Rrjeti i multimediës

Rrjeti i multimediës (ang.: Multimedia Networking) është një rrjet kompjuterik i cili bën të mundshëm shkëmbimin e informatave të tipit audio(zë), video, tekst ose imazh ndërmjet kompjuterëve të rrjetit.
Multimedia i referohet përmbajtjes e cila përfshinë ry kombinimin e tekstit, zërit, videos, imazheve, xxanimacionevxye dhe formave interaktive.

Karakteristikat e videos

Karakteristika më e spikatur e video-s është frekuenca e lartë e bitave. Videot e shpërndara në Internet zakonisht kanë diapazon prej 100 kbps për video konferencat e cilësisë së ulët deri në 3 Mbps për filmat me rezolucion të lartë. Rrjedhja e videos konsumon pjesë më të madhe të diapazonit të bitave, duke pasur parasysh që ka një frekuencë të bitave dhjetë herë më të lartë se të Facebook-ut dhe të aplikacioneve për rrjedhjen e muzikës. Prandaj, kur dizajnohen aplikacionet e rrjetit të videove, gjëja e parë që duhet të kemi parasysh është frekuenca e lartë e bitave e nevojshme për videot. Duke pasur parasysh popullaritetin e videove dhe frekuencën e tyre të lartë të bitave, Cisco ka parashikuar që në vitin 2015, 90 përqind e trafikut global të internetit ta përbëjnë rrjedhjet dhe deponimi i videove. Një karakteristikë tjetër e rëndësishme e videove është se videot mund të kompresohen, kështu duke shkëmbyer cilësinë e videos me frekuencë të bitave. Një video është një sekuencë e imazheve, të cilat zakonisht shfaqen në një frekuencë të vazhdueshme. Një imazh i koduar digjitalisht dhe i pakompresuar përmban një varg të pikselave, ku secili piksel kodohet në një numër të bitave të cilat përfaqësojnë ndriçimin dhe ngjyrën. Ekzistojnë dy tipe të redudancës në video, ku të dyja shfrytëzohen gjatë kompresimit të videos.

Redudanca hapësinore paraqet redudancën brenda një imazhi të caktuar. Intuitivisht, një imazh i cili përbëhet kryesisht prej hapësirës së bardhë ka redudancë të nivelit të lartë dhe mund të kompresohet në mënyrë efikase pa sakrifikuar cilësinë e imazhit.
Redudanca e përkohshme tregon përsëritjet prej një imazhi në imazhin pasues. Për shembull, nëse një imazh dhe imazhi i tij pasues janë të njëjtë, atëherë nuk ka arsye të ri-kodohet imazhi pasues; në vend të kësaj është më efikase nëse gjatë kodimit tregohet që imazhi pasues është i njëjti.

Sot algoritmet për kompresim mund të kompresojnë një video në çfarëdo frekuence të bitave që dëshirojmë. Sigurisht, sa më e lartë frekuenca e bitave, aq më e mirë është cilësia e imazhit. Ne mund të përdorim kompresimin për të krijuar variante të ndryshme të të njëjtës video, secila në nivele të ndryshme të cilësisë, kështu duke iu përshtatur kërkesave specifike të përdoruesve.

Karakteristikat e zërit

Zëri digjital ka kërkesë më të ulët të diapazonit të bitave kundrejt videove. Megjithatë, zëri digjital ka karakteristikat e tij të veçanta dhe për këtë arsye kjo duhet të merret në konsideratë gjatë dizajnimit të aplikacioneve për rrjetin e multimedias. Për t’i kuptuar këto karakteristika, duhet së pari të kemi parasysh sesi një zë analog konvertohet në sinjal digjital:

Sinjali i zërit analog merret për mostër në një frekuencë fikse të caktuar, për shembull 8000 mostra për sekondë. Vlera e secilës mostër është një numër real arbitrar.
Secila mostër rrumbullaksohet në njërën nga vlerat e numrit të fundëm. Ky operacion quhet kuantizim. Numri i vlerave të fundme, të quajtura vlera kuantitative, është zakonisht fuqi e dyshit, për shembull, 256 vlera kuantitative.
Secila nga vlerat kuantitative përfaqësohet nga një numër fiks i bitave. Për shembull , në qoftë se kemi 256 vlera kuantitative, atëherë secila vlerë - dhe kështu secila mostër e zërit – përfaqësohet nga një bajt. Bitat e të gjitha mostrave lidhen së bashku për të formuar përfaqësimin digjital të sinjalit. Si shembull, nëse një sinjal i zërit analog provohet në 8,000 mostra për sekondë dhe secila mostër kuantizohet dhe përfaqësohet nga 8 bit, atëherë sinjali digjital rezultues do të ketë një frekuencë prej 64.000 bit për sekondë. Nëpërmjet altoparlantëve, sinjali digjital pastaj mund të konvertohet përsëri - dekodohet - në një sinjal analog . Megjithatë , sinjali analog i dekoduar është vetëm një përafrim i sinjalit origjinal, dhe cilësia e tingullit mund të degradohet dukshëm (për shembull, tingujt e frekuencave të larta mund të mungojnë në sinjalin e dekoduar). Me rritjen e normës së marrjes së mostrave dhe numrin e vlerave kuantitative, sinjali i dekoduar mund të përafrohet më mirë me sinjalit analog origjinal. Kështu (si me video), ekziston një shkëmbim mes cilësisë së sinjalit të dekoduar dhe frekuencës së bitave.

Kjo metodë kodimi quhet modulimi me kode pulsi.

Tipet e aplikacioneve të rrjetit të multimedia-s

Interneti mbështet një larmi të madhe aplikacioneve të dobishme dhe zbavitëse. Aplikacionet e multimedias klasifikohen në tri kategori të gjëra:

rrjedhje e zërit/videos së deponuar
zëri bisedues/video-over-IP
rrjedhje e zërit/videos të drejtpërdrejtë

Rrjedhje e zërit dhe videos së deponuar

Rrjedhja e zërit të deponuar (si rrjedhja e muzikës) është shumë e ngjashme me rrjedhjen e videos së deponuar, edhe pse frekuencat e bitave janë zakonisht shumë më të ulët. Në këtë klasë të aplikacioneve, mediumi themelor është videoja e para regjistruar, një film, një shfaqje televizive, një ngjarje sportive e para regjistruar, ose një video e prodhuar nga përdoruesit (të tilla si ato që shihen zakonisht në YouTube). Këto video të para regjistruara vendosen në servera, dhe përdoruesit i dërgojnë kërkesa serverëve për të parë videot. Shumë kompani të internetit sot ofrojnë rrjedhjen e videove, duke përfshirë YouTube (Google), Netflix dhe Hulu. Sipas disa vlerësimeve, sot rrjedhjet e videove të deponuar përbëjnë mbi 50 përqind të trafikut për shkarkim në rrjetet e çasjes në internet [Cisco 2011]. Rrjedhja e videos së deponuar ka tre karakteristikat kryesore dalluese:

Rrjedhja

Në një aplikacion të rrjedhjes së videos së deponuar, klienti zakonisht fillon shikimin e videos brenda disa sekondave pasi ai/ajo fillon marrjen e videos nga serveri. Kjo do të thotë që klienti do të luaj nga një vend i videos përderisa në të njëjtën kohë pranohen pjesë të mëvonshme të videos nga serveri. Kjo teknikë, e njohur si rrjedhje, shmang nevojën për të shkarkuar të gjithë fajllin e videos (dhe vonesë potencialisht të gjatë) para se të filloj shikimi.

Interaktiviteti

Për shkak se media është e para regjistruar, përdoruesi mund të bëj pauzë , të pozicionohet përpara, të pozicionohet prapa, të shpejtoj përpara dhe kështu me radhë përgjatë përmbajtjes së videos.

Shikimi i vazhdueshëm

Pasi shikimi i videos fillon, ajo duhet të vazhdojë në përputhje me kohën fillestare të regjistrimit. Prandaj, të dhënat duhet të jenë të marrë nga serveri në kohë për shikimin e tij nga klienti, përndryshe përdoruesit përjetojnë bllokim të imazhit të videos (kur klienti pret për imazhet e vonuara) ose tejkalim i imazheve (kur klienti i tejkalon imazhet e vonuara).

Zëri bisedues dhe video-over-IP

Zëri bisedues në kohë reale në internet ndryshe quhet edhe telefoni e Internetit, pasi që nga perspektiva e përdoruesit, ajo është e ngjashme me shërbimin tradicional telefonik. Shpesh quhet edhe Voice-over-IP (VoIP). Videoja biseduese është e ngjashme, mirëpo përveç videos së pjesëmarrësve përfshihen edhe zërat e tyre. Pjesa më e madhe sistemeve të sotme të zërit dhe videos lejojnë përdoruesit të krijojnë konferenca me tre ose më shumë pjesëmarrës. Zëri dhe videoja biseduese janë përdorur gjerësisht në internet sot, me kompanitë e internetit Skype, QQ dhe Google Talk, të cilët kanë qindra milionë përdorues përditë. Ekzistojnë dy faktor të rëndësishëm për aplikacionet e zërit dhe videos - koha dhe toleranca e humbjes së të dhënave. Faktori kohë është i rëndësishëm sepse aplikacionet e zërit dhe videos biseduese janë shumë të ndjeshme ndaj vonesave. Për një bisedë me dy ose më shumë folës, vonesa prej kur një përdorues flet ose lëviz deri kur veprimi manifestohet tek përdoruesi tjetër duhet të jetë më pak se disa qindra milisekonda. Për zë, vonesat më të vogla se 150 milisekonda nuk perceptohen nga njeriu, vonesat në mes të 150 dhe 400 milisekonda mund të jenë të pranueshme dhe vonesat mbi 400 milisekonda mund rezultojë në biseda irrituese, e në mos komplet të pakuptueshme. Në anën tjetër, aplikacionet multimediale biseduese janë tolerante ndaj humbjeve - humbja e rastësishme vetëm shkakton gabime të rastësishme në zë/video, dhe këto humbje shpesh mund të mos vërehen pjesërisht ose plotësisht. Këto karakteristika si ndjeshmëria ndaj vonesave dhe toleranca ndaj humbjeve janë të qartësisht të ndryshme nga aplikacionet e të dhënave elastike të tilla si: Web shfetuesit, adresa elektronike, rrjetet sociale dhe çasja e largët. Për aplikacionet elastike, vonesat e gjata janë të bezdisshme por jo veçanërisht të dëmshme, megjithatë tërësia dhe integriteti i të dhënave të transferuara janë të një rëndësie të madhe.

Rrjedhje e zërit/videos së drejtpërdrejtë

Kjo klasë e tretë e aplikacioneve është e ngjashme me radio transmetimin tradicional dhe transmetimin televiziv, përveç se në këtë rast transmetimi bëhet në Internet. Këto aplikacione lejojnë një përdorues të marrë një transmetim të drejtpërdrejtë televiziv ose përmes radios, të tilla si ngjarjet e drejtpërdrejta sportive ose një lajm i vazhdueshëm, që transmetohen nga çdo cep i botës. Sot, mijëra stacione të radiove dhe televizioneve në mbarë botën i transmetojnë përmbajtjet në Internet. Aplikacionet për transmetime të drejtpërdrejta shpesh kanë shumë përdorues të cilët marrin të njëjtin program zëri/video në të njëjtën kohë . Megjithëse shpërndarja e këtyre programeve të drejtpërdrejta tek shumë përdorues mund të realizohet në mënyrë efikase duke përdorur protokollet e internetit për transmetim të shumëfishtë. Për shkak se ngjarja është e drejtpërdrejtë, vonesat mund të paraqesin problem, edhe pse kufizimet e kohës janë shumë më pak të rrepta në krahasim me zërin bisedues. Vonesat deri në dhjetë sekonda prej kur përdoruesi zgjedh të shikoj një transmetim të drejtpërdrejtë mund të tolerohen.

Referime

Computer Networking A Top-Down Approach 6-th edition, James F. Kurose and Keith W. Ross