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Redes Multimídia

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by

Paulo Vitor Carvalho

on 26 September 2014

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Transcript of Redes Multimídia

Redes Multimídia
Aplicações de video e áudio na internet mundial
Youtube
Compartilhamente de vídeos com outros usuários
Skype
Telefonia e video-conferencia
Transmissão de TV pela internet
7.1 Aplicações de rede multimídia
Considerações quanto à temporização e à tolerancia à perda de dados são particularmente importantes para aplicações de multimídia em rede.
Muitas aplicações de multimídia, pacotes que sofrem atrasos de remetente a destinatário de mais de algumas centenas de milisegundos são essencialmente inúteis ao receptor.
Protocolo IP, não faz nenhuma promessa sobre atraso Fim a Fim para um pacote individual;
TCP e UDP executam sobre IP, nenhum desses protocolos podem dar garantia de entrega sem atraso;
5 a 10 segundos aúdio/vídeo comum na internet
O projeto de aplicações de multimídia seria certamente menos complicado se houvesse algum tipo de classificação:
7.1.3 Como a internet deveria evoluir para dar melhor superte à multimídia?
Um exemplo, que, se um usuário quiser fazer uma chamada telefônicapela internet do hospedeiro A para o hospedeiro B, a aplicação de telefone por internet do usuário deveria poder reservar largura de banda explicitamente em cada enlace ao longo da rota entre os dois hospedeiros;
Professor Geraldo
7.1 Exemplos de aplicações Multimídia
A internet pode comportar uma grande variedade de aplicações de multimídia interessantes. Nesta subseção, consideraremos três classes abragentes de aplicações de multimídia:
áudio e vídeo de fluxo contínuo armazenados, áudio e video de fluxo contínuo ao vivo e áudio interativos em tempo rea
l.
Áudio e vídeo de fluxo contínuo armazenados
Nessa classe de aplicações, clientes requisitam, sob demanda, arquivos de áudio e vídeo comprimidos que estão armazenados em servidores. Milhares de páginas fornecem fluxos armazenados de áudio e vídeo hoje em dia, incluindo a CNN, a Microsoft Video e o Youtube. Essa classe de aplicações tem três caracteristicas fundamentais:
Áudio e vídeos interativos em tempo real
Em classe de aplicações permite que as pessoas usem áudio/vídeo para se comunicar entre si em tempo real. Áudio interativo em tempo real pela internet é frequentemente denominado telefone por internet, já que perspectiva do usuário, é semelhante ao tradicional telefone por comutação de circuitos. O telefone por internet pode fornecer, potencialmente, serviços telefônicos de central privada de comutação telefônica (PBX), serviços locais e de longa distância, a custo muito baixo. Também pode facilitar a disponibilização de novos serviços que não são suportados com facilidade pelas redes tradicionais de comutação de circuitos, como detectores de presença, comunicação em grupo, integração telefone/Web, filtragem de chamadas e outros mais.
Para uma conversação com interação entre vários usuários, o atraso entre o momento em que um usuário fala ou se move e o momento em que a ação se manifesta nos hospedeiros receptores deve ser menor do que algumas centenas de milissegundos. No caso da voz, atrasos menores do que 150 milissegundos não são percebidos pelo ouvido humano.
Áudio e video de fluxo ao vivo
Essa classe de aplicação é semelhante à transmissão tradicional de rádio e televisão, exceto que a transmissão é realizada pela internet.
Como o fluxo contínuo de áudio e vídeo não é armazenado, um cliente não pode adiantar o programa que está recebendo. Contudo, com armazenamento local de dados recebidos, outras operações interativas, como pausa e retrocesso são possíveis.
Mídia armazenada:
O conteúdo multimídia foi pré-gravado e está armazenado num servidor. Como a mídia é gravada antecipadamente, o usuário no cliente pode fazer uma pausa, voltar, avançar ou escolher itens no índice de conteúdo da gravação. O tempo decorrido entre a solicitação de uma dessas ações pelo cliente e a execução da ação deve ser na ordem de 1 a 10 segundos para que a resposta seja considerada aceitável.
Reprodução Contínua
Assim que se inicia a reprodução do conteúdo da multimídia, ela deve prosseguir de acordo com a temporização original da gravação. Portanto, os dados devem ser recebidos do servidor a tempo de ser reproduzidos no cliente; caso contrário, os usuários podem ser vítimas de atrasos de buffer. Embora aplicações de mídia armazenada tenham requisitos de reprodução contínua, ainda assim suas limitações de taraso fim a fim são menos severas do que as limitações para aplicações ao vivo, interativas, como a telefonia por internet e a videoconferência.
Fluxo contínuo
Em uma aplicação de áudio/vídeo armazenado, normalmente o cliente inicia a reprodução do áudio/vídeo alguns segundos após começar a receber o arquivo do servidor. Isso significa que o cliente estará reproduzindo áudio/vídeo de uma parte do arquivo ao mesmo tempo que está recebendo do servidor partes do arquivo que estão mais à frente.Essa técnica, conhecida como
fluxo continuo
(streaming), evita ter descarregar o arquivo interno antes de começar a reproduzi-lo.
Primeira Classe e Segunda Classe
Onde os pacotes de primeira classe teriam número limitado e receberiam serviço prioritário em filas e roteadores. Esse serviço de primeira classe poderia ser satisfatório para aplicações sensíveis ao atraso.
Precisamos de um protocolo que reserve largura de enlace no caminho entre os remetentes e seus receptores;
Segundo:
Devemos modificar políticas de escalonamento nas filas dos roteadores, de modo que as reservas de largura de banda possam ser honradas.
Terceiro:
Em terceiro lugar, para honrar as reservas, as aplicações devem dar à rede uma descrição do tráfego que pretendem enviar para dentro dela.
Para isso precisamos:
Primeiro:
Antes de enviar necessitam ser digitalizados e comprimidos;
Toda a informação transmitida deve ser representada como uma sequência de bits;
Áudio e vídeos não comprimitos consomem uma quantidade extraordinária de capacidade de armazenamento e de largura de banda;
7.1.4 Compressão de áudio e vídeo
Um pouco de História
7.1.2 Obstáculos para a multimídia na Internet de Hoje
Compressão de Ádio na Internet
Um sinal analógico de áudio continuamente variável ( que poderia emanar de voz ou de música) é normalmente convertido em um sinal como segue:
Compressão de vídeo na Internet
Um vídeo é uma sequência de imagens que normalmente são apresentadas a uma taxa constante;
Há dois tipos de redundância em video, e ambos podem ser explorados para compressão;
Redundância Espacial;
Redundância Temporal;
O sinal analógico de áudio é primeiramente amostrado a alguma taxa fixa; por exemplo, 8.000 amostras por segundo. O valor de cada amostra é um número real arbitrário.
Cada um dos valores de quantização é representado por um número fixo de bits. Por exemplo, se houver 256 valores de quantização, então cada valor- e, portanto, cada amostra - será representado por 1 byte. cada uma das amostras é convertida à sua representação por bits. As representações por bits de todas as amostras são, então, concatenadas em conjunto para formar a representação digitalizada do sinal.
Cada uma das amostras é então arredondada para um valor entre um número finito de valores. Essa operação é denominada quantização. O número de valores finitos - denominados valores de quantização - é tipicamente uma potência de 2, por exemplo, 256 valores de quantização.
Obrigado!

Paulo Vitor de Carvalho

Rafael Takahashi

Nenganda Francisco
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