Ch15 Multimedia System

Multimedia System 1

บทท�� 15ระบบมัลติ�มั�เดี�ย(Multimedia

System)

Multimedia System 2

พื้��นฐานสื่�อมั�ลติ�มั�เดี�ย ไฟล�มั�ลติ�มั�เดี�ย การบี�บีอ�ดีภาพื้ การจั�ดีเวลาโปรเซสื่มั�ลติ�มั�เดี�ย การทำ!างานระบีบีไฟล�มั�ลติ�มั�เดี�ย การจั�ดีเก$บีข้&อมั'ลลงไฟล� สื่ร(ป

หัวข้�อบรรยาย

Multimedia System 3

พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย

สื่!าหร�บีคอมัพื้�วเติอร�พื้�ซ�ทำ�มั�อ(ปกรณ์�หลากสื่�อหร�อมั�ลติ�มั�เดี�ยอย',ภายใน สื่ามัารถเล,นภาพื้ยนติร�

ไดี&จัากสื่�อแบีบีติ,างๆ เช่,น DVD (Digital Versatile Disk) น��นติ�ว DVD ถ�อว,าเป2นสื่�อ

เก$บีข้&อมั'ลประเภทำหน3งทำ�ใช่&การน!าแสื่งในการอ,านข้&อมั'ลจัากแผ่,น

Multimedia System 4

พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)

สื่�อมั�ลติ�มั�เดี�ยประเภทำอ�นทำ�น�ยมัใช่&ก�นไดี&แก, video clip เป2นสื่�อเก$บีข้&อมั'ลทำ�ใช่&ก�นทำางดี&าน

อ�นเทำอร�เน$ติ นอกจัากน��น สื่�อมั�ลติ�มั�เดี�ยย�งน!าไปใช่&ในความับี�นเทำ�ง เช่,น เกมัสื่� คาราโอเกะ ภาพื้ยนติร�

ดี�จั�ติอล ซ�ดี�เพื้ลง

Multimedia System 5

พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)ในป5จัจั(บี�นทำ��งเสื่�ยงและภาพื้สื่ามัารถจั�ดีเก$บี

อย',ในร'ปไฟล�ข้&อมั'ลไดี&ในสื่�อแบีบีติ,างๆ ไมั,ว,าจัะเป2น แผ่,นดี�สื่ก� แผ่,นซ�ดี� ป5จัจั(บี�นไดี&มั�การน!าระบีบี

มั�ลติ�มั�เดี�ยน!าไปใช่&ในเช่�งพื้าณ์�ช่ย�เป2นจั!านวนมัากโดียเฉพื้าะทำางภาพื้ยนติร�ไดี&ใช่&ระบีบีเคเบี�ลทำ�ว�ในการแพื้ร,ภาพื้ให&บีร�การแก,ประช่าช่นแล&วเก$บีค,า

บีร�การเป2นรายเดี�อน

Multimedia System 6


ย�งจั!านวนสื่มัาช่�กมั�มัากข้3�นเทำ,าใดี ระบีบีการถ,ายทำอดีภาพื้ก$ย�งติ&องมั�ความัเร$วมัากข้3�นเทำ,าน��น video server ติ&องมั�ความัเร$วในการจั�ดีการ

ข้&อมั'ลภาพื้ทำ�เก$บีไว&ในดี�สื่ก�เป2น 1000 ดี�สื่ก�

Multimedia System 7


นอกจัากระบีบีคอมัพื้�วเติอร�ทำ�มั�ความัเร$วสื่'งแล&ว ระบีบีการสื่,งข้&อมั'ลไปย�งล'กค&าจัะติ&องเร$วเช่,นก�น โดียเฉพื้าะเทำคโนโลย�ในป5จัจั(บี�นทำ�มั�ใยแก&วน!าแสื่ง หร�อไฟเบีอร�ออปติ�ก (fiber optic) ไดี&ถ'ก

น!ามัาใช่&ในวงการเคเบี�ลทำ�ว�ดี&วย

Multimedia System 8


รวมัทำ��งระบีบีการประมัวลผ่ลข้&อมั'ลและการสื่,งข้&อมั'ลข้องเคเบี�ลทำ�ว�ไปย�งผ่'&ร �บีบีร�การให&ไดี&ติามั

ความัติ&องการน��นเราเร�ยกว,า video on demand

Multimedia System 9


ไมั,ว,าผ่'&ร �บีบีร�การแติ,ละคร�วเร�อนติ&องการจัะช่มัภาพื้ยนติร�หร�อ ก�ฬา ช่,องใดีๆ ก$ติามั ผ่'&ให&

บีร�การจัะติ&องให&บีร�การไดี&ติามัความัติ&องการข้องผ่'&ร �บีบีร�การ ในระบีบีข้องการให&บีร�การข้องเคเบี�ลทำ�ว� จัะประกอบีดี&วยสื่,วนสื่!าค�ญ 3 ประการ ดี�งน��

Multimedia System 10

พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)(Fiber Optics)

Video server

Junction box

ร'ปทำ� 1 เคเบี�ลทำ�ว�


พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)การสื่,งข้&อมั'ลผ่,านทำางเคร�อข้,ายไปติามับี&าน

เร�อนติ,างๆติ&องใช่&ความัเร$วสื่'ง ในล�กษณ์ะทำ�เป2นเร�ยลไทำมั� การสื่�อสื่ารภายในระหว,าง video server ไปย�ง junction set top box เป2นอ(ปกรณ์�สื่,งข้&อมั'ลติ�วสื่(ดีทำ&ายในระบีบีเคเบี�ลทำ�ว� ก,อนสื่,งข้&อมั'ลไปย�งทำ�ว� อ(ปกรณ์�ติ�วน��ทำ!าหน&าทำ�แปลงสื่�ญญาณ์ทำ�สื่,งมัาติามัสื่ายไปย�งสื่�ญญาณ์ภาพื้และเสื่�ยงออก

ทำางทำ�ว�


พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)ทำ�จัร�งแล&ว set top box ก$ค�อคอมัพื้�วเติอร�

ประเภทำหน3ง แติ,ทำ!าหน&าทำ�ไมั,เทำ�ยบีเทำ,าคอมัพื้�วเติอร�พื้�ซ� เราสื่ามัารถใช่&พื้�ซ�มัาแทำน set top box ไดี&อ�ก ทำ��งย�งสื่ามัารถทำ!างานไดี&มัากกว,า ระบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ย มั�

ค(ณ์ล�กษณ์�สื่!าค�ญสื่องประการค�อ ประการแรกระบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ยติ&องสื่ามัารถสื่�อสื่ารข้&อมั'ลไดี&ดี&วยอ�ติราเร$วสื่'งมัาก เพื้ราะข้&อมั'ลทำ�ถ,ายทำอดีออกมัา

จัะอย',ในร'ปข้องภาพื้และเสื่�ยง


พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)ประการทำ�สื่องระบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ยติ&องสื่ามัารถ

แสื่ดีงภาพื้และเสื่�ยง ในล�กษณ์ะทำ�เป2นเร�ยลไทำมั�การแสื่ดีงภาพื้เคล�อนไหวโดียทำ�วไปจัะอาศั�ยจั!านวน

ภาพื้น�งหลายๆ ภาพื้มัาแสื่ดีงอย,างติ,อเน�อง จัน สื่ายติาไมั,สื่ามัารถสื่�งเกติไดี& การน!าภาพื้น�งมัา

แสื่ดีง ติ&องอาศั�ยภาพื้จั!านวนมัาก โดียจัะค�ดีเป2น จั!านวนภาพื้ติ,อว�นาทำ� แล&วแติ,ว,าจัะเป2นระบีบีใดีใน

แติ,ละประเทำศั จัะใช่&ระบีบีทำ�แติกติ,างก�น


พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)เช่,น ในระบีบี NTSC (National

Television Standard Committee) จัะเป2นกล(,มัประเทำศัทำางทำว�ปอเมัร�กา และญ�ป(;น ระบีบี

น��ใช่&แสื่ดีงภาพื้น�ง 30 ภาพื้/ว�นาทำ� แติ,ละภาพื้ใช่&เวลาประมัาณ์ 33.3 มั�ลล�ว�นาทำ� ในระบีบี PAL (Phase Alternating line) และ SECAM (Sequentiel Couleur Avec Memoire) ทำ��งสื่องระบีบีใช่&แสื่ดีงภาพื้น�ง 25 ภาพื้/ว�นาทำ�


พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)ระบีบีทำ�ว�แบีบี PAL ใช่&ในประเทำศัเยอรมั�น

รวมัทำ��งประเทำศัไทำยดี&วย สื่,วน SECAM เป2นระบีบีในกล(,มัประเทำศัย(โรปติะว�นออก ดี�งน��นระบีบีทำ�ว�ข้อง

แติ,ละประเทำศัจัะติ&องสื่�มัพื้�นธ์�ก�นทำ��งสื่ถาน�สื่,งสื่�ญญาณ์ และติ�วเคร�องร�บีทำ�ว� เพื้ราะฉะน��นถ&าเราน!าทำ�ว�จัากติ,างประเทำศัมัาใช่&ในระบีบีทำ�แติกติ,างก�น

จัะทำ!าให&ไมั,สื่ามัารถร�บีสื่�ญญาณ์ไดี&


พื้��นฐานสื่��อมัลติ�มั�เดี�ย (ติ�อ)นอกจัากการแสื่ดีงภาพื้แล&ว เสื่�ยงก$เป2นสื่�ง

สื่!าค�ญอ�กอย,างหน3งทำ�มัาพื้ร&อมัก�น ห'ข้องเราจัะมั�ความัไวติ,อเสื่�ยงไดี&ดี�กว,าสื่ายติา ความัแติกติ,าง

ข้องเสื่�ยงทำ�สื่,งออกมัาในอ�ติราเร$วทำ�แติกติ,างก�นน��นเร�ยกว,า จั�ทำเทำอร� (jitter) จั�ทำเทำอร�จัะติ,างจัาก ดี�เลย� (delay) ติรงทำ�ดี�เลย�เป2นช่,วงเวลาทำ�สื่,ง

ข้&อมั'ลออกมัาผ่'&ร �บีจัะติ&องรอไประยะหน3ง ผ่'&ร �บีถ3งจัะไดี&ย�นเสื่�ยงน��น



Source Mbps

Telephone (PCM)

MP3 music

Audio CD

MPEG-2 movie (640*480)

Digital camcorder (720*480)

Uncompressed TV (640*480)

Uncompressed HDTV (1280*720)

0.064

0.14

1.4

4

25

221

648

GB/hr

0.03

0.06

0.62

1.76

11

97

288

Device Mbps

Fast Ethernet

EIDE disk

ATM OC-3 network

SCSI UltraWide disk

IEEE 1394 (FireWire)

Gigabit Ethernet

SCSI Ultra-160 disk

100

133

156

320

400

1000

1280

ร'ปทำ� 2 อ�ติราการถ,ายโอนข้&อมั'ลข้องมั�ลติ�มั�เดี�ย และอ�นพื้(ติ/เอาติ�พื้(ติดี�ไวซ�


ไฟล�มัลติ�มั�เดี�ย- การเข้&ารห�สื่เสื่�ยง (Audio Encoding)- การเข้&ารห�สื่ภาพื้ (Video Encoding)


การเข้�ารหัสื่เสื่�ยง (Audio Encoding)

ข้&อมั'ลเสื่�ยงเป2นข้&อมั'ลข้นาดี 1 มั�ติ� ทำ�เราเร�ยกว,าความัดี�งข้องเสื่�ยง ความัถ�ทำ�ประสื่าทำห'ข้องมัน(ษย�ไดี&ย�น จัะอย',ในช่,วงติ��งแติ, 20 เฮิ�ร�ติ (Hz) ถ3ง 20000 เฮิ�ร�ติ

ซ3งเทำ�ยบีก�บีสื่�ติว�บีางช่น�ดีแล&ว ถ�อว,าอย',ในช่,วงแคบี หน,วยทำ�ใช่&ว�ดีการไดี&ย�นเสื่�ยงข้องห' ค�อ เดีซ�เบีล (decibels) คล�นเสื่�ยงสื่ามัารถเปล�ยนไปเป2น

สื่�ญญาณ์ดี�จั�ติอล โดียเสื่�ยงทำ�สื่,งออกมัาจัะถ'กแปลงเป2นความัติ,างศั�กย�

ไฟฟ?า (voltage)


การเข้�ารหัสื่เสื่�ยง (Audio Encoding) (ติ�อ)

หล�งจัากน��นความัติ,างศั�กย�ทำางไฟฟ?าจัะถ'กจั!าแนกออกเป2นช่,วงติ,างๆ เพื้�อปร�บีเทำ�ยบีให&เข้&าก�บีสื่�ญญาณ์ดี�จั�ติอล เช่,น ถ&าก!าหนดีข้นาดีข้องข้&อมั'ล

เสื่�ยงไว& 4 บี�ติ สื่ามัารถจั!าแนกเสื่�ยงไดี&ถ3ง =16 ติ�วอย,างเสื่�ยงดี&วยก�น ย�งข้นาดีข้อง

ข้&อมั'ลมัากข้3�นย�งสื่ามัารถจั!าแนกเสื่�ยงไดี&เพื้�มัข้3�นเป2นติ�วเลข้ 2 ยกก!าล�ง

42


การเข้�ารหัสื่เสื่�ยง (Audio Encoding) (ติ�อ)

T½ T

0.50

0.25

1.00

0.75

0

-0.25

-0.50

-0.75

-1.00

( )

T½ T

( )

T½ T

( )

ร'ปทำ� 3 (ก ) Sine wave (ข้ ) Sampling sine wave (ค ) Quantizing the samples to 4 bits


การเข้�ารหัสื่ภาพื้ (Video Encoding)

การสื่ร&างภาพื้บีนหน&าจัอทำ�แสื่ดีงออกมัาโดียเฉพื้าะภาพื้เคล�อนไหวน��นเก�ดีจัากการแสื่ดีงภาพื้

น�งออกมัาอย,างติ,อเน�องดี&วยความัถ�ทำ�ติามัน(ษย�ไมั,สื่ามัารถแยกออกไดี& ภาพื้ทำ�แสื่ดีงออกมัาทำ�ละภาพื้

หร�อเฟรมั (frame) อย,างน&อย 25 เฟรมัติ,อว�นาทำ� จัะทำ!าให&เก�ดีความัราบีเร�ยบีข้องภาพื้

เคล�อนไหวจันสื่ายติามัน(ษย�ไมั,สื่ามัารถแยกออกไดี&ว,าเก�ดีจัากภาพื้น�งมัาประกอบีก�น


การเข้�ารหัสื่ภาพื้ (Video Encoding) (ติ�อ)

ระบีบีการแสื่ดีงภาพื้มั�หลายระบีบีแล&วแติ, แติ,ละประเทำศัจัะใช่& ในระบีบี NTSC มั� 525 เสื่&น

เป2นระบีบีทำ�ใช่&ในทำว�ปอเมัร�กาและแสื่ดีงจั!านวนภาพื้ 30 เฟรมัติ,อว�นาทำ� สื่,วนระบีบี PAL,SECAM ใน

ทำว�ปย(โรปมั� 625 เสื่&น แสื่ดีงจั!านวนภาพื้ 25 เฟรมัติ,อว�นาทำ� สื่!าหร�บีระบีบีทำ�ว�ในประเทำศัไทำยเป2นระบีบี PAL ใครทำ�น!าทำ�ว�มัาจัากอเมัร�กา จั3งไมั,

สื่ามัารถน!ามัาใช่&ในประเทำศัไทำยไดี& ติ&องไปทำ!าการแปลงระบีบีเสื่�ยก,อน



การแสื่ดีงภาพื้ข้องจัอคอมัพื้�วเติอร�เร�มัติ&นจัาก เสื่&นทำ� 1 ในติ!าแหน,งบีนสื่(ดีสื่แกน (scan) หร�อกวาดีจัากซ&ายมั�อไปทำางดี&านข้วาสื่(ดีแล&วข้3�น

เสื่&นทำ�สื่องในบีรรทำ�ดีทำ� 3,5,7,9 ไปจันกระทำ�งเสื่&นสื่(ดีทำ&าย รวมัเร�ยกว,าครบี 1 ฟ@ลดี� (field) แล&วข้3�น

ไปทำ�เสื่&นค', 2,4,6,… เป2นฟ@ลดี�ทำ� 2



3

1

7

5

11

9

15

13

483

ร'ปทำ� 4 แพื้ทำเทำ�ร�นทำ�ใช่&ในการสื่แกนภาพื้ ข้องระบีบี NTSC



ในกรณ์�ข้องภาพื้สื่�ก$เช่,นเดี�ยวก�น ภาพื้ทำ�เก�ดีข้3�นน��นไดี&จัากการผ่สื่มัสื่�ทำ��ง 3 สื่�ไดี&แก, แดีง

(Red), เข้�ยว (Green), และน!�าเง�น (Blue) หร�อทำ�เร�ยกว,า RGB ซ3งเป2นแมั,สื่�มัาผ่สื่มัก�นจันเก�ดีเป2นภาพื้น�บีล&านๆสื่� แล&วสื่แกนไปทำ�ละเสื่&นเหมั�อนภาพื้ข้าวดี!า แมั,สื่�ทำ� �ง 3 สื่� ถ'กผ่สื่มัโดียสื่�ญญาณ์ทำ�เร�ยกว,า สื่�ญญาณ์ผ่สื่มั (Composite Signal) ให&ก�บีจั(ดีหร�อพื้�กเซลสื่� (Pixel) เพื้�อสื่ร&างภาพื้ให&

ปรากฏบีนจัอคอมัพื้�วเติอร�



ภาพื้ทำ�เรามัองเห$นประกอบีดี&วยสื่� (color) และความัสื่ว,าง (brightness) ทำ��งความัสื่ว,าง

และสื่�น��นถ'กควบีค(มัแยกจัากก�นโดียสื่��นเช่�ง จั(ดีสื่�ทำ�ประกอบีข้3�นเป2นภาพื้น��น ถ&าก!าหนดีให&แติ,ละสื่�

(RGB) เทำ,าก�บี 8 บี�ติ จัะพื้บีว,าทำ��ง 3 สื่� จัะใช่&ข้นาดีเทำ,าก�บี 24 บี�ติ ซ3งสื่ามัารถแสื่ดีงสื่�ติ,างๆ ไดี&

หร�อประมัาณ์ 16 ล&านสื่�

242



การผ่สื่มัสื่�ติ,างๆ ข้องจั(ดีสื่�แติ,ละจั(ดี จัะประกอบีไปดี&วยดีวงไฟเล$กๆ 3 ดีวง ซ3งใช่&แทำนแมั,สื่�ทำ� �ง 3 สื่�ค�อ สื่�แดีง สื่�เข้�ยว และสื่�น!�าเง�น เมั�อ

ติ&องการให&จั(ดีสื่�จั(ดีน��นเป2นสื่�แดีง ดีวงไฟสื่�แดีงก$จัะทำ!างานเพื้�ยงจั(ดีเดี�ยว ถ&าติ&องการสื่�เหล�องก$ใช่&ดีวง

ไฟสื่�เข้�ยว และสื่�แดีงให&แสื่งออกมัาดีวงละ 50 เปอร�เซ$นติ�



สื่�งสื่!าค�ญสื่!าหร�บีภาพื้ทำ�แสื่ดีงออกทำางจัอก$ค�อความัละเอ�ยดีภาพื้ โดียปกติ�แล&วข้นาดีข้อง

จัอภาพื้คอมัพื้�วเติอร�จัะมั�อ�ติราสื่,วนความักว&าง * ความัสื่'ง เทำ,าก�บี 4:3 สื่!าหร�บีจัอภาพื้แบีบี VGA มั�

ความัละเอ�ยดีภาพื้อย',ทำ� 640 * 480 พื้�กเซล



สื่,วน SVGA เป2น 800 * 600 พื้�กเซล XGA เป2น 1024 * 768 พื้�กเซล การแสื่ดีง

แติ,ละภาพื้ติ&องอาศั�ยหน,วยความัจั!า ข้องจัอภาพื้แบีบี XGA ดี&วยจั!านวนสื่� 24 บี�ติติ,อพื้�กเซล และ

ใช่&จั!านวนภาพื้ 25 ภาพื้ติ,อว�นาทำ� ติ&องมั�หน,วยความัจั!าเทำ,าก�บี 472 Mbps


การบ�บอดีภาพื้ (Video Compression)- มัาติรฐานภาพื้ JPEG- มัาติรฐานภาพื้ MPEG


มัาติรฐานภาพื้ JPEGJPEG (Join Photographic Experts

Group) การบี�นทำ3กภาพื้ติามัมัาติราฐานข้อง JPEG สื่ามัารถแบี,งออกไดี&เป2น 4 ข้� �นติอนดี�งติ,อ

ไปน��1.จัะทำ!าการแบี,งพื้��นทำ�หน&าจัอภาพื้ออกเป2น

บีล$อก สื่มัมั(ติ�ข้นาดีจัอภาพื้สื่�เทำ,าก�บี 600 * 480 RGB (Red Green Blue)


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)

ใช่& 24 bit/pixel ดี�งแสื่ดีงติามัร'ป (ก )ติ�วอย,างสื่!าหร�บีระบีบีภาพื้ NTSC โดียเราแบี,งออกเป2นโครงสื่ร&างข้องเมัติร�ก Y, I และ Q ใน

แติ,ละโครงสื่ร&างจัะใช่&หน,วยความัจั!า 8 บี�ติ/พื้�กเซล


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)สื่ามัารถแสื่ดีงความัแติกติ,างข้องสื่�ไดี&ติ��งแติ,

0-255 ระดี�บี และในแติ,ละพื้�กเซลทำ�แสื่ดีงสื่�ข้องภาพื้ออกมัา ประกอบีไปดี&วยความัเข้&มัแสื่งหร�อความัสื่ว,าง 1 สื่,วน(เมัติร�ก Y ) ก�บีสื่�ติ,างๆ อ�ก 2

สื่,วน(เมัติร�ก I และ Q)



เน�องจัากติามัน(ษย�สื่ามัารถติอบีสื่นองติ,อการเปล�ยนแปลงข้องแสื่งไดี&ดี�กว,าสื่� โครงสื่ร&างข้องเมัติร�ก Y ดี�งแสื่ดีงติามัร'ป (ข้ ) จัะถ'กแบี,ง

ออกเป2นบีล$อกเล$กๆ อ�กบีล$อกละ 8 * 8 พื้�กเซล


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)รวมัทำ��งจัอภาพื้ข้องโครงสื่ร&างเมัติร�ก Y มั�

จั!านวนบีล$อกเทำ,าก�บี 80 * 60 = 4800 บีล$อก สื่!าหร�บีโครงสื่ร&างข้องเมัติร�ก I และ Q จัะใช่&ค,าเฉล�ย

ข้อง 4 พื้�กเซล ติ,อติ!าแหน,ง ในการแสื่ดีงความัละเอ�ยดีข้องสื่�ในโครงสื่ร&างเมัติร�ก I และ Q ซ3งมั�โครงสื่ร&าง 320 * 240 รวมัทำ��ง 2 โครงสื่ร&าง

เมั�อก!าหนดีเป2นบีล$อกๆละ 8 * 8 (จัาก 16 * 16 พื้�กเซล )

จัะมั�จั!านวนบีล$อกเทำ,าก�บี 2400 บีล$อก


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

.

.

.

640

RGB

480

24

( )

640

Y

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .

. . .480

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4799

( )

640

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .

. . .

240

I

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .

. . .240

ร'ปทำ� 5 (ก ) RGB input data (ข้ ) After block preparation



2. เมั�อไดี&จั!านวนบีล$อกทำ��งหมัดี 7200 บีล$อก แล&วจัะใช่& DCT(Discrete Cosine

Transformation) ในการเข้&ารห�สื่ข้&อมั'ลแติ,ละบีล$อก ก!าหนดีค,าเร�มัติ&นข้องแติ,ละพื้�กเซล เทำ,าก�บี 0 ดี�งแสื่ดีงติามัร'ป ผ่ลล�พื้ธ์�ทำ�ไดี&จัะอย',ในร'ปข้อง

DCT coefficients


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)Y

/I/Q

Am

plitu

de

y

x

( )

DC

T

Fy

Fx

( )

ร'ปทำ� 6 (ก ) One block of the Y matrix (ข้ ) The DCT coefficients


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)3. ให&น!า DCT coefficients มัาหารดี&วย

ติ�วถ,วงน!�าหน�ก (weights) ทำ�ก!าหนดีให&ในติาราง Quantization table ติามัร'ป ก$จัะทำ!าให&ไดี&ค,า

ข้อง Quantized coefficients ดี&วยว�ธ์�การในข้��นติอนน��อาจัจัะทำ!าให&ความัละเอ�ยดีข้องภาพื้ลดีลง

ไปบี&างแติ,ก$ค(&มัค,าก�บีความัเร$วทำ�ไดี&เพื้�มัข้3�นเป2นอย,างมัาก เมั�อใช่&การถอดีรห�สื่ทำ�มั�มัาติรฐาน

เดี�ยวก�นในแติ,ละบีล$อก


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)4. ในข้��นติอนทำ� 4 ลดีจั!านวนศั'นย� จัากร'ป

โดียการแทำนค,า 0 ดี&วยรห�สื่ใดีๆ ทำ�แสื่ดีงให&เห$นว,าเป2นค,าทำ�ติ,างจัากค,าอ�นๆ ค,าทำ�แสื่ดีงเป2น 0 มั�ความัหมัายว,าเป2นสื่�พื้��นซ3งมั�จั!านวนมัากทำ�สื่(ดีข้องเฟรมั

ภาพื้


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)5. ทำ!าการเก$บีข้&อมั'ลแติ,ละพื้�กเซลให&อย',ในร'ป

ข้องล�สื่ติ� จัากซ&ายไปข้วาและจัากบีนลงล,างเป2นร'ปซ�กแซกในแติ,ละบีล$อกดี�งร'ป 9.8 ในข้��นติอนน��จัะพื้บีว,าติามัติ�วอย,างทำ�แสื่ดีงมั�ค,า 0 อย', 38 ค,า ใน

ติอนทำ&ายข้องล�สื่ติ� ซ3งในจั!านวน 38 ค,า น��ไมั,จั!าเป2นติ&องบี�นทำ3กทำ��งหมัดีลงล�สื่ติ�เพื้�ยงแติ,ใช่&ว�ธ์�การน�บี

จั!านวนค,างคงทำ�น� �นๆก$พื้อแล&ว


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)6. จั�ดีเก$บีข้&อมั'ลทำ�ทำ!าการเข้&ารห�สื่ในแติ,ละ

บีล$อกลงบีนสื่�อ เช่,นดี�สื่ก� หร�อ ซ�ดี�รอมั ก$เป2นการเสื่ร$จัสื่��นว�ธ์�การเข้&ารห�สื่ข้องการเก$บีภาพื้แบีบี

JPEG



150 80 40 14 4 2 1 0

92 75 36 10 6 1 0 0

52 38 26 8 7 4 0 0

12 8 6 4 2 1 0 0

4 3 2 0 0 0 0 0

2 2 1 1 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0 0

DCT coefficients

150 80 20 4 1 0 0 0

92 75 18 3 1 0 0 0

26 19 13 2 1 0 0 0

3 2 2 1 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

Quantized coefficients

1 1 2 4 8 16 32 64

1 1 2 4 8 16 32 64

2 2 2 4 8 16 32 64

4 4 4 4 8 16 32 64

8 8 8 8 8 16 32 64

16 16 16 16 16 16 32 64

64 64 64 64 64 64 64 64

32 32 32 32 32 32 32 64

Quantization table

ร'ปทำ� 7 การค!านวนหาค,า quantized DCT coefficients


มัาติรฐานภาพื้ JPEG (ติ�อ)150 80 20 4 1 0 0 0

92 75 18 3 1 0 0 0

26 19 13 2 1 0 0 0

3 2 2 1 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

ร'ปทำ� 8 ล!าดี�บีการย&ายค,า quantized


ดี&วยว�ธ์�การบี�นทำ3กภาพื้แบีบี JPEG ซ3งมั�ข้� �นติอนทำ�ซ�บีซ&อน แติ,เป2นทำ�น�ยมัใช่&ก�นอย,างแพื้ร,หลายก$เพื้ราะว,า ว�ธ์�การน��สื่ามัารถอ�ดีภาพื้ไดี&เล$กลงมัากถ3ง 20 ติ,อ 1 การแสื่ดีงภาพื้ทำ�ทำ!าการบี�นทำ3กแบีบี JPEG ก$เพื้�ยงแติ,ทำ!าการถอดีรห�สื่ในทำางย&อนกล�บีเทำ,าน��นเอง ว�ธ์�การน��จัะใช่&เวลาในการอ�ดีภาพื้เทำ,าก�บี

การข้ยายภาพื้



มัาติรฐานภาพื้ MPEG

MPEG ย,อมัาจัากค!าว,า (Motion Picture Experts Group) มัาติรฐานภาพื้ MPEG ถ'กก!าหนดีให&เป2นมัาติรฐานสื่ากลในปB ค.ศั . 1993 ถ�อเป2น เวอร�ช่� นแรกข้องมัาติรฐานน�� ซ3งมั�ความั

ละเอ�ยดีภาพื้ 352 * 240


มัาติรฐานภาพื้ MPEG (ติ�อ)

ในทำ�ว�ระบีบี NTSC ข้องประเทำศัอเมัร�กา ในเวอร�ช่� นน��มั�อ�ติราการสื่,งข้&อมั'ล 1.2 Mbps ติ,อมัา

ไดี&ทำ!าการปร�บีปร(งในเวอร�ช่� นใหมั, ให&สื่ามัารถมั�อ�ติราการสื่,งข้&อมั'ล 4 ถ(ง 6 Mbps ทำ!าให&เวอร�ช่� นน��สื่ามัารถใช่&ไดี&ก�บีทำ��งทำ�ว�ระบีบี PAL และNTSC


การจัดีเวลาโปรเซสื่มัลติ�มั�เดี�ย (Multimedia Process Scheduling)

- การทำ!างานข้องโปรเซสื่ทำ�คล&าย ๆ ก�น- การจั�ดีเวลาแบีบีเร�ยลไทำมั� (Real Time

Scheduling)- การจั�ดีเวลาแบีบีโทำนเสื่�ยงเดี�ยว (RMS : Rate

Monotonic Scheduling)


การท'างานข้องโปรเซสื่ท��คล�าย ๆกน

การแสื่ดีงภาพื้ข้องอ(ปกรณ์�ช่น�ดีน��ค�ดีเป2น จั!านวนภาพื้ติ,อว�นาทำ� อ(ปกรณ์�ช่น�ดีน��สื่ามัารถ

ก!าหนดีไดี&ล,วงหน&าว,าจัะใช่&เวลาเทำ,าไรในการแสื่ดีง ภาพื้ทำ�มั�อย', จัะเร�มัติ��งแติ,การอ,านข้&อมั'ลจัากแผ่,น

ดี�สื่ก�มัาทำ�ละเฟรมั แล&วสื่,งติ,อไปย�งผ่'&ใช่& จั!านวน ข้&อมั'ลแติ,ละเฟรมัจัะมั�ข้นาดีคงทำ� ดี�งน��นการจั�ดี

เติร�ยมับีล$อกหน,วยความัจั!าก$จัะเทำ,าก�นทำ(กๆ คร��ง


การจัดีเวลาแบบเร�ยลไทมั� (Real Time Scheduling)

ไมั,มั�ระบีบีใดีทำ�สื่ามัารถทำ!างานแสื่ดีงผ่ลไดี& แบีบีเร�ยลไทำมั� ในป5จัจั(บี�น เพื้ราะระบีบีติ&องใช่&เวลา

ในการโปรเซสื่งาน จั!านวนผ่'&ใช่&ทำ�มั�การเปล�ยนแปลง อย',ติลอดี ข้นาดีข้องเฟรมัภาพื้ทำ�แสื่ดีงติ,อว�นาทำ�ทำ� ติ,างก�น ช่น�ดีข้องภาพื้ประเภทำติ,างๆ หร�อแมั&

กระทำ�งความัถ�ข้องติ�วระบีบีเองซ3งมั�ความัสื่ามัารถในการประมัวลผ่ลข้&อมั'ลไดี&แติกติ,างก�น


การจัดีเวลาแบบเร�ยลไทมั� (Real Time Scheduling) (ติ�อ)

โปรเซสื่ติ,างๆ เหล,าน��สื่ามัารถทำ!างานร,วมัก�นภายใติ&สื่ภาวะแวดีล&อมัทำ�ติ,างแล&วทำ!าให&งานน��นๆ

สื่!าเร$จัไดี&ในระยะเวลาทำ�ก!าหนดีไดี& เราเร�ยกว,าการจั�ดีเวลาแบีบีเร�ยลไทำมั� (Real Time Scheduling)

ติ�วอย,างข้องการจั�ดีเวลาแบีบีเร�ยลไทำมั� จัะพื้�จัารณ์าจัากร'ปดี�งติ,อไปน��



A1A

B1

C1

B

C

0 10

A2

B2

C2

A3A4 A5

B3 B4

C3

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

( )

A1,B1,C1 A1

B1

C1

ร'ปทำ� 9 โปรเซสื่ 3 โปรเซสื่ แติ,ละโปรเซสื่แสื่ดีงภาพื้ยนติร� อ�ติราเฟรมัและสื่�งทำ�ติ&องการ ในการโปรเซสื่จัะแติกติ,างก�นในแติ,ละภาพื้ยนติร�



จัากร'ปจัะพื้�จัารณ์า จัากโปรเซสื่ 3 โปรเซสื่ ค�อ A, B, C ซ3งเป2นติ�วอย,างข้องระบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ย

แบีบีเร�ยลไทำมั�โปรเซสื่ A ติ&องการแสื่ดีงภาพื้ทำ(กๆ 30

มั�ลล�ว�นาทำ� โดียทำ�แติ,ละภาพื้ใช่&เวลาซ�พื้�ย' 10 มั�ลล�ว�นาทำ�



โปรเซสื่ B ติ&องการแสื่ดีงภาพื้ทำ(กๆ 40 มั�ลล�ว�นาทำ� โดียทำ�แติ,ละภาพื้ใช่&เวลาซ�พื้�ย' 15 มั�ลล�

ว�นาทำ�โปรเซสื่ C ติ&องการแสื่ดีงภาพื้ทำ(กๆ 50

มั�ลล�ว�นาทำ� โดียทำ�แติ,ละภาพื้ใช่&เวลาซ�พื้�ย' 5 มั�ลล�ว�นาทำ�



จัากข้&อมั'ลข้&างติ&นสื่ามัารถแสื่ดีงความั สื่�มัพื้�นธ์� ในการทำ!างานข้องโปรเซสื่ ไดี&ดี�งติ,อไปน��

m

i=1

Ci

Pi≤ 1Σ

เมั�อ C ค�อ เวลาทำ�ซ�พื้�ย'ใช่&ในการทำ!างานโปรเซสื่ P ค�อ ช่,วงเวลาในการแสื่ดีงแติ,ละภาพื้ i ค�อ ล!าดี�บีทำ�ข้องโปรเซสื่ m ค�อจั!านวนโปรเซสื่



เมั�อแทำนค,าลงในความัสื่�มัพื้�นธ์�จัะไดี& ดี�งน�� (10/30) + (15/40) + (5/50) = 0.808 ผ่ลล�พื้ธ์�ทำ�ไดี&มั�ค,าน&อยกว,า 1 ซ3งเป2นจัร�งแสื่ดีงว,าระบีบีสื่ามัารถทำ!างานไดี&อย,างติ,อเน�อง ติ�วอย,าง

ข้องระบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ยในล�กษณ์ะน��ไดี&แก, ระบีบีข้องภาพื้และเสื่�ยง ซ3งมั�อ�ติราข้องการใช่&เวลาซ�พื้�ย'ทำ�

แติกติ,างก�น



ถ&าเพื้�มัระบีบีสื่�อผ่สื่มัอย,างอ�นเข้&าไป (เพื้�มัจั!านวนโปรเซสื่ ) ก$เช่,นเดี�ยวก�น ถ&าความัสื่�มัพื้�นธ์�ทำ�

ไดี&เป2นจัร�ง แสื่ดีงว,าซ�พื้�ย'สื่ามัารถรองร�บีการทำ!างานข้องระบีบีไดี& ติ�วอย,างทำ�แสื่ดีงให&เห$นน��มั�ช่�อ

เร�ยกว,าเป2นอ�ลกอร�ทำ3มัแบีบีสื่แติติ�ก (Static Algorithm)


การจัดีเวลาแบบโทนเสื่�ยงเดี�ยว(RMS : Rate Monotonic Scheduling)

สื่!าหร�บีโปรเซสื่ทำ�เป2น RMS จัะติ&องประกอบีดี&วยเง�อนไข้ดี�งติ,อไปน��

1 . แติ,ละโปรเซสื่จัะติ&องทำ!าเสื่ร$จัภายในช่,วงเวลาทำ�ความัถ�ก!าหนดี

2. แติ,ละโปรเซสื่ติ&องเป2นอ�สื่ระติ,อก�น3. วงรอบีข้องแติ,ละโปรเซสื่จัะใช่&เวลาข้องซ�พื้�ย'เทำ,าๆ

ก�น


การจัดีเวลาแบบโทนเสื่�ยงเดี�ยว(RMS : Rate Monotonic Scheduling) (ติ�อ)

4. สื่!าหร�บีโปรเซสื่ทำ�ไมั,ไดี&เก�ดีเป2นวงรอบีจัะไมั,มั�การก!าหนดีเวลาสื่��นสื่(ดี

5. Process สื่ามัารถดี!าเน�นไดี&อย,างติ,อเน�องโดียไมั,ติ&องการสื่�งใดีช่,วย



สื่!าหร�บีการจั�ดีเวลาแบีบีน��สื่ามัารถอธ์�บีายไดี&โดียใช่&ติ�วอย,างติ,อไปน��

โปรเซสื่ A ความัถ�ในการแสื่ดีงข้&อมั'ล 33 คร��ง/นาทำ� แติ,ละคร��งใช่&เวลาเทำ,าก�บี 30 มั�ลล�ว�นาทำ�



โปรเซสื่ B ความัถ�ในการแสื่ดีงข้&อมั'ล 25 คร��ง/นาทำ� แติ,ละคร��งใช่&เวลาเทำ,าก�บี 40 มั�ลล�ว�นาทำ�

โปรเซสื่ C ความัถ�ในการแสื่ดีงข้&อมั'ล 20 คร��ง/นาทำ� แติ,ละคร��งใช่&เวลาเทำ,าก�บี 50 มั�ลล�ว�นาทำ�



แติ,ละโปรเซสื่จัะถ'กร�นติามัล!าดี�บี ABCโปรเซสื่ A ใช่&เวลาร�น 10 มั�ลล�ว�นาทำ�ในแติ,ละคร��งโปรเซสื่ B ใช่&เวลาร�น 15 มั�ลล�ว�นาทำ�ในแติ,ละคร��งโปรเซสื่ C ใช่&เวลาร�น 5 มั�ลล�ว�นาทำ�ในแติ,ละคร��ง



หล�งจัากทำ�ทำ� �ง 3 โปรเซสื่ร�นเสื่ร$จัจัะใช่&เวลาซ�พื้�ย'เทำ,าก�บี 30 มั�ลล�ว�นาทำ�ในหน3งวงรอบี ซ3งเพื้�ยงพื้อสื่!าหร�บีวงรอบีใหมั,ข้อง โปรเซสื่ A วงรอบีดี�ง

กล,าวสื่ามัารถหมั(นเว�ยนไดี&อย,างติ,อเน�อง โดียไมั,มั�ผ่ลกระทำบีก�บีโปรเซสื่ใดีๆ ทำ�จัะใช่&เวลาซ�พื้�ย'ดี�ง

สื่ามัารถแสื่ดีงไดี&ดี�งร'ป 9.10



A1A

B1

C1

B

C

A2

B2

C2

A3A4 A5

B3 B4

C3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

( )

A1 B1 C1

A1 B1 C1

RMS

EDF

A2

A2

B2 C2

B2 C2

A3

A3

B3 C3

B3 A4 C3

A4 A5 B4

A5 B4

ร'ปทำ� 10 ติ�วอย,างการจั�ดีเวลาข้อง RMSและ EDF real-time


การท'างานระบบไฟล�มัลติ�มั�เดี�ย (Multimedia File System Paradigms)

ระบีบีไฟล�มั�ลติ�มั�เดี�ยน��นแติกติ,างไปจัากระบีบีไฟล�แบีบีเก,าทำ�เราค(&นเคยก�นเป2นอย,างมัาก สื่!าหร�บีระบีบีไฟล�แบีบีเดี�มัการเป@ดีไฟล�เพื้�ออ,านข้&อมั'ลจัะติ&องทำ!าไปติามัข้��นติอนทำ(กๆ คร��งทำ�ติ&องการอ,าน

ข้&อมั'ล เร�มัติ&นดี&วยการร&องข้อผ่,าน System call ข้องระบีบีปฏ�บี�ติ�การ


การท'างานระบบไฟล�มัลติ�มั�เดี�ย (Multimedia File System Paradigms) (ติ�อ)

หล�งจัากน��นจั3งทำ!าการอ,านข้&อมั'ลมัาเก$บีในหน,วยความัจั!าทำ�จั�ดีเติร�ยมัเอาไว& ติามัจั!านวนไบีติ�ทำ�ติ&องการ การอ,านข้&อมั'ลทำ(กคร��งจัะติ&องร&องข้อโดียการผ่,านไปย�ง System call ทำ(กคร��ง ซ3งการอ,าน

ไฟล�แบีบีน��ไมั,สื่ามัารถใช่&ไดี&ก�บีระบีบีไฟล�ข้องมั�ลติ�มั�เดี�ยทำ�ติ&องการความัเป2นเร�ยลไทำมั�



ป5ญหาทำ�สื่!าค�ญค�อ เซ�ร�ฟเวอร�ติ&องการข้&อมั'ลมั�ลติ�มั�เดี�ยทำ�มั�ข้นาดีปร�มัาณ์ทำ�แน,นอนและติ&องทำ�น

เวลาในการประมัวลผ่ลแติ,ละคร��ง นอกจัากน��นติ�วเซ�ร�ฟเวอร�เองจัะติ&องสื่ามัารถสื่น�บีสื่น(นบีล$อกข้อง

ข้&อมั'ลในการประมัวลผ่ลแติ,ละคร��งติามัทำ�ระบีบีติ&องการ



จัากป5ญหาดี�งกล,าวจัะเห$นไดี&ว,าระบีบีไฟล�แบีบีเดี�มัๆ ไมั,สื่ามัารถน!ามัาใช่&ก�บีระบีบีไฟล�ข้อง

มั�ลติ�มั�เดี�ยไดี& การอ,านข้&อมั'ลไฟล�ในระบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ยเร�มัติ&นดี&วยการร&องข้อผ่,าน System call ในติอนเร�มัติ&น หล�งจัากน��น video server จัะทำ!าการสื่,งข้&อมั'ลติามัข้นาดีและอ�ติราความัเร$วทำ�

ก!าหนดี



ล�กษณ์ะการสื่,งข้&อมั'ลไฟล�มั�ลติ�มั�เดี�ยจัะเป2นการป?อนข้&อมั'ล (push server) แติ,ในระบีบีไฟล�แบีบีเดี�มัเป2นแบีบีดี3งข้&อมั'ล (pull server) ดี�งน��นการข้&อมั'ลข้อง video server ทำ!าให&เก�ดี

ความัรวดีเร$วย�งข้3�น ในการแสื่ดีงผ่ลภาพื้ทำ�ติ,อเน�อง



1

1

2

2

3

3

( ) ( )

1

5

3

2

4

ร'ปทำ� 11 (ก) pull server (ข้ )push server


การจัดีเก+บข้�อมั,ลลงไฟล� (File Placement)

- การเก$บีไฟล�ลงในดี�สื่ก�เดี�ยวก�น (Placing File on a Single Disk)

- สื่องกลว�ธ์�ในการจั�ดีเก$บีไฟล�ข้&อมั'ล (Two Alternative File Organization Strategies)

- การเร�ยงข้&อมั'ลไฟล�ติามัล!าดี�บีเคล�อนทำ�ข้องห�วอ,าน (Placing Files For Near Video on Command)

- การจั�ดีเก$บีข้&อมั'ลหลายไฟล�บีนดี�สื่ก�เดี�ยวก�น (Placing Multiple Files on a Single Disk)

- การจั�ดีเร�ยงหลายไฟล�ลงบีนดี�สื่ก�หลายติ�ว (Placing Files on Multiple Disks)


การเก+บไฟล�ลงในดี�สื่ก�เดี�ยวกน (Placing File on a Single Disk)

สื่�งสื่!าค�ญในการอ,านสื่ายข้&อมั'ลเข้&าสื่',ระบีบีเคร�อข้,าย หร�อแสื่ดีงข้&อมั'ลออกสื่',จัอภาพื้ ค�อ

ความัเร$ว และปราศัจัากการเสื่�ยเวลาในเร�องติ,างๆ เช่,น การค&นหาข้&อมั'ล (seek time) การแก&

ป5ญหาในการค&นหาข้&อมั'ล ว�ธ์�การหน3งค�อใช่&ว�ธ์�เก$บีข้&อมั'ลแบีบีติ,อเน�อง


การเก+บไฟล�ลงในดี�สื่ก�เดี�ยวกน (Placing File on a Single Disk) (ติ�อ)

อย,างไรก$ติามัว�ธ์�การน��ก$เป2นว�ธ์�การทำ�ไมั,ไดี&ผ่ลเติ$มัทำ�น�ก

ความัซ�บีซ&อนข้องข้&อมั'ลดี�งกล,าวทำ!าให&การอ,านข้&อมั'ลไฟล�จัากสื่�อข้&อมั'ลแบีบีติ,อเน�องมั�ป5ญหาใน

การแยกประเภทำข้องข้&อมั'ล หร�อแมั&แติ,การจั�ดีเก$บี ข้&อมั'ลแบีบีติ,อเน�องให&ก�บีข้&อมั'ลภาพื้ เสื่�ยง และ

ข้&อความัแยกจัากก�น



ก$ย�งติ&องพื้บีก�บีป5ญหาในการค&นหาข้&อมั'ล หาทำางในการแก&ป5ญหาน��ไดี&แก,การสื่ร&างแติ,ละเฟรมั

ข้&อมั'ลให&ติ,อเน�องและในแติ,ละเฟรมัจัะถ'กก!าหนดีให&เก$บีข้&อมั'ลแติ,ละประเภทำเป2นแบีบีเดี�ยวก�น ติามัร'ป

ทำ� 12



Video A A A T T Video A A A T T Video A A A T T

1 2 3

ร'ปทำ� 12 ภาพื้ยนติร�ทำ�มั�การเก$บีข้&อมั'ลทำ�เป2นภาพื้ , เสื่�ยง และข้&อความัอย',ในไฟล�เดี�ยวก�น


สื่องกลว�ธี�ในการจัดีเก+บไฟล�ข้�อมั,ล (Two Alternative File Organization Strategies)

ว�ธ์�แรกใช่&บีล$อกทำ�มั�ข้นาดีเล$ก ก�บีว�ธ์�ทำ�สื่องใช่& บีล$อกข้นาดีใหญ, ในกรณ์�ข้องการใช่&บีล$อกข้นาดี

เล$ก ว�ธ์�การน��ข้นาดีเฉล�ยข้องบีล$อกจัะเล$กกว,า ข้นาดีข้องเฟรมั ข้&อมั'ลแติ,ละเฟรมัจัะประกอบีไป

ดี&วยบีล$อกทำ�เร�ยงติ�ดีก�นติ,อเน�องก�นไป จั!านวนบีล$อกทำ�ใช่&ในแติ,ละเฟรมัอาจัจัะไมั,เทำ,าก�นข้3�นอย',ก�บี

จั!านวนข้&อมั'ลแติ,ละเฟรมั


สื่องกลว�ธี�ในการจัดีเก+บไฟล�ข้�อมั,ล (Two Alternative File Organization Strategies) (ติ�อ)

ภายในเฟรมันอกจัากจัะประกอบีดี&วยข้&อมั'ลภาพื้แล&ว ย�งมั�ข้&อมั'ลประเภทำอ�นรวมัอย',ดี&วย เช่,น ข้&อมั'ลเสื่�ยง (Audio) และข้&อความั (Text) การแอ$กเซสื่เฟรมัทำ� n ใดีๆ ใช่&ว�ธ์�เข้&าไปดี'ในติารางอ�น

เดี$กซ� ดี�งร'ปทำ� 13 เพื้�อเข้&าไปอ,านบีล$อกติามัทำ�ติ&องการ



สื่!าหร�บีว�ธ์�น��เน�องจัากข้นาดีเฟรมัใหญ,กว,าข้นาดีข้องบีล$อกดี�งน��นในแติ,ละเฟรมัจัะประกอบีไป

ดี&วยบีล$อกจั!านวนมัาก ในบีล$อกสื่(ดีทำ&ายข้องเฟรมั ใดีๆ จั3งมั�โอกาสื่เป2นทำ�ว,างไดี&



สื่!าหร�บีอ�กว�ธ์�หน3งค�อใช่&บีล$อกทำ�มั�ข้นาดีใหญ,สื่!าหร�บีเก$บีเฟรมัไดี&จั!านวนมัาก ว�ธ์�น��จั!าเป2นติ&องใช่&

ติารางบีล$อกอ�นเดี$กซ� ในการเข้&าไปอ,านเฟรมัทำ�ติ&องการจัากดี�สื่ก� การแอ$กเซสื่ข้&อมั'ลช่,วงกลาง

บีล$อกจัะติ&องใช่&เวลาในการหาเฟรมัดี�งกล,าวซ3งเป2นจั(ดีดี&อยข้องว�ธ์�น��



.

.

.

( )

.

.

.

I-frame P-frame

( )

ร'ปทำ� 13 การเก$บีภาพื้ยนติร�ทำ�ไมั,ติ,อเน�อง (ก ) บีล$อกข้องดี�สื่ก�ข้นาดีเล$ก (ข้ )บีล$อกข้องดี�สื่ก�ข้นาดีใหญ,


การเร�ยงข้�อมั,ลไฟล�ติามัล'าดีบเคล��อนท��ข้องหัวอ�าน (Placing Files For Near Video on Command)

ว�ธ์�น��เป2นการจั�ดีล!าดี�บีข้&อมั'ลภายในไฟล� เร�ยงติามัล!าดี�บีติามัการเคล�อนทำ�ข้องห�วอ,านและการ

หมั(นข้องดี�สื่ก� หร�อซ�ดี�รอมั เน�องจัากการเก$บีไฟล�ข้&อมั'ลแบีบีทำ�ใช่&ก�นโดียทำ�วไปเป2นการเก$บีแบีบีเร�ยง

ล!าดี�บี แติ,ไมั,สื่ามัารถสื่น�บีสื่น(นการอ,านข้&อมั'ลทำ�เป2นสื่ายข้&อมั'ลไดี&อย,างติ,อเน�อง


การเร�ยงข้�อมั,ลไฟล�ติามัล'าดีบเคล��อนท��ข้องหัวอ�าน (Placing Files For Near Video on Command) (ติ�อ)

ทำ!าให&ติ&องเสื่�ยเวลาในการค&นหาข้&อมั'ลในแติ,ละช่,วง สื่!าหร�บีกลว�ธ์�การจั�ดีเติร�ยมัสื่ายข้&อมั'ล

ให&มั�ความัติ,อเน�องน��น ถ'กค&นพื้บีในปB ค.ศั . 1997 ข้อยกติ�วอย,างประกอบีการอธ์�บีายดี�งติ,อไปน��

อาศั�ยร'ปทำ� 14



ภาพื้ยนติร�ทำ�แสื่ดีงภาพื้ 30 เฟรมั/ว�นาทำ� ดี&วยสื่ายข้&อมั'ลทำ�มั�ความัยาวถ3ง 5 นาทำ� หร�อเทำ,าก�บีสื่ายข้&อมั'ลละ 9000 เฟรมัภาพื้ ในเวลา 2 ช่�วโมัง ภาพื้ยนติร�เร�องน��จั!าเป2นติ&องใช่&สื่ายข้&อมั'ลถ3ง 24

สื่ายดี&วยก�น



0 9000

1

2

Stream24

Stream23

Track 1

Track 2

Track 3

9001

9002

18000

18001

18002

36000 45000

36001

36002

45001

45002

54000

54001

54002

27000

27001

27002

63000 72000

63001

63002

72001

72002

81000

81001

81002

Stream15

207000

207001

207002

Stream1

27002 ( 15 )

ร'ปทำ� 14 การเร�ยงข้&อมั'ลติามัล!าดี�บีข้องห�วอ,าน



การจั�ดีเติร�ยมัสื่ายข้&อมั'ลไว&สื่!าหร�บีให&ห�วอ,าน สื่ามัารถอ,านข้&อมั'ลไดี&อย,างติ,อเน�อง ติลอดีทำ�วทำ��ง

แผ่,นดี�สื่ก� หร�อติลอดีภาพื้ยนติร�ทำ��งเร�อง ประกอบีก�บีการใช่&หน,วยความัจั!าบี�ฟเฟอร�เข้&ามัาช่,วย



ข้&อมั'ลจัะถ'กอ,านจัากสื่ายข้&อมั'ลทำ� 1 แทำร$กทำ� 30 ลงไปเก$บีในหน,วยความัจั!าก,อน เร�อยไปโดียทำ�ห�วอ,านสื่ามัารถอ,านไดี&อย,างติ,อเน�อง โดียไมั,มั�การยกห�วอ,าน จันกระทำ�งถ3งสื่ายทำ� 24 ซ3งเป2นแทำร$กเร�มัติ&นข้องไฟล� สื่ามัารถเพื้�มัประสื่�ทำธ์�ภาพื้ในการ

อ,านข้&อมั'ลมั�ลติ�มั�เดี�ยไฟล�ไดี&มัากกว,า 50 เปอร�เซ$นติ�


การจัดีเก+บข้�อมั,ลหัลายไฟล�บนดี�สื่ก�เดี�ยวกน (Placing Multiple Files on a Single Disk)

สื่!าหร�บีระบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ยแบีบีมั�ผ่'&ใช่&จั!านวนมัาก (Multiuser) การจั�ดีเก$บีไฟล�ภาพื้ยนติร�หลายๆ เร�องไว&บีนดี�สื่ก�เดี�ยวก�น จัะทำ!าให&ห�วอ,านดี�สื่ก�ติ&องทำ!างานหน�กข้3�น ย�งมั�ผ่'&ใช่&ติ&องการช่มัภาพื้ยนติร�หลายเร�องเพื้�มัข้3�น ห�วอ,านดี�สื่ก�ก$ย�ง

ติ&องการทำ!างานหน�กข้3�น การหากลว�ธ์�การใดีๆเข้&ามัาช่,วยจัะทำ!าให&ช่,วยย�ดีอาย(ข้องห�วอ,านไดี&นานข้3�น

และย�งช่,วยให&ระบีบีทำ!างานไดี&เร$วข้3�น


การจัดีเก+บข้�อมั,ลหัลายไฟล�บนดี�สื่ก�เดี�ยวกน (Placing Multiple Files on a Single Disk) (ติ�อ)

จัากการทำดีสื่อบีความัถ�ข้องเหติ(การณ์�ติ,างๆ ไมั,ว,าจัะเป2นการย�มัหน�งสื่�อในห&องสื่มั(ดี การเช่,า

ว�ดี�โอเทำป หร�อแมั&กระทำ�งเว$บีไซติ�ทำ�มั�ผ่'&เข้&าช่มัมัาก ทำ�สื่(ดี จัะพื้บีว,าเป2นไปติามัสื่มัการดี�งติ,อไปน��

C/1 + C/2 + C/3 + … + C/n = 1

เมั�อ n ค�อ จั!านวนภาพื้ยนติร�ทำ�ผ่'&ใช่&ติ&องการช่มั c ค�อ ค,าคงทำ�ใดีๆ



จัากสื่มัการพื้บีว,าความัติ&องการในการช่มัภาพื้ยนติร�มั�ความัติ&องการช่มัจัากมัากไปน&อยซ3งเมั�อเราน!าความัถ�ทำ�ไดี&มัาเข้�ยนเป2นกราฟติามัร'ป

ข้&างล,าง และจั�ดีให&ภาพื้ยนติร�ทำ�มั�ผ่'&ติ&องการช่มัไว& ติรงกลางข้องดี�สื่ก� ข้&อมั'ลเร�ยงล!าดี�บีความัถ�ลดีลง

ทำ��งสื่องข้&างไปหาน&อย จัะทำ!าให&การเคล�อนทำ�ข้องห�ว อ,านน&อยทำ�สื่(ดี นอกจัากน��นแล&วย�งทำ!าให&การอ,าน

ข้&อมั'ลไดี&ดี&วยความัเร$วสื่'งสื่(ดี



Movie10

Movie8

Movie6

Movie4

Movie2

Movie1

Movie3

Movie5

Movie7

Movie9

Movie11

ร'ปทำ� 15 กราฟแสื่ดีงความัถ�ในการเร�ยกใช่&ไฟล�บีน video server


การจัดีเร�ยงหัลายไฟล�ลงบนดี�สื่ก�หัลายติว (Placing Files on Multiple Disks)

การจั�ดีเก$บีไฟล�ข้&อมั'ลแบีบีไฟล�มั�ลติ�มั�เดี�ยหลายๆ ไฟล�ลงบีนดี�สื่ก�น��น เพื้�อให&ไดี&ประสื่�ทำธ์�ภาพื้

สื่'งสื่(ดีในการอ,านข้&อมั'ล จั!าเป2นอย,างย�งจัะติ&องดี�สื่ก�หลายติ�วเข้&ามัาช่,วย ในล�กษณ์ะทำ�เร�ยกว,า RAIDS

(Redundant Array of Independent Disks) นอกจัากน��น ดี�สื่ก�แติ,ละติ�วจัะติ&องสื่ามัารถ

ทำ!างานไดี&พื้ร&อมัๆ ก�นอย,างอ�สื่ระอ�กดี&วย


การจัดีเร�ยงหัลายไฟล�ลงบนดี�สื่ก�หัลายติว (Placing Files on Multiple Disks) (ติ�อ)

สื่!าหร�บีติ�ว video server จัะติ&องมั�ความัสื่ามัารถสื่'งในการจั�ดีการก�บีดี�สื่ก�หลายๆ ติ�วไดี&เป2นอย,างดี� สื่ามัารถทำ!างานไดี&รวดีเร$วโดียไมั,ไปสื่นใจัก�บีข้&อบีกพื้ร,องเล$กๆ น&อยๆ ทำ�อาจัจัะเก�ดีข้3�นไดี&ในระหว,างทำ�อ,านข้&อมั'ล นอกจัากน��นติ�วเซ�ร�ฟเวอร�เองจัะติ&องสื่ามัารถแก&ป5ญหาคอข้วดีทำ�เก�ดีข้3�นในระบีบี

ไดี&



สื่!าหร�บีระบีบีทำ�มั�ดี�สื่ก�หลายติ�วเราสื่ามัารถใช่&ดี�สื่ก�แติ,ละติ�วเก$บีภาพื้ยนติร�แติ,ละเร�องไดี& ดี�งร'ปทำ�

16 (ก ) แติ,ว�ธ์�การน��ทำ!าให&เก�ดีความัไมั,สื่มัดี(ลในระบีบีดี�สื่ก� เพื้ราะดี�สื่ก�ทำ�เก$บีภาพื้ยนติร�ทำ�มั�ผ่'&

ติ&องการช่มัมัากจัะทำ!างานหน�กเพื้�ยงติ�วเดี�ยว



ดี�งน��นเพื้�อเป2นการเฉล�ยในการแบี,งเบีาภาระข้องดี�สื่ก�แติ,ละติ�วให&เทำ,าๆ ก�น ระบีบีการจั�ดีเก$บีจัะติ&องแบี,งเฟรมัภาพื้ยนติร�เร�องเดี�ยวก�นให&กระจัายไปอย',ทำ� วไปในดี�สื่ก�ทำ(กติ�วติามัร'ป 16 (ข้ ) , 16 (ค )

และ 16 (ง)



ร'ป 16 (ค ) เป2นการเฉล�ยเฟรมัเร�มัติ&นข้องภาพื้ยนติร�แติ,ละเร�องให&กระจัายทำ�วไปในดี�สื่ก�ทำ(กติ�ว

สื่,วนในร'ป 16 (ง ) เป2นการสื่(,มัให&เฟรมัเร�มัติ&นกระจัายไปทำ�วทำ(กดี�สื่ก�



1

A0A1A2A3A4A5A6A7

2

B0B1B2B3B4B5B6B7

3

C0C1C2C3C4C5C6C7

4

D0D1D2D3D4D5D6D7

1

A0A4B0B4C0C4D0D4

2

A1A5B1B5C1C5D1D5

3

A2A6B2B6C2C6D2D6

4

A3A7B3B7C3C7D3D7

1

A0A4B3B7C2C6D1D5

2

A1A5B0B4C3C7D2D6

3

A2A6B1B5C0C4D3D7

4

A3A7B2B6C1C5D0D4

1

A0A6B3B4C0C7D1D6

2

A2A5B1B7C2C6D2D5

3

A1A4B2B5C3C4D3D4

4

A3A7B0B6C1C5D0D7

( ) ( )

( ) ( )

ร'ปทำ� 16 มั� 4 ว�ธ์�ในการจั�ดีการไฟล�มั�ลติ�มั�เดี�ยทำ�ใช่&ดี�สื่ก�หลายติ�ว(ก)ไมั,มั�การแบี,งภาพื้ยนติร� (ข้ ) ใช่&แพื้ทำเทำ�ร�นเดี�ยวก�นสื่!าหร�บีแติ,ละไฟล�(ค ) แบี,งภาพื้ยนติร�วางแติ,ละดี�สื่ก�ในล�กษณ์ะเหล�อมั (ง ) ใช่&การสื่(,มั


สื่ร/ป

มั�ลติ�มั�เดี�ยเป2นอ(ปกรณ์�ทำ�มั�การพื้�ฒนามัา ล,าสื่(ดีข้องระบีบีคอมัพื้�วเติอร� อ(ปกรณ์�ประเภทำน��มั�

ความัสื่!าค�ญเป2นอย,างย�งในดี&านความับี�นเทำ�ง ซ3งเป2นป5จัจั�ยหล�กในการติ�ดีสื่�นใจัซ��อคอมัพื้�วเติอร�มัา

ไว&ใช่&งานเป2นข้องสื่,วนติ�วทำ�บี&าน


สื่ร/ป (ติ�อ)การพื้�ฒนาดี&านซอฟแวร�ทำ�เก�ยวข้&องก�บีระบีบี

มั�ลติ�มั�เดี�ยจั3งเป2นเร�องสื่!าค�ญ โดียเฉพื้าะในเร�อง ข้องความัรวดีเร$ว การแสื่ดีงภาพื้ เสื่�ยงและ

ข้&อความั ออกมัาในเวลาเดี�ยวก�นระบีบีปฏ�บี�ติ�การ ในป5จัจั(บี�นสื่ามัารถใช่&เทำคน�คติ,างๆ เข้&ามัาช่,วยใน

ทำ(กๆ ดี&าน


สื่ร/ป (ติ�อ)

ไมั,ว,าจัะเป2น การลดีเวลาทำ�ใช่&ค&นหาข้&อมั'ล โดียจั�ดีเก$บีข้&อมั'ลแบีบีเร�ยงล!าดี�บี การลดีการเคล�อนทำ�ข้องติ�วอ,าน โดียให&เก$บีข้&อมั'ลเร�ยงล!าดี�บีไปติามัไซ

เลนเดีอร�


สื่ร/ป (ติ�อ)การเก$บีไฟล�ข้&อมั'ลลงในสื่�อเช่,นฮิาร�ดีดี�สื่ก�

หลายติ�วดี&วยเทำคน�คว�ธ์�การเพื้�อให&อ,านภาพื้ไดี& รวดีเร$ว หร�อแมั&กระทำ�งการใช่&เทำคน�คในการอ�ดีภาพื้

ให&เล$กลง ซ3งสื่�งติ,างๆ เหล,าน�� สื่ามัารถช่,วยให&การอ,านข้&อมั'ลแบีบีมั�ลติ�มั�เดี�ยเป2นไปอย,างมั�

ประสื่�ทำธ์�ภาพื้

Ch15 Multimedia System

Documents

Transcript of Ch15 Multimedia System