Grafika va animatsiya - R. I. Isayev, D. X. Ibatova multimеdiali aloqa tarmoqlari toshkent 2018 udk: 621. 391 Bbk 32. 94 G95

Grafika va animatsiya
Bu guruhga ham statik raqamli tasvirlar, ham flash-taqdimotlar kabi dinamik tasvirlar kiradi. Siqilmagan raqamli tasvir piksellar massividan tashkil topgan, bu yerda har bir piksel o‘z parametrlari bilan xotirada ma’lum bitlar miqdorida saqlanadi. Matnga qaraganda raqamli tasvir ancha katta xotirani talab qiladi. Masalan, 4 o‘lchamli tasvir 480 ekranni 640 piksellarga ruxsat etishida 6 dyumga va 24-bitli rangda bir megabayt atrofidagi xotirani talab qiladi. Bunday tasvirni tarmoq bo‘ylab 56,6 Kbit/s tezlikda uzatish taxminan ikki minutni egallaydi. Agar tasvir 10 martagacha siqilsa, 100 Kbayt atrofidagi xotira talab qilinadi va uzatish taxminan 14 sekundni egallaydi. Siqishni ayrim ommaviy sxemalari 1.3-jadvalda keltirilgan.
1.3-jadval
Tasvirni siqish usullari
Siqish usuli
|
Izohlar
|
Graphics Interchange Format (GIF)
|
256 tagacha ranglarni qo‘llaydi. LZWni (Lempel-Ziv-Welch) ishlatadi. Animatsiyali ma’lumotlarni yo‘qotishsiz siqish
|
Portable
Network Graphics (PNG)
|
Istalgan sondagi ranglar qo‘llanadi. Siqiladigan bloklarni adaptiv filtrli zlib siqish sxemasi qo‘llaniladi. Ma’lumotlar yo‘qotishli va animatsiya qo‘llanilmaydigan sxema.
|
Joint Photographic Experts Group (JPEG)
|
Ko‘p sonli rangli tuslarga (yoki kul rang tusli) ega oq-qora va rangli fotosuratlarni siqish uchun eng yaxshi tarzda to‘g‘ri keladi. Siqishning bu standarti Xaufman kodi bo‘yicha va tasvir bloklari koeffitsientlarini diskret kosinusli o‘zgartirish jarayonida turkumlar uzunliklari kodlarini qo‘llashga asoslanadi. Siqish natijasida ma’lumotlarni yo‘qotilishi yuz beradi. Standart JPEG satr oralatib yoyishga ruxsat etmaydi, lekin u progressiv format (Progressive JPEG) qo‘llaydi. Progressive JPEG tasvirning yirik bloklarini keyingi ularni detallashtirish bilan boshlaydi.
|
JPEG-2000
|
Tasvirlarning keng spektri uchun to‘g‘ri keladi, shuning uchun portativ raqamli kameralarda ishlatiladi. Ma’lumotlarni bloklarda emas, balki ma’lumotlar oqimida saqlaydigan veyvletlarga (wavelet) asoslangan joriy etilgan texnikani qo‘llaydi. Bu sxema ma’lumotlarni masshtablanadigan yo‘qolishiga ham olib keladi.
|
JPEG-LS
|
Bitta tonli tasvirlar uchun to‘g‘ri keladi. Sxema HP da ishlab chiqilgan LOCO-I (Low Complexity LOssless Compression for Images) algoritmiga asoslangan. Bu ma’lumotlarni yo‘qotishsiz yoki deyarli yo‘qotishsiz sxema.
|
Joint Bi-level Image Experts Group (JBIG)
|
Oq-qora tasvirlar uchun to‘g‘ri keladi. Ma’lumotlarni yo‘qotishsiz ko‘p tomonlama arifmetik kodlash sxemasi qo‘llaniladi.
|
Ko‘plab zamonaviy siqish sxemalari o‘sish xarakteriga ega, bu kommunikatsiya tarmoqlari bo‘yicha tasvirlarni uzatishda juda muhimdir. Bunday tasvir olinganida foydalanuvchi dastlab past sifatli variantni ko‘radi, keyin u asta-sekin yaxshilanadi. Odatda u haqda umumiy tasavvurni olish uchun 5...10% tasvirni olish yetarli bo‘ladi. Tasvirlar qandaydir uzatish xatoliklari darajasiga bog‘liq, shuning uchun yo‘qotilgan ma’lumotlarni qayta tiklash mumkin. Bundan tashqari, ular haqiqiy vaqtda uzatishga cheklashlarni qo‘ymaydi.
Video
Video odatda sekundiga 24 yoki 30 kadrlar ma’lum tezlikda ko‘rsatiladigan kadrlarning ketma-ketligi hisoblanadi. Raqamli video, raqamlashtirilgan ovoz kabi tarmoq bo‘yicha diskret paketlar oqimida uzatiladi.
1.4-jadval
Videoni siqish usullari
Siqish usuli
|
Izohlar
|
MPEG-I
|
CD-ROM ga (CD-I va CD-Video formatlari) yozish uchun VCRNTSC (352 x 240) formatdagi va 1,2 Mbit/s uzatish tezligidagi siqish uchun qo‘llaniladi.
|
MPEG-II
|
Audio va videoni kodlash uchun umumiyroq standart. Uzatish rejimida xatoliklardan himoyalashni qo‘llaydi. DVB va High Definition Television (HDTV) uzatish sifatidagi siqishni qo‘llaydi. MPEG-2, 4 ta variantdagi ruxsat etishni qo‘llaydi: past (low) (352x240), asosiy (main) (720x480), yuqori - 1440 (high-1440) (1440x1152) va yuqori (high) (1920x1080). Ma’lumotlarni uzatish tezligi 3...100 Mbit/s intervalda bo‘ladi
|
MPEG-IV
|
Past o‘tkazish qobiliyatli tarmoqlar (64 Kbit/s) uchun siqishni qo‘llaydi. Bu format multimedianing barcha komponentlarini bir xil yaxshi siqadi
|
H.261
|
ISDN bo‘yicha 64 Kbit/sga karrali bo‘lgan tezliklarda videoni uzatishni qo‘llaydi. Sxema ham freymlar ichida, ham ular orasida siqishga asoslangan
|
H.263
|
Sxema juda past o‘tkazish qobiliyatli (18.64 Kbit/s) simsiz tarmoqlar bo‘yicha videoni uzatish uchun mo‘ljallangan
|
O‘tkazish qobiliyatiga talablar har bir kadrda, ham ularning ketma-ketligidagi ortiqchalik darajasiga bog‘liq bo‘ladi. Bu har ikkala ma’lumotlarni ortiqchalik turlari videoni siqish algoritmlari uchun ishlatilishi mumkin. 1.4-jadvalda ayrim keng tarqalgan videoni siqish usullari keltirilgan. Uzatish va haqiqiy vaqtda uzatish xatoliklari bo‘lishiga cheklashlar ovoz uchun cheklashlarga o‘xshash.
Tarmoq bo‘ylab multimedili ilovalarni uzatishga bo‘lgan talablar
Bu bo‘limda biz taqsimlangan multimediali ilovalarni uzatish tarmog‘iga qo‘yiladigan talablarni ko‘rib chiqamiz. Ular ikki toifaga bo‘linishi mumkin: trafikka bo‘lgan talablar va funksional talablar. Trafikka bo‘lgan talablar real vaqt talablarini (kechikish va nostabillik, o‘tkazish qobiliyati va ishonchlilik), funksional talablar esa multimedia xizmatlarini (multikasting, xavfsizlik, mobillik va seanslarni boshqarish) qo‘llashni o‘z ichiga oladi.
Trafikka bo‘lgan talablarni faqat Internetning bazaviy arxitekturasini kengaytirish bilan qoniqtirish mumkin, shu bilan bir vaqtda funksional talablarni TCP/IP protokollar stekiga yangi protokollarni kiritilishi bilan bajarish mumkin. Funksional talablar shu ma’noda absolyut zarur hisoblanmaydi, ya’ni taqsimlangan multimediali ilovalar ilovaning o‘ziga zarur bo‘lgan funksiyalarni kiritilishi bilan yuqori unumdorlikda ishlashi mumkin.
Real vaqt xarakteristikalari
Yuqoridagi bo‘limlarda ko‘rib chiqilganidek, tovush va video kabi multimedia komponentlari real vaqt rejimida uzatish bo‘yicha talablarni qo‘yadi. Masalan, ular raqamlashtirilgan tezlikda qayta ishlanishi kerak. Uzatishdagi istalgan kechikishda bu birdaniga aniqlanadi. Internet-telefoniyada inson 200 ms dan ortiq bo‘lmagan kechikishlarga xotirjam munosabatda bo‘lishi mumkn. Shunday qilib, real vaqtda multimediani uzatish paketlarning kechikishi va ularnig kelish intervallariga qat’iy talablarni qo‘yadi.
Yuqori o‘tkazish qobiliyatiga bo‘lgan talablar
Ravshanki, multimediali ilovalar ilgari keng tarqalgan matnli ilovalarga qaraganda tarmoqlarning sezilarli yuqori o‘tkazish qobiliyatini talab qiladi. Shu bilan birga, multimediali oqimlar tarmoqning o‘ta yuklanishini nazorat qilish mexanizmiga ega bo‘lmagan UDP protokolidan foydalanish bilan uzatiladi.
1.5-jadval
Multimediani turli elementlari uchun o‘tkazish qobiliyatiga
|