.اصول تصویر

با توجه به اینکه پهنای باند سیستم های موبایل محدود هستند، داده های تصویر باید به طرز قابل توجهی کدگذاری/فشرده سازی شوند. این بخش اصول کد گذاری تصویر و خصوصیات ان در سیستم های مختلف را شامل می شود.

۲٫۱.پهنای باند

در برنامه های جریان دهی چند رسانه ای ، به دلیل اینکه تصویر غیر فشرده نیاز به فضای اطلاعات زیادی برای ذخیره سازی داده ها دارد، از کد گذاری تصویر استفاده می شود. در واقع، تصاویر کیفیت  (HD) در DVD ها یا دیسک بلو- ری به صورت فرمت فشرده هستند که اطلاعاتی برابر با ۴-۶ مگابایت در ثانیه را فراهم می کنند.برای سیستم های جریان همراه که میزان اطلاعات آنها می تواند ۳۰ کیلو بایت بر ثانیه هم باشد ، این بدان معنی است که این میزان  کم باید هزاران بار و یا بیشتر فشرده سازی شود تا به اطلاعات مورد نیاز دست یابد. با رشد جریان چند رسانه ای همراه ، شما باید با محدودیت اطلاعات شبکه و توانایی رسیدن به هدف نهایی کار کنید.  از آنجاییکه کاربران نهایی از این سیستم ها برای پروژه های چند رسانه ای استفاده می کنند ، با وجود اینکه ۳G و سیستم های نسل بعدی پهنای باند بیشتری برای دستگاههای تلفن همراه فراهم می کنند ، مطابقت آنها با میزان بیت مشتریان نهایی مهم تر از امروز خواهد بود.

۲٫۲٫شبکه برای انتقال تصویر

جدول ۱ فضای مورد استفاده شبکه برای توزیع سرویس تصویر از جنبه های مختلف را بررسی می کند.

۶۴ Kbpsدستگاه فرستنده/گیرنده تصویرH.263,MPEG- 4, H.264QCIF,CIF3G

Wireless256-76  Kbpsدستگاه فرستنده/گیرنده تصویر ، گوشی های هوشمندH.263,MPEG- 4, H.264QCIF,CIFIP پهن باند

IP Broad band768 Kbpsگوشی های هوشمند ، کاربر نرم افزاری کامپیوترH.264QCIF,CIFسطح حرفه ای۲-۵ Mbpsکاربر نرم افزاریH.264CIF, 4CIF,

HDLTE  وایمکس۲-۱۰۰ MbpsPC,TV,  دستگاههای قابل حملH.264CIF, 4CIF,

HD

۲٫۳٫کد گذاری صدا/تصویر

کد گذاری صدا ،شاخصی برای استفاده از سیستم است که طبق صدای داده شده و یا ساختار تصویر آنلاین ، اطلاعات صوتی دیجیتال را کد گذاری و کد گشایی می کند. دیگر اینکه این شاخص  برای نشان دادن ثبات صدا با کمترین میزان بیت در حین حفظ کیفیت عالی صداست.

برای مثال: AAC, ADPCM, MP3, WMA, PCM, Vorbis, Dolby AC-3.

کد گذاری تصویر ، برای کد گذاری اطلاعات تصویر و دستیابی به جریان بیت خیلی کم است.

برای مثال: MPEG-2, H.263, MPEG-4 and H.264.

برای جریان دهی چنین میزان کوچکی از بیت ها ، کد گذاری ها از هر دو روش فشرده سازی( بدون از دست رفتن کیفیت و با از دست رفتن کیفیت) استفاده می کنند. این کار را می توان با سیستم دیگری مثل کتابخانه های منبع باز FFMPEG  و کد گذار AIP سیستم رایانش ابری Zencoder ، انجام داد.

۳٫انتقال تصویر

در روند انتقال ، فایل داده کوتاه شده در یک جریان (کم و بیش) پیوسته ، به مقصد نهایی فرستاده می شود. این یک استراتژی ساده برای تبدیل اطلاعات است به گونه ای که بتواند به صورت جریانی در حال اجرا و ثابت باشد و به عنوان تصویر کد گذاری و انتقال داده شده که در سیستم اطلاعات به انتقال معروف است، شناخته شود.

انتقال فیلم، مجموعه ای از تصاویر متحرک است که به صورت فشرده از طریق اینترنت فرستاده می شود و به صورتی که ظاهر می شود توسط بیننده نمایش داده می شود. یک کاربر نهایی هیچ گاه قبل از مشاهده شکل کوتاه شده و یا شنیدن صدا ، برای دستیابی به فایل بزرگ دیتا  تلاش نمی کند.

۳٫۱٫اصول جریان دهی:

نرم افزارهای تصویر زنده برای عملکرد به موقع نیاز به بسته های رسانه ای دارند و برای این کار بسته هایی که عملکردی با تاخیر دارند، بلا استفاده  محسوب می شوند. در برنا مه های جریان دهی ، رسیدن به جایگاه مناسب بر پایه و اساس درست برای بسته های اطلاعاتی، لازم و ضروری است زیرا انتظار موجب بسته شدن شبکه می شود و  می تواند باعث افزایش میزان  بسته های در انتظار  شود.  این امر موجب افزایش کیفیت اطلاعات ، همگام سازی مشتری و سرور هاست برای مختل سازی و توزیع اشتباهات در تصویر به دست آمده می شود. انتقال تصویر شامل دو نوع می شود: انتقال زنده و انتقال فایل های ضبط شده.

۳٫۲٫طراحی انتقال تصویر

طرح جریان دهی تصویر سیستم رایانشی ابری  در شکل ۱٫۳ نشان داده شده است. برنامه های مانند بازی های ویدئویی، پخش زنده ، انتقال تصویرموبایل یا بازی های آنلاین ویدئویی نیاز به کد گذاری زنده دارند.

۴٫تکنیکهای کد گذاری تصویر

کد گذارهای تصویر برای سازگاری سیگنال های تصویر با پهنای باند اختصاص یافته کانال ،  تعدادی از روش های کد گذاری/کد گشایی را به کار می گیرند. این روش های کد گذاری می توانند به طرق مختلفی بر کیفیت تولید آن تاثیر گذار باشند.

فهم مفاهیم توسعه می تواند به تامین کنندگان در تعیین مواد و یا قطعات بهینه در موبایل  و تاکید بر جایگزینی قطعات بهتر به هنگام تولید فایل های داده چند رسانه ای کمک کند .

برخی از روش های کد کذاری/کد گشایی ،  افزایش سریع پهنای باند را در پی خواهد داشت مانند:

۱- . حذف اطلاعات اضافه

۲- .افت کیفیت(   (CIF to QCIF

۳- .استفاده از فریم های کمتر در ثانیه(۱۵ فریم بر ثانیه به ۱۰ فریم بر ثانیه)

افزایش بیشتر پهنای باند از طریق به کار گیری روش هایی دیگردر اطلاعات و یا حذف اطلاعات اضافه انجام می شود.

۴٫۱٫جریان تصویر کد گذاری شده

جریاندهی تصویر کد گذاری شده از دو نوع فریم کد گذاری تشکیل شده است:

۴٫۱٫۱ I-FRAME

I-FRAME ، بدون اشاره به فریم های دیگر، به عنوان یک تصویر ساده کد گذاری شده است. همه پیکسل هایی که در تصویر تعریف شده اند ، در I-FRAME وجود دارند.کد گشاهای ویدئو باید با یک I-FRAME شروع شوند تا تصویر را کد گشایی کنند، زیرا بدون I-FRAME ، کد گشای تصویر متحرک نمی تواند چگونگی تغییر پیکسل تصویر از حالت اولیه را معین کند.

۴٫۱٫۲٫P-FRAMES

P-FRAME طبق فریم مرجع گذشته کد گذاری شده است که هم می تواند I-FRAME  و هم P-FRAME قبل باشد.

میزان اطلاعات در P-FRAME چندین برابر کمتر از I-FRAME است.

۴٫۲٫بسته جریان دهی تصویر (.MP4, .3GP )

زمانی که فایل های چند رسانه ای را به موبایل انتقال می دهیم، این فایل ها کوتاه می شوند و داده های صوتی باید در جایگاه مناسب قرار بگیرند. ساختار مناسب برای جریان دهی چند رسانه ای ، ۳GP یا پروژه مشارکت نسل سوم و MP4 برای ارائه به دستگاههای تلفن همراه هستند. به دلیل محدودیت پهنای باند شبکه سیستم های تلفن چند رسانه ای ،  داده های چند رسانه ای موجود در فایل ای ۳GP به میزان قابل توجهی فشرده هستند.

۴٫۳٫ محدودیت های جریان دهی تصویر

جریان دهی چند رسانه ای  توسط  پتانسیل کانال شبکه ، پهنای باند کانال ۳G-324M ، جریاندهی از طریق چند کد گذاری ، انتقال کد گذاری ، فقدان بسته ها ، نظارت پهنای باند و خصوصیات نهایی محدود می شود.

۵٫تکنیکهای جریان دهی تصویر

برای موبایل های مختلف و هوشمند انواع مختلف جریان دهی وجود دارد که در زیر به آنها اشاره می کنیم:

۵٫۱٫ دانلود پیشرفته

مشتریان تلفن همراه این انتخاب را دارند که به تدریج برای محصولشان کلیپ اطلاعات فشرده در کد گذاری مناسب را با استفاده از HTTP و HTTPS دریافت کنند. زمانیکه فایل داده شروع به دانلود می کند ، PLAY BACK با فعال کردن سریع قابلیت مشاهده امکانات موجود شروع می شود. با فشرده سازی ، بدون دانلود امروزی ، کاربر باید قبل از شروع مشاهده، مدت زمانی را برای کل فایل داده منتظر بماند. در طول پخش مجدد فایل ، مخاطبان قادر خواهند بود در کل فایل داده به جستجو بپردازند.

۵٫۲٫ جریان دهی زنده HTTP

پروتکل انتقال متن زیاد یا HTTP ، پروتکل ارتباطات جریان دهی چند رسانه ای انجام شده توسط کمپانی APPLE ، به عنوان جریان  زنده  (HLS ) پروتکل انتقال متن زیاد شناخته شده است. این یک پروتکل استاندارد توزیع جریان چند رسانه ای برای تولیدات این کمپانی مثل IOS ، Ipad و Iphone است  که قادر به انتقال تصویر با بهره گیری از کدگذاری H.264 است. جریان HLS میتواند تجربه خوبی برای کاربر باشد اگر با تمرینات IT مناسب و رعایت جوانب مختلف تجاری ، همراه باشد.

نتیجه گیری:

در این مقاله، ابتدا در مورد اصول اولیه صدا/تصویر که با پهنای باند مورد نیاز و کد گذاری تصویر ، زیر ساختهای شبکه را  ارائه می دهند ، صحبت کردیم و سپس اشاره ای داشتیم به طراحی جریان تصویر که سرور های جریان دهی دانلود ، آپلود و هماهنگ سازی محتویات جریان تصویر در ۳G یا دیگر شبکه ها را توسعه بخشید .

برای جریان دهی چند رسانه ای در شبکه ، تکنیکهای فشرده سازی تصویر از موارد مهم در کد گذاری فایل های مختلف صدا/تصویر در گوشی های مختلف به شمار می روند. این فشرده سازی به صورت کد گذاری FFMPEG  و کد گذاری API بر مبنای سیستم رایانش ابریZencoder که فراهم آورنده تکنیکهای کد گذاری مناسب برای محیط های رایانش ابری هستند ، اجرامی شوند.

پس ازآن به بحث در مورد موضوع اصلی تکنیک های جریان تصویر برای جریان دهی تصویر از طریق اینترنت یا شبکه سیستم رایانش ابری برای I phone  ، اندروید ، Window phone وSmart phone پرداختیم و همچنین اشاره کردیم که    کمپانی APPLE راه حلی را برای جریان دهی تصویر به صورت HTTP – جریان زنده ،مورد تایید  بسیاری از کمپانی های مشهور گوشی های تلفن همراه به منظور جریان دهی تصویر در آینده با استفاده از پروتکل RTMP ، ارائه داده است.

البته به نظر می رسد ، تلا ش های زیادی باید در زمینه ارائه راه حل بهینه در انتقال تصویر از طریق موبایل در محیط Cloud صورت بگیرد.