Multimedia ICOM 5007Lpor Carlos M. Rubert (802)

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 Multimedia DVD – Digital Versatile Disk Video de Internet Creacion 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 fps Proceso 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