Nazorat savollari
1. Raqamli keng polosali tarmoqlarning ekspluatasiya jarayonining asosiy
talablari qanday?
2. Raqamli keng polosali tarmoqlarining texnik echimlari qanday?
3. ADSL
asosida
keng
polosali
tarmoqlarning
qurilishi
va
ekspluatatsiyasining u‘ziga hosligi qanday?
4. VDSL texnologiyasi asosida qurilgan tarmoqlarning ekspluatasiyasini
tushundiring.
5. Optik keng polosali kirish tarmoqlarini texnik ekspluatatsiyasi jarayoni
qanday?
6. Optik tarmoqlarni qurishda texnika xavfsizligi qoidalari qanday?
189
III-BOB. MULTIMЕDIALI ALOQA TARMOQLARIGA TEXNIK
XIZMAT KO`RSATISH
3.1. Multimediali trafikning umumiy tavsiflari
Multimedia, multi – ko‗p, media — muhit deb tarjima qilinadi.
Multimedia, turli (matn, grafika, rasm, tovush, animatsiya, video)
ko‗rinishdagi axborot bilan bog‗liq. Bunda ma‘lumot turli axborot
tashuvchilarda mavjud bo‗lishi mumkin (magnit va optik disklar).
Multimedia – texnologiyalarining asosiy maqsadi – tovush, video,
animatsiya va boshqa vizual effektlar bilan ta‘minlangan dasturiy
mahsulotlarni yaratishdan iboratdir.
1945 yilda amerikalik olim Vanniver Bush ―MEMEX‖ nomli
xotirani tashkil qilish g‗oyasini taklif qilgan, bu esa multimedia
texnologiyalarini rivojlanishining g‗oyaviy sababi bo‗ldi. ―MEMEX‖
nomli xotiraning asosiy g‗oyasi shundan iboratki, axborot belgilar,
raqamlar, indekslar yoki alfabit tartibi bo‗yicha emas, balki mazmuniga
qarab qidiriladi. ―MEMEX‖ nomli xotira asosida gipermatn va gipermedia
tizimlari yaratilgan.
Gipermatn - bu matnli ma‘lumotlar bilan ishlash tizimi. Gipermedia -
bu grafika, tovush, video va animatsiya bilan birgalikda ishlash tizimi
hisoblanadi. Gipermatn va gipermedia tizimlarining birgalikdagi
rivojlanishi multimedia yo‗nalishini kelib chiqishiga olib keldi.
80 – yillar oxirida amerikalik kompyuter mutaxassisi Bill Geyts
―National Art Gallery of London‖ - ―Londonning milliy san‘at galereyasi‖
nomli dasturiy mahsulotni yaratgan. Bunda multimedia dasturini
yaratishda turli muhitlardan – tasvir, tovush, animatsiya, gipermatn va
gipermedia tizimlaridan foydalanilgan.
Multimedia texnologiyalarining asosiy afzalliklari va xususiyatlariga
quyidagilar kiradi:
- bitta axborot tashuvchida katta hajmli turli ma‘lumotlarni saqlash
imkoniyati (20 ta tomga yaqin matnlar, 2000 va undan ham ko‗p yuqori
sifatli tasvirlar, 30–45 minutli video yozuvlar, 7 soatga teng tovush
ma‘lumotlari);
- ekranda tasvirni yoki uning ayrim fragmentlarini kattalashtirish
imkoniyati (―lupa‖ rejimi). Tasvirning sifatini saqlab qolgan holda 20
marotabagacha kattalashtirish mumkin. Bu imkoniyatdan tarixiy xujjatlar
va san‘at asarlarini taqdimot qilganda foydalanish mumkin;
190
- tasvirlarni taqqoslash va turli dasturiy vositalar yordamida ularni
qayta ishlash;
- matnlar yoki turli ko‗rgazmali materiallarda kerakli joylarni
belgilash va ular yordamida boshqa tushuntiruvchi ma‘lumotga ega bo‗lish
(gipermedia va gipermatn texnologiyasi);
- Internet global tarmog‗iga ulanish imkoniyati.
Uzatish nuqtai nazaridan multimedia haqiqiy vaqtda uzatiladigan
(Real Time–RT) yoki haqiqiy vaqtda uzatilmaydigan (Non Real Time–
NRT) sinflarga bo‗linishi mumkin. Birinchi turdagi multimedia (RT),
paketlarni kechikishiga cheklashlarni talab etadi, xuddi shu vaqtda
multimedianing ikkinchi turi (masalan matn va tasvir) bunday
cheklashlarni talab etmaydi, lekin ularni uzatishda xatoliklar paydo
bo‗lmasligi uchun qat‘iy cheklashlarga ega.
Multimediali ma‘lumotlarni uzatishda xatoliklarni nazorat qilish
uchun ikkita asosiy yondashushlar mavjud. Birinchi yondashish, yo‗qolgan
yoki shikastlangan paketlarni uzatishda avtomatik takrorlashga (Automatic
Retransmission reQuest – ARQ) asoslangan. Bu yondashish transport
sathidagi TCP (Transport Control Protocol) protokolida TCP/IP protokoli
stekida qo‗llaniladi. NRT-axborotni xatolarsiz uzatishni talab qiluvchi
ilova, odatda aynan shu protokolni talab etadi.
Ikkinchi yondashishda (Forward Error Correction – FEC), paketlarni
qayta uzatmasdan xatoliklarni aniqlash va to‗g‗rilash imkonini beruvchi
ortiqcha axborotlar uzatiladi. Bunday yondashuv TCP/IP protokolining shu
stekida transport sathining boshqa protokoli UDP (User Datagram
Protocol) da qo‗llaniladi. Multimediali ma‘lumotlarni almashuvchi,
xatoliklarga yo‗l qo‗yuvchi (RT kabi NRT da ham) ilova, odatda
paketlarni takroran uzatishda vaqt yo‗qotishlarini oldini olish uchun UDP
ni qo‗llaydi.
RT - multimediali ma‘lumotlarni diskret yoki uzluksiz oqim bilan
uzatilishiga bog‗liq ravishda diskret (Discrete media – DM) va uzluksiz
(Continuous media – CM) multimediaga bo‗linadi. O‗z navbatida SM
xatoliklarga ruxsat beradigan va xatoliklarga ruxsat bermaydigan turlarga
bo‗linishi mumkin. Birinchi turdagi RT-multimediaga misol qilib ovozli
va videokonferensiyalarni o‗tkazishda qo‗llaniladigan ovozli va video
oqimlarni olish mumkin. Ikkinchi turdagi RT-multimediaga misol qilib esa
olisdagi kompyutyerda ishga tushirilgan ilovani tushunish mumkin.
Quyidagi
bo‗limlarda
multimedianing
turlari
va
ularning
xarakteristikalari, o‗tkazish qobiliyati, ruxsat etiladigan xatoliklar va real
vaqt rejimining o‗ziga xos xususiyatlari keltirilgan.
191
Matn boshqa multimedia turlaridan eng ommaviysi hisoblanadi. U
Internet tarmog‗ida turli shakllar, shu jumladan turli uzatish protokollarini
FTP (File Transfer Protocol: ikkilik va ASCII - fayllarni uzatish uchun),
HTTP (Hyper Text Transfer Protocol: HTML - sahifalarni uzatish uchun)
yoki SMTP (Simple Mail Transfer Protocol: pochta xabarlarini almashlash
uchun) qo‗llaydigan fayllar yoki xabarlar orqali ifodalanadi. Matn ikkilik
ko‗rinishda 7 - bitli US-ASCII, 8 - bitli ISO-8859, 16 - bitli Unicode yoki
32 - bitli ISO 10646 kodlash jadvallarida, qo‗llaniladigan til va davlatga
bog‗liq ravishda ifodalanadi. Matnli ma‘lumotlar uchun o‗tkazish
qobiliyatiga talablar asosan uning o‗lchamiga bog‗liq bo‗ladi, ya‘ni
axborotlarni siqishni turli sxemalari qo‗llanilganda jiddiy kamayishi
mumkin (1.1-jadvalda).
Matnni uzatishda ruxsat etiladigan xatoliklar darajasiga talablar
asosan qo‗llaniladigan ilovalarga bog‗liq bo‗ladi. Matnli fayllarni
uzatadigan ilovalar xatoliklar to‗liq bo‗lmasligini talab qiladi va TCP
protokolini qo‗llaydi. Boshqa ilovalar xatolikli ma‘lumotlarni qandaydir
foiziga ruxsat etishi mumkin va UDP protokolini qo‗llaydi.
1.1-jadval
Matnni siqish usullari
Siqish usuli
Izohlar
Shennon-
Fano kodlashi
Yuqori paydo bo‗lish ehtimolligiga ega simvollar
qisqaroq kodli so‗zlarga almashtiriladi
Xaufman
kodlashi
Yuqoridagidek
LZW
Simvollar qatorini yagona kod bilan almashtirish. Matnni
tahlil qilish bajarilmaydi. Buning o‗rniga simvollarni har
bir yangi qatori qatorlar jadvaliga qo‗shiladi.
Unix-siqish
Kengayadigan lug‗atli LZW qo‗llaniladi. Dastlab lug‗at
512 elementlardan iborat bo‗ladi va zarurat bo‗lganida
ikkilantiriladi
Faqat matn bilan ishlaydigan ilovalar real vaqtda uzatish bilan
bog‗liq bo‗lgan cheklashlarga ega emas. Shu bilan bir vaqtda, uzatiladigan
uzluksiz xabarlar oqimi, ularni uzatishda kechikishlar qiymatiga sezilarli
cheklashlarni qo‗yadi.
Tovushli ma‘lumotlarni diskretlash (sampling) va kvantlashni
(quantization) qo‗llash bilan raqamli shaklga o‗zgartirilgan ma‘lumotlar
hisoblanadi. Raqamlashtirilgan tovush signali tarmoq bo‗ylab diskret
192
paketlar oqimi sifatida uzatiladi. Tarmoqning o‗tkazish qobiliyatiga
talablar tovushning tavsifiga bog‗liq. Masalan, telefon bo‗yicha tovush 12
dan 8 bitgacha axborotlarni yo‗qotishli siqiladi. Bu uzatish tezligini 96 dan
64 Kbit/s gacha kamaytiradi. 1.2-jadvalda tovush fayllari uchun siqishni
ayrim sxemalari ko‗rsatilgan.
Tovushli ma‘lumotlar uzatish jarayonidagi xatoliklarni bo‗lishiga
qat‘iy talablarni qo‗ymaydi. 1...2 % paketlarning yo‗qotilishi uning
sifatiga deyarli ta‘sir qilmaydi. Bugungi kunda tovushni uzatishda
qo‗llaniladigan ko‗plab multimediali ilovalar, yo‗qotilgan paketlarni
takroran kiritish mexanizmiga ega.
Tovush uchun real vaqt talablari qatnashuvchi tomonlarning
kutiladigan interaktivlik darajasi bilan qat‘iy bog‗langan. Ikki tomonlama
o‗zaro ta‘sirlashishni ko‗zda tutadigan Internet-telefoniya kabi ayrim
ilovalar yuqori interaktivlik darajasiga va qisqa chaqiriq vaqtlariga ega. Bu
holda ma‘qul tovush sifatini ta‘minlash uchun paketlarning kechikishiga
qat‘iy talablar qo‗yiladi. Bunday multimedia turini qo‗llaydigan ilovalar
haqiqiy vaqt rejimiga bog‗liq (Real-Time Intolerant - RTI) ilovalar
deyiladi. Ko‗plab RTI - ilovalarda 200 ms dan ortiq bo‗lmagan
kechikishga ruxsat etiladi.
1.2-jadval
Tovushni siqish usullari
Tovush kodeki
Qo‗llanilishi
Tezligi
(Kbit/s)
Impuls kodli modulyatsiya
(G.711)
Tor polosali nutq (300-3300
Hz)
64
GSM
Shuning o‗zi
13
CS-ACELP (G.729)
»
8
G.723.3
»
6,4 va 5,3
Adaptiv differensial impuls
kodli modulyatsiya (G.726)
»
32
SBC (G.722)
Keng polosali nutq (50-7000
Hz)
48/56/64
MPEG layer III (MP3)
CD sifatli keng polosali
nutq (10-22 KHz)
128.112
Grafika va animatsiya. Bu guruhga ham statik raqamli tasvirlar, ham
flash-taqdimotlar kabi dinamik tasvirlar kiradi. Siqilmagan raqamli tasvir
piksellar massividan tashkil topgan, bu yyerda har bir piksel o‗z
193
parametrlari bilan xotirada ma‘lum bitlar miqdorida saqlanadi. Matnga
qaraganda raqamli tasvir ancha katta xotirani talab qiladi. Masalan, 4
o‗lchamli tasvir 480 ekranni 640 piksellarga ruxsat etishida 6 dyumga va
24-bitli rangda bir megabayt atrofidagi xotirani talab qiladi. Bunday
tasvirni tarmoq bo‗ylab 56,6 Kbit/s tezlikda uzatish taxminan ikki minutni
egallaydi. Agar tasvir 10 martagacha siqilsa, 100 Kbayt atrofidagi xotira
talab qilinadi va uzatish taxminan 14 sekundni egallaydi. Siqishni ayrim
ommaviy sxemalari 1.3-jadvalda keltirilgan.
Ko‗plab zamonaviy siqish sxemalari o‗sish xarakteriga ega, bu
kommunikatsiya tarmoqlari bo‗yicha tasvirlarni uzatishda juda muhimdir.
Bunday tasvir olinganida foydalanuvchi dastlab past sifatli variantni
ko‗radi, keyin u asta-sekin yaxshilanadi. Odatda u haqda umumiy
tasavvurni olish uchun 5...10% tasvirni olish yetarli bo‗ladi. Tasvirlar
qandaydir uzatish xatoliklari darajasiga bog‗liq, shuning uchun
yo‗qotilgan ma‘lumotlarni qayta tiklash mumkin. Bundan tashqari, ular
haqiqiy vaqtda uzatishga cheklashlarni qo‗ymaydi.
1.3-jadval
Tasvirni siqish usullari
Siqish usuli
Izohlar
Graphics
Interchange
Format (GIF)
256 tagacha ranglarni qo‗llaydi. LZWni (Lempel-Ziv-
Welch)
ishlatadi.
Animatsiyali
ma‘lumotlarni
yo‗qotishsiz siqish
Portable
Network
Graphics
(PNG)
Istalgan sondagi ranglar qo‗llanadi. Siqiladigan bloklarni
adaptiv
filtrli
zlib
siqish
sxemasi
qo‗llaniladi.
Ma‘lumotlar yo‗qotishli va animatsiya qo‗llanilmaydigan
sxema.
Joint
Photographic
Experts
Group (JPEG)
Ko‗p sonli rangli tuslarga (yoki kul rang tusli) ega oq-
qora va rangli fotosuratlarni siqish uchun eng yaxshi
tarzda to‗g‗ri keladi. Siqishning bu standarti Xaufman
kodi bo‗yicha va tasvir bloklari koeffitsientlarini diskret
kosinusli o‗zgartirish jarayonida turkumlar uzunliklari
kodlarini
qo‗llashga
asoslanadi.
Siqish
natijasida
ma‘lumotlarni yo‗qotilishi yuz beradi. Standart JPEG satr
oralatib yoyishga ruxsat etmaydi, lekin u progressiv
format (Progressive JPEG) qo‗llaydi. Progressive JPEG
tasvirning yirik bloklarini keyingi ularni detallashtirish
bilan boshlaydi.
194
JPEG-2000
Tasvirlarning keng spektri uchun to‗g‗ri keladi, shuning
uchun
portativ
raqamli
kameralarda
ishlatiladi.
Ma‘lumotlarni bloklarda emas, balki ma‘lumotlar
oqimida saqlaydigan veyvletlarga (wavelet) asoslangan
joriy etilgan texnikani qo‗llaydi. Bu sxema ma‘lumotlarni
masshtablanadigan yo‗qolishiga ham olib keladi.
JPEG-LS
Bitta tonli tasvirlar uchun to‗g‗ri keladi. Sxema HP da
ishlab chiqilgan LOCO-I (Low Complexity LOssless
Compression for Images) algoritmiga asoslangan. Bu
ma‘lumotlarni yo‗qotishsiz yoki deyarli yo‗qotishsiz
sxema.
Joint Bi-level
Image
Experts
Group (JBIG)
Oq-qora tasvirlar uchun to‗g‗ri keladi. Ma‘lumotlarni
yo‗qotishsiz ko‗p tomonlama arifmetik kodlash sxemasi
qo‗llaniladi.
Video odatda sekundiga 24 yoki 30 kadrlar ma‘lum tezlikda
ko‗rsatiladigan kadrlarning ketma-ketligi hisoblanadi. Raqamli video,
raqamlashtirilgan ovoz kabi tarmoq bo‗yicha diskret paketlar oqimida
uzatiladi.
1.4-jadval
Videoni siqish usullari
Siqish
usuli
Izohlar
MPEG-I CD-ROM ga (CD-I va CD-Video formatlari) yozish uchun
VCRNTSC (352 x 240) formatdagi va 1,2 Mbit/s uzatish
tezligidagi siqish uchun qo‗llaniladi.
MPEG-II Audio va videoni kodlash uchun umumiyroq standart. Uzatish
rejimida xatoliklardan himoyalashni qo‗llaydi. DVB va High
Definition Television (HDTV) uzatish sifatidagi siqishni
qo‗llaydi. MPEG-2, 4 ta variantdagi ruxsat etishni qo‗llaydi:
past (low) (352x240), asosiy (main) (720x480), yuqori - 1440
(high-1440) (1440x1152) va yuqori (high) (1920x1080).
Ma‘lumotlarni uzatish tezligi 3...100 Mbit/s intervalda bo‗ladi
MPEG-
IV
Past o‗tkazish qobiliyatli tarmoqlar (64 Kbit/s) uchun siqishni
qo‗llaydi. Bu format multimedianing barcha komponentlarini
bir xil yaxshi siqadi
| 