Hệ thống multimedia trong Linux.
Multimedia trong Linux khá rắc rối. Bài này ghi lại vài khái niệm tìm hiểu được để đỡ lúng túng khi sử dụng.
I. Một vài khái niệm
Multimedia là từ chung để chỉ các dạng dữ liệu: văn bản (text), âm thanh (audio), ảnh tĩnh (still image), hoạt hình (animation) và phim (video).
Các dữ liệu audio, video được tạo ra (bằng máy ảnh, máy quay video) hoặc được chơi lại (playback, bằng loa, đèn hình TV hay màn hình máy tính) dưới dạng các sóng điện tử liên tục. Các sóng đó phải được chuyển thành dữ liệu số ( encoder, mã hóa: từ sóng thành các dãy số 0,1) rồi nén hoặc không nén để có thể lưu trữ, biên tập, truyền đi trên máy tính. Khi encoder, dữ liệu có thể để nguyên (lossless, không mất) hoặc bỏ đi các phần thừa mà con người không cảm nhận được để giảm dung lượng dữ liệu tiện cho lưu trữ hoặc truyền trên mạng (lossy, có mất dữ liệu).
Để con người có thể thưởng thức được (nghe, xem), các dữ liệu số multimedia nói trên lại được chuyển đổi ngược lại từ các dãy số 0,1 thành sóng điện từ làm kêu loa hoặc vẽ hình lên màn hình. Quá trình chuyển đổi ngược đó gọi là decoder, giải mã.
Một bài hát, khi ghi vào băng từ hoặc đĩa than vẫn ở dạng các sóng âm, khi ghi thành file MP3 là đã được mã hóa sang dạng số. Tương tự, một bức ảnh chụp lên phim được lưu dưới dạng các phổ màu liên tục, khi lưu thành file JPEG, PNG, ... là đã mã hóa sang dạng số.
Codec (viết tắt của en coder/ decoder)là các phần mềm/thuật toán/công nghệ dùng để mã và giải mã (có nén hoặc không) dữ liệu multimedia như nói trên.
Có hàng nghìn codec nhằm vào các mục tiêu khác nhau: codec cho điện thoại phải có độ trễ thấp, chất lượng âm không cần cao; ngược lại, codec để chơi nhạc chất lượng âm phải cao nhưng độ trễ không quan trọng, v.v....
Multimedia Format: sau khi mã hóa, dữ liệu multimedia được lưu thành các file có định dạng (format) khác nhau. Một file ảnh có thể lưu dưới dạng file jpg, png, bmp, ... Một đoạn phim thường gồm ba loại dữ liệu: video, audio và metadata để đồng bộ hình với tiếng. Ba loại dữ liệu đó được lưu chung trong một loại format gọi là media container format (ví dụ avi). Nhiều loại codec khác nhau có thể lưu file cùng một format avi, tất nhiên là chất lượng phim tùy theo codec.
Một vài codec và format chính (có hàng nghìn codec và hàng trăm format):
Microsoft: Microsoft có hai hệ codec phổ biến là Windows Media Audio (WMA) và Windows Media Video (WMV). Mỗi hệ gồm một số codec. Các file được mã hóa bằng hai codec trên được lưu theo media container format ASF (Advanced System Format). Tuy nhiên phần đuôi file (extension) thì tùy: file audio có đuôi là .wma, file video: .wmv nhưng nếu muốn cả hai loại file trên có thể có đuôi là .asf.
Microsoft còn có một container format cổ hơn là AVI (Audio Video Interleave), đuôi file .avi. Cả hai loại format ASF và AVI có thể chứa được nhiều loại codec khác, không bắt buộc phải là WMA và WMV.
MPEG: là tên tắt của Nhóm chuyên gia về ảnh động (Moving Picture Experts Group) chuyên thiết lập các chuẩn ISO về nén và truyền audio, video. MPEG-1 là chuẩn đầu tiên trong đó có MPEG-1 Audio Layer 3 ( MP3) vẫn còn rất phổ biến hiện nay. MP4 (viết tắt của MPEG-4 Part14) là một loại media container format, đuôi file cũng là .mp4.
DivX: DivX codec nổi tiếng vì có khả năng nén các file video lớn xuống dung lượng thấp nhưng vẫn giữ được chất lượng hình khá. Từ DivX 6 có thêm một media container format DivX Media Format (DMF), đuôi file là .divx, dành cho DVD-Video.
RealAudio/RealVideo: là các format của công ty RealNetwork cho file audio và video. Mỗi format này có thể dùng các codec khác nhau. Đuôi file tương ứng là .ra và .rv. Ngoài ra còn có một format tổ hợp cho cả audio và video gọi là Real Media Format có đuôi file là .rm. Các file .ram và .smil dùng cho các link từ website để chạy các file tải về từ Internet (streaming).
FFmpeg: là một dự án nguồn mở xây dựng các phần mềm và thư viện để ghi, chuyển đổi và truyền dẫn audio/video. Thư viện libavcodec cung cấp codec cho hàng chục loại format audio/video khác nhau.
Ogg: là media container format nguồn mở dành cho audio/video chất lượng cao. Trong đó, Ogg Theora là video codec, Ogg Vorbis là audio codec. Trước đây, file .ogg gồm cả audio và/hoặc video. Từ 2007, file .ogg chỉ còn là file audio, file .oga là file audio, file .ogv là file video.
Flash Video: là một media container format dùng chơi video trên các trang web bằng Adobe Flash Player. Có hai format là FLV và F4V, trong đó F4V mới hơn tuân theo chuẩn ISO. Đuôi file .f4v dành cho file video mp4, đuôi .f4a dành cho audio mp4. Nội dung trong file có thể dùng các codec khác nhau: H264, mp3, …
Adobe còn một format nữa là SWF (đuôi file .swf ) chuyên dùng cho đồ họa vector động trên web.
II. ALSA
ALSA (Advanced Linux Sound Architecture) là một hệ thống con của nhân Linux gồm các driver cho sound card và dụng cụ nhạc điện tử (MIDI), các thư viện để lập trình giao tiếp với các thiết bị nói trên và một số công cụ cần thiết (mixer,...). Hiểu đơn giản ALSA tức là driver cho sound card.
Các driver đều dưới dạng module để có thể nạp khi cần. ALSA hiện nay thay thế cho hệ thống cũ OSS (Open Sound System) nhưng vẫn tương thích với các phần mềm OSS. OSS cũng là giao diện với các soundcard nhưng có nhiều hạn chế nên bị thay thế.
Ví dụ trong Mandriva, khi mở Control Center > Hardware > Sound Configuration, ta thấy màn hình sau:
Sound card đang dùng là Intel 82801G, driver là snd_hda_intel.
III. Sound Server
Nếu sử dụng âm thanh đơn giản thì chỉ cần sound driver (alsa, oss, …) là đủ. Nhưng trong những trường hợp phức tạp hơn thì phải có hẳn một máy chủ âm thanh Sound Server trong hệ điều hành làm các nhiệm vụ sau:
Nhận các luồng âm thanh từ nhiều nguồn khác nhau (micro hoặc các phần mềm chơi nhạc, phát âm, ...).
Chuyển các luồng âm đó đến các thiết bị phát âm (các sound card trên máy, các sound server trên các máy khác trên mạng để phát âm tại đó,...).
Thực hiện một số chức năng khác mà sound driver không có.
(còn tiếp)
/home/zxc/DATA/Mydocuments/Dropbox/Bai viet blog/Hệ thống multimedia trong Linux.odt Page4of4
No comments:
Post a Comment