Multimedia ICOM 5007Lpor Carlos M. Rubert (802)01-6965

MultimediaICOM 5007L por Carlos M. Rubert

(802)01-6965

1. ¿Que es Multimedia?

Usualmente referido como medios audio-visuales.

Mejor definido como mas de un medio Ej: Libro = Texto + Imagenes

Se necesita un sistema distinto para manejar este tipo de archivos: File Systems, Disk Scheduling,

Caching, File Placement

1.1 - Areas de MultimediaDVD – Digital Versatile Disk

Video de InternetCreacion y edicion de Videos

Video Juegos

1.1 - Areas de Multimedia “Video On-Demand”

Ver peliculas desde la comodidad del hogar cuando guste.

Utiliza dos sistemas de distribucion ADSL – Asymetric Digital Subscriber

Line Cable TV

1.1 - Areas de Multimedia Video On-Demand

ADSL

Cable TV

1.2 – Aspectos Importantes Multimedia utiliza tazas

extremadamente altas de transmisión de data.

La multimedia requiere reproducción a tiempo real.

1.3 – Tazas de Transmision

2 – Archivos de Multimedia En este caso nos referimos a

imagenes (video) y audio. Necesitamos codificar la

informacion para que un sistema de computadoras pueda trabajar con este tipo de archivos.

2.1 - Audio

Entrada de Audio analoga convertida a digital (ADC)

2.2 - Video

Utilizamos el termino de marcos (“frames”).

Marcos – Representacion de imagenes de 2 dimensiones como un voltaje unidimensional como funcion del tiempo.

Estandares: NTSC – 30 frames/sec PAL & SECAM – 25 frames/sec

3 – Compresion de Video

Multimedia sin comprimir = gran capacidad de almacenamiento requerida.

Se necesita compresion masiva. Necesitamos dos algoritmos de

compresion y de-compresion de informacion: Codificacion (compresion) Decodificacion (de-compresion)

3.1 – Estandar JPEG

Joint Photographic Experts Group Provee la base para la

codificacion de MPEG. Algoritmo complicado de definir Provee una compresion

aproximada a razon de 20:1 o mejor.

Decodificacion – correr el algoritmo en forma reversiva.

3.2 – Estandar MPEG Motion Picture Experts Group Codifica cada marco por

separado con el estandar JPEG. El formato MPEG-2 utiliza 3 tipos

de marcos: I (“intracoded”): marcos codificadas

con JPEG P (“predictive”): diferencias entre

los bloques de un marco B (“bidirectional”): diferencias entre

el ultimo y proximo marco

4 – “Scheduling Process”4.1 – Procesos Homogeneos Modelo ideal – donde resolucion,

transferencia de datos y marcos son identicos.

Para cada proceso, se lee del disco y se transmite.

No aplicable ya que el tamaño de los marcos puede cambiar a medida que cambia el numero de usuarios.

Crea conflictos por el uso del CPU.

4.2 – Scheduling General a Tiempo Real Se refiere al “scheduling” de

multiples procesos los cuales tienen una meta (un “deadline”) que deben cumplir.

Estos procesos son generalmente interrumpibles (“preemptable”) para poder cumplir su deadline.

Estaticos: prioridad fija por adelantado.

Dinamicos: No tienen prioridades fijas.

4.3 – Rate Monotonic Scheduling Debe cumplir con ciertos

requisitos para que se utilice este metodo: Cada proceso periodico debe

completar dentro de su periodo Ningun proceso es dependiente de

otro Cada proceso necesita el mismo

tiempo de CPU Cualquier proceso no periodico no

tiene deadlines Interrupcion de procesos ocurre

instantaneamente

4.3 – Rate Monotonic Scheduling Idea basica: Asignar un numero

de prioridad según la frecuencia de ocurrencia del proceso

Ej: Proceso 1 = 33 fpsProceso 2 = 25 fps

Prioridad Proceso 1 = 33 Prioridad Proceso 2 = 25

4.4 – EDF Scheduling

Earliest Deadline First- dinamico Proceso anuncia su presencia y

su deadline a cumplir. Si se acerca el deadline,

interrumpe el proceso corriendo (si alguno) y hace uso del CPU

5 – Paradigmas de Sistemas de Archivos “File Systems” Funciones de Control de VCR

Funciona como los controles de un VCR convencional

Pause Rewind Fast Forward / backward

Near-Video on Demand

6 – File Placement

Almacenamiento en un solo disco Posible configuracion: marcos

continuos

Otras alternativas… Almacenamiento en pequeños bloques Almacenamiento en grandes bloques

6.1 – Bloques Bloques pequeños

Un solo marco por bloque Indice apunta al marco Evita busqueda a mitad del marco

Bloques grandes Multiples marcos en un bloque Puede crear problemas de

fragmentacion No se evita la busqueda a medio marco Indice apunta al comienzo de un marco

6.1 - Bloques

No son continuos

6.2 – Multiples Archivos

Se acomodan archivos según su popularidad en ser acesados por el cliente.

Ley de Zipf Probabilidad de seleccion = C/x

C = Constante de normalizacion X = popularidad de la pelicula

6.2 – Multiples Archivos

Algoritmo “organ-pipe”

6.3 – Multiples Discos

Multiples peliculas en multiples discos

7 – Caching (Cache)

Cache por bloque Si se leyo un bloque es muy

probable que se vuelva a leer denuevo

Cache por File Se leen de medios externos por

gran tamaños de los archivos. Se mantienen en disco aquellos que

se acesen con frecuencia.

8 – Disk Scheduling

Multimedia necesita sistemas de alto rendimiento

Dos tipos: Estaticos:

Basada en el caso ideal que todos los marcos son igual en caracteristicas

Uso del CPU por rounds Dinamicos:

Diferentes frame rates Scan-EDF algorithm