Computer Networking - Network Multimedia

Computer-Network-Multimedia

Multimedia: Audio

• 아날로그 오디오 신호는 주기적인 속도로 샘플링 진행

  • Telephone: 8000 samples/sec
  • CD music: 44100 samples/sec

• 각각의 샘플들은 Quantized 된다

  

  • 즉 아날로그 → 디지털화
  • 각각 Quantized 된 값들은 Bits 로 표현됨
  • 계산법
    • 8000 samples/sec 이고 256 (2^8) quantized values
      • 8000 X 8 = 64000bps
  • 원본 손실이 일어날 수 밖에 없음

Multimedia: Video

• 비디오: 일련의 이미지
  • 24 images/sec 등
• 디지털 이미지: 픽셀들의 집합
• 인코딩: 이미지간의 중복을 이용해 비트 (용량)을 줄임
  • spatial
    • 예를들어 N개의 같은 보라색 픽셀을 보내는 대신, (보라, N) 이렇게 색깔과 갯수만 보내는 형식
  • temporal
    • 전의 이미지와 다음 이미지간의 차이점만 보내는 방식
• CBR : 고정된 비디오 인코딩 레이트
• VBR
  • 가변적인 인코딩 레이트.
  • spatial, temporal이 변화하는 것에 따라 가변적.

Multimedia Networking: 3 application types

• Streaming: Stored audio, video
  • 다운로드와 동시에 실행 가능
  • 서버에 저장된 미디어
  • 유튜브
• Conversational voice/video over IP
  • Interactive
  • Delay tolerance (딜레이 허용)이 제한됨
  • 스카이프
• Streaming live audio, video
  • 라이브 스포츠 이벤트

Streaming stored video

Streaming stored video: 도전점

• 한번 시작하면 버퍼링이 걸리지 않게 continuous 하게 해줘야 함
  • 그러나 네트워크 환경은 계속해서 변하기 마련임
  • 그래서 클라이언트 사이드에서 버퍼로 좀 쌓아뒀다가 플레이하는게 좋음
• 비디오 패킷이 유실될 수 있음
• 정지, 탐색, 리와인드 등 client interact

Streaming stored video: Client side buffering

• 어느 정도 버퍼가 차면 플레이
• 버퍼의 찬 정도는 가변적임
• 버퍼를 채우는 속도에 따라서 x(t)
  • x < r : 버퍼를 채우는 속도가 play하는 속도보다 느림
    • 버퍼링이 걸림
  • x > r : 버퍼를 채우는 속도가 play하는 속도보다 빠름
    • 버퍼가 비지 않을 것이기 때문에 버퍼링 일어나지 않음
• initial playout delay tradeoff
  • 초기 버퍼값을 높게 설정하면 버퍼링이 많이 걸리지 않을 수 있겠다
  • 그러나 처음 영상을 재생할 때 까지의 시간이 많이 소요될 수 있다

Streaming multimedia: UDP

• 보통 send rate = encoding rate = constant rate
• 전송 속도는 혼잡도에 상관없다
• TCP보다 상대적으로 적은 Playout delay
• 에러 복구가 필요하다면 애플리케이션 레벨에서 처리
• UDP는 방화벽에 자주 막히는 문제가 있다

Streaming multimedia: HTTP (TCP)

• 혼잡 제어 때문에 전송속도가 가변적
  • 좀 더 큰 Playout delay
• 방화벽에 잘 안막히는 장점