0與1的秘密 電腦網路與訊號處理 廖俊睿 中興大學電機系
概觀 網際網路是如何運作的? 網路上傳遞的資料是如何產生的?
資料的最小單位 0010110111
0與1的傳送 0 1 00 01 10 11
訊框的概念 0010110111 開頭在哪裏?
訊框 將資料切割成若干個片段 在每個片段前,將 01111110 這個 Pattern 重複三次 每個片段稱為「訊框」(Frame)
錯誤修正 自動要求重傳機制 (Automatic Repeat Request) Sender Receiver Frame ACK T imeout ime
為什麼由發送端自動重傳? Sender Receiver Frame imeout ? ime Req T T
協定 網路的機制可以看成是一個模組 發送端網路模組 接收端網路模組
協定 模組與模組之間必須要講相同的語言,使用相同的語法,才能互相溝通。 規定模組的行為的標準稱為協定 (Protocol)。 + Data Header Header Data
網際網路的協定 應用層協定 TCP協定 IP協定 實體層與媒體存取控制層協定
應用層協定 網頁瀏覽 HTTP 應用層協定將使用者的動作轉換成對網路的要求。
TCP協定 全名 Transmission Control Protocol 區分來自不同軟體的資料 流量控制 HTTP HTTP TELNET P2P TCP TELNET port 80 port 110 port 6881 P2P
IP協定 全名 Internet Protocol 給定位址 (IP Address) 尋找路徑 (Routing) 140.120.1.20
什麼是Gateway? 出去的門口在哪裡?
DNS 全名 Domain Name Service 數字的位址太難記,所以用文字的位址取代 文字位址必須轉換成數字位址才能使用 www.nchu.edu.tw → 140.120.1.20 文字位址必須轉換成數字位址才能使用
實體層與媒體存取控制層協定 最後,資料變成訊框的形式傳送出去。 因為許多電腦共用同樣的媒介,可是同一時間只能有一台電腦在媒介上傳送,所以必須要控制何時由誰傳送。
網路總結
資料壓縮 因為網路的頻寬有限,當我們需要傳送很大的資料時,這些資料需要壓縮。 壓縮就是把資料轉變成另一種形式,屬於信號處理的一部份。 通用: rar、zip 影像: jpeg、gif 音樂: mp3 視訊: avi
無失真壓縮與失真壓縮
無失真壓縮 AABAC 字元 表示 A 00 B 01 C 10 字元 表示 A B 10 C 11 00 00 01 00 10 B 10 C 11 00 00 01 00 10 0 0 10 0 11 10 bits 7 bits
JPEG 壓縮
MP3 壓縮 Fletcher-Munson Curve
Frequency Masking 出現在一個頻率的聲音,會提高附近頻率的辨識臨界值。
Frequency Masking 特性 高頻部份遮蔽較明顯 音量愈大遮蔽範圍愈大
Temporal Masking 持續很久的大音量聲音會使聽覺神經飽和。
視訊壓縮
Motion Compensation
結論 電腦網路與訊號處理徹底改變了人類的生活 網際網路 行動電話 數位相機 MP3