quan trọng, nhưng dễ mắc sai lầm nhất trong một
mạng viễn thông, mọi cơ hội để hợt nhất các thao tác, loại bỏ các điểm sai sót và
thống nhất các điểm thanh toán sẽ rất có ích.
2.3.4 Nâng cao ứng dụng:
Thoại và fax là các ứng dụng khởi đầu cho Void IP, các lợi ích trong
thời gian dài hơn mong đợi từ các ứng dụng đa phương tiện và đa dịch vụ.
2.3.5 Ưu – Nhược điểm của Voice IP:
2.3.6 Ưu điểm:
- Thông tin thoại trước khi đưa lên mạng IP sẽ được nén xuống dung lượng thấp
RTCP)
Signaling Protocol nằm ở tầng TCP vì cần độ tin cậy cao, trong khi Media
Protocol nằm trong tầng UDP.
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 20
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
Các nhà cung cấp có thể sử dụng các giao thức riêng hay các giao thức mở rộng dựa
trên nền của 1 trong 2 giao thức tiêu chuẩn quốc tế là H.323 và SIP. Ví dụ Nortel sử
dụng giao thức UNISTIM (Unified Network Stimulus) Cisco sử dụng giao thức
SCCP ( Signaling Connection Control Part) Những giao thức riêng này gây khó
khăn trong việc kết nối giữa các sản phẩm của các hãng khác nhau.
2.4.1 Bộ giao thức H.323:
2.4.1.1 Sự ra đời H.323:
Là giao thức được phát triển bởi ITU-T ( International Telecommunication Union
Telecommunication Standardization Sector). H.323 phiên bản 1 ra đời vào khoảng
năm 1996 và 1998 phiên bản thế hệ 2 ra đời. H.323 ban đầu được sử dụng cho mục
đích truyền các cuộc hội thoại đa phương tiện trên các mạng LAN, nhưng sau đó
H.323 đã tiến tới trở thành 1 giao thức truyền tải VoIP trên thế giới. Giao thức này
chuyển đổi các cuộc hội thoại voice, video, hay các tập tin và các ứng dụng đa
phương tiện cần tương tác với PSTN. Là giao thức chuẩn, bao trùm các giao thức
trước đó như H.225,H.245, H.235,…
Video
codec
H.261
H.263
RTCP
(Kênh đi
ều khiển A/V)
RAS
H.225.0 (Q.931)
(Kênh điều khiển cuộc gọi)
H.245
(
Kênh đi
ều khiển truyền thông
)
Data
applicatio
n
T.120
(1) Một gateway có thể cung cấp một hay nhiều kết nối tới GSTN,N-ISDN và B-ISDN
H
ì
nh 2.2 : C
ấ
u trúc h
ệ
th
ố
ng
H.323
H.323
Terminal
H.323
MCU
H.323
Gatekeep
H.323
Terminal
H.323
Terminal
GSTN
Khi có mặt trong hệ thống, gatekeeper phải cung cấp các chức năng sau:
- Dịch địa chỉ:dịch từ địa chỉ alias hoặc một số điện thoại ảo của một
điểm cuối sang địa chỉ IP tương ứng.
- Điều khiển kếp nạp (Admission Control): Điều khiển việc cho phép
hoạt động của các điểm cuối.
- Điều khiển băng thông (Bandwidth Control): Điều khiển cấp hoặc từ
chối cấp một phần băng thông cho các cuộc gọi của các thiết bị hệ thống.
- Quản lý vùng ( Zone Management): Thực hiện các chức năng trên với
các điểm cuối H323 đã đăng ký với gatekeeper (một vùng H323)
Trường CĐ Nguyễn Tất Thành 24
GVHD:Ths.Nguyễn Minh Thi SVTH: Lê Thành Phương
Đặng Quang Hùng
Ngoài ra Gatekeeper có thể cung cấp các chức năng tuỳ chọn sau:
- Báo Hiệu điều khiển cuộc gọi (Call Control Signalling): Gatekeeper
có thể nhìn và xử lý báo hiệu cuộc gọi để điều khiển hoạt động của các thiết bị đều
cuối hoặc định hướng các thiệt bị đầu cuối nối trực tiếp với nhau qua kênh báo hiệu
cuộc gọi (Call Signallng Channel). Trong trường hợp thứ hai, Gatekeeper trích được
việc phải xử lý các thông điệp điều khiển.
- Điều khiển cho phép cuộc gọi (Call Authorization): Gatekeeper có thể
từ chối thực hiện cuộc gọi từ một thiết bị đầu cuối khác. Lí do của việc này có thể là
sự giới hạn truy nhập trong một khoảng thời gian.
- Quản lý băng thông (Bandwitdh Management): Chức năng này cho
phép lượng băng thông cấp cho một cuộc gọi đang tiến hành. Chức năng này bao
gồm cả điều khiển việc cung cấp băng thôn g qua cac cuộc gọi.
- Quản lý cuộc gọi (Call Managemet): Gatekeeper có thể duy trì một
danh sách của các cuộc gọi đang được tiến hành, nhờ đó biết được thiết bị nào đang
bận hoặc cung cấp thông tin cho chức năng quản lý băng thông.
- Tính cước (Billing): mọi cuốc gọi trong hệ thống có mặt gatekeeper
SIP là mô hình mạng sử dụng kiểu kết nối 3 hướng (3 way handshake
method) trên nền TCP. Ví dụ trên, ta thấy 1 mô hình SIP gồm 1 Proxy và 2 end
points. SDP (Session Description Protocol) được sử dụng để mang gói tin về thông
tin cá nhân (ví dụ như tên người gọi) . Khi Bob gửi 1 INVITE cho proxy server với
1 thông tin SDP. Proxy Server sẽ đưa yêu cầu này đến máy của Alice. Nếu Alice
đồng ý, tín hiệu “OK” sẽ được gửi thông qua định dạng SDP đến Bob. Bob phản
ứng lại bằng 1 “ACK” _ tin báo nhận. Sau khi “ACK” được nhận, cuộc gọi sẽ bắt
đầu với giao thức RTP/RTCP. Khi cuộc điện đàm kết thúc, Bob sẽ gửi tín hiệu
“Bye” và Alice sẽ phản hồi bằng tín hiệu “OK”. Khác với H.232, SIP không có cơ
chế bảo mật riêng. SIP sử dụng cơ chế thẩm định quyền của HTTP ( HTTP digest
Copyright: Tài liệu đại học ©