Multimedijalne tehnologije

Sadrzaj kursaSadrzaj kursa

1. Uvod u multimedije2. Kompresije3. Umrežavanje 4. Pregled procesora

Šta je multimedija ?

Prvi pogled:

Ljudi koji u svakodnevnom životu upotrebljavaju termin multimedia često imaju veoma različite, a ponekad i suprotne poglede na značenje ovog pojma. Sa jedne strane, oni koji prodaju PC mašine zamišljaju multimedia sistem kao PC koja ima mmogućnost da: 

reprodukuje zvuk, ima ugrađeno DVD ROM uređaj koji obezbeđuje korisnicima da gledaju filmove ili slušaju muziku, poseduje mikroprocesor koji direktno podržava rad multimedijalnih instrukcija, i td.

Šta je multimedija ?

Drugi pogled:

Prodavci potrošačke elektronike zamišljaju multimedia sistem kao interaktivnu kablovsku TV sa stotinu digitalnih kanala, ili kablovskih TV servisa koji se realizuju preko veoma brze Internet konekcije

Treći pogled:

Projektanti multimedijalnih sistema uglavnom imaju aplikaciono-orijentisani pogled o tome šta multimediu čini, a to su: aplikacije koje koriste veći broj modaliteta uključujući obrade tekstova, slika, crteža (grafičkih), animacija, video, zvuk (uključujući i govor), kao i pogodna interakcija korisnika sa ovim aplikacijama.

Naša definicijaNaša definicija

Informacioni sadržaj koji kombinuje i interaguje sa većim Informacioni sadržaj koji kombinuje i interaguje sa većim brojem formi (oblika) medijalnih podataka, kakvi su: tekst, brojem formi (oblika) medijalnih podataka, kakvi su: tekst, govor, audio, slike, video, grafike, animacije, i po govor, audio, slike, video, grafike, animacije, i po mogućnosti drugih različitih formata dokumenata. mogućnosti drugih različitih formata dokumenata.

Glavne komponente multimedialnog umrežavanja

Postoje sledeće četiri glavne komponente:

1. Kompresija2. Paketizacija i prenos podataka3. Kvalitet usluga, QoS4. Zaštita intelektualne svojine, IP

Zahtevi za propusnost kod podataka bez kompresije

izvorišteizvorište propusni opseg (Hz)propusni opseg (Hz) frekvencija frekvencija uzorkovanja (Hz)uzorkovanja (Hz)

bitovi po uzorkubitovi po uzorku bitska brzinabitska brzina

telefonski govor 300-3400 8000 samples/s 12 96 kbps

širokopojasni govor 50-7000 16000 14 224 kbps

širokopojasni audio (2 kanala)

20-20000 44100 16 po kanalu 1.412 Mbps (2 kanala)

B/W dokumenti - 300 dpi 1 90 kb/inch

kolor slika - 512*512 24 6.3 Mb/slici

CCIR-601 (NTSC) - 720*576*25 (DVD) 24 248.8 Mbps

CCIR-601 (PAL) - 720*576*25 24 248.8 Mbps

Source Input Format (SIF)

- 352*240*30 (VCD) 12 30 Mbps

Common Intermediate Format (CIF)

- 352*288*30 12 37 Mbps

Quarter CIF (QCIF) - 176*144*7.5 12 2.3 Mbps

High Definition DVD - 1920*1080*30 24 1492 Mbps

Paketiziranje podataka Paketiziranje podataka

Komprimovani multimedia podaci se paketiziraju i predaju preko javne mreže za prenos podataka

Pomeranje prema digitalnom Pomeranje prema digitalnom multimedia prenosumultimedia prenosu

Osnovne prednosti digitalnog broadcasting-a su:

a) bolja rezolucija; b) bolji kvalitet; c) veća imunost na smetnje; i d) potencijalna mogućnost za integraciju interakcije između predajne i prijemne strane.

Primena širokopojasnog pristupa kod zadnje-milje

servisi/mrežeservisi/mreže brzina prenosa podatakabrzina prenosa podatakaPSTN 28.8 – 56 kbpsISDN 64 – 128 kbpsADSL 1.544 – 8.448 (downlink),

16-640 kbps (uplink)VDCL 12.96 – 55.2 MbpsCATV 20 – 40 MbpsOC-N/STS-N N*51.84 MbpsEthernet 10 MbpsFast Ethernet 100 MbpsGigabit Ethernet 1000 MbpsFDDI 100 Mbps802.11 b 1, 2, 5.5 i 11 Mbps802.11 a/g 6 – 54 Mbps

Povećani interes za korišćenje VoIP-a

Vizija Digital Living Network Vizija Digital Living Network AllianceAlliance

WLAN Based OfficeWLAN Based Office

Home Network Home Network

WLAN Technology

Fixed or mobile WiMAX

Digitalna televizija

Standardne faze u radu televizije su:

produkcija TV programa – snimanje, montaža, memorisanje, ... emisija-svima (broadcasting) – modulacija, pojačanje, prenos, ... prijem signala – prihvatanje signala sa antene, demodulacija, prikaz slike i reprodukcija zvuka

Ove aktivnosti su se izvodile do sada nad analognim signalima, a težnja je da se u budućnosti televizija digitalizuje

Osnovne komponente digitalne TVOsnovne komponente digitalne TV

Televizija visoke definicije

TV visoke definicije (High Definition television - HDTV) je digitalni TV sistem koji nudi prikaz slike boljeg kvaliteta u odnosu na tradicionalni TV sistem, više detalja u prenetoj slici, širu sliku (odnos 16:9), stereo zvuk do 6 kanala (prenos na nekoliko jezika), i druge servise.

Primeri digitalnih HD formata

480/60p 720x480 pixela, 60 progresivnih frame/s (fps), progresivni NTSC DVD

576/60p 720x480 pixela, 50 progresivnih frame/s (fps), PAL/SECAM720/60i 1280x720 pixela, 60 fps sa proredom,

high resolution NTSC format720/30p 1280x720 pixela, 60 progresivnih fps,

high resolution NTSC format720/24p 1280x720 pixela, 24 progresivnih fps,

ovo je najviši kvalitet filmskog zapisa i playback formata kod digitalnih TV standarda i uporediv je sa 2k digitalnom analizom filma

1080/60i 1920x1080 pixela, 60 fps sa proredom, slika vrlo visoke rezolucije kod NTSC-a sa osveženjem

1080/60p 1920x1080 pixela, 60 progresivnih fps, slike se ponavljaju sa 60 fps vrlo visoke rezolucije

Standardi digitalne televizije

region standard za fiksni prijem

standard za mobilni prijem

Evropa, Indija, Australija, jugoistočna Azija

DVB-T DVB-H

severna Amerika ATSC DVB-HJapan ISDB-T ISDB-T

jednosegmentniKorea ATSC T-DMBKina DVB-T/T-DMB/

CMMB-

Brazil ISDTV ili ISDB-T -

Specifikacije za Terrestrial BroadcastingSpecifikacije za Terrestrial Broadcasting

ATSC DVB-T ISDB-T ISDTV DTMBvideo digitalizacija

MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2 H.264 MPEG-2

audio digitalizacija

Dolby-AC3MPEG-2-ACC

MPEG-2-ACC

H.264 MPEG-2

multipleksiranje

MPEGMPEG MPEG MPEG MPEG

signalno transmisiona modulacija

8-VSBMultiplex COFDM

Multiplex COFDM

Multiplex COFDM

SCM i MCM

Middleware DASE MHP ARIP Ginga IMP

DVB-T StandardDVB-T Standard

Broadcasting sistem radi za kanale širine 6, 7, i 8 MHz a koristi COFDM multipleksiranje (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sa 1705 nosioca (2k sistem) ili sa 6817 nosioca (8k sistem), pri čemu broadcasting brzine prenosa variraju između 5 i 31.7 Mbps. Standard Definition Television (SDTV) na DVB-T omogućava simultani broadcasting do 6 programa na istom terrestrial propusnom opsegu. Za zaštitu od grešaka DVB standard koristi Read-Solomon kôd kombinovan sa konvolucionim kôdom koji se koristi kod mobilnih komunikacija.  Sa aspekta modulacije, DVB-C (kablovski DVB) korisit 64 QAM modulaciju sa 6 bita po simbolu. DVB-S (satelitski DVB) koristi QPSK modulaciju, itd.

Arhitektura DVB standardaArhitektura DVB standarda

Šema DVB StandardaŠema DVB Standarda

Digital camera

Microcontroller

CCD preprocessor Pixel coprocessorA2D

D2A

JPEG codec

DMA controller

Memory controller ISA bus interface UART LCD ctrl

Display ctrl

Multiplier/Accum

Digital camera chip

lens

CCD

Microcontroller

CCD preprocessor Pixel coprocessorA2D

D2A

JPEG codec

DMA controller

Memory controller ISA bus interface UART LCD ctrl

Display ctrl

Multiplier/Accum

Digital camera chip

lens

CCD

Microcontroller

CCD preprocessor Pixel coprocessorA2D

D2A

JPEG codec

DMA controller

Memory controller ISA bus interface UART LCD ctrl

Display ctrl

Multiplier/Accum

Digital camera chip

lens

CCD

Single-functioned -- always a digital camera Tightly-constrained -- Low cost, low power, small, fast Reactive and real-time -- only to a small extent