1 / 61 インターネット コミュニケーション 第二回 重近 範行. 2 / 61...
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サンプリング周波数の例 一般電話
11KHz 8bit ラジオ
22KHz 8bit VoIP(G.711)
8KHz 8bit CD
44.1KHz 16bit
Hz = 1 秒間の振幅数を表す単位bit = 2 種類を識別できる情報量の単位
単位
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デジタル画像 画像の品質
解像度(碁盤の目の数・画像の細かさ) 横 × 縦
色数( 1 マス毎の色階調) 8/16/24/32bit color
Height
Width
Depth( 色 )デジタルカメラの有効画素数
メガピクセル
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デジタル映像 動画
パラパラ漫画1 枚ずつの画像をフレームと言う
動画の品質画像の品質は当然関係するフレームレート Frame Per Sec(FPS)
1 秒間に何枚の絵を入れ替えるか 動きの細かさ
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圧縮符号化
The Mississippi is the longest river in the United States.テキストデータ
圧縮前のデータ量: 57 文字 × 8 ビット = 456ビット左表の対応コードを使って各文字を
置き換えた時のデータ量: 248ビット
出展 情報機器と情報社会のしくみ素材集
ハフマン法 出現頻度の高い要素に短いコードを、 出現頻度の低い要素に長いコードを 対応させることで圧縮
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フレーム間圧縮フォーマット 動画の変化しない部分に着目
画像の差分で動画が作れる 背景のデータは前と同じだから不要
前後のフレームから動きを予測する 口元の動きだけを計算
Encode の際の遅延が高め
1 2 3 4 5
単体で画像になる
単体で画像にならない前後の差分から予測・生成される画像
ここはまったく動かない
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フレーム内圧縮フォーマット( フレーム間非圧縮フォーマット ) 動画のすべてのフレームが複合可能
高速紙芝居 動きが多い時に強い
画面全体の絵が頻繁に変わる Encode の際の遅延は低め
1 2 3 4 5
単体で 1 枚の画像になる
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メリット・デメリット フレーム間圧縮フォーマット
データ量が少ない ( 転送にも有利 ) 規格が多い (モバイル通信端末用や DVD用など )激しい動きがぎこちない ( 予測を使うから ) CPU の計算量が多い 例: MPEG 、 WMV
フレーム内圧縮フォーマット激しい動きも滑らか編集や VCR制御 (早送りとか ) に有利 CPU 計算量が少ない比較的データ量が多い 例: DV 、 Motion JPEG
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品質とデータ ( 音楽 )
アルバム 1 枚分 (74 分 ) の音楽の場合 音楽 CD
1.17Mbps x 74min 650MByte≒1.17Mbit/ 秒 x (74 x 60 秒 )= 5194.8Mbit = 649.35Mbyte
MP3(CD 品質 ) 192Kbps x 74min(74 x 60) 106MByte≒
一般電話 64kbps x 74min(74 x 60) 35MByte≒
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品質とデータ量 ( 映像 )
二時間の映画 (SD 品質 ) の場合 非圧縮
( 解像度 )x( 色 )x(1 秒当たりの画像数 ) x ( 時間 ) (720×480)×(24bit)×(30fps)×(2hour) 223GByte≒
MPEG2(DVD用 ) 9.8Mbps × 2hour(2x60x60) 8.82GByte ≒
DV 25Mbps x 2hour(2x60x60) 18GByte≒
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格納メディアとデータ量 DVD
通常 : 4.7GByte片面二層メディア : 9.4GByte(4.7x2)MPEG2(DVD用 ) 二時間の映画が入る
CD650MByte – 700MByte音楽 CD アルバム 1 枚 (74 分程度 ) が収まる
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各通信モデルの利点・欠点 サーバ・クライアントモデル
常に同じコンピュータに接続すればよいアクセスが集中するとサーバは大変
P2Pモデルアクセスの分散各コンピュータの住所を各々が知っている必要
がある これを解決しているのがハイブリッド P2P
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サービス電話の場合を考えると・・・
サービス要求側
サービス提供側
天気が知りたい
時刻が知りたい
お店の電話番号が知りたい
177
117
104
関東地方の天気を教えて
関東は晴れです
日本の現在時刻教えて
日本は現在 10 時 20 分です
○○の番号教えて
○○○-○○○ です
サービスの種類 番号 情報のやり取り(約束事)
・特定の番号にかけると、求める情報が適切に 返ってくる(約束事が決まっている)
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コンピュータ通信と電話サービス
177
時間を知りたい
現在の日本時間を教えて
現在の日本時間は 10:20
ntp.sfc.keio.ac.jp
時間がわかるサービスPort番号 123
177
ntp.sfc.keio.ac.jp
現在の日本時間を教えて
現在の日本時間は 10:20
Network Time Protocol
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プロトコル コンピュータ同士が通信を行う上で、相互に決められた約束ごと例
HTTP (Hyper Text Transport Protocol) Web を見るとき
FTP (File Transfer Protocol) ファイルを転送するとき
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) メールを送るとき
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コンピュータ通信で必要なこと通信相手の宛先を指定する
IP アドレスドメイン名
利用するサービスを指定するポート番号
http 80番 ( Web を見るとき) ftp 21番 (ファイルと転送したいとき) smtp 25番 (メールを送りたいとき)
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IP アドレスとポート番号 IP アドレスで相手を識別ポート番号で通信の種類を識別
FTPサーバ
203.178.142.155 : 21
203.178.138.199 : 80
WWWサーバ
Mailサーバ
133.27.4.120 : 25
203.178.143.148
FTPHTTPSMTP
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グローバル IP アドレスプライベート IP アドレス (グローバル) IP アドレス
世界で一意のコンピュータを示す識別子外線電話番号みたいなもの
プライベート IP アドレス特定ネットワーク内で、コンピュータを示す識別
子家の中だけとか、会社の中だけとか
他のネットワークから識別不可能内線電話番号みたいなもの
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内線・外線電話番号
100
101
102
03-3333-5555からの電話
だ
03-3333-4444に電話しよ
う
03-3333-5555の内線 100へ転送などの工夫が必要
電話交換器03-3333-5555
03-3333-4444
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NAT(Network Address Transration) プライベート IP アドレスをグローバル IP
アドレスに変換 外と内を繋ぐ
内線と外線の出入り口
NAT
A B D
InternetA から Dへ C から Dへ
D から CへD から Aへ C
Private Network
•直接 A と D は通信できない•NAT で内線・外線のアドレスを覚えておいて変換•D から見ると C と通信してるように見えている
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NAT のメリット グローバル IP アドレスの節約が可能
一つのグローバルアドレスを使って、複数のノードが外部と通信できる
アクセス制御・匿名性 外部から内部ネットワークが隠蔽される 擬似的な匿名性を確保できる
NAPTの内側
Internet
NAT-Box133.27.24.254:2932133.27.24.254:2949
NATによって隠蔽され、外から見えない
192.168.0.5:2911
192.168.0.4:2181
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InternetInternet
NAT の弊害
NATルータ
Aと通信したい!•通信は Z を経由
A
B
C
D
Z
•アドレス変換のルールがない
「誰に転送すればいいの?」
宛先: Zポート: 8002
外部からの接続性
?
Private Network
グローバル・ アドレス
プライベート・ アドレス
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Skype 通話の仕組み
A B
スーパーノードの条件•グローバル IP アドレス•マシン性能が良い•回線速度が速い•Skype 起動時間が長い、など
1 、 B の IP アドレス問い合わせ
2 、 B のスーパーノードが IP アドレスを返信
3 、通話の開始
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携帯端末が PC に W-ZERO3 WILLCOM から 12月に発売
Windows Mobile 5.0 搭載PHS ( W-SIM )対応/ワイヤレス
LAN ( IEEE802.11b準拠)内蔵
Sharp の HP より
無線 LAN を使える所 屋外など