Các yêu cầu về lưu trữ và độ rộng băng tần
Độ rộng băng tần đo bằng tốc độ bits/s hoặc Mbits/s
Các ảnh đơn thì không cần chiều thời gian, nếu có yêu cầu thời gian xác định để truyền một ảnh thì yêu cầu băng thông có thể được tính từ yêu cầu dung lượng lưu trữ.
Ví dụ: Nếu mỗi ảnh phải được truyền trong 2 giây thi phải cần băng thông: (864.000x8)/2 = 3.456.000 bits/s = 3,456 Mbits/s
Trong một số ứng dụng, hình ảnh phải được hiển thị đồng bộ với một phương tiện liên tục khác như âm thanh => Cần yêu cầu về băng thông.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Âm thanh và video có thời gian liên tục, và được mô tả theo tốc độ (bits/s / Mbits/s).
Với âm thanh số này được tính theo tốc độ lấy mẫu và số bits cho mỗi mẫu.
Với video tốc độ bít được tính từ số dữ liệu mỗi ảnh và số ảnh trong một giây,
Từ bảng mô tả tốc độ bit
chúng ta thấy rằng audio và video kỹ thuật số yêu cầu băng thông của mạng tốc độ cao để truyền dữ liệu.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Application Data Rate
(kbit/s)
CD-Audio 1.411,2
DAT 1.536
Digital Telephone 64
Digital Audio, Long-play
DAT 1.024
Television-quality video 216.000
VHS-quality video 54.000
Để cất giữ và lấy lại âm thanh và video kỹ thuật số, giá trị tốc độ bit được dùng để đặc tả yêu cầu tốc độ chuyển dữ liệu của thiết bị lưu trữ. Nếu biết thời gian của âm thanh và video thì có thể tính toán dung lượng lưu trữ.
Yêu cầu dung lượng lưu trữ của audio và video là rất lớn nên phải sử dụng các kỹ thuật nén dữ liệu cho các ứng dụng đa phương tiện.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
1 TB1 GB 1 GB 100 MB MB 10 MB 1 7 MB 100 MB 28.8 MB 635 MB GB 24.3 97 GB GB 389 1 MB Book page 500 text 100 bi-level Images 100 color images hr 1- phone quality 1-hr CD-audio 1-hr VHS quality video 1-hr TV 1-hr HDTV
Các yêu cầu về độ trễ và sự biến thiên của độ trễ
Âm thanh và video kỹ thuật số là phương tiện liên tục theo thời gian. Để đạt được chất lượng hợp lý khi phát lại (playback) thì các mẫu của audio và video phải được nhận và phát lại theo các thời khoảng điều hoà.
Ví dụ: Một đoạn âm thanh được lấy mẫu ở 8 KHz, nó phải được phát lại 8,000 mẫu mỗi giây.
Độ trung thực không chỉ phụ thuộc vào giá trị các mẫu mà còn phụ thuộc vào thời gian phát lại các mẫu.
Độ trễ giữa hai đầu (end-to-end) là tổng tất cả các độ trễ của các thành phần trong hệ thống đa phương tiện: Thời gian thâm nhập đĩa, ADC, mã hoá, xử lý, thời gian thâm nhập mạng, truyền dữ liệu, đệm dữ liệu, giải mã và DAC.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Các yêu cầu về độ trễ và sự biến thiên của độ trễ
Độ trể chấp nhận được phụ thuộc vào từng ứng dụng.
Trong đàm thoại độ trễ chấp nhận được từ 0,6–1.8 giây.
Các ứng dụng khác nhau sẽ có yêu cầu độ trễ khác nhau, khi cần độ
trễ nhỏ, kỹ thuật loại bỏ dữ liệu lập lại được dùng.
Sự thay đổi về độ trễ trong ứng dụng được gọi chung là biến thiên độ trễ
(delay jitter). Để phát lại các phương tiện liên tục, biến thiên độ trể phải giữ ở mức rất nhỏ.
Âm thanh chất lượng điện thoại (telephone-quality) và video chất lương truyền hình (television-quality) yêu cầu biến thiên độ trể nhỏ hơn 10 ms.
Giá trị biến thiên độ trể của âm thanh hai chiều chất lượng cao (high- quality stereo audio) phải nhỏ hơn 1 ms, bởi vì cần sự nhận biết phân biệt các hiệu ứng hai chiều dựa trên độ lệch pha tối thiểu giữa 2 kênh âm thanh.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Các yêu cầu về độ trễ và sự biến thiên của độ trễ
Chú ý rằng các yêu cầu về độ trễ và biến thiên độ trễ phải được bảo đảm trong suốt phiên truyền thông.
Hiện nay, mạng máy tính, giao thức vận chuyển, hệ điều hành, và thiết bị lưu trữ thì không cung cấp các đảm bảo này.
Như vậy, hiện nay các máy tính và mạng được cài đặt thông thường không thể phục vụ cho ứng dụng đa phương tiện.
Ta sẽ nghiên cứu các yêu cầu này trong các phần sau.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Cấu trúc ngữ nghĩa của thông tin đa phương tiện
Trong hệ thống máy tính, âm thanh, hình ảnh và video số là một chuỗi các giá trị được lấy mẫu không có cấu trúc ngữ nghĩa. Từ các giá trị được lấy mẫu này nó khó lấy lại thông tin có liên quan một cách tự động.
Quá trình phát triển trong lĩnh vực nhận dạng tiếng nói và thị giác máy tính, đối với máy tính điện tử việc hiểu ý nghĩa và nội dung của âm thanh và video là không thể trong các ứng dụng thông thường sử dụng công nghệ hiện nay.
Thông tin càng ngày càng được thu và lưu trữ dưới dạng âm thanh, hình ảnh, và video số. Để sử dụng đầy đủ các thông tin này, kỹ thuật mới trong chỉ mục và tìm kiếm dữ liệu âm thanh, hình ảnh, và video phải được phát triển. Nghiên cứu mới trong lĩnh vực này gọi là “hệ thống quản trị thông tin đa phương tiện”.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Thời gian và không gian trong quan hệ các phương tiện
Trong xử lý và truyền thông đa phương tiện, nhiều kiểu phương tiện được đưa vào trong cùng một ứng dụng hoặc trình diễn. Để đạt được những hiệu quả mong muốn, việc lấy lại và truyền các phương tiện có liên hệ này phải được kết hợp và trình bày, mà theo đó mối quan hệ về thời gian phải được duy trì.
Sự xuất hiện đúng thời gian mong muốn của các tiết mục được gọi là sựđồng bộ hoá (synchronization). Kế hoạch đồng bộ hoá định nghĩa cơ chế dùng để đạt được mức độ yêu cầu của động bộ hoá. Để thực hiện đồng bộ hoá đa phương tiên ta cần phải:
Phát triển các cơ chế và công cụ để có thể đặc tả các yêu cầu quan hệ về thời gian một cách dể dàng.
Đảm bảo mối quan hệ thời gian được đặc tả phải chiến thắng tính bất định tự nhiên của hệ thống truyền thông.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Khả năng chịu lỗi và mất trong dữ liệu đa phương tiện
Đặc tính của dữ liệu đa phương tiện nêu trên, tất cả là “tin tức xấu”: Nó đặt ra nhiều yêu cầu nghiêm ngặt cho thao tác của các hệ thống máy tính, hơn là dữ liệu chữ số truyền thống.
Ở đây có một bit “tin tức tốt”: Ta có thể chịu một số lỗi/mất trong dữ liệu âm thanh và video số. Bit bị lỗi/mất không là tai hoạ vì trên thực tế trong dữ liệu âm thanh và video chúng ta vẫn có thể nhận biết được nó khi bị một số ít bit bị lỗi/mất.
Với tiếng nói, có thể chịu được một tỷ lệ lỗi 10-2.
Với hình ảnh và video, có thể chịu được một tỉ lệ 10-3 - 10-6.
Một thông số đo lường lỗi khác là tỷ lệ mất gói (packet loss rate). Yêu cầu cho tỷ lệ mất gói thì nghiêm khắc hơn tỷ lệ bit lỗi, vì một gói bị mất có thể ảnh hưởng đến giải mã hình ảnh.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Khả năng chịu lỗi và mất trong dữ liệu đa phương tiện
Khi các kỹ thuật nén được sử dụng bit lỗi sẽ phải thấp hơn bởi vì một bit lỗi có thể là nguyên nhân của giải nén lổi của nhiều bit. Kỹ thuật che dấu lỗi có thể được dùng để cải thiện chất lượng âm thanh và video.
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện đa phương tiện
Khái quát các thiết bị đa phương tiện Biểu diễn âm thanh số
Hệ thống video tương tự
Biểu diễn hình ảnh và video số Đặc tả kỹ thuật màu sắc
Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện
Chất lượng của dịch vụ truyền thông đa phương tiện
CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH YÊU CẦU CỦA DỮ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN