MULTIMEDIALI TRAFIKNING UMUMIY TAVSIFLARI

MULTIMEDIALI TRAFIKNING UMUMIY TAVSIFLARI
Multimedia tushunchasi. Multimedianing xususiyatlari
Multimedia, multi – ko‘p, media — muhit deb tarjima qilinadi. Multimedia, turli (matn, grafika, rasm, tovush, animatsiya, video) ko‘rinishdagi axborot bilan bog‘liq. Bunda ma’lumot turli axborot tashuvchilarda mavjud bo‘lishi mumkin (magnit va optik disklar).
Multimedia – texnologiyalarining asosiy maqsadi – tovush, video, animatsiya va boshqa vizual effektlar bilan ta’minlangan dasturiy mahsulotlarni yaratishdan iboratdir.
1945 yilda amerikalik olim Vanniver Bush “MEMEX” nomli xotirani tashkil qilish g‘oyasini taklif qilgan, bu esa multimedia texnologiyalarini rivojlanishining g‘oyaviy sababi bo‘ldi. “MEMEX” nomli xotiraning asosiy g‘oyasi shundan iboratki, axborot belgilar, raqamlar, indekslar yoki alfabit tartibi bo‘yicha emas, balki mazmuniga qarab qidiriladi. “MEMEX” nomli xotira asosida gipermatn va gipermedia tizimlari yaratilgan.
Gipermatn - bu matnli ma’lumotlar bilan ishlash tizimi. Gipermedia - bu grafika, tovush, video va animatsiya bilan birgalikda ishlash tizimi hisoblanadi. Gipermatn va gipermedia tizimlarining birgalikdagi rivojlanishi multimedia yo‘nalishini kelib chiqishiga olib keldi.
80 – yillar oxirida amerikalik kompyuter mutaxassisi Bill Geyts “National Art Gallery of London” - “Londonning milliy san’at galereyasi” nomli dasturiy mahsulotni yaratgan. Bunda multimedia dasturini yaratishda turli muhitlardan – tasvir, tovush, animatsiya, gipermatn va gipermedia tizimlaridan foydalanilgan.
Multimedia texnologiyalarining asosiy afzalliklari va xususiyatlariga quyidagilar kiradi:
- bitta axborot tashuvchida katta hajmli turli ma’lumotlarni saqlash imkoniyati (20 ta tomga yaqin matnlar, 2000 va undan ham ko‘p yuqori sifatli tasvirlar, 30–45 minutli video yozuvlar, 7 soatga teng tovush ma’lumotlari);
ekranda tasvirni yoki uning ayrim fragmentlarini kattalashtirish imkoniyati (“lupa” rejimi). Tasvirning sifatini saqlab qolgan holda 20 marotabagacha kattalashtirish mumkin. Bu imkoniyatdan tarixiy xujjatlar va san’at asarlarini taqdimot qilganda foydalanish mumkin;
tasvirlarni taqqoslash va turli dasturiy vositalar yordamida ularni qayta ishlash;
matnlar yoki turli ko‘rgazmali materiallarda kerakli joylarni belgilash va ular yordamida boshqa tushuntiruvchi ma’lumotga ega bo‘lish (gipermedia va gipermatn texnologiyasi);
Internet global tarmog‘iga ulanish imkoniyati.
Uzatish nuqtai nazaridan multimedia haqiqiy vaqtda uzatiladigan (Real Time–RT) yoki haqiqiy vaqtda uzatilmaydigan (Non Real Time–NRT) sinflarga bo‘linishi mumkin. Birinchi turdagi multimedia (RT), paketlarni kechikishiga cheklashlarni talab etadi, xuddi shu vaqtda multimedianing ikkinchi turi (masalan matn va tasvir) bunday cheklashlarni talab etmaydi, lekin ularni uzatishda xatoliklar paydo bo‘lmasligi uchun qat’iy cheklashlarga ega.
Multimediali ma’lumotlarni uzatishda xatoliklarni nazorat qilish uchun ikkita asosiy yondashushlar mavjud. Birinchi yondashish, yo‘qolgan yoki shikastlangan paketlarni uzatishda avtomatik takrorlashga (Automatic Retransmission reQuest – ARQ) asoslangan. Bu yondashish transport sathidagi TCP (Transport Control Protocol) protokolida TCP/IP protokoli stekida qo‘llaniladi. NRT-axborotni xatolarsiz uzatishni talab qiluvchi ilova, odatda aynan shu protokolni talab etadi.
Ikkinchi yondashishda (Forward Error Correction – FEC), paketlarni qayta uzatmasdan xatoliklarni aniqlash va to‘g‘rilash imkonini beruvchi ortiqcha axborotlar uzatiladi. Bunday yondashuv TCP/IP protokolining shu stekida transport sathining boshqa protokoli UDP (User Datagram Protocol) da qo‘llaniladi. Multimediali ma’lumotlarni almashuvchi, xatoliklarga yo‘l qo‘yuvchi (RT kabi NRT da ham) ilova, odatda paketlarni takroran uzatishda vaqt yo‘qotishlarini oldini olish uchun UDP ni qo‘llaydi.
RT - multimediali ma’lumotlarni diskret yoki uzluksiz oqim bilan uzatilishiga bog‘liq ravishda diskret (Discrete media – DM) va uzluksiz (Continuous media – CM) multimediaga bo‘linadi. O‘z navbatida SM xatoliklarga ruxsat beradigan va xatoliklarga ruxsat bermaydigan turlarga bo‘linishi mumkin. Birinchi turdagi RT-multimediaga misol qilib ovozli va videokonferensiyalarni o‘tkazishda qo‘llaniladigan ovozli va video oqimlarni olish mumkin. Ikkinchi turdagi RT-multimediaga misol qilib esa olisdagi kompyuterda ishga tushirilgan ilovani tushunish mumkin.
Quyidagi bo‘limlarda multimedianing turlari va ularning xarakteristikalari, o‘tkazish qobiliyati, ruxsat etiladigan xatoliklar va real vaqt rejimining o‘ziga xos xususiyatlari keltirilgan.
Matn
Matn boshqa multimedia turlaridan eng ommaviysi hisoblanadi. U Internet tarmog‘ida turli shakllar, shu jumladan turli uzatish protokollarini FTP (File Transfer Protocol: ikkilik va ASCII - fayllarni uzatish uchun), HTTP (Hyper Text Transfer Protocol: HTML - sahifalarni uzatish uchun) yoki SMTP (Simple Mail Transfer Protocol: pochta xabarlarini almashlash uchun) qo‘llaydigan fayllar yoki xabarlar orqali ifodalanadi. Matn ikkilik ko‘rinishda 7 - bitli US-ASCII, 8 - bitli ISO-8859, 16 - bitli Unicode yoki 32 - bitli ISO 10646 kodlash jadvallarida, qo‘llaniladigan til va davlatga bog‘liq ravishda ifodalanadi. Matnli ma’lumotlar uchun o‘tkazish qobiliyatiga talablar asosan uning o‘lchamiga bog‘liq bo‘ladi, ya’ni axborotlarni siqishni turli sxemalari qo‘llanilganda jiddiy kamayishi mumkin (1.1-jadvalda).
1.1-jadval
Matnni siqish usullari
Siqish usuli
|
Izohlar
|
Shennon-Fano kodlashi
|
Yuqori paydo bo‘lish ehtimolligiga ega simvollar qisqaroq kodli so‘zlarga almashtiriladi
|
Xaufman kodlashi
|
Yuqoridagidek
|
LZW
|
Simvollar qatorini yagona kod bilan almashtirish. Matnni tahlil qilish bajarilmaydi. Buning o‘rniga simvollarni har bir yangi qatori qatorlar jadvaliga qo‘shiladi.
|
Unix-siqish
|
Kengayadigan lug‘atli LZW qo‘llaniladi. Dastlab lug‘at 512 elementlardan iborat bo‘ladi va zarurat bo‘lganida ikkilantiriladi
|
Matnni uzatishda ruxsat etiladigan xatoliklar darajasiga talablar asosan qo‘llaniladigan ilovalarga bog‘liq bo‘ladi. Matnli fayllarni uzatadigan ilovalar xatoliklar to‘liq bo‘lmasligini talab qiladi va TCP protokolini qo‘llaydi. Boshqa ilovalar xatolikli ma’lumotlarni qandaydir foiziga ruxsat etishi mumkin va UDP protokolini qo‘llaydi.
Faqat matn bilan ishlaydigan ilovalar real vaqtda uzatish bilan bog‘liq bo‘lgan cheklashlarga ega emas. Shu bilan bir vaqtda, uzatiladigan uzluksiz xabarlar oqimi, ularni uzatishda kechikishlar qiymatiga sezilarli cheklashlarni qo‘yadi.
Tovush
Tovushli ma’lumotlarni diskretlash (sampling) va kvantlashni (quantization) qo‘llash bilan raqamli shaklga o‘zgartirilgan ma’lumotlar hisoblanadi. Raqamlashtirilgan tovush signali tarmoq bo‘ylab diskret paketlar oqimi sifatida uzatiladi. Tarmoqning o‘tkazish qobiliyatiga talablar tovushning tavsifiga bog‘liq. Masalan, telefon bo‘yicha tovush 12 dan 8 bitgacha axborotlarni yo‘qotishli siqiladi. Bu uzatish tezligini 96 dan 64 Kbit/s gacha kamaytiradi. 1.2-jadvalda tovush fayllari uchun siqishni ayrim sxemalari ko‘rsatilgan.
1.2-jadval
Tovushni siqish usullari
Tovush kodeki
|
Qo‘llanilishi
|
Tezligi
(Kbit/s)
|
Impuls kodli modulyatsiya (G.711)
|
Tor polosali nutq (300-3300 Hz)
|
64
|
GSM
|
Shuning o‘zi
|
13
|
CS-ACELP (G.729)
|
»
|
8
|
G.723.3
|
»
|
6,4 va 5,3
|
Adaptiv differensial impuls kodli modulyatsiya (G.726)
|
»
|
32
|
SBC (G.722)
|
Keng polosali nutq (50-7000 Hz)
|
48/56/64
|
MPEG layer III (MP3)
|
CD sifatli keng polosali nutq (10-22 KHz)
|
128.112
|
Tovushli ma’lumotlar uzatish jarayonidagi xatoliklarni bo‘lishiga qat’iy talablarni qo‘ymaydi. 1...2 % paketlarning yo‘qotilishi uning sifatiga deyarli ta’sir qilmaydi. Bugungi kunda tovushni uzatishda qo‘llaniladigan ko‘plab multimediali ilovalar, yo‘qotilgan paketlarni takroran kiritish mexanizmiga ega.
Tovush uchun real vaqt talablari qatnashuvchi tomonlarning kutiladigan interaktivlik darajasi bilan qat’iy bog‘langan. Ikki tomonlama o‘zaro ta’sirlashishni ko‘zda tutadigan Internet-telefoniya kabi ayrim ilovalar yuqori interaktivlik darajasiga va qisqa chaqiriq vaqtlariga ega. Bu holda ma’qul tovush sifatini ta’minlash uchun paketlarning kechikishiga qat’iy talablar qo‘yiladi. Bunday multimedia turini qo‘llaydigan ilovalar haqiqiy vaqt rejimiga bog‘liq (Real-Time Intolerant - RTI) ilovalar deyiladi. Ko‘plab RTI - ilovalarda 200 ms dan ortiq bo‘lmagan kechikishga ruxsat etiladi.
|