ИНФРАСТРУКТУРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБЪЕКТОВ ИНФРАСТРУКТУРА

ИНФРАСТРУКТУРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБЪЕКТОВ

. • ИНФРАСТРУКТУРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБЪЕКТОВ — это структура, по которой осуществляется транзит информации • Она включает в себя оборудование и технологии, позволяющие передавать данные от передатчиков до приемников.

Не случайно появился термин “супермагистраль информации” (information superhighways) • информационная супермагистраль (information superhighway) – огромная паутина высокоскоростных цифровых телекоммуникационных сетей, предоставляющих информационные, образовательные и развлекательные услуги компаниям и частным лицам.

• Для передачи и распределения действительно мультимедийной информации необходимо преодолеть многие технологические трудности. • Как мы знаем, мультимедийная продукция содержит различные составляющие: текст, звук, изображения, к которым нужно еще добавить высокий уровень интерактивности. • Для этого необходима специализированная инфраструктура.

для распространения объектов мультимедиа могут использоваться многочисленные технические носители. • Каналы связи (communications channels) – это линии связи, по которым одно сетевое устройство передает данные другому. Типы каналов связи: • Канал связи может использовать различные виды среды передачи данных: ▫ ▫ ▫ витую пару, коаксиальный кабель, волоконную оптику, радио- и инфракрасные волны, спутниковые линии связи.

В настоящее время в сетях телекоммуникаций для передачи сигнала эксплуатируются три основные категории : • симметрично-парные, • коаксиальные, • оптоволоконные кабели

Симметрично-парный кабель • Вита я па ра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Симметрично-парный кабель Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех.

• Сетевой коммутатор или свитч (от англ. Switch — переключатель) — устройство, предназначенное для обеспечения обмена данными между несколькими устройствами или узлами в рамках одной компьютерной сети. • Коммутаторы имеют несколько портов, к которым подключаются сетевые устройства: компьютеры, серверы, сетевые принтеры, другие коммутаторы

• В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины.

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку.

Устройство коаксиального кабеля 1 — внутренний проводник, 2 — изоляция (сплошной полиэтилен), 3 — внешний проводник, 4 — оболочка (светостабилизированный полиэтилен)

Коаксиальный кабель до недавнего времени был распространен наиболее широко, что связано с его • высокой помехозащищенностью (благодаря металлической оплетке), • а также более высокими, чем в случае витой пары, допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с) • и большими допустимыми расстояниями передачи (до километра и выше). • К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных излучений вовне.

Оптоволоконный кабельэто принципиально иной тип кабеля по сравнению с другими типами электрических и медных кабелей. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым.

• Главный его элемент - это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Оптическое волокно Опти ческое волокно — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Вну треннее отраже ние — явление отражения электромагнитных или звуковых волн от границы раздела двух сред при условии, что волна падает из среды, где скорость ее распространения меньше (в случае световых лучей это соответствует бо льшему показателю преломления).

Строение оптоволоконного кабеля 1 – центральный силовой элемент; 2 - гидрофобный заполнитель; 3 - оптическое волокно; 4 - оболочка оптоволоконного модуля; 5 - стальная гофрированная лента; 6 - защитная оболочка. В центре кабеля находится капроновый или стальной трос, являющийся силовым элементом кабеля и защищающий его резких изгибов и растяжения.

преимущества Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно, так как это требует нарушения целостности кабеля.

• Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом.

недостатки • Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки. Самый главный из них - высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме).

недостатки • Хотя оптоволоконные кабели и допускают разветвление сигналов (для этого выпускаются специальные разветвители на 2 -8 каналов), как правило, их используют для передачи. Ведь любое разветвление неизбежно сильно ослабляет световой сигнал, и если разветвлений будет много, то свет может просто не дойти до конца сети. • Оптоволоконный кабель менее прочен, чем электрический, и менее гибкий (типичная величина допустимого радиуса изгиба составляет около 10 -20 см). • Чувствителен он и к ионизирующим излучениям, из-за которых снижается прозрачность стекловолокна, то есть увеличивается затухание сигнала. Чувствителен он также к резким перепадам температуры, в результате которых стекловолокно может треснуть. В настоящее времы выпускаются оптические кабели из радиационно стойкого стекла (стоят они, естественно, дороже). • Оптоволоконные кабели чувствительны также к механическим воздействиям (удары, ультразвук) - так называемый микрофонный эффект. Для его уменьшения используют мягкие звукопоглощающие оболочки.

Радиорелейные сети Башня радиорелейной связи • Радиорелейная связь - радиосвязь по линии, образованной цепочкой приемо-передающих (ретрансляционных) радиостанций. • Эта технология основывается на использовании электромагнитных колебаний или, иначе говоря, радиоволн.

• Антенны станций линии радиорелейной связи устанавливают на мачтах (башнях) высотой 70 -100 м; • антенны соседних станций обычно находятся в пределах прямой видимости (на равнине 40 -50 км) • Осуществляется обычно на деци- и сантиметровых волнах.

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Принцип радиорелейной связи заключается в создании системы ретрансляционных станций, расположенных на расстоянии, обеспечивающем устойчивую работу.

ПРИЕМУЩЕСТВА • Радиорелейные линии связи требуют меньше затрат и времени на развертывание, • они могут быть проложены оперативно в сложных географических условиях. • наиболее эффективны при развертывании цифровых сетей в больших городах и индустриальных зонах.

Спутниковая связь • Спу тниковая свя зь — один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. • Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными. Спутник связи Syncom-1

• Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от десятков до сотен тысяч км).

• Так как зона его видимости в этом случае — почти половина Земного шара, то необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает — в большинстве случаев достаточно и одного.

Недостатки спутниковой связи • Слабая помехозащищённость • Влияние атмосферы • Задержка распространения сигнала • Влияние солнечной интерференции

Беспроводные технологии в сетях передачи данных Технология Wi-Fi В Wi-Fi сетях выделяют точки доступа и клиентов. Точка доступа – приемно-передающее устройство, подсоединенное к проводному (главному) сегменту ЛВС. Точка доступа Каждая точка доступа имеет свой идентификатор сети (Service Set Identifier, SSID), назначаемый системным администратором и играющий роль пароля при попытке устройств установить соединение

Способ доставки информации

Коммуникация подразумевает соединение/ рассоединение двух линий, входящих в сеть, при котором передаваемый сигнал может быть точно передан конкретному адресату. • Круговая или пространственная коммутация • Сигнализирующие технологии • Коммутация “пакетами данных”

Круговая или пространственная коммутация • Основной задачей первых операторов телекоммуникаций было обеспечить быстрое и качественное соединение между двумя точками, обменивающимися информацией в аналоговой форме (например, телефонный разговор). • Коммутация устанавливала физическую связь между точкой А и точкой В. Иные пользователи сети не могут в данный момент получать или передавать информацию линии.

Сигнализирующие технологии • “Технологии сигнализации” призваны обеспечить возможность диалога различным элементам коммуникационной сети. • Суть “технологий сигнализации” состоит в том, что в информационные потоки “подмешиваются” данные с характеристиками адресов потребителей информации.

Коммутация “пакетами данных” • цифровой сигнал можно разделить на автономные “пакеты”, включающие фрагменты информации среднего размера (в основном от 50 до 250 байт), каждый из которых может быть передан различными путями. • Структура этого фрагмента включает в себя информацию, обеспечивающую его идентификацию, адрес, шифр контроля ошибок. • Эти пакеты передаются независимо друг от друга, но ближайший к приемному терминалу коммутатор восстанавливает информацию в том порядке, в котором она была до передачи по сетям. • Пакеты доносят информацию более качественно и точно, т. к. содержат при себе не только адреса, но и коды распознавания и исправления ошибок.

Видеография • Видеография — это “способ телекоммуникаций, позволяющий представить цифровые, буквенные или графические сведения на видеоэкране”. • Видеотекс — “интерактивная видеография” при которой пользователь может пересылать запросы и получать на них ответы по телефонной сети. .

ВИДЕОТЕКС • ВИДЕОТЕКС (videotex) - система доступа к автоматизированным базам данных на основе использования телефонных каналов, телевизионных приемников и клавиатуры. • Эти устройства в сочетании позволяют создавать локальные терминалы, или абонентские пункты, имеющие доступ к коммерческим автоматизированным базам данных как по физическим каналам связи, так и посредством искусственных спутников земли.

ВИДЕОТЕКС • ВИДЕОТЕКС сочетает в себе черты телевидения, телефонной связи и вычислительной техники. • Характерными признаками системы видеотекс являются ▫ наличие у абонента ТВ приемника, ▫ Передача абоненту информации от удаленного банка данных (компьютера), в котором осуществляются подготовка и хранение данных • применение в качестве систем связи между банком данных и абонентом радиоканала, телеграфного или ТВ кабеля, волоконнооптической линии.

“видеотекс” и “телетекст” — две различные системы видеографии. • Телетекст передается совместно с телепрограммами теми же телерадиопередатчиками. • Видеотекс распространяется по телефонным сетям.

Аудиотекс • • • Технически аудиотекс состоит из голосового сервера, как правило, интерактивного, соединенного с сетями телекоммуникаций. Аудиотекс — мономедийное средство интерактивной коммуникации. В качестве носителя информации используется только звук. Голосовой сервер способен передавать звуковые послания либо предварительно записанные, либо созданные в процессе голосового синтеза, в индивидуальной манере и большому количеству потребителей одновременно. Компьютер может управляться с помощью клавиатуры телефона или даже голосом.

Телематика • Телематика (Telematic) — группа обслуживающих технологий, имеющая характеристики информатики, с одной стороны, и обычных телеграфии и телефонии с другой. • Телематика объединяет такие услуги как телекс, видеографию, факс, телетревогу и т. д.

Сети телекоммуникаций • Одной из основных характеристик телекоммуникационной сети является предоставление возможности получения необходимой информации. • Следует иметь в виду, что качество полученной информации (объем, достоверность, актуализация) зависит часто не от компьютерной сети, а от владельца информационной продукции. • Необходимо отметить также проблему качества баз данных и информационно-поисковых систем.

Мультимедийные тех гии

Понятие мультимедиа • Мультимедиа - это собирательное понятие для различных компьютерных технологий, которые позволяют совместить для отображения результат обработки данных несколько информационных сред, таких как текст, графика, видео, фотография, движущиеся образы (анимация), звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.

Аппаратные средства мультимедиа • высокопроизводительный процессор, • большая оперативная память, • один или несколько высокоскоростных жёстких дисков большой ёмкости, • мощный адаптер трёхмерной графики, • адаптер захвата и обработки видеосигнала, • звуковой адаптер с широкочастотными характеристиками • внешние порты USB для подключения необходимой внешней аппаратуры • высококачественный монитор с большим экраном и сложной акустической системой и т. д. . например. состав такого центра может быть дополнен мультимедийным проектором или плазменным экраном большого размера.

Программные средства мультимедиа. 1. 2. 3. 4. 5. профессиональных графических редакторов(Corel Draw, Adobe Illustrator, Adobe Photoshop и др. ); программ видеомонтажа(Adobe Premier и др. ), позволяющих манипулировать с сегментами видеоряда и звуковыми фрагментами, накладывать и деформировать их; редактор звуковых файлов(Sound Forge, Cakewalk ), позволяющих вырезать или вставлять звуковые блоки, смешивать звуки, добавлять эхо и другие акустические эффекты; Web-редактор (Macromedia Flash, Macromedia Dream weaver и др. ) для создания гипермедийной среды навигации по приложению; различных музыкальных редакторов; средств создания программных продуктов (Delphi, C++, Java, Perl и др. ).

Телевизионный приём • Телевизионный приём- вывод телевизионных трансляций на монитор компьютера на фоне работы других программ.

Видеозахват • Видеозахват - «захват» фрагментов видеоряда и сопровождающего звука с записью результата в файл с целью повторного просмотра или последующего монтажа.

Анимация • Анимация- создание и воспроизведение последовательности изображений. Результат может быть записан в файл для повторного просмотра или последующего монтажа с другим видеорядом.

Аналоговый— сигнал • Аналоговый— сигнал, который представляет собой данные, соответствующие по форме величине физического содержания (определение, которое противопоставляется цифровому; когда информация кодируется рядом цифр)

Цифровой • Цифровой (Digital, numeric) — в отличие от аналогового, речь идет о представлении данных или физических величин в виде бинарных элементов (0 или 1). • Цифровой язык подходит к информатическим системам. Можно шифровать в цифровой форме изображение или звук и затем преобразовывать их с помощью компьютерных программ. • Нумеризация (оцифровка) (to digitize) — представление сигнала (характеристики, изображения, импульса и т. д. ) в цифровой форме. Состоит в превращении аналогового сигнала в сигнал цифровой (бинарные элементы 0 или 1). Цифровой сигнал упрощает его передачу (сигнал менее чувствителен к искажениям, помехам и шумам, дает возможности компрессии данных).

Компрессия / декомпрессия • Компрессия / декомпрессия (Compression / decompression) — основывается на алгоритмах, которые определяют излишнюю информацию, сравнивают с эквивалентной информацией, иногда ценой потери качества. • Наиболее известные нормы — JPEG для неподвижных изображений и MPEG — для видео. • DVI (Digital Video Interactive) — цифровая технология компрессиидекомпрессии двигающихся изображений и звука. Разрабатывается Intel в сотрудничестве с IBM.