25. Опишите классификацию и характеристики трафика различных сетевых услуг. Поставьте требования к технологиям и каналам связи мультисервисных сетей.

Классификация сетевых служб (услуг)

1) Интерактивные службы (те, что подразумевают обратные связи) включают в себя:

- диалоговые службы ( задержка сведена к минимуму);

-службы обмена сообщениями с накоплением;

- службы информационного поиска или службы по запросу.

2) Распределительные или дистрибутивные службы могут быть с управлением или без управления от пользователя.

Типы инфы, передаваемые с помощью сетевых служб

- движущиеся изображения и звук (видеотелефония, широкополосная видеоконференцсвязь, видеонаблюдение, IPTV);

- звук (многопрограммная передача звука, обычная и IP-телефония);

- данные (высокоскоростная передача цифровой инфы, передача сигналов телесигнализации, телеконтроль);

- документы;

Категории трафика в зависимости от задержки:

- трафик реального времени ( задержка <0,1 с)

- трафик транзакции (задержка до 1 с)

- трафик данных ( допустима любая задержка)

Основные характеристики трафика:

-значение трафика ( мгновенное, макс-е, пиковое, среднее и мин), бит/с;

- коэф пачечности трафика (пульсация)

- средняя длительность пикового трафика, с;

- средняя длительность сеанса связи, с;

- форматы элемента трафика;

- максим, сред, миним размеры пакета;

- интенсивность трафика запросов.

Рекомендации QoS для VoIp сервисов.

* Потери пакетов в магистралях спроектированных для предоставления VoIP сервиса высокого качества не должны превышать 0,25%.

* В соответствии с требованиями ITUG.114 односторонняя задержка не должна превышать 150 мс (в худшем случае 400 мс)

* Джиттер < 10мсек.

* На каждое соединение 21-106 kbps гарантированной приоритетной полосы пропускания.

Для трафика сигнализации требуется 150 bps гарантированной полосы пропускания.

Рекомендации QoS для интерактивного видео

* Потери должны быть <=1%.

* Однонаправленная задержка <=150мсек.; * Джиттер <=30мсек.

* Минимально гарантированная полоса пропускания (LLQ) должна быть равна размеру сессии видео конференции плюс 20%.

(например: сессия видео конференции в 384 kbps требует настройки 460 kbps полосы трафика гарантированного приоритета).

Рекомендации QoS для потокового видео

* Потери <2%

* Задержка <4-5мсек (в зависимости от возможностей буферизации видео приложений)

* Не существует значительных требований по колебанию задержки

* Требования по гарантиям полосы зависят от вида потока.

26. Опишите причины возникновения и способы минимизации избыточности мультимедийных сообщений. Дайте классификацию методов сжатия информации и опишите сферу их применения.

Каналы, по которым передается информация, практически никогда не бывают идеальными (каналами без помех). В них почти всегда присутствуют помехи. Отличие лишь в уровне помех и их спектральном составе. Помехи в каналах образуются по различным причинам, но результат воздействия их на передаваемую информацию всегда один – информация теряется (искажается).

Для предотвращения потерь информации в канале были придуманы избыточные коды. Преимущество избыточного кода в том, что при приеме его с искажением (количество искаженных символов зависит от степени избыточности и структуры кода) информация может быть восстановлена на приемнике. Однако вместе с тем избыточность влечёт за собой и увеличение общего объёма мультимедийных сообщений.

Причины возникновения избыточности:

1. Несовершенство алфавита кода (информационная избыточность):

• Разная вероятность символов;

• Корреляция символов;

• Несогласованность кодов.

Борьба с помехами с помощью методов кодирования без потерь информации.

2. Не информативность части данных (избыточность восприятия):

• Мелкие детали изображений;

• Не воспринимаемые частоты звука;

• Инертность органов восприятия.

Борьба предполагает сжатие с потерями элементов, которые неважны.

Для минимизации избыточности мультимедийных сообщений используют различные методы кодирования.

Способы сжатия (компрессии данных):

1. Сжатие без потерь:

• Энтропийное (оптимальное кодирование) кодирование (Хаффман, Шеннон-Фано).Здесь более вероятные символы кодируются менее короткими посылками, а менее вероятные – соответственно более длинными символами;

• Словарные методы;

• Арифметическое кодирование.Применяется эфективный код Хоффмена, который одновременно минимизирует все причины избыточности. В нём одновременно кодируется группа символов либо всё сообщение.В этом методе учитывается вероятность появления символов. Результат кодирования всего сообщения представляется одним числом либо парой чисел в интервале 0…1. Этот метод довольно эффективен с точки зрения степени сжатия, однако процесс кодирования/декодирования этим методом очень ресурсоёмкий.

2. Сжатие с потерями:

• Изменение базиса представления данных+отсечение;

• Использование моделей описания.

Для кодирования графики применяются дифференцированное кодирование (передаётся разность между соседними символами) и кодирование длин повторений.

В тех случаях, когда нет необходимости абсолютно точного соответствия между исходными и принятыми сообщениями. Эти коды основаны на кодировании линейных преобразований данных (FFT, DCT, Wavelet).

Идея этих методов кодирования состоит в том, что наиболее сильно воспринимаемые частоты кодируются более точно, а менее важные – менее точно, с некоторыми потерями.