Сжатие файлов и совместимость файловых форматов

Факторы, влияющие на полосу пропускания и пропускную способность

Дискретизация аудио- и видеосигналов

Во многих аудио- и видеотехнологиях для преобразования аналогового сигнала в цифровой используются методы дискретизации (sampling). Это означает, что для получения цифрового сигнала в определенные моменты времени снимаются значения амплитуды аналогового сигнала, частота которого изменяется в герцах. Чем выше частота дискретизации, тем выше будет качество воспроизведения звука, полученного из цифрового сигнала. Таким образом, качество звука при частоте дискретизации, равной 8 кГц, будет выше, чем при дискретизации с частотой 2 кГц. Кроме того, реальная частота дискретизации для многоканального сигнала будет равна количеству каналов, умноженному на частоту дискретизации. Например, для одноканального монофонического аудио-сигнала, оцифрованного с частотой 2 кГц, общая частота дискретизации будет равна 2 кГц, однако для двухканального стерео сигнала общая частота дискретизации составит 4 кГц.

Когда в одной локальной или глобальной сети совместно передаются речи видео и данные (например, при работе мультимедийных приложений), существует несколько важных для сетевых администраторов факторов, влияющих на полосу пропускания и производительность, а именно:

· сжатие файлов и совместимость файловых форматов;

Сжатие файлов (file compression) – это процесс, используемый для уменьшения размера обычного файла с помощью методов, рассмотренных выше (например, при помощи сжатия с потерями или двунаправленной интерполяции). Методы сжатия важны потому, что при уменьшении размера файла уменьшается время передачи файла в точку назначения, что влияет на производительность сети. Одни данные (особенно аудио- и видеофайлы, сжатые в MPEG-формат) имеют довольно большой размер, несмотря на то, что они сжаты. Другие данные (например, неподвижные изображения, сжатые в JPEG- или GIF-формат) имеют меньшую длину. Формат GIF (Graphics Interchange Format) был разработан компанией CompuServe, в нем используется метод сжатия файлов без потерь, при котором в процессе обработки никакие данные не удаляются.

Для файлов потокового мультимедиа (например, MPEG-файлов) необходима широкая полоса пропускания, поскольку эти файлы имеют достаточно большой размер и их содержимое не допускает задержек при передаче. Поэтому существует вероятность того, что мультимедийные коммуникации могут прерываться или отдельные фрагменты данных могут теряться при нехватке полосы пропускания или при наличии задержек в сети. В значительной степени это относится к передаче MPEG-файлов, т. к. в них используется прогностическое кодирование и двунаправленная интерполяция. Если предыдущий или последующий кадры потеряны, то указатели в текущем кадре будут ссылаться на отсутствующую информацию, т. е. один или несколько потерянных кадров сделают бесполезным воспроизведение многих других кадров. Такое свойство интегрированных сетей для передачи речи, видео и данных делают чрезвычайно важным требование наличия достаточной полосы пропускания сети несмотря на то, что мультимедийные программы и плееры могут компенсировать некоторые потери кадров.

Примечание

Область применения стандарта MPEG продолжает расширяться, а с ней растут и требования к полосе пропускания, поскольку MPEG-файлы требуют большей полосы, чем многие другие файлы. Зато MPEG-файлы обеспечивают высококачественное воспроизведение видео- и аудиосигналов, которые к тому же можно редактировать.