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RTP MIDI – parte 2 Lezione 16 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)

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Presentazione sul tema: "RTP MIDI – parte 2 Lezione 16 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)"— Transcript della presentazione:

1 RTP MIDI – parte 2 Lezione 16 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)

2 Network Musical Performance (NMP) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

3 Real Time Protocol (RTP): formato del pacchetto Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Specifiche su funzionalità e struttura dei pacchetti: RFC 3550

4 Request for Comments (RFC) Una RFC è un documento che riporta informazioni o specifiche riguardanti nuove ricerche, innovazioni e metodologie dell'ambito informatico. I principali protocolli per Internet sono stati proposti e descritti allinterno di specifiche RFC. Per diventare standard, devono essere vagliati da IETF (Internet Engineering Task Force, Fonte ufficiale per le RFC sul Web: RFC Editor Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

5 Esempi notevoli di RFC DHCP RFC 2131 "Dynamic Host Configuration Protocol" DNS RFC 1034,1035 "Domain Names" FTP RFC 959 "File Transfer Protocol" HTTP RFC 2068 "Hypertext Transfer Protocol 1.1" IPv4 RFC 791 "Internet Protocol" SMTP RFC 821,822 "Simple Mail Transfer Protocol" UDP RFC 768 "User Datagram Protocol" TCP RFC 793 "Transmission Control Protocol" Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

6 RTP MIDI Proposta di protocollo standard per la trasmissione di messaggi MIDI in pacchetti RTP su reti non affidabili Problemi dovuti a latenza o smarrimento di pacchetti: introduzione di artefatti –Transienti (ad esempio, smarrimento di un NoteOn) –Indefiniti (ad esempio, smarrimento di un NoteOff o di un MIDI Control Change per il controller 7 – Channel Volume) Obiettivo: minimizzare gli artefatti transienti ed eliminare quelli indefiniti, ma senza trasmissione di pacchetti di acknowledgment dal destinatario al mittente Specifiche su funzionalità e struttura dei pacchetti: RFC 6295 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

7 Formato del payload RTP MIDI Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Il payload è la parte estensibile di un pacchetto RTP. Ciò che caratterizza il protocollo RTP MIDI è il payload. Il formato del payload mappa uno stream di comandi MIDI su uno stream RTP –16 voice channels –system commands In generale, il payload è strutturato nel seguente modo: –header –MIDI list, ossia coppie (Delta Time, comando), eventualmente con codifica Running status –Recovery Journal (opzionale)

8 Formato del payload RTP MIDI: MIDI list Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Strutturazione della MIDI list (di lunghezza variabile a seconda del valore del flag B e quindi del campo LEN nellheader)

9 RTCP RTCP (Real Time Control Protocol): definito dallo standard RTP come protocollo di comunicazione allindietro (da destinatario a mittente) a bassa occupazione di banda –Specifiche su funzionalità e struttura dei pacchetti: RFC 3550 Agisce congiuntamente a RTP per la consegna e limpacchettamento di dati multimediali, ma non trasporta informazione multimediale Funzione primaria: feedback sulla qualità del servizio (QoS, quality of service) nella distribuzione inviando periodicamente informazioni statistiche ai partecipanti della sessione Osservazione: RTCP è definito da specifiche RTP, non RTP MIDI Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

10 RTP e RTCP sono unidirezionali: –RTP dal mittente S (source) al destinatario D (destination) –RTCP dal destinatario D al mittente S Nel complesso, cè feedback! Comunicazione RTP e RTCP Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Informazione multimediale pacchettizzata RTP Informazione statistica pacchettizzata RTCP

11 RTCP e campo EHSNR I pacchetti di ritorno RTCP comprendono un campo EHSNR EHSNR (Extended Highest Sequence Number Received) codifica il più alto numero di sequenza che un destinatario D osserva da parte di un mittente S EHSNR è a 32 bit –i 16 bit di ordine basso riportano il Sequence Number del pacchetto RTP osservato da D –I 16 bit di ordine alto codificano un contatore che tiene conto di quanti cicli ha compiuto il Sequence Number (ossia quante volte è stato azzerato) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

12 RECOVERY JOURNAL Sezione 16.1 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

13 Formato del payload RTP MIDI: flag J Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Flag J –se J = 1, allora il pacchetto si chiude con un Recovery Journal di lunghezza variabile Considerazioni: –Se J = 0, non è presente il Recovery Journal (vantaggi e svantaggi) –Dove inizia il Recovery Journal? Si può inferire dal campo LEN

14 Recovery journal Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Finalità: minimizzare gli artefatti transienti ed eliminare quelli indefiniti provocati da ritardi nella consegna dei pacchetti o da una loro perdita Si basa sui concetti di checkpoint e di history –Non tiene traccia della storia complessiva della comunicazione tra mittente e destinatario, ma solo a partire da un punto specifico identificato come checkpoint (checkpoint history) Caratteristiche –Non usa ritrasmissione o meccanismi di acknowledgment –Non è un log completo dei comandi MIDI: solo alcuni comandi possono generare artefatti (e quindi devono essere protetti); inoltre, alcuni comandi tipicamente generano un gran numero di valori e solo il più recente deve essere mantenuto –Il journal viene periodicamente svuotato sulla base del checkpoint

15 Come costruire un LOG incrementale Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) RTP Note On 1 Header Payload MIDI list History Note On 1 Note On 2 Note On 1 Note Off 1 Note On 2 Note On 1 Note Off 2 Note On 2 Note Off 1 Note On 1 Header Payload MIDI list History Note On 1 Note On 2 Pacchetto smarrito (ma D non lo può sapere) Esecuzione della 1a nota Esecuzione della 2a nota Entrambe le note ancora in esecuzione Spegnimento di entrambe le note Grazie al confronto dei Recovery journal, un artefatto indefinito (quale lo smarrimento di un Note Off) viene trasformato in artefatto transiente Note On 1 Note Off 2 Note On 2 Note Off 1

16 Mittente e destinatario RTP Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Il mittente S: 1.Genera lheader RTP del nuovo pacchetto 2.Genera il payload RTP MIDI, ossia lheader e la MIDI list 3.Genera il recovery journal 4.Invia il pacchetto sulla rete 5.Aggiorna la propria copia del recovery journal estendendo la checkpoint history sulla base della MIDI list appena inviata 6.Monitora i pacchetti RTCP per stabilire il checkpoint corrente Il destinatario D: 1.Esegue con la corretta temporizzazione i comandi MIDI nella MIDI list del pacchetto ricevuto 2.Tiene traccia del numero di sequenza più alto e predice larrivo di un pacchetto con numero incrementato di uno 3.Se rileva discontinuità nella sequenza, analizza il Recovery journal del pacchetto più recente ed eventualmente lancia algoritmi di recovery

17 Livello più alto della gerarchia Channel journal Struttura gerarchica del journal Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)

18 I capitoli dei Channel journal Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Channel journal viene compilato canale per canale Nellheader cè un indice dei capitoli –P Program Change –C Control Change –W Pitch Wheel –N Note Off, Note On –E Note Command Extras –T Channel Aftertouch –A Poly Aftertouch

19 Esempio: il capitolo W Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Il capitolo W protegge il comando Pitch Wheel Il capitolo, di lunghezza fissa, è costituito da 2 ottetti, in accordo con il formato del comando MIDI (2 data byte) Questo capitolo appare nel journal se un comando Pitch Wheel fa parte della checkpoint history

20 Esempio: il capitolo P Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Il capitolo P protegge il comando Program Change Il capitolo, di lunghezza fissa, è costituito da 3 ottetti, in parziale accordo con il formato del comando MIDI (selezione del banco e selezione del program)

21 Esempio: il capitolo N Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2) Il capitolo N protegge i comandi NoteOn (e NoteOff) Il capitolo ha lunghezza variabile, specificata dal campo LENGTH Il flag Y specifica se il NoteOn è recente o meno, nel secondo caso può essere ignorato

22 Riferimenti Sito Web Dettagli sullo standard Articolo introduttivo Caso di studio su NMP e RTP MIDI Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 16. RTP MIDI (parte 2)


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