Sistemas Multimídia Distribuídos

Propriedades

Principais Propriedades de um Sistema Multimídia

• Combinação de Mídias• Independência• Integração Computadorizada• Comunicação

Combinação de mídias

• Um sistema deveria ser considerado um sistema multimídia mais pelo tipo do que pelo número de mídias suportadas

• Multimídia apenas quando são usadas mídias contínuas e discretas [Steinmetz]– desta forma, um programa de processamento de

texto que permite incorporar imagens não é uma aplicação multimídia

Independência

• Em um sistema multimídia, as mídias possuem independência umas das outras

• Pode haver vários níveis de independência• Exemplo: em uma aplicação de vídeo

envolvendo “lip-sync” há uma forte conexão inerente entre áudio e vídeo– neste caso há pouca independência entre as

mídias

Integração Computadorizada

• A independência entre mídias permite combiná-las de formas arbitrárias– computadores como ferramentas

• Dados de mídias independentes podem ser integrados através de sincronização temporal e/ou espacial

Comunicação

• Funções multimídia consideradas apenas do ponto de vista de processamento local (stand-alone) representam uma restrição

• Ambientes distribuídos permitem possibilidades de aplicações multimídia mais amplas e interessantes

Um sistema multimídia é caracterizado pela• produção integrada, • manipulação, • apresentação, • armazenamento e • comunicação de informações independentes, todos

controlados por computador, codificados através de pelo menos uma mídia contínua (dependente de tempo) e uma mídia discreta (independente de tempo)

Características de feixes (streams) de dados

A noção de multimídia do ponto de vista da comunicação:

• Transmissão assíncrona• Transmissão síncrona• Transmissão isócrona

Streams

• A informação transmitida em sistemas multimídia distribuídos é dividida em unidades individuais (pacotes), enviadas de uma fonte a um destino

• Uma sequência de pacotes individuais transmitidos de uma maneira dependente de tempo é chamada de feixe de dados (data stream)

Streams (cont.)• Um exemplo de um feixe de dados de mídia

contínua é a transmissão de fala em um sistema telefônico

• A recuperação de um documento (texto) de uma base de dados pode ser vista como um feixe de dados de mídia discreta

Transmissão Assíncrona• O modo de transmissão assíncrona fornece

comunicação sem restrições de tempo• Pacotes chegam ao destino o mais rápido

possível• Informações de mídias discretas podem ser

transmitidas como um feixe de dados assíncrono

Transmissão Síncrona

• O modo de transmissão síncrona define um atraso fim-a-fim (end-to-end delay) máximo para cada pacote de um feixe de dados

• Este limite máximo é garantido– importante requisito de aplicações multimídia

• garantia de atraso fim-a-fim máximo

Requisitos de buffer

• Em uma rede de taxa de transmissão de dados de 140 Mbps e atraso máximo de 1 segundo,– Para atender casos extremos (1 segundo de

atraso), um buffer deve ser capaz de armazenar (temporariamente) 17.5 Mbytes (140 Mbits = 17.5 M x 8 bits)

Transmissão Isócrona• O modo de transmissão isócrona define, além de

um atraso fim-a-fim máximo para cada pacote de um feixe de dados, um atraso fim-a-fim mínimo

• Isto significa que o jitter de pacotes individuais é limitado

• Redução das necessidades de armazenamento temporário (buffer), já que as taxas de transmissão da rede são mais estáveis (menos “jittery”)

Feixes da Dados de Mídias Contínuas

Considerações:• Intervalo de tempo entre uma transmissão

completa de pacotes consecutivos• Variação da quantidade de dados de pacotes

consecutivos• Pacotes contíguos

Intervalo de TempoPossibilidades:• Feixe fortemente periódico

– intervalo constante entre 2 pacotes consecutivos– jitter = 0

• Feixe fracamente periódico– intervalo entre pacotes consecutivos não é constante, mas é

definido por uma função– intervalo (p1,p2) = T1, intervalo (p2,p3) = T2, ......

• Feixe aperiódico

Feixe fortemente periódico

T TT

Feixe Fracamente Periódico

T1 T2 T3 T1 T2

Feixe Aperiódico

Variação da Quantidade de Dados

• Fortemente regular– quantidade constante de dados de pacotes

consecutivos– Típico em transmissão de dados

descomprimidos• Fracamente regular

– quantidade de dados varia periodicamente• Irregular

Quantidade de DadosFortemente Regular

Quantidade de DadosFracamente Regular

Período

Quantidade de DadosIrregular

Pacotes Contíguos

• Propriedade que caracteriza continuidade, ou a conexão entre pacotes consecutivos

• Pacotes consecutivos são transmitidos diretamente um após o outro, ou há um intervalo (gap) entre eles?

• Feixe contínuo: sem gaps• Feixe discreto: com gaps

Feixe Contínuo

• Um feixe de dados conectado permite throughput máximo e alcança utilização ótima da rede

• O canal B de RDSI com 64kbps de áudio é um exemplo

......

Feixe Discreto

• Feixe de dados desconectado• Em redes de mais alta capacidade é usado

throughput médio

......

Unidades de Informação• Mídias contínuas consistem de uma sequência

dependente de tempo de unidades de informação individuais

• Tais unidades são chamadas de unidades lógicas de dados (logical data units - LDUs)

• LDUs são consideradas quanto a– o significado da informação– a quantidade de dados– a duração (no tempo)

LDU• Exemplo: uma sequência de vídeo consiste

de– clips individuais, apresentando uma cena

específica– uma cena consiste de uma sequência de imagens– uma imagem é dividida em grupos de pixels

• Cenas, imagens ou pixels podem ser LDUs de uma sequência de vídeo

LDU

• Quanto ao significado:– um vídeo e uma cena de vídeo têm significado

• (uma cena, mesmo isolada, pode ter significado)– em um vídeo, uma imagem isolada não tem

significado, assim como pixels• ambos são importantes apenas pela quantidade de

dados

Granularidade• A noção de granularidade caracteriza a

divisão hierárquica de feixes de vídeo ou áudio em seus componentes

• Exemplo:

filme

cena

pixel

imagem

LDU

• Quanto à duração:– fechada: duração pré-definida– aberta: duração não conhecida a priori

FIM