Generalità sulla pacchettizzazione audio e video

Per poter trasmettere segnali audio e video digitali su reti a pacchetti, una volta eseguita la codifica e la compressione, occorre incapsulare il contenuto informativo in pacchetti appunto, i quali sono costituiti da una parte di intestazione (header) e da una parte contenente l’informazione utile (payload).

Il processo è simile sia per la voce che per il video, per cui la seguente descrizione generale è valida a grandi linee per entrambi i flussi:

1. Il flusso di bit in uscita dal codificatore, ad intervalli temporali regolari ed equispaziati, viene suddiviso in “pezzi”, ossia blocchi di bit che possono avere in alcuni casi dimensione variabile. Ad ogni pezzo è assegnato un timestamp, ossia un’etichetta temporale che indica l’istante di generazione alla sorgente.
2. Ciascun pezzo viene incapsulato in un pacchetto per il trasporto in rete, tramite l’aggiunta di un header contenente informazioni come istante di generazione o timestamp (ricavabile dal timestamp inserito al passo 1), numero di sequenza progressivo ed altre informazioni. Il pacchetto risultante è formato quindi dall’header e dal payload, quest’ultimo consistente nell’informazione utile (ossia il pezzo di audio o di video).
3. Può essere necessario in alcuni casi eseguire la frammentazione di un pezzo in più pezzi di dimensione più piccola, dando luogo ad altrettanti pacchetti, i quali saranno in tal caso caratterizzati dallo stesso timestamp ma da numeri di sequenza diversi.
4. Il pacchetto generato al passo 2 (ed eventualmente 3) ha tutte le informazioni necessarie, dal punto di vista dell’applicazione, per essere trasportato in rete.

Al lato ricevente dell’applicazione saranno eseguiti dei passaggi complementari in ordine inverso, ossia l’eventuale riassemblaggio nel caso di frammentazione, il de-incapsulamento e l’estrazione dell’informazione utile dai pacchetti.

I passaggi successivi ai passi 1-4 saranno quelli di incapsulare i pacchetti generati al passo 2 (ed eventualmente 3) in ulteriori pacchetti per fornire ad esempio informazioni utili per il supporto al controllo d’errore, all’indirizzamento, e così via.

Riferimenti

Tesi di laurea in Ingegneria Elettronica di Antonio Mancosu, A.A. 2005/2006: “Controllo del ritardo di playout nelle comunicazioni audio-video su reti a pacchetti”.

Antonio Mancosu