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Multimedia-Daten und ihre QoS-Anforderungen
1.2 Multimedia-Daten und ihre QoS-Anforderungen
Multimediale Daten, seien es Text, Hypertext, Graphiken oder digitale Audio- und Videodaten
erfordern eine große Verarbeitungskapazität bzw. Speicherkapazität in den beteiligten Komponenten.
Allerdings besteht bei den drei erstgenannten kein prinzipieller Unterschied zu klassischen
Computerdaten.
Bei digitalen Audio- und Videodaten kommt neben dem immensen Datenaufkommen ihre Charakteristik
als streng periodischer Datenstrom hinzu [105]. Das bedeutet, daß diese Daten mit
derselben Geschwindigkeit abgespielt werden müssen, mit der sie von der Quelle eingespeist
werden, obwohl sie i.d.R. unregelmäßig bei der Senke ankommen (siehe Abbildung 1-1).
Abbildung 1-1 Realzeitverkehr vor und nach Netzdurchlauf
Im Falle digitaler Videodaten erfordern die heute gängigen Kodierungsverfahren Bandbreiten
von mehreren hundert Mbit/s zur Übertragung von Filmen mit etwa 25 Bildern/s und selbst mit
Kompressionstechniken werden noch Datenraten im Bereich von 2 Mbit/s erzielt [33]. Diese
Datenraten liegen um Größenordnungen höher als die bisheriger Anwendungen. So reichen
wenige Audio- oder Videoströme aus, um zum Beispiel ein lokales Netz (LAN) völlig auszulasten.
Der sorgsame Umgang mit Systemressourcen ist daher in Zukunft sehr wichtig, selbst wenn
neue, leistungsfähige Komponenten entwickelt werden.
Im Vergleich zu klassischen Computerdaten benötigen Bild- und Tondaten keine vollständig fehlerfreie
Übertragung aller Datenpakete, da sowohl das menschliche Auge als auch das menschliche
Gehör nur über ein begrenztes Auflösungsvermögen verfügen, bzw. Qualitätsverluste je nach
Anwendung durchaus tolerieren. Im Falle eines Bildtelefongespräches kann man zum Beispiel
bei zeitweiligen Engpässen nur jedes zweite Bild übertragen, oder falls erforderlich auch ein
Standbild einblenden und lediglich den Sprachkanal aufrecht erhalten.
In der Literatur finden sich diverse Klassifikationen bzgl. der Dienstgüteanforderungen von Multimedia-Anwendungen.
Die klassische Unterteilung sieht asynchrone, synchrone bzw. isochrone
Ströme vor [105]. In [33] werden multimediale Datenströme als non-realtime, realtime, noninteractive
bzw. als realtime, interactive bezeichnet. Zitterbart [116] unterteilt in 4 Klassen:
12
unzuverlässiger Realzeitdienst,
zuverlässiger Realzeitdienst,
regelmäßigerVerkehr:
1 Paket alle 0.25 ms
zuverlässiger Dienst ohne Realzeitgarantien
Netzwerk
Datenankunft
unregelmäßig
unzuverlässiger Dienst ohne Realzeitgarantien
Dabei ist zu beachten, daß die Zuordnung der Anwendungen zu den einzelnen Klassen durch die
Art und Weise ihrer Implementierung festgelegt wird [33]. Eine Anwendung, bei der ein Video-
Client einen Film zunächst vollständig vom Server lädt, bevor er mit dem Abspielen beginnt, ist
keine Anwendung mit Realzeitanforderungen. Wird diese Anwendung so implementiert, daß der