Mavzu: voip texnologiyasida paketli nutqni qayta ishlash tamoyili

2.5.3 Real vaqt masshtabida ovoz va tasvirni uzatish
Multimedia ilovalari uchun imkon qadar samarali uzatish qobiliyatidan foydalanish juda muhim hisoblanadi. Audio va tasvirni uzatish uchun siqish algoritmlarini ishlab chiqishga e’tibor qaratish zarur. MPEG standarti CD-ROM, kasata, turli optik disklarda hamda ISDN va LAN kabi aloqa kanallarida raqamli formadagi audio va video ma’lumotlarni saqlash hamda tashish uchun ISO tomonidan ishlab chiqilgan. Tizimning xususiyatlariga bog‘liq ravishda, MPEG faqat tasvirni emas balki audio raqamli formatga siqish uchun mo‘ljallangan. MPEG tasvirni 1.5Mbit/s bit tezligida sifatli ko‘rinishda zichlashtirishni qo‘llaydi hamda audio xabarlarini uzatish uchun ham aynan video siqishdan foydalanaladi.
Audio ma’lumotlarini siqish. Audio ma’lumotlarning siqish algoritmini ishlab chiqishni birinchi bosqichi – IKM kabi texnikadan foydalanib audio signalni raqamli ko‘rinishga o‘zgartirishdir. Odatda, IKM yoki shunga o‘xshash texnikalar orqali siqish jarayoni amalga oshiriladi. Katelnikov teoremasiga asosan, agar uzluksiz f(t) signalni eng yuqori chastotasiga qaraganda ikki marta katta tezlikda hamda bir xil vaqt intervallarida diskretlansa, diskret signal qiymatlari original signalning barcha axborotlarini o‘z ichiga oladi. f(t) funksiyasi past chastotali filtrlaridan foydalanish orqali diskret qiymatlarni qayta haqiqiy signal shakliga tiklanishi mumkin.
Shuni ta’kidlash kerakki, audio signallarni siqish uchun MPEG standarti juda murakkab hisoblanadi. Quyidagi rasmda 14.5(b), audio signallarini kodlash uchun filtrlash jarayoni holati tasvirlangan. Ko‘rsatilganidek, kiruvchi signal 2ms va 50ms davomiyligida vaqt kadrlariga joylashtiriladi hamda har bir kadr vaqt-chastotasi tahlil moduli orqali qayta tiklanadi. Har bir tor polosali signal chastotasi bu modul orqali aniqlanadi. Istalgan holatda, modulning chiqishida (rasmda keltirilganidek) parametrlar to‘plami bo‘lib, kadrdagi akustik signalni izohlaydi hamda kvantlanadi. Paralel ravishda psedoakustik modul ham muvafaqqiyatli siqishni amalga oshirish uchun kadrlarni tahlil qiladi. Bu tahlil asosida, bit tekshirish moduli kodli bitlarning umumiy sonini aniqlab oladi.

2.3-rasm. MPEG audio kompressiya (siqish) va dekompressiya

2.3 (b)-rasmda kodlangan audio signalni dekodlash orqali uni dastlabgi holatiga tiklash jarayoni ko‘rsatilgan. Ochish modul siqish orqali quantlangan signalni qayta tiklaydi. Natijada, chiqishda audio signal taqdim etiladi.

2.4-rasm. MPEG ni blok diagrammasi


Tasvirni siqish. Rasmlarni harakatlantirish bu oddiy rasmni muvafaqqiyatli ketma ketlikdan foydalanib mustaqil siqishni amalga oshirishdir. Ko‘p harakatlar bilan rasmni harakatlantirishda bitta rasmdagi axborotning miqdoriga taqqoslaganda kichik farqlar bo‘ladi.8. 4-rasmda MPEG tasvirni siqish jarayoni keltirilgan. MPEG siqish moduliga kiruvchi signal tasvir kadrlarining ketmat ketligi hisoblanadi. MPEG koderi intraframe holatida bo‘ladi. Bu holatda, algoritm quyidagi bosqichlarni amalga oshiradi:

• 
  Har bir kadr standartlashtirilgan SIF ga joylashtiriladi hamda rang axboroti YUVga uzatiladi.
  
• 
  Yorug‘lik insonning ko‘zi orqali ko‘rilgan rang komponentlarini boshqaradi. Algoritm kichik ta’siri bilan 75% atrofida axborotini kamaytira oladi.
  

Butunjahon telekommunikatsiya tarmoqlarida yuqori tezlikli LAN va WAN tarmoqlari keng miqiyosida qo‘llash, real vaqt oqimlarini uzatish uchun IP asosidagi tarmoqlardan imkon qadar keng foydalanish imkoniyatini yaratib berdi. Biroq, shuni e’tiborga olish kerakki, real vaqt oqimlari uchun yuqori tezlikli ma’lumot uzatish jarayoniga bo‘lgan talab albatta real vaqt bo‘lmagan oqimlaridan farq qiladi.
An’anaviy internetda ishlatilib kelinayotgan ilovalar masalan fayllarni uzatish (FTP), e-mail (SMTP) va klient-server ilovalarida haligacha kechikish hamda o‘tkazuvchanlik muammolari mavjud. SHuningdek, ishonchlilik, ma’lumot yoqolishi, buzilishlar, uzatish mobaynida ma’lumotlarni tartibsiz etib borishi kabi holatlar bilan bog‘liq muammolar ham mavjud. Taqqoslanganda, real vaqt ilovalarida vaqt bilan bog‘liq ko‘plab salbiy jarayonlar uchrab turadi. Ko‘pgina holatlarda shunday talablar borki masalan, ma’lumotning uzatish va etib borishi tezligini bir xilda bo‘lishini ta’minlash. Boshqa holatlarda esa, uzatilayotgan ma’lumotning belgilangan vaqt oralig‘ida etib bormagandan keyin ma’lumotdan foydalanilmaydi (tizimdan masalan marshrutizator xotirasidan o‘chirib tashlanadi).



Қабул қилувчи

Пакетларни ташиш

Пакетларни ташиш

Мултимедиа сервер

Пакетларни ўзгармас оқими

2.5-rasm. Real vaqt oqimlari
Yuqoridagi rasmda real vaqt muhiti ko‘rsatilgan. Bu erda, server 64 kbit/s da audio signalni uzatishni hosil qilyapti. Raqamli ko‘rinishga o‘zgartirilgan audio 160 oktetli ma’lumotdan tashkil topgan paketlarda uzatiladi. Bu paketlar internet orqali multimedia foydalanuvchisiga tashiladi hamda multimedia PK audio signalini etib kelishi bilan real vaqtda foydalanuvchiga taqdim qiladi. Biroq, internet orqali qandaydir kechikishlar sababli paketlar orasidagi vaqt intervallari turlicha bo‘ladi. Turli kechikish holatlarni tushunish uchun jitter kechikishlar konseptsiyasini bilib olish zarur. Misol uchun, agar ikki oxirgi punktlar orasida istalgan paket kechikishi 1ms va maksimum 6ms bo‘lsa, jitter kechikishi 5ms bo‘ladi. Real vaqt oqimlarining tasnifi shundan iboratki, o‘zgarmas tezlikda bir xil o‘lchamli paketlarni uzatish va qabul qilish tushuniladi. Quyidagi 2.6-rasmda umumiy imoniyatlarning ba’zilari keltirilgan:

•