2.1. Khái quát mô hình
Mô hình truyền âm thanh bao gồm SERVER và các CLIENT kết nối cùng mạng LAN (kết nối đến SERVER) để truyền âm thanh.
Ta có sơ đồ tổng quát cho mô hình:
Hình 2.1. Sơ đồ tổng quát mô hình truyền âm thanh
Từ sơ đồ ta có thể thấy rằng: 2 Client cài cùng ứng dụng yêu cầu kết nối với Server. Client1 ghi âm và gửi đến Server. Server lắng nghe kết nối, nhận âm thanh từ Client gửi đến và phát lại âm thanh đến các Client trong mạng.
Mô hình này gồm các yếu tố chính như sau:
- Thiết bị ngoại vi và các kết nối vật lý: Một số các thiết bị ngoại vi cần thiết như : micro, loa, sound card. Các thiết bị này đảm nhận việc thu, một phần của quá trình xử lý tiếng nói và phát tiếng nói. Các kết nối vật lý cung cấp phương tiện trên đó các bit dữ liệu được truyền. Kết nối vật lý trong mạng LAN, WAN, Internet có thể là cáp đồng trục, cáp quang, đường điện thoại v.v...
- Giao thức liên lạc (TCP/IP) : Gồm một số các qui luật và nguyên tắc mà các thiết bị trên mạng có thể liên lạc và làm việc với nhau. Giao thức sử dụng các kết nối vật lý của mạng để truyền dữ liệu. Hệ thống sử dụng giao thức TCP/IP.
- Hệ thống phần mềm : Phạm vị nghiên cứu của đồ án xây dựng ứng dụng với cấu hình tối thiểu là chỉ 2 máy cùng chạy một chương trình kết nối với Server thông qua mạng LAN. Tín hiệu âm thanh từ Microphone qua soundcard được mã hoá bằng phương pháp PCM, 8kHz, 8bits/mẫu, được chia nhỏ thành từng đoạn có độ dài nhất
định (frame), các frame này được mã hoá và chuyển đổi thành các Byte dữ liệu cuối cùng gửi gói dữ liệu đã mã hoá đến socket của mạng và truyền gói này đến Server.
Có thể chia thành modul chính :
- Modul tạo kết nối
- Modul xử lý âm thanh
- Modul truyền nhận âm thanh.
• Modul kết nối
Client muốn trao đổi với các Client khác thì bắt buộc các Client đó phải cùng tham gia mạng. Bằng cách kết nối chung đến một Server.
Hình 2.2. Sơ đồ giải thuật modul tạo kết nối
Server luôn lắng nghe xem có yêu cầu kết nối nào không. Nếu Client gửi một yêu cầu kết nối, Server sẽ xác nhận đúng địa chỉ IP và tạo kết nối cho phép Client tham gia vào mạng.
• Modul xử lý âm thanh
Khi Client thao tác ghi âm tạo ra âm thanh muốn gửi, âm thanh được mã hóa chuyển sang dữ liệu dạng Byte và chứa trong tập tin Buffer. Tập tin đó đợi khi có thao tác lệnh sẽ được gửi lên Server
Hình 2.3. Sơ đồ giải thuật moudul xử lý âm thanh
• Modul truyền nhận âm thanh.
Modul này có nhiệm vụ giao tiếp giữa các máy với mạng IP. Sử dụng giao thức TCP/IP.
Khi buffer truyền có dữ liệu cần truyền đi, modul truyền sẽ kích hoạt. Dữ liệu cần truyền sẽ có thêm các Header và các thông tin cần thiết khác.
Hình 2.4. Sơ đồ giải thuật modul truyền
Khi có dữ liệu đến, Server sẽ lắng nghe từ Client và gửi thông báo đến chương trình, chương trình nhận được thông báo và kích hoạt modul nhận. Sau khi chuyển dữ liệu vào buffer nhận và kích hoạt modul giải mã. Đồng thời sẽ gửi tập tin âm thanh và phát trên các Client trong mạng
Hình 2.5. Sơ đồ giải thuật modul nhận
2.2. Biểu đồ Ucase tổng quát
Hình 2.6. Biểu đồ Ucase tổng quát Client yêu cầu kết nối, tạo gửi âm thanh đến SERVER.
Server sẽ chấp nhận tạo kết nối và truyền âm thanh đến các Client khác.
2.3. Biểu đồ phân rã chức năng Tạo gửi âm thanh của Client
Hình 2.7. Biểu đồ phân rã chức năng Tạo gửi âm thanh của Client
Client có chức năng tạo gửi âm thanh: Ghi âm thanh mới, dừng ghi âm thanh. Âm thanh được chuyển đổi và gửi đến Server.
2.4. Biểu đồ phân rã chức năng Nhận truyền âm thanh của Server
Hình 2.8. Biểu đồ phân rã chức năng Nhận truyền âm thanh của Server Server có chức năng lắng nghe và nhận âm thanh được gửi đến từ Client. Sau đó Server sẽ trình bày âm thanh dưới dạng mã hóa và gửi đến các Client kết nối trong mạng
2.5. Biểu đồ tuần tự UC “Hoạt động của mô hình Truyền Âm Thanh”
Hình 2.9. Biểu đồ tuần tự UC “Hoạt động của ứng dụng Truyền âm thanh”
Bước 1: Client phát tín hiệu yêu cầu kết nối tới Server Bước 2: Server chấp nhận và tạo kết nối
Bước 3: Client tạo ghi âm thanh mới, mã hóa và gửi đến Server
Bước 4: Server lắng nghe và nhận âm thanh từ Client gửi đến, rồi trình bày dưới dạng Byte và truyền đến các Client trong mạng
Bước 5: Các Client nhận được âm thanh và phát âm thanh.
2.6. Biểu đồ hoạt động của ứng dụng truyền âm thanh
Hình 2.10. Biểu đồ hoạt động ứng dụng truyền âm thanh