4.2 Αλγόριθμοι αναπαραγωγής

 Για μια πληθώρα αιτιών, τα δείγματα μπορεί να φτάνουν σε διαφορετικό χρόνο από τον χρόνο που στάλθηκαν. Αυτή η μικρή μεταβολή μπορεί να αντιμετωπιστεί όσο ο μέσος ρυθμός παράδοσης των δειγμάτων παραμένει σταθερός και η μεταβλητότητα παραμένει δευτερεύουσας σημασίας σε σχέση με την καθυστέρηση στην παράδοση.

 Ένα buffer μπορεί να αντέξει και να διορθώσει μια μικρή παραλλαγή στην άφιξη των πακέτων. Αν όμως και η ταχύτητα με την οποία φτάνουν τα πακέτα μεταβάλλεται τότε θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί buffer το οποίο προσαρμόζεται δυναμικά στις συνθήκες ανάλογα με τους ρυθμούς κίνησης των πακέτων.

 Αυτή την στιγμή το Internet δεν δίνει καμία εγγύηση για την κίνηση των πακέτων. Η απόδοση και οι καθυστερήσεις σε μία διαδρομή μπορεί να διαφέρουν σημαντικά καθώς η κίνηση του δικτύου αυξάνεται ή μειώνεται. Όταν το δίκτυο είναι υπερφορτωμένο αρκετά πακέτα χάνονται στον δρόμο αφήνοντας κενά στην ροή της πληροφορίας προς τον δέκτη.

 Δύο βασικές τεχνικές έχουν εμφανιστεί για να αντιμετωπιστεί αυτό το πρόβλημα. 

  1. Οι δέκτες ήχου, βίντεο και άλλων υπηρεσιών που απαιτούν αλληλεπίδραση συνήθως χρησιμοποιούν ένα μοντέλο δυναμικού επαναπροσδιορισμού της αναπαραγωγής των δεδομένων.
  2. Οι αποστολείς γενικότερα προσαρμόζονται στις συνθήκες που επικρατούν στο δίκτυο και αν χρειαστεί μειώνουν την ποιότητα όταν υπάρχει συμφόρηση στο δίκτυο και με επιφυλάξεις αυξάνουν την ποιότητα όταν το δίκτυο θεωρείται ότι είναι ελεύθερο και έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα πακέτων.

 Ο τρόπος με τον οποίο δουλεύουν αυτές οι δύο τεχνικές είναι ευφυής αλλά αρκετά απλός αν τον δει κανείς. Όλες οι πηγές οι οποίες παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την δομή του χρονισμού χρησιμοποιούν το RTP (real time protocol) το οποίο βάζει μία “σφραγίδα” χρόνου και μέσου σε κάθε πακέτο που στέλνεται. Όλοι οι δέκτες χρησιμοποιούν αυτή την “σφραγίδα” για δύο σκοπούς:

 Υπολογίζεται ο χρόνος άφιξης μεταξύ των πακέτων. Αν η καθυστέρηση στο κανάλι είναι μεταβλητή, το πιο πιθανό είναι ότι θα μεταβάλλεται αρκετά ομαλά, με μία λογική προβλεψιμότητα. Παρακολουθώντας την μέση διαφορά άφιξης των πακέτων και προσθέτοντας αυτή την διαφορά σε ένα buffer αναπαραγωγής το οποίο χρησιμοποιείται για να καθυστερήσει την αποστολή των δεδομένων από το μηχάνημα του παραλήπτη στην συσκευή εξόδου (οθόνη, κάρτα ήχου) ο δέκτης μπορεί να εξασφαλίσει σε ένα μεγάλο βαθμό την πιθανότητα ότι δεν θα έχει διακοπές στην ροή των δεδομένων του. Στην εικόνα που ακολουθεί φαίνονται τα τμήματα ενός buffer αναπαραγωγής. Αυτά περιλαμβάνουν και την ανάμιξη των καναλιών που προέρχονται από διαφορετικές πηγές και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συγχρονιστούν διαφορετικά μέσα.

  1. Οι δέκτες ανιχνεύουν τα κενά μεταξύ των αφίξεων των πακέτων (τα οποία αντιστοιχούν σε χαμένα δεδομένα). Περιοδικά εφαρμογές του MΒone αναφέρουν στατιστικά για συγκεκριμένες πηγές με το να κάνουν πολλαπλή αποστολή της αναφοράς στο ίδιο γκρουπ. Ο αποστολέας/δέκτης χρησιμοποιούν αυτές τις αναφορές για να υπολογίζουν αν υπάρχει ή όχι συμφόρηση στο δίκτυο. Το σύστημα το οποίο χρησιμοποιείται για να προσαρμόζεται ο ρυθμός μεταφοράς είναι βασικά αυτό που χρησιμοποιείται και στο TCP, αλλά εφαρμόζεται με το να μειώνεται η ποιότητα της εισόδου από τα διάφορα μέσα εικόνας και ήχου. Αρκετά μοντέλα συμπίεσης βίντεο μπορούν εύκολα να αλλάξουν προκειμένου να επιτρέπουν μείωση στην ποιότητα. Ο συνολικός όγκος της κίνησης που δημιουργείται από αυτά τα πακέτα αναφοράς της ποιότητας του δικτύου είναι αναγκασμένος να καταλαμβάνει ένα συγκεκριμένο ποσοστό κάθε τηλεδιάσκεψης. Οι δέκτες χρησιμοποιούν τις αποδείξεις από τις αναφορές άλλων δεκτών για να δώσουν μία εκτίμηση του αριθμού των συνολικών δεκτών και έτσι να μειωθεί η συχνότητα με την οποία στέλνουν αναφορές σε πλήρη διανομή. 

Τα παραπάνω επεκτείνονται περισσότερο στην εικόνα που ακολουθεί καθώς και στην επόμενη της που μπορούμε να κατανοήσουμε τον λόγο για αυτή την απαίτηση, αφού αναπαριστάται γραφικά η παρέμβαση από άλλη κίνηση του δικτύου. 

 Υπάρχει ένας αριθμός εργαλείων τα περισσότερα δωρεάν τα οποία κάνουν ευρεία χρήση του MΒone (πχ.vic, Cu-SeeMe, nv, IVS, Webcast). Τα εργαλεία για βίντεο και ήχο είναι ανεκτικά στις απώλειες και μπορούν να προσαρμοστούν στις μεταβολές της απόδοσης του δικτύου (μέχρι ενός σημείου) και στις καθυστερήσεις.

 Υπήρχε ο ισχυρισμός ότι δεν μπορούσε κάποιος να κάνει μετάδοση ήχου ή βίντεο μέσω του Internet για τους εξής λόγους: 

 Στην πραγματικότητα και οι δύο αυτοί λόγοι μπορούν να είναι ανεκτοί μέχρι κάποιο σημείο. Η καθυστέρηση για υποφερτή αλληλεπίδραση συχνά τίθεται στα 200ms. Ωστόσο για την μετάδοση ενός σεμιναρίου οποιοδήποτε ποσό καθυστέρησης δεν θα έπαιζε ρόλο. Η απαίτηση κλειδί στην προκειμένη περίπτωση είναι να προσαρμοστεί το σύστημα στην μεταβολή των καθυστερήσεων παρά στην καθυστέρηση της μετάβασης των πακέτων.

 Έχοντας δεδομένο ότι ο αποστολέας και ο παραλήπτης έχουν κοινούς ρυθμούς εισόδου εξόδου στο δίκτυο ή ακόμα και αν απέχουν λίγο, ένας συνδυασμός ενός buffer προσαρμογής και συμπίεσης της “σιωπής” στο κανάλι από την πλευρά του αποστολέα μπορεί να λύσει το πρόβλημα.

 Ο δέκτης εκτιμά τον χρόνο άφιξης μεταξύ των πακέτων χρησιμοποιώντας ακριβώς την ίδια τεχνικής που το ΤCP χρησιμοποιεί για να υπολογίζει το RTT. Ένας εκθετικός μέσος όρος που υπολογίζεται από: 

  1. Τον χρόνο άφιξης του τρέχοντος πακέτου και την “σφραγίδα” του μέσου και του χρόνου.
  2. Τον χρόνο άφιξης και την σφραγίδα του μέσου και χρόνου του προηγούμενου πακέτου.

 Ένας παρόμοιος τρόπος για τις καθυστερήσεις μεταξύ πακέτων χρησιμοποιείται για τους δέκτες βίντεο για να προσαρμοστούν σε έναν αποστολέα που είναι πολύ γρήγορος, ή σε έναν αποκωδικοποιητή συμπιεσμένου ήχου ή βίντεο όπου οι χρόνοι στην επεξεργασία είναι εξαρτώμενοι από το περιεχόμενο του πακέτου του ήχου.

Previous Contents Up Next