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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