Łukasz czekierda, piotr nawrocki, krzysztof zieliński, SŁawomir zieliński



Pobieranie 174.26 Kb.
Strona1/3
Data12.12.2017
Rozmiar174.26 Kb.
  1   2   3

ZARZĄDZANIE KOMUNIKACJĄ MULTIMEDIALNĄ Z UWZGLĘDNIENIEM INFORMACJI LOKALIZACYJNEJ

ŁUKASZ CZEKIERDA, PIOTR NAWROCKI,
KRZYSZTOF ZIELIŃSKI, SŁAWOMIR ZIELIŃSKI

Katedra Informatyki AGH, luke@uci.agh.edu.pl

Katedra Informatyki AGH, piter@uci.agh.edu.pl

Katedra Informatyki AGH, kz@uci.agh.edu.pl


Katedra Informatyki AGH, bszie@iris.ics.agh.edu.pl

Streszczenie. Niniejszy artykuł podejmuje problem zarządzania strumieniami informacji multimedialnej w sieci komputerowej. Przedstawia propozycję jego rozwiązania w oparciu o specyfikację „Control and Management of Audio/Video Streams”. Opisany system multimedialny został zrealizowany w Zespole Systemów Rozproszonych Katedry Informatyki AGH. Zaprezentowana została ponadto integracja z system lokalizacji ABng. Zaproponowano także praktyczne wykorzystanie omawianych systemów w zastosowaniach komercyjnych.


Słowa kluczowe. System multimedialny. Komunikacja multimedialna. Lokalizacja.
  1. WSTĘP


Niniejszy artykuł ma na celu zapoznanie odbiorcy z możliwościami wykorzystania sieci komputerowej i pracujących w niej urządzeń do zastosowań multimedialnych.

Zostanie przedstawiony zrealizowany w Zespole Systemów Rozproszonych Katedry Informatyki AGH system zarządzania dostępnymi urządzeniami multimedialnymi oraz system umożliwiający określenie miejsca pobytu użytkowników lub urządzeń na obszarze jego działania. W dalszej części zostało podanych kilka przykładów wykorzystania stworzonej architektury, która może znaleźć szersze, komercyjne zastosowanie.

***

Wraz z rozwojem sieci internetowych i intranetowych zwiększa się rola aplikacji, które wykorzystywane są do przesyłania informacji multimedialnej. Przez informację multimedialną rozumie się dane w postaci graficznej oraz dźwiękowej. Szczególną rolę odgrywają tu tzw. strumienie (czyli media ciągłe) danych multimedialnych audio oraz wideo. Dzięki nim możliwa jest realizacja takich usług jak wideokonferencja1 czy wideo na żądanie2. Ich zasięg może być zarówno lokalny jak i globalny. Należy jednak mieć świadomość, że z przesyłaniem danych tego typu wiąże się szereg problemów wynikających z ich ciągłości oraz zajmowanego pasma (tzn. wymaganej do przesłania ilości informacji w jednostce czasu) skutkujących nieraz niezadowalającą jakością. Zwiększenie przepustowości łączy sieciowych oraz lepsza szybkość kompresji i dekompresji danych dają nadzieje na uatrakcyjnienie i zwiększenie popularności tego typu usług.



Należy zwrócić uwagę, że programowanie w systemie rozproszonym, a więc takim, w którym możliwa jest komunikacja pomiędzy aplikacjami funkcjonującymi na różnych maszynach, różni się od podejścia stosowanego tradycyjnie, czyli pisania programów mających działać w obrębie jednego komputera. Wśród możliwych podejść należy wymienić architekturę CORBA (Common Object Request Broker Architecture). Środowisko to pozwala aplikacjom komunikować się wzajemnie w taki sam sposób bez względu na to gdzie są zlokalizowane, przy użyciu jakich narzędzi programistycznych zostały napisane oraz pod jakim systemem operacyjnym pracują. W architekturze tej, będącej architekturą klient-serwer, klienci wywołują operacje na obiektach serwerów. Dostęp do serwera realizowany jest poprzez referencje, zaś dostępne operacje są definiowane poprzez interfejs tych obiektów. Dzięki referencjom możliwe jest wywoływanie operacji w taki sam sposób niezależnie od tego czy obiekt docelowy znajduje się lokalnie czy na odległej maszynie. Interfejsy tworzone są przy użyciu specjalnego języka definiowania interfejsów - IDL (Interface Definition Language). Pozwala on precyzyjnie określić możliwe do wykonania operacje wraz z opisem dostarczanych parametrów i zwracanych wartości oraz oddzielić warstwę interfejsu od warstwy implementacji.

Ponieważ omawiany system zarządzania strumieniami multimedialnymi realizowany jest w środowisku rozproszonym (o zasięgu sieci lokalnej), niezbędne stało się skonstruowanie mechanizmów dających możliwość skoordynowanego i całościowego nim zarządzania. Dzięki temu omawiane poniżej uzupełnienie systemu o mechanizm lokalizacji użytkowników dało możliwość wykorzystania go w nowych zastosowaniach.


  1. SYSTEM ZARZĄDZANIA TRANSMISJĄ DANYCH MULTIMEDIALNYCH


System kontroli i zarządzania transmisją danych audio/video (A/V) integruje różne urządzenia multimedialne oraz umożliwia pełną kontrolę nad przesyłanymi między nimi strumieniami danych. System zarządzania komunikacją multimedialną został stworzony na podstawie specyfikacji OMG „Control and Management of Audio/Video Streams”3 oraz przy wykorzystaniu oprogramowania Orbix MediaStreams4 firmy IONA Technologies. Specyfikacja OMG zapewnia jednolite mechanizmy kontroli danych multimedialnych. Dokument „Control and Management of Audio/Video Streams” określa ogólne założenia systemu takie jak metody zestawienia i kontroli połączenia, obsługiwane protokoły sieciowe oraz możliwość wykorzystania różnych typów urządzeń nadawczych i odbiorczych. Powstały w oparciu o tę dokumentacje system zarządzania strumieniami multimedialnym umożliwia komunikację punkt – punkt (czyli nadawca - odbiorca) lub punkt – wiele punktów (czyli nadawca – wielu odbiorców). Stworzenie jednolitych mechanizmów kontroli przesyłanych danych oraz określenie podstawowych parametrów jakości transmisji (Quality of Service –QoS) takich jak rozdzielczość obrazu, częstość próbkowania sygnału audio czy stopień kompresji danych pozwoliło zintegrować wiele urządzeń w jeden system operujący na danych A/V.

Specyfikacja OMG określa zestaw interfejsów IDL zapewniających odpowiednią funkcjonalność systemu. Odpowiadają one za działanie części składowych systemu czyli zajmują się przykładowo obsługą urządzeń nadawczych i odbiorczych, kontrolą strumieni danych A/V oraz wymianą informacji wykorzystywanych przy przesyłaniu strumieni multimedialnych (np. QoS). Możliwość łatwej rozbudowy (przykładowo dodania nowego urządzenia lub zmiany protokołu transmisji lub kompresji danych) zapewnia duży stopień uniwersalności i skalowalności stworzonego systemu.

W stworzonym systemie wykorzystywane są różne urządzenia multimedialne takie jak standardowe wyposażenie stacji multimedialnej firmy Sun Microsystems (kamera, mikrofon, wbudowany w stację Sun Ultra1 głośnik) oraz specjalizowany sprzęt stworzony do zastosowań multimedialnych w sieciach komputerowych.

Jednym ze specjalizowanych urządzeń pełniącym rolę źródła strumieni A/V (w tym wypadku danych w standardzie MPEG-1) jest N-Point 6000. Wyprodukowany przez firmę Telemedia Systems, N-Point umożliwia konwersję w czasie rzeczywistym analogowego sygnału audio/video (A/V) na sygnał cyfrowy, skompresowany w postaci strumieni w standardzie MPEG-1. Urządzenie to posiada interfejsy sieciowe: Ethernet (10 Mbps) oraz Fast Ethernet (100 Mbps), port wejściowy video (w standardzie PAL lub NTSC) oraz wejście audio. Przy wykorzystaniu stworzonego oprogramowania (w środowisku CORBA) istnieje możliwość użycia urządzenia N-Point w zintegrowanym systemie transmisji strumieni multimedialnych jako źródła danych. W przeciwieństwie do urządzenia N-Point będącego jedynie źródłem sygnału, serwer Sun MediaCenter – SMC umożliwia nagrywanie oraz odtwarzanie zgromadzonych danych multimedialnych. Sun MediaCenter jest specjalizowanym serwerem umożliwiającym dostarczanie w tym samym czasie wielu (do 50) strumieni A/V oraz przechowywanie ich na dysku (o pojemności 50 GB). Usługa playthrough umożliwia nagrywanie oraz prawie jednoczesne (z opóźnieniem 5 sekund) odtwarzanie strumieni multimedialnych. Pozwala to na gromadzenie danych na dysku, przy równoczesnym udostępnianiu ich użytkownikom. Uniwersalna konstrukcja (dostępność poprzez sieci Ethernet, Fast Ethernet oraz ATM) wraz z pełnym oprogramowaniem (umożliwiającym nagrywanie i odtwarzaniem strumieni multimedialnych) i możliwością obsługi formatu MPEG-1 i MPEG-2 powodują, że SMC jest bardzo dobrym rozwiązaniem pełniącym rolę serwera video, mogącego działać w systemie kontroli i przesyłania danych multimedialnych.

Oprócz wyżej opisanego specjalistycznego wyposażenia, w systemie wykorzystywane są standardowe urządzenia operujące na danych A/V takie jak kamery (będąca źródłem strumieni video), mikrofony (źródła danych audio) oraz głośniki (będące odbiorcą danych audio). Odbiór i wizualizacja strumieni video jest realizowana przez aplikacje przeglądarek uruchomionych na stacjach roboczych. Wszystkie te urządzenia zintegrowane z systemem kontroli i zarządzania strumieniami multimedialnymi tworzą środowisko multimedialne, umożliwiające generowanie, przesyłanie oraz odbieranie danych A/V.

Sterowanie systemem jest realizowane za pomocą klienta z graficznym interfejsem użytkownika stworzonego w środowisku JAVA. Zapewnia on kontrolę nad poszczególnymi urządzeniami oraz pozwala sterować strumieniami przesyłanymi w systemie. Klient umożliwia także uzyskanie informacje na temat stanu zestawionych połączeń oraz własności wykorzystywanych urządzeń. Przejrzysta forma graficzna znacząco ułatwia obsługę oraz daje możliwość uzyskania potrzebnych informacji o funkcjonowaniu systemu.



  1. Directory: Crit2 -> papers

    Pobieranie 174.26 Kb.

    Share with your friends:
  1   2   3




©operacji.org 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna