Μετάδοση Πολυμεσικών Υπηρεσιών Ψηφιακή Τηλεόραση

Transcript

1 Χειμερινό Εξάμηνο Μετάδοση Πολυμεσικών Υπηρεσιών Ψηφιακή Τηλεόραση 1 η Παρουσίαση : Γενικά στοιχεία - Εισαγωγή Διδάσκων: Γιάννης Ντόκας

2 Περιγραφή μαθήματος Διδάσκων: Ιωάννης Ντόκας Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας: 3 Θεωρία και Φροντιστηριακές Ασκήσεις Εξάμηνο Σπουδών: 7o Διδακτικές Μονάδες : 5 2

3 Περιγραφή μαθήματος Ώρες διδασκαλίας: Τετάρτη 17:00 20:00 Στοιχεία επικοινωνίας: 3

4 Στόχοι μαθήματος Ανάλυση των τεχνολογιών πολυμέσων και των απαιτήσεών τους για την αποδοτική μετάδοσή τους μέσω σύγχρονων δικτυακών υποδομών Περιγραφή και ανάλυση των επιμέρους βασικών υποσυστημάτων της ψηφιακής τηλεόρασης (set top boxes, middleware, conditional access and head-end systems) και παρουσίαση κάποιων εφαρμογών 4

5 Συγγράμματα Fred Halshall, Multimedia Communications: Applications, Networks, Protocols and Standards, Addison Wesley, ISBN Πολυμέσα: Θεωρία και πράξη, Ralf Steinmetz and Klara Nahrstedt, εκδ. Γκιούρδας Γ. Ξυλωμένος, «Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες», ISBN: , εκδόσεις Κλειδάριθμος 5

6 Συγγράμματα 6 Artur Lugmayr, Digital Interactive TV and Metadata: Future Broadcast Multimedia, ISBN Herve Benoit, Digital Television: MPEG-1, MPEG-2 and Principles of the DVB System, Second Edition, ISBN Michael Robin, Michel Poulin, Digital Television Fundamentals, ISBN Margherita Pagani, Multimedia and Interactive Digital TV: Managing the Opportunities Created by Digital Convergence, ISBN

7 Περιγραφή μαθήματος Σύνοψη Περιεχόμενα (Μετάδοση Πολυμεσικών Εφαρμογών) Επικοινωνίες πολυμέσων στο Internet και σε ασύρματα δίκτυα Βασικές αρχές μετάδοσης υπηρεσιών multimedia Πρωτόκολλα μεταφοράs multimedia περιεχομένου (RTP, SCTP, SDP), πρωτόκολλα έναρξης υπηρεσιών multimedia (Η.323, SIP, RTSP), Θέματα συγχρονισμού υπηρεσιών multimedia Multimedia Multicasting streaming audio and video video on demand 7

8 Περιγραφή μαθήματος Σύνοψη Περιεχόμενα (Μετάδοση Πολυμεσικών Εφαρμογών) Δίκτυα Διανομής Περιεχομένου (caching, proxies, dns redirection, overlay models, storage, application level multicast/content distribution) Μετάδοση πολυμεσικού υλικού σε Ασύρματα Δίκτυα Peer-to-Peer Αρχιτεκτονικές 8

9 Περιγραφή μαθήματος Σύνοψη Περιεχόμενα (Ψηφιακή Τηλεόραση) Βασικές αρχές Τηλεόρασης Έγχρωμη τηλεόραση Εισαγωγή, στοιχεία χρωματομετρίας Συστήματα και πρότυπα έγχρωμης τηλεόρασης [NTSC, PAL, SECAM] Ψηφιακή κωδικοποίηση / συμπίεση εικόνων και video Αλγόριθμοι κωδικοποίησης / συμπίεσης Τυποποίηση ψηφιακού video - οργανισμοί, πρότυπα Τα πρότυπα JPEG, H.261, MPEG για την ψηφιακή κωδικοποίηση εικόνων και video 9

10 Περιγραφή μαθήματος Σύνοψη Περιεχόμενα (Ψηφιακή Τηλεόραση) Τα πρότυπα ATSC (USA) και DVB (Ευρώπη, Αυστραλία) για την Ψηφιακή Τηλεόραση Γενική δομή συστήματος Ψηφιακής Τηλεόρασης Συστήματα μετάδοσης: επίγεια, δορυφορικά, καλωδιακά Δορυφορική Ψηφιακή Τηλεόραση Αλληλοεπιδραστική Τηλεόραση Τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά Απαιτήσεις Παραδείγματα εφαρμογών 10

11 Εργασίες και Βαθμολόγηση Τελική εξέταση (50%) Παρουσίαση Εργασίας (50%) 11

12 Εισαγωγή Ετυμολογία Multi: προέρχεται από τη λατινική λέξη multus : πολυάριθμος Media: ο πληθυντικός της λατινικής λέξης medium που σημαίνει μέσα Multimedia: πολλαπλοί μεσολαβητές 12

13 Εισαγωγή Ετυμολογία Multi: προέρχεται από τη λατινική λέξη multus : πολυάριθμος Media: ο πληθυντικός της λατινικής λέξης medium που σημαίνει μέσα Multimedia: πολλαπλοί μεσολαβητές 13

14 Ορισμοί (1) 14 Συνύπαρξη και τη χρήση περισσότερων των δύο βασικών μέσων αναπαράστασης της πληροφορίας, κείμενο, ο ήχος, η εικόνα, η κινούμενη εικόνα και το βίντεο, τα οποία συνδυάζονται με κανόνες της αισθητικής, της ψυχολογίας και γενικώς της ανθρώπινης συμπεριφοράς Ψηφιακά Πολυμέσα: ο τομέας που ασχολείται με την ελεγχόμενη από υπολογιστή ολοκλήρωση κειμένου, γραφικών, ακίνητης και κινούμενης εικόνας, animation, ήχου, και οποιουδήποτε άλλου μέσου ψηφιακής αναπαράστασης, αποθήκευσης, μετάδοσης και επεξεργασίας της πληροφορίας

15 Ορισμοί (2) Multimedia is media that uses multiple forms of information content and information processing (e.g. text, audio, graphics, animation, video, interactivity) to inform or entertain the (user) audience. Multimedia also refers to the use of (but not limited to) electronic media to store and experience multimedia content. The word 'multimedia' is also a pleonasm as media is the plural of medium, hence it is a double plural 15

16 Ορισμοί (2) Multimedia is media that uses multiple forms of information content and information processing (e.g. text, audio, graphics, animation, video, interactivity) to inform or entertain the (user) audience. Multimedia also refers to the use of (but not limited to) electronic media to store and experience multimedia content. The word 'multimedia' is also a pleonasm as media is the plural of medium, hence it is a double plural 16

17 Χαρακτηρισμοί των μέσων (1) Διάφορες όψεις των μέσων Μέσα αντίληψης (των ανθρώπων) Όραση και ακοή Αφή Γεύση και οσμή Μέσα αναπαράστασης (των πληροφοριών) Κώδικας ASCII Κωδικοποίηση WAV Πρότυπο JPEG Πρότυπο MPEG Μέσα παρουσίασης (των πληροφοριών) Έξοδος: χαρτί, οθόνη και ηχεία Είσοδος: ποντίκι, κάμερα και μικρόφωνο 17

18 Χαρακτηρισμοί των μέσων (2) Διαστάσεις αναπαράστασης Διαστάσεις χώρου Διάσταση χρόνου Διακριτά μέσα Κείμενο και γραφικά Ακολουθία διακριτών ή συνεχών στοιχείων Xρονική συνισταμένη Συνεχή μέσα Ήχος και βίντεο Μεταβολή μέσου σε σχέση με το χρόνο Συγκεκριμένος ρυθμός παρουσίασης Συγχρονισμός με άλλα μέσα 18

19 Χαρακτηρισμοί των μέσων (2) 19

20 Τρόπος Διανομής Αυτόνομα Πολυμέσα Οπτικοί Δίσκοι (CD-ROM) Digital Versatile (DVD) Δικτυακά Πολυμέσα Συνδυασμός Αυτονόμων και Δικτυακών Πολυμέσων (info kiosks) 20

21 Κριτήρια Επιλογής Διανομής Η ταχύτητα (π.χ. βίντεο, εικόνες απαιτούν υψηλές ταχύτητες) Η αποθηκευτική ικανότητα (βίντεο, ήχος, γραφικά + λογισμικό απαιτούν μεγάλο χώρο) Το κοινό Η επανεγγραψιμότητα Το κόστος 21

22 Κριτήρια Επιλογής Διανομής Η ταχύτητα (π.χ. βίντεο, εικόνες απαιτούν υψηλές ταχύτητες) Η αποθηκευτική ικανότητα (βίντεο, ήχος, γραφικά + λογισμικό απαιτούν μεγάλο χώρο) Το κοινό Η επανεγγραψιμότητα Το κόστος 22

23 Κριτήρια Επιλογής Διανομής Η ταχύτητα (π.χ. βίντεο, εικόνες απαιτούν υψηλές ταχύτητες) Η αποθηκευτική ικανότητα (βίντεο, ήχος, γραφικά + λογισμικό απαιτούν μεγάλο χώρο) Το κοινό Η επανεγγραψιμότητα Το κόστος 23

24 Δικτυακά Πολυμέσα (1) Αποθηκεύεται σε ένα εξυπηρετητή (server) ή σε κάποιο άλλου τύπου αποθηκευτικό μέσο και προσφέρεται μέσω δικτύου (χρήση τεχνικών συμπίεσης). Πραγματικού χρόνου σύνδεσης (on line) σε εκπαιδευτικά ιδρύματα για παράδοση μαθημάτων στο χώρο των επιχειρήσεων 24

25 Δικτυακά Πολυμέσα (2) Αποθηκεύεται σε ένα εξυπηρετητή (server) ή σε κάποιο άλλου τύπου αποθηκευτικό μέσο και προσφέρεται μέσω δικτύου (χρήση τεχνικών συμπίεσης). Πραγματικού χρόνου σύνδεσης (on line) σε εκπαιδευτικά ιδρύματα για παράδοση μαθημάτων στο χώρο των επιχειρήσεων 25

26 Δικτυακά Πολυμέσα (2) Video/Audio Streaming IPTV Video on Demand E-learning 26

27 Δικτυακά Πολυμέσα (2) Video/Audio Streaming IPTV Video on Demand E-learning 27

28 Δικτυακά Πολυμέσα (2) Τεχνολογίες Ροής (streaming media) Μετάδοση πολυμέσων με πολλούς παραλήπτες (multicast) Διαδραστικά πολυμέσα (interactive multimedia) 28

29 Χρήση των Πολυμέσων (1) Εκπαίδευση Προσπέλαση Πληροφοριών (Reference) Διασκέδαση (Entertainment) Κατάρτιση - Επιμόρφωση (Training) Εφαρμογές προσομοίωσης καταστάσεων (ιατρική, αστυνομική, στρατιωτική εκπαίδευση) 29

30 Χρήση Πολυμέσων (2) Εφαρμογές Περιπτέρων ΠαροχήςΠληροφοριών/Πωλήσεων Εφαρμογές παρουσίασης 30

31 Ταξινόμηση Πολυμέσων (1) Ένας χρήστης Εξειδικευμένα συστήματα εκπαίδευσης, παροχής πληροφοριών ή πωλήσεων ( Computer Based Training, POI-Points Of Information, POS-Points Of Sales) Πολλοί Χρήστες People-to-People Multimedia Applications People-to-Systems Multimedia Applications 31

32 Σύγχρονες Εφαρμογές People-People Εφαρμογές στις οποίες μόνο δύο άτομα παίρνουν μέρος (interpersonal applications) Εφαρμογές διανομής πληροφορίας (person-to group applications), στις οποίες η πληροφορία πηγάζει από ένα μόνο σημείο ενώ οι παραλήπτες είναι πολλοί 32

33 Σύγχρονες Εφαρμογές People-People Κατηγορίες: ιδιωτικές έναντι επαγγελματικών εφαρμογών εφαρμογές επικοινωνίας μεταξύ δύο ατόμων (interpersonal applications) έναντι εφαρμογών επικοινωνίας μεταξύ ομάδων ατόμων (group-oriented applications) εφαρμογές πραγματικού χρόνου (real-time applications) έναντι ασύγχρονων εφαρμογών (asynchronous applications) 33

34 Τηλεδιάσκεψη Eπικοινωνία δύο κατευθύνσεων (bi-directional communication) μεταξύ δύο ή περισσοτέρων ομάδων ατόμων audio teleconferencing audio-video teleconferencing Eργασία σε ένα μοιραζόμενο χώρο εργασίας υπολογιστή (shared computer workspace) Όταν συνδυάζονται διάφοροι τρόποι επικοινωνίας, τότε μιλάμε για multimedia teleconference 34

35 Ασύγχρονες Εφαρμογές People-to-People Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο πολυμέσων (Multimedia electronic mail) Ασύγχρονη διάσκεψη μέσω υπολογιστών με πολυμέσα (multimedia asynchronous computer conferencing) 35

36 Ιδιαιτερότητες Εφαρμογών (1) O σχεδιασμός και η συγγραφή του προγράμματος δεν αρκεί για την ολοκλήρωση του προϊόντος Το κοινό στο οποίο απευθύνονται αυτές οι εφαρμογές είναι σε γενικές γραμμές λιγότερο εξοικειωμένο με τους υπολογιστές σε σχέση με τις κλασσικές εφαρμογές H ευκολία χρήσης της εφαρμογής είναι ιδιαίτερα σημαντική στην επιτυχία της εφαρμογής 36

37 Ιδιαιτερότητες Εφαρμογών (2) Η ευρύτητα του κοινού μιας εφαρμογής πολυμέσων Eκτός από τους πληροφορικάριους πρέπει να εργαστούν και άλλοι ειδικοί που θα επιμεληθούν το υλικό και την παρουσίαση του Oι εφαρμογές πολυμέσων είναι ιδιαίτερα απαιτητικές και συνήθως συνδυάζουν πολλούς κλάδους της επιστήμης των υπολογιστών 37

38 Ιδιαιτερότητες Εφαρμογών (2) Η ευρύτητα του κοινού μιας εφαρμογής πολυμέσων Eκτός από τους πληροφορικάριους πρέπει να εργαστούν και άλλοι ειδικοί που θα επιμεληθούν το υλικό και την παρουσίαση του Oι εφαρμογές πολυμέσων είναι ιδιαίτερα απαιτητικές και συνήθως συνδυάζουν πολλούς κλάδους της επιστήμης των υπολογιστών 38

39 Εργαλεία Ανάπτυξης Εφαρμογών Προγράμματα σύλληψης, σχεδίασης και επεξεργασίας εικόνας Δημιουργίας 2-d και 3-d γραφικών Δημιουργίας animation Προγράμματα σύλληψης και επεξεργασίας video Βάσεις δεδομένων Ηχογράφησης και επεξεργασίας ήχου 39