G.9-G.27 - Institut für Verteilte Systeme

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2.6 BiM
3 MPEG-21
■ Binary Metadata
■ ISO-Standard "ISO/IEC 21000“
◆ XML-Kompression durch Binärdarstellung
◆ Befindet sich noch in Entwicklung
◆ Aufbau eines Parsingautomaten aufgrund einer Schemadefinition
◆ Notation XML-basiert
• effiziente Codierung des „Wegs“ eines XML-Dokuments durch den Parser
• Zusammenfassen von Strings in Puffer mit anschließender Kompression
(z.B. Zip)
◆ XML Schemata von MPEG-21 werden auch Tools genannt
■ Einsatzgebiet: Transparenter Zugriff auf multimediale Inhalte
◆ Inhalte als Digital Items organisiert
◆ Teil von MPEG-7
◆ Automatische Adaption von Inhalten
• aber für alle XML-Dokumente mit Schema anwendbar
◆ Bewahrung von Rechten (Rights Management)
■ Ziel: Interoperabilität
◆ Brücke zwischen Multimediastandards und Plattformen
◆ Anwendung: Universal Multimedia Access
G.9
G.10
© 2006-2008, Franz J. Hauck, Verteilte Systeme, Univ. Ulm, [2007w-MMK-G-Meta.fm, 2008-01-29 22.36] http://www-vs.informatik.uni-ulm.de/teach/ws07/mmk
3.1 Digital Item
3.2 XML-Sprachen für Digital Items
■ Beispiel
■ Digital Item Declaration (DID)
Digital Item
Schmetterling im Wald
◆ Definition neuer DI über die Digital Item Declaration Language (DIDL), u.a.
Digital Item
• Alternativen definierbar (z.B. Sprachen, Codierungen)
Schmetterling im Wald
• Teile als optional markierbar (z.B. Deutsch ist bevorzugt, Englisch ist optional)
Digital Item
■ Digital Item Identification (DII)
Butterfly in a Forest
◆ Identifizieren/Suchen eines DI oder Teil eines DI (DI Benennungen)
Dieses Bild beschreibt ...
◆ Für Suchdienste gedacht (DI URI)
Dieses Bild beschreibt ...
Digital Item
■ Digital Item Adaption (DIA)
◆ Adaptierung von DIs an ihre Umgebung
This picture describes ...
◆ DIA-Tools
• Benutzereigenschaften und –präferenzen
◆ verschachtelte Digital Items
◆ Gruppierung nach Eigenschaften möglich, z.B. Sprache (hier Deutsch, Englisch)
G.11
• Endgeräte-Eigenschaften/-Fähigkeiten (nutzt auch MPEG-7-Konstrukte)
• Netzwerkeigenschaften (z.B. statisch/dynamisch)
• Umgebungseigenschaften (z.B. stationär/mobil)
G.12
3.3 Anwendung
4 Protokolle für Metadaten
■ Universal Multimedia Access
■ Session Description Protocol (SDP)
◆ Beschreibungen als Anwendungsprotokolle
◆ Anwendungsbeschreibungen
◆ Benutzerprofile
◆ Anwendungskontrolle für SIP, MEGACO, RTSP und SAP Dienste/Protokolle
◆ Anwendungsprofile
■ Session Description Protocol Next Generation (SDPng)
■ Adaptierung von DIs innerhalb von Datenströmen ohne Kenntnis der
Codecs
◆ IETF-Working Group MMUSIC
◆ liegt zur Zeit auf Eis
◆ Bitstream Syntax Description (BSD)
◆ XML-Format, vorerst Abbildung von SDP Eigenschaften
• z.B. XML oder BiM Beschreibung innerhalb von RTP
◆ soll Einschränkungen von SDP überwinden
◆ DI kommen zusammen mit ihrer BSD-Beschreibung
◆ z.B. standardisiertes Erweiterungsformat
• Adaptierung der DI durch Analyse der Beschreibung
(z.B. Filtern von Layern)
■ End-to-End Negotiation Protocol (E2ENP)
◆ eigene Entwicklung am Institut für Verteilte Systeme
• Adaptierung der Beschreibung
(z.B. durch XSLT)
◆ basiert auf SDPng, MPEG-7/21
◆ definiert/nutzt XML-Schema und Schema-Modularisierung
G.13
◆ ermöglicht Metadatenadaptierung
G.14
4.1 SDPng
4.2 SDP und SDPng
■ Beispiel: SDP und SPDng im Vergleich
v=0
o=teddie 2890844526
2890842807 IN IP4
134.60.77.113
u=http://server/cdi.xml
c=IN IP4 224.2.17.12
t=0 0
a=recvonly
m=video 51372 RTP/AVP 100
a=rtpmap:100 WMV/90000
a=cat:qcif_kbps_512
■ Szenarios
<sdpng xmlns="http://www.iana.org/sdpng"
xmlns:rtp=http://www.iana.org/sdpng/rtp
xmlns:info="http://www.iana.org/sdpng/info"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
<cfg>
<component name="videocomp001" media="video"
direction="recvonly">
<alt name="video001">
<rtp:udp name="rtp-cfg001">
<rtp:ip-addr ip="224.2.17.12">
<rtp:rtp-port>51372</rtp:rtp-port>
</rtp:ip-addr>
<rtp:pt pt="100" frequency="90000">
<rtp:fmtp key="name">WMV</rtp:fmtp>
<rtp:fmtp key="cat">qcif_kbps_512
</rtp:fmtp>
</rtp:pt>
</rtp:udp>
</alt>
</component>
</cfg>
<info>
<info:uri>http://server/cdi.xml</info:uri>
</info>
</sdpng>
G.15
◆ Ankündigung von Diensten, z.B. Konferenz
◆ Suche und Abruf, z.B. Video-on-Demand
◆ Offer/Answer, z.B. Interaktive Dienste wie Telephonie oder Spiele
◆ Gateway Management, z.B. heterogenes Call-by-Call und Broadcast
■ Notwendige Erweiterungen
◆ Verhandlung – Unterstützung heterogener Umgebungen
◆ Dienstgüte und Qualität der Anwendungen
◆ Sicherheit
G.16
4.3 E2ENP, End-to-End Negotiation Protocol
4.3 E2ENP (2)
■ Ziele
■ User Agent und Anwendungsarchitektur
◆ Implementierung von Metadaten Adaptierung
• Optimierung der Anwendungskontrolle bei Heterogenität und Mobilität
Anwendung
Anwendung
• Abstraktion von der tatsächlichen Kontrollprotokollimplementierung
◆ Erweiterungen von SDPng und MPEG-21 DIA
Middleware
◆ Alternative Adaptierungen – z.B. Sitzungsmigration zwischen 2 Endgeräten
E2ENP UA
■ Eigenschaften
Multimedia
Management
◆ verändert die SIP Logik, SIP Spezifikation bleibt unverändert
• Implementierung von Anwendungsrollen (z.B. mehrere SIP-Nachrichten als
eine Aktion)
◆ QoS-Koordination
• Multi-Phasen und Multi-Modi
Resource
Management
Multimedia
Management
Resource
Management
DienstManagement (SIP UA)
DienstManagement (SIP UA)
klassisches Management mit SIP
koordiniertes Management mit SIP
G.17
G.18
4.3 E2ENP (3)
4.3 E2ENP (4)
■ Vorteile des koordinierten Managements
■ Schnittstelle zur Anwendung
◆ gemeinsam genutzte Code-Basis
Anwendung
◆ einheitliche, protokollunabhängige Schnittstelle für die Anwendungen
E2ENP UA
SIP UA
◆ koordinierte Ressourcenreservierung
• Prioritätenregelung statt gegenseitiges Blockieren
Offer/Answer
QoS-Verhandlung
SIP-InviteTransaktion
INVITE/OK
Sitzungsmobilität
SIP-ReferTransaktion
REFER/OK
◆ unabhängig vom Kontrollprotokoll
◆ komplexe Operationen abgebildet auf mehrere SIP-Transaktionen
G.19
G.20
4.3 E2ENP (5)
3.2
4.3 E2ENP (6)
E2ENP Phasen und Modi
Pre-Konfiguration
(Dienstvorbereitung)
Konfiguration
(Sitzungsstart)
Re-Konfiguration
(Medien Adaptierung)
Multimedia
Stream
Kontroll- und
KoordinationsAblauf
Negotiation
PDU
Pre-negotiation
PDU
PDU (Portable Data Unit) – Verhandlungsaussage, Teil des Kontrollbaumes
Kontrollabstraktionen
Re-negotiation
PDU
Kontexte
Höhere
Assoziationen
ses
PDU_4
Restriktionen
und
Regeln
r1
Assoziationen
as1
Kontrakte
Konfigurationen
und
Regeln
PDU Phasen
Pre-negotiation
– unkritisch (Pre-Konfiguration, PDU Datenmanagement)
Negotiation – schwach Zeitkritisch (Konfiguration und Dienststart)
Re-negotiation – Zeitkritisch (Re-konfiguration, PDU Datenmanagement)
q1
Definitionen
Media (Audio, Video)
PDU Modi
Anwendungsspezifische Koordination und Verhandlung der Konfigurationen (d.h. welche Partei
fängt an, ist die Sitzung mit bi-direktionalen Medien, etc.)
PDU Baum
Physikalische Sicht,
Protokoll
app
r2
as2
q2
a1
v1
q4
a2
a3
t2
t1
Transport (BW, Delay)
PDUs und logische
Knoten Namen
Referenzen,
Kontrolloptimierung
as3
q3PDU_3
PDU_1
Hierarchische
Spezifikation
Logische Sicht,
Anwendung
r3
q5
u1
PDU_2
t3
t4
t5
G.21
Zeitmodell
G.22
4.3 E2ENP (7)
4.3 E2ENP (8)
g
Kontrollabstraktionen Kontrollsichtweisen der End-Geräte und der Zugangsprovider/Vermittler
Kontexte
Höhere
Assoziationen
Kontexte
Höhere
Assoziationen
app Aktiv
Möglich
Gesperrt
ses
g
Umschalten
app
PDU_4
ses
End-Gerät
Restriktionen
und
Regeln
r1
Assoziationen
as1
Kontrakte
Konfigurationen
und
Regeln
Definitionen
r2
r3
as2
Direkte
Markierung
(XML
Attribute)
as3
Explizite Trennung der Sichtweisen (Filterung, Sicherheit)
q1
q2
a1
q3
v1
t1
a2
t2
t3
q4
a3
q5
u1
t4
Provider /
Vermittler
Markierung
+ Signatur
t5 (Separates
Element)
Zeitmodell
G.23
PDU_X
Restriktionen
und
Regeln
r1
Assoziationen
as1
Kontrakte
Konfigurationen
und
Regeln
Definitionen
q1
r2
as2
q2
a1
as3
q3
v1
t1
r3
q4
a2
t2
t3
a3
q5
Aktiv
Möglich
Gesperrt
u1
t4
t5
Zeitmodell
G.24
4.3 E2ENP (9)
4.3 E2ENP (9)
g
Kontexte
Höhere
Assoziationen
app
… Leasing
Annullierung
PDU
PDU
PDU
…
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
r3
PDU_2
q2
a1
q3
v1
t1
a2
t2
t3
q4
a3
q5
Aktiv
Möglich
Gesperrt
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
d
PDU
PDU
d
u1
t4
t5
Zeitmodell
G.25
5 Referenzen
■ Verwendete und weiterführende Literatur
◆ MPEG Home Page: <http://www.chiariglione.org/mpeg/>
◆ J. M. Martínez: MPEG-7: Overview of MPEG-7 Description Tools
◆ I. Burnett, R. Van de Walle, K. Hill, J. Bormans, F. Pereira: MPEG-21: Goals and
Achievements
◆ J. Ott, C. Perkins: SDPng Transition. IETF Work-in-progress, draft-ietf-mmusicsdpng-trans-04, May 2003
◆ D. Kutscher et al.: Session description and capability negotiation. IETF Workinprogress, draft-ietf-mmusic-sdpng-08, February 2005
◆ T. Guenkova-Luy, A. Kassler, D. Mandato: End-to-End Quality of Service
Coordination for Mobile Multimedia Applications. IEEE Journal on Selected Areas
in Communications, Vol. 22, No. 5, June 2004.
G.27
PDU
d
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
PDU
s
PDU
PDU
…
PDU
…
s
PDU
…
PDU
…
Zeit
q1
PDU
PDU
d
as3
gültig
as2
PDU
PDU
PDU
Media session
as1
r2
abgelaufen
Assoziationen
Zeit Reset /
Zombie PDUs
…
PDU_X
r1
Definitionen
PDU_1
ses
Restriktionen
und
Regeln
Kontrakte
Konfigurationen
und
Regeln
Normales Löschen
Wg. Lebenszeitablauf
…
Freigeben
r
d Datenhalter PDU
r Referenz PDU
a
Zombie Zustand
s Zeit-Reset/Leasing PDU
Gelöscht
a Annullierung PDU
G.26

G.9-G.27 - Institut für Verteilte Systeme

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