�ݺ�ߣ

Metody kompresji i transmisji
audio/video w sieci Internet

Standardy kompresji

Audio 
Video
− Kompresja mowy − ITU

LPC (FS 1015 ) 
H.261

CELP (G.728) 
H.263

RPE (LPC) − MPEG

PCM (G.711) 
MPEG-1
− Kompresja dźwięku 
MPEG-2

ADPCM (G.722, 
MPEG-4
G.726, G.727)

MPEG

AC3

Porównanie standardów
kompresji audio

Porównanie cd...

20 ms mowy jest reprezentowana w 33 bajtach dla kodowania GSM. Stąd w jednej sekundzie mamy
(50 ramek/s × 33 bajty/ramkę), a całkowita przepływność wynosi 1.650 B/s. Zamiana na bity 1.650 × 8
= 13,200 b/s. Te wielkości nie uwzględnia nagłówków RTP/UDP/IP które dodają 40 bajtów do pakietu.
(50 × (33+40)) = 3.650 × 8 = 29.2 kb/s.

20 ms sygnału mowy zakodowanego w G.711 (ULAW/PCM) jest reprezentowana w 160 bajtach. Stąd
jedna sekunda wymaga (50 ramek/s × 160 bajtów/ramkę) = 8.000B/s, zamieniając tą wielkość na bity
uzyskamy 64 kb/s. Jednak ramka w sieci IP będzie miała rozmiar 80 kb/s.

20ms sygnału mowy nie może być reprezentowane w G.723. Koder jest zdefiniowany dla ramek 30ms.
30ms mowy jest reprezentowane przez 24 bajty zakodowanego sygnału G.723. Dla jednej sekundy
mamy (33 ramki/s × 24 bajtów/ramkę) = 792 B/s, jest to pasmo zakodowanego strumienia.
Zamieniając tę wartość na bity otrzymamy 6.336 kb/s. Z uwzględnieniem nagłówków RTP/UDP/IP
całkowita przepływność wyniesie 16.896 kb/s.

Kompresja video

Przykładowo dla wideokonferencji w sieci ISDN w której sekwencja obrazów kolorowych w
formacie CIF (ang. Common Intermediate Format) standardu H.261 o częstotliwości 25
ramek/s przesyłana będzie siecią o przepustowości 384 kbit/s, wymagany stopień kompresji
wynosi 79:1, zgodnie z wyliczeniem ((288 × 352 + 144 × 176 + 144 × 176) × 8 bitów × 25
ramek/s) / 384 kbit/s = 79.

MPEG-2

Strumień transportowy TS (ang. Transport Stream) – umożliwia przesyłanie strumienia danych audio i
video kanałami z zakłóceniami (łącze satelitarne, koncentryczne kable sieci telewizyjnej), pozwala łączyć
wiele strumieni AV o niezależnych zegarach. Strumień TS używa pakietów o stałej długości 188 bajtów.
TS wspiera asynchroniczne łączenie strumieni AV (np. programów telewizyjnych), szybki dostęp do
danego strumienia (np. zmiana odbieranego kanału telewizyjnego), synchronizacja elementarnych
strumieni dla późniejszej ich prezentacji, zarządzanie buforami dekodera AV o stałej i zmiennej długości
bitowej.

Real Time Transport Protocol
 Payload type- (PT) 7 bitów: pole identyfikuje format
danych RTP, wymagana jest interpretacja zawartości
przez aplikację. Profil definiuje standardowe
mapowanie zawartości danych kodowych do PT.
 Sequence number- 16 bitów: zwiększany o jeden po
każdorazowym wysłanym komunikacie
 Timestamp- 32 bity: znacznik czasowy, znakowanie
jest w momencie wysłania pierwszego bajtu danych,
inkrementowany jest sekwencyjnie.
 Synchronization source- (SSRC) 32 bity:

Version- (V) 2 bity: wersja protokółu
synchronizacja źródła, identyfikator powinien mieć

Padding- (P) 1 bit: ustawiony bit oznacza, że dodano
wartość losową, tak by dwa źródła synchronizacji
wypełnienie, a ostatni bajt wskazuje ile jest bajtów
należące do tej samej sesji RTP nie posiadały tego
wypełnienia
samego identyfikatora. Numer określa nadawcę

Extension- (X) 1 bit: jeśli bit jest ustawiony, oznacza że
wiadomości zawierającej numer sekwencyjny oraz
nagłówek jest poprzedzony nagłówkiem rozszerzenia,
znacznik czasowy danych.
używane w przypadku zmian formatu danych (ang.
 CSRC list- 0 do 15 elementów, każdy opisany przez 32
payload type).
bity: lista składowych źródeł dla danych zawartych w

CSRC count- (CC) 4 bity: licznik zawiera liczbę
pakiecie. Numer identyfikatorów jest podany przez pole
identyfikatorów CSRC należących do obecnego
CC. Identyfikowanych jest tylko 15 źródeł.
nagłówka
Identyfikatory CSRC są umieszczane przez mixery

Marker- (M) 1 bit: interpretacja pola jest definiowana
używając identyfikatorów SSRC składowego źródła.
przez profil

Multiemisja
Zakres od 224.0.0.0
do 239.255.255.255

IGMP

Procedura polega na tym, że host wspierający IGMP
przyłącza się do grupy wszystkich hostów (adres
224.0.0.1). To jest jedyny adres, którego członkiem
musi być każdy host sieciowy. IGMP pracuje na
styku hostów i ich ruterów multicastowych, a także
host – host, ruter - ruter. IGMP informuje lokalny
ruter o członkostwie hosta w multicastowej grupie.
Pracuje na bazie usług IP, nie stosuje przy tym
warstwy transportowej TCP/UDP.

Java Media Framework

JMF posiada wsparcie dla wielu formatów
multimedialnych i standardów kompresji wliczając
kodowanie i dekodowanie, są to między innymi:
JPEG, MPEG-1, MPEG-2, QuickTime, AVI, WAV,
MP3, ALAW, ULAW, GSM, G723, G728, G729,
H261, H263, MIDI. Wspiera protokoły dostępowe:
HTTP, HTTPS, FTP, RTP, RTSP.

Worker ReceiverThread

public class ReceiverThread extends Thread implements ReceiveStreamListener,
SessionListener, ControllerListener {
/**
* ReceiveStreamListener
*/
public void update(ReceiveStreamEvent event) {
RTPManager rtpManager = (RTPManager) event.getSource();
ReceiveStream receiveStream = event.getReceiveStream();
Participant participant = receiveStream.getParticipant();
if (event instanceof NewReceiveStreamEvent) {
receiveStream = ((NewReceiveStreamEvent)event).getReceiveStream();
dataSource = receiveStream.getDataSource();

Worker TransmitterThread

public class TransmitterThread extends Thread implements ControllerListener,
ReceiveStreamListener, RemoteListener {
/**
* inicjuje urzedzenia i tworzy srodowisko transferu danych
*
* @return String
*/
private String createProcessor() {
try {
if (chosenFormat.equals(Codecs.JPEG_RTP)
|| chosenFormat.equals(Codecs.H263_RTP)
|| chosenFormat.equals(Codecs.H261_RTP)) {
processor = Manager
.createProcessor(new MediaLocator("vfw://0"));
} else
processor = Manager.createProcessor(new MediaLocator(
"dsound://"));
System.out.println();
} catch (NoProcessorException e) {
return e.getMessage() + "n";
} catch (IOException e) {
return e.getMessage() + "n";
}

Worker TransmitterThread cd...
/**
* metoda interfejsu ControllerListener, kontrola zdarzen dla klasy
* Processor
*
* @param event
*/
public void controllerUpdate(ControllerEvent event) {
if (event instanceof ConfigureCompleteEvent
|| event instanceof RealizeCompleteEvent
|| event instanceof PrefetchCompleteEvent) {
synchronized (obSync) {
transferOK = true;
obSync.notifyAll();
}
} else if (event instanceof ControllerErrorEvent) {
synchronized (obSync) {
transferOK = false;
obSync.notifyAll();
}
} else if (event instanceof EndOfMediaEvent) {
kill();
System.exit(0);
}
}

�ݺ�ߣ

Audio/Video compressions and transmissions

More Related Content

Audio/Video compressions and transmissions