7. uygulama katmani

7. UYGULAMA KATMANI

Uygulama	Protokol (Bir tür bilgisayar programı, mesaj alışverişlerini bir kurala bağlar)
Domain name system (DNS): tgirici@10.10.42.251 [e-mail] IP adreslerini ezberlemek zor olduğu için onları belli alan adlarıyla eşleştiririz	DNS protokolü Web sayfası veya e-mail adresi yerel Domain Name Server sunucusuna gönderilir. O IP adresini bilmiyorsa daha büyük sunucularla iletişime geçer.
e-mail	SMTP gönderici ile e-mail sunucusu arasındaki haberleşme (simple mail transfer protocol) POP3 alıcı ile sunucu arasında (post office protocol)
www	http (hypertext transfer protocol)Web sayfasında linke tıkladığımızda http GET komutu çalışır. Bir dizi mesajlaşmadan sonra web sayfası bize gönderilir. ftp file tranfer protocol wap: wireless application protocol html uygulama değildir web sayfası oluşturma dilidir.
Ses iletimi (Audio Streaming)	Rtsp real time streaming protocol http de kullanılır
VoIP	H.323

7.4 Çoklu Ortam

Multimedya = Ses + Görüntü + Veri

7.4.1 Sayısal Ses İletimi

1. 
   Sesin elektrik sinyaline çevrilmesi , işlenmesi, yüklenmesi,ve iletimi çoklu ortam iletişiminin önemli problemlerinden biridir.
   
2. 
   İnsan kulağı 0 20KHz arasını duyabilir.
   
3. 
   Duyulabilir ses 0 dB, Normal iletişim 50 dB, Geçici duyma sorunu 120 dB.
   
4. 
   Kulak birkaç milisaniyelik değişikliklere hassastır ama göz değildir.
   
5. 
   Analog Sayısal Çevirici
   
   1. 
      Belli aralıklarla sinyalden örnekler alır.
      
   2. 
      Her örneği ikili bir sayı ile ifade eder.
      
   3. 
      Sinyalin bir frekans aralığındaki sinüs dalgalarından oluşur
      
   4. 
      En yüksek frekanslı bileşenin iki katı ile örneklersek sinyali geri çatmak mümkün olur.(Nyquist)
      
   5. 
      8 bit/örnek kullanırsak bununla 256 ayrı seviye ifade edebiliriz.
      
      1. 
         000 001 010 011 100 101 110 111
         
      2. 
         Quantization (nicemleme)
         
      3. 
         Az seviye kullanılırsa gürültü oluşur (kulak algılar).
         
      4. 
         Telefon 4KHz kanal 8000 örnek/sn 8 bit/örnek
         
      5. 
         CD 44100 örnek/sn (22050 Hz bütün duyulabilir frekanslar) 16bit/örnek. 705.6 kbps
         
      6. 
         Stereo hesaba katılırsa 1.411Mbps neredeyse T1 kanalı kadar veri hızı gerektirir.
         

7.4.2. Ses Sıkıştırılması

1. 
   Ses’i internetten iletebilmek için sıkıştırmak gerekiyor.
   
2. 
   MPEG audio (3 çeşidi var MP3 bunların 3.sü)
   
   1. 
      Waveform coding: Fourier transform alınır (Sinyalin frekans bileşenlerine ayrılır). Az güce sahip frekans aralıkları az bitle ifade edilir. Bütün parçaları minimum bitle ifade edilecek şekilde kodlanır.
      
   2. 
      perceptual coding (psychoacoustics) örnek: Aynı anda duyulan 2 ses vara ve biri diğerini çok bastırıyorsa bastırılan sesi az bitle kodlamak.
      
   3. 
      Ayrıca her frekanstaki seslerin duyulabilirliği farklıdır.
      
   4. 
      Bir frekans aralığında güçlü bir sinyal olduğu zaman çevre frekanstaki diğer sinyallerin duyulabilirliği azalmaktadır.
      
3. 
   Örnekleme 32, 44.1, 48 KHz seçilebilir
   
4. 
   Bit rate 96kbps (maskelenmiş ses daha fazla) rock, 128 kbps piano. 705/96 yani 7 kattan fazla sıkıştırma sağlanabilir.
   
5. 
   1152 örnek bir arada sıkıştırılır (32 frekans bandı, psikoakustik model)
   
6. 
   Sıralama: Maskelenmemiş güç, makelenmemiş az güçlü sinyal, maskelenmiş sinyaller
   
7. 
   Huffman kodlaması (1952) (Az/fazla rastlanan kelimeleri fazla/az bitle ifade etmek)
   

7.4.3 Streaming Audio

1. 
   Müzik gruplarının Myspace sayfalarında albümlerinden kısa parçalar bulunur. Tıkladığınız zaman dinlersiniz.
   
2. 
   http: Tıkladığınız zaman http GET komutu çalışır.
   
   1. 
      Dosya (hatasız olarak indirilir) indirilir, uzantısına bakarak hangi uygulama ile çalınacağına karar verilir (real player, wmp winamp)
      
   2. 
      Bu yöntemde bütün dosyanın öncelikle save edilmesi gerekiyor.
      
3. 
   Rtsp (real time streaming protocol) şarkıyla ilişkili olan dosya tek bir satırdır.Satır bilgisayara kaydedilince yardımcı uygulama http olmadan direk sunucu ile iletişim kurar . Media playerin 4 fonksiyonu
   
   1. 
      Kullanıcı arayüzü
      
   2. 
      Hatalarla uğraşmak (iletim gerçek zamanlı olduğundan hata olabilir hataların olumsuz etkisini azaltmak playerin görevidir). Mesela interleaving(serpiştirme) veya interpolation
      
   3. 
      Sıkıştırılmış dosyayı eski haline getirme (decompression)
      
   4. 
      Jitter (seğirme) problemini çözmek. Geniş ağlarda ve kablosuz ağlarda veri kapasitesi değişkendir. Belli dönemlerde veri hızı yükselip düştüğünde ses kesik kesik gelir ve rahatsız edici olur. Önceden belli bir süre buffering yapmak bu problemi azaltır(örneğin 10 sn kadar).
      

7.4.6. Sayısal Video

İnsan gözü kulağa göre daha az hassastır . İnsan bir resim gördüğü anda bu resim birkaç milisaniye boyunca zihinde sabit kalır. Saniyede 50 resim görüldüğünde bunların ayrık resimler olduğu anlaşılamaz. Bütün video sistemleri bu prensiplere dayanır.
Videoyu anlamak için öncelikle resim kodlamasını inceleyeceğiz.

1. 
   Her resim pixel adındaki bir dizi elemandan oluşur.
   
2. 
   Her pixel belli sayıda bit ile ifade edilir. Örneğin tek bitle ifade edilirse resim simsiyah ve bembeyaz noktalardan oluşur ve kalitesi düşüktür. Daha çok bit kullanıldığında gri tonları ifade edilebilir. İyi sistemler 8 bit kullanır. Bu 256 bit dizisinin her biri ayrı bir RGB karışımını ifade eder.
   
3. 
   Saniyede 25 adet çerçeve gösterilmelidir (görüntünün yumuşak olması için) Ayrıca her resim 2 defa gösterilir ve böylece titreşimin (flicker) önüne geçilir.
   
4. 
   Çoğu monitmr 4:3 oranını kullanır.
   
5. 
   1024 çarpı 768 piksel/çerçeve ve 8bit/piksel 25 çerçeve/saniye= 157 Mbps çok çok fazla. Sıkıştırmamız gerekiyor.
   

7.4.7. Video Sıkıştırması

1. 
   Bir video bir defa kodlanır (gönderici) fakat milyonlarca defa decode edilir. Bu nedenle decode işleminin mümkün olduğu kadar basit olması gerekir. Kodlama işlemi ise daha karmaşık olabilir.
   
2. 
   Gerçek zamanlı işlemlerde kodlama da hızlı olmalıdır.
   
3. 
   Videoda bir miktar kayıp kabul edilebilir.
   

JPEG(Joint Photographic Experts Group)

1. 
   Görüntü parlaklık ve renk olarak 2 ayrı parça ile ifade edilir.
   
2. 
   8X8 piksellik parçalara ayrılır
   
3. 
   2 boyutlu fourier dönüşümü ile frekans bileşenleri belirlenir.
   
4. 
   Yüksek frekanslı parçalar filtrelenebilir.
   
5. 
   20 kat sıkıştırma elde edilebilir.
   

MPEG

1. 
   Hem ses hem görüntüyü sıkıştırır,i arada senkronizasyon sağlanması gerekir. Kodlanmış verinin aralarına 33 bitlik zaman ifadesi eklenerek bu sağlanır.
   
2. 
   JPEG’ten farklı olarak ard arda pek çok çerçeve vardır. Görüntü yavaş değişiyorsa sadece önceki çerçeveden farkı kodlanır. 40 kat sıkıştırma sağlanabilir.
   

Aşağıda verilen kitabın belirtilen sayfalarını okumanızı tavsiye ederim.

Andrew Tanenbaum, Computer Networks, 4th edition, Prentice Hall" 674-682 ve 695-698 numarali sayfalar