Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Потоковое видео покоряет мир!
Елена Маряновская, author@ci.ru
Потоковое видео пользуется во всем мире огромной популярностью. То и дело любители
пообщаться в Интернет задают друг другу вопросы, чтобы, объединившись умами,
прийти к какому-то решению. Попробуем максимально просто и доступно рассказать
о потоковом видео. Сначала в статье будут описаны технологии, а затем форматы
данных.
Потоковым видео (Streaming Video) называют технологии сжатия и буферизации данных,
которые позволяют передавать видео в реальном времени через Интернет.
С увеличением числа видеопотоков, передаваемых по скоростным каналам, быстро
меняется лицо Сети. Раньше все было простенько, Web состоял исключительно из
текстов и неподвижного изображения, никто никуда не двигался, никто ниоткуда
не выпрыгивал. Но сейчас каждый из кожи вон лезет, чтобы привлечь внимание
пользователя. Широковещательные передачи новостей, спортивные репортажи и развлекательные
программы (те, в которых можно вживую понаблюдать за происходящим) приобретают
все более серьезный размах. Потоки текущей финансовой информации направляются
онлайновым биржевым брокерам. Новейшие технологии уже проникли и в сферу образования,
и учащиеся из разных уголков мира собираются в виртуальных классах для просмотра
заранее подготовленной лекции и живого общения. Из самых различных компаний
по каналам Интернет и корпоративным интрасетям исходят потоки рекламы, служебной
информации, презентаций и обучающих фильмов. Потоковую информацию можно найти
и на узлах таких сообществ, как AOL и MindSpring, и в порталах, таких как Yahoo!
и ZDNet. Действительно, показ фильма прекрасный способ привлечь и удержать
внимание пользователя (то есть, нас посетителей), да и предприятию тоже выгодно
экономит на обслуживании. Предложение порождается спросом!
Наверное, среди на-
ших читателей тоже есть желающие создавать потоковое видео и передавать его
по Интернет. Что ж, постараемся им помочь. Но для начала надо ответить самому
себе на некоторые важные вопросы самому себе. Например, сколько пользователей
предстоит обслуживать? Чего они ждут от вас? Каким должно быть качество? Сколько
денег вы готовы отдать, скрепя сердце, на это удовольствие? Каков технический
уровень вашего компьютера (поверьте, что от его способностей зависит очень многое)?
Приступим!
Трудностей в просмотре и создании потокового видео существует большое количество,
и тип соединения вашего компьютера с Интернет является одной из первых проблемных
зон. Чтобы увидеть на экране монитора видео, а не слайд-шоу, необходимо Интернет-соединение
со скоростью передачи хотя бы 56К, и то, честно говоря, этой скорости маловато
будет. В идеале нужно иметь подключение через телевизионный кабель или же по
выделенной линии (для раздумий и сравнений: скорость по выделенке превышает
скорость dialup-соединения в среднем в 150 раз). Конечно, если очень хочется,
то можно посмотреть видео и на маленькой скорости, только о слове качество
придется при этом забыть. А для передачи материалов на сервер необходимая минимальная
скорость составляет 200 Кб/с. И то этот маленький обязательный уровень пропускной
способности обеспечит всего несколько одновременных соединений. Ну, а чем больше
пользователей, тем, соответственно, должна быть выше пропускная способность
канала связи. Но те программы, о которых будем рассказывать мы, к счастью, предоставляют
возможность справиться с этой трудностью, с ними можно обслуживать сотни и даже
тысячи потоков одновременно.
Главной особенностью потокового видео является то, что при его передаче пользователь не должен ждать полной загрузки файла на винчестер. Пересылка идет непрерывным потоком, и видео проигрывается по мере того, как передается на компьютер.
Существует два способа передачи потокового видео последовательный (progressive
streaming) и в реальном времени (real-time streaming). При первом способе передачи
видео постепенно загружается на винчестер, и вы можете просмотреть его по мере
закачки. Однако просмотреть удастся только те части, которые уже загружены,
а вот скакать от одного эпизода к другому при воспроизведении не получится.
Таким образом, чтобы просмотреть какую-нибудь часть, необходимо будет дождаться
загрузки нужного момента. Поэтому последовательная передача видео через Интернет,
в основном, применяется для коротких клипов. Но поскольку в процессе принимает
участие ваш жесткий диск, то качество воспроизведения изображения получится
гораздо лучше, чем при просмотре с сервера. Для такого способа подойдет обычный
стандартный Web-сервер, в отличие от второго случая.
Для осуществления передачи видео в реальном времени потребуется специальный
потоковый сервер (streaming server). Именно там (а не на жестком диске), хранится
видеофайл. Преимущество в том, что пользователь может начать просмотр видео
с любого момента, откуда ему заблагорассудится, не дожидаясь, пока закачается
весь файл. Поэтому этот способ передачи информации удобно использовать для трансляций
файлов большой длины.
Специальные потоковые серверы дают возможность управлять передачей медиаданных, но в настройке и администрировании они более сложны, чем обыкновенные НТТР-серверы. Есть и дополнительные (к специальным) особые потоковые серверы, например, RTSP (Real-Time Streaming Protocol), используемый по умолчанию в ПО Windows Media и поддерживающий также Real Video.
RTSP это протокол с возможностью контролируемой передачи видеопотока в Интернет.
Он обеспечивает пересылку информации между сервером и клиентом в виде пакетов.
При этом получатель может делать несколько дел одновременно: воспроизводить
первый пакет данных, декодировать второй и получать третий.
Протокол RTP (Real-Time Transport Protocol) определяет и компенсирует потерянные
пакеты (бывает всякое), обеспечивая тем самым безопасность передачи контента
и распознавание информации.
Вместе с RTP работает протокол RTCP (Real-Time Control Protocol), который отвечает
за проверку идентичности отправляемых и полученных пакетов, идентифицирует отправителя
и контролирует загруженность сети.
Можно найти множество продуктов для передачи потокового видео, но мы упомянем
только хорошо известные и используемые в настоящее время. Бесспорно, лидерами
являются три компании-производителя программ: Apple, Microsoft и RealNetworks,
и соответственно, их творения пакеты QuickTime, Windows Media и Real Video.
До недавнего времени наряду с ними широко использовался и формат MPEG компании
Moving Picture Experts. Сейчас компания сильно сдала позиции, но все равно ее
продукты является широко используемыми.
Ниже представлены компании и их продукты для работы с потоковым видео.
Компания Moving Picture Experts
Компания Moving Picture Experts разработала формат MPEG. Существует несколько
его версий. Самая первая версия формата MPEG-1 была создана в 1988 году
и обеспечивала качество VHS при записи видео на CD-ROM. Несмотря на то, что
MPEG-1 разрабатывался как формат хранения, а не передачи файлов, он обеспечивает
отличное качество потокового видео, правда, на высоких битрейтах (оптимальный
битрейт для этого формата 1,5 Мб/с для разрешения 352x240 при частоте 30 кадров
в секунду). Однако файлы MPEG-1 имеют слишком большую величину для передачи
по Интернет. И был разработан второй формат MPEG-2, предназначенный для вещания
цифрового телевидения и, со временем, для записи на DVD. Его битрейт еще выше,
чем у MPEG-1 (между 4 и 9 Мб/с), что позволяет добиться изображения высокой
четкости. Но из-за требования высокой скорости для передачи информации его использование
как потоковой технологии не слишком популярно. Поэтому данная версия тоже не
получила распространения как потоковая технология. Для просмотра файла в формате
MPEG-2 в режиме онлайн вам нужно иметь скорость передачи данных около 400 Кб/с
и выше.
Формат MPEG-4 был специально разработан для передачи данных по Интернет и мобильной
связи. Его оптимальный битрейт между 385 и 768Кб/с. MPEG-4 может использоваться
для передачи аудио- и видеопотоков, обеспечивая при этом высокое качество кодирования
при большой степени компрессии. Но подвох имеется. Хорошее качество возможно
при небольшой скорости передачи, а вот разгуляться на широкополосной передаче,
увы, вам не удастся.
Компания Oplayo
Финская компания Oplayo сделала прыжок на полголовы и потрудилась над разработкой программы с новой технологией для сжатия потокового аудио/видео, имеющей название MVQ (Motion Vector Quantization). MVQ превзошла процесс сжатия формата MPEG-4 в 10 раз. Принципы, на которых основана данная технология, позволяют обеспечить крайне низкую загрузку процессора при декодировании видеоданных на стороне получателя. Есть еще одна уникальная особенность: отсутствие необходимости получателю устанавливать сложные программные приложения, что выгодно отличает технологию программы MVQ от решений, предлагаемых корпорациями Microsoft и RealNetworks. Все функции по воспроизведению берет на себя небольшое приложение (апплет), написанное на популярном языке программирования Java, объем которого не превышает 20 КБ. Именно последнее обстоятельство позволяет применять MVQ в Интернет-терминалах, портативных мобильных установках и телефонах, а также в других устройствах с ограниченной постоянной памятью. Помимо перечисленных достоинств следует отметить, что эта программа совместима с платформами MS ActiveX и Qualcomm, BREW, а также с форматами AVI, WAV, MJPEG, MPEG-2, QuickTime и MP3.
Компания Apple
Компания Apple является прародительницей формата QuickTime, широко использующегося как на компьютерах Мас, так и в среде Windows. QuickTime имеет много общего с форматом Real Media. Степень сжатия файла составляет 1 МБ для 3,75 секунд видео, поэтому размер изображения может быть уменьшен или увеличен без потери качества. А следовательно, видеофайл с разрешением 320х240 можно просмотреть во весь экран монитора с таким же качеством. Для последовательной передачи потокового видео этот формат подходит лучше всего, так как в процессе загрузки файла загружается плейер, который воспроизводит полученную информацию (рис. 1).
Несмотря на то, что QuickTime4 уступает продуктам Microsoft и RealNetworks,
он все же заслуживает внимания со стороны тех, кто нуждается в некоторых специальных
функциях. В пакет ПО Apple входят проигрыватель/кодировщик QuickTime Pro и обновленная
недавно платформа Streaming Server. Потоковая передача видеофайлов QuickTime
с сервера Macintosh осуществляется с помощью сервера QuickTime Streaming Server
2.0.1. Правда, можно вести передачу информации и с серверов под другими ОС,
таких как FreeBSD, Red Hat Linux, Solaris, Windows NT и 2000, используя сервер
Darwin Streaming Server, который предоставляется бесплатно.
QuickTime4 совместим с протоколами НТТР, RTP и RTSP, что и обеспечивает потоковую
передачу в истинно реальном времени. К достоинствам продукта относятся простые
и быстрые процедуры инсталляции серверного ПО, даже в средах Windows NT и 2000.
А к недостаткам скудные, по сравнению с решениями Microsoft и RealNetworks,
функциональные возможности и слабая управляемость Streaming Server 2.0.1. Функции
управления справляются только с контролем общей пропускной способности и максимального
числа соединений для сервера (до 2 тыс. проходящих одновременно потоков). Но
для стабильной работы понадобится ОЗУ не менее 128 МБ.
Функции аутентификации есть и будут полезными, если есть угроза опасности, но
они не идут ни в какое сравнение с обширными функциями защиты и контроля доступа
других форматов для потокового видео.
Однако, если ваше предприятие не требует функций, имеющихся только у продуктов
Microsoft и RealNetworks, то следует учесть, что QuickTime гораздо проще в использовании
и интеграции с корпоративной сетью.
QuickTime Pro может служить удачным образцом функций редактирования, кодирования
и воспроизведения контента в одной программе. Можно редактировать клипы на временной
шкале, выполняя операции вырезания и вставки в нескольких окнах проигрывателя.
Можно не только удалять и прибавлять дорожки, но и отделять от файла аудио-
или видеокомпоненты. QuickTime окажет вам некоторую помощь в кодировании и позволит
выбрать параметры целевой аудитории из ниспадающего списка, но небольшие просчеты
могут привести к серьезным последствиям. Даже с мастерами от успеха до неудачи
(например, увеличения файлов до неприемлемо большого размера) один шаг. Так
что действовать нужно согласно указанной инструкции.
Очевидным достоинством является совместимость Quick Time с различными другими
форматами аудио, видео, текст, VR, 3-D, Flash, MIDI и даже MP3 лишь немногое
из длинного списка файловых форматов.
Компания Microsoft
Эта корпорация поддерживает относительно молодой формат в области потокового
видео, названный ею Windows Media. Корпорация Microsoft предоставила пакет,
отвечающий требованиям бедных пользователей, ограниченных в средствах.
Первый компонент, Windows Media Encoder 9, проводит пользователя по закромам
своим от А до Я, по основным этапам подготовки материалов, начиная с установки
параметров качества до выбора пропускной способности канала связи. С помощью
Windows Media Encoder 9 можно формировать потоковые материалы, подключив устройства
ввода данных или преобразовав уже имеющиеся файлы в потоковый формат Microsoft.
В простом и строгом интерфейсе по умолчанию установлены весьма правдоподобные
параметры, поэтому даже малоопытные пользователи смогут разрабатывать контент
для многочисленных применений и каналов связи с различной пропускной способностью.
Почти все аспекты кодирования можно настроить на конкретное применение, используя
функцию Profile Manager с целью сохранения и использования специальных параметров
для будущих проектов ваших трудов. Вокне предварительного просмотра выходных
данных, похожее на окно имитатора пропускной способности Real, еще до публикации
можно увидеть, как это будет выглядеть после передачи через сеть.
И это еще не все. Media Encoder 9 может вести широковещательные передачи в реальном
времени (есть запаздывание в несколько секунд из-за кодирования и сетевых дорожек,
но не больше). Для этого достаточно нескольких нажатий клавиш (рис. 2, 3).
Кодек Windows Media Encoder9 позволяет показывать быстродействующие объекты
с разрешением 320х240 и частотой 60 кадр/с. Но еще важнее то, что качество видеоизображения
приблизилось к стандарту VHS при скоростях передачи данных, не превышающих 300
Кбит/с, и к стандарту DVD на скорости 750 Кбит/с.
Основные операции для установки сервера выполняются при помощи мастера. Для
их выполнения достаточно беглого знакомства с сетевыми технологиями, хотя более
сложные версии Windows Media гораздо труднее, в сравнении с продуктами компании
RealNetworks, которые будут рассмотрены чуть ниже.
В процессе базовой процедуры установки формируются точки публикации (publishing
points) для индивидуальной или широковещательной рассылки данных по требованию.
Другими словами, точки публикации это указывающие на потоки виртуальные URL,
которые можно встроить в исходный текст HTML или передать аудитории по электронной
почте. Программа может работать с подключенными к компьютеру устройствами вроде
камер, микрофонов и т.д. (рис. 4).
Решение Microsoft предусматривает несколько различных модулей мониторинга для
отслеживания и настройки конфигурации клиентских соединений, используемых файлов,
событий и текущих потоков. Сервер позволяет задать число клиентов и максимальную
скорость передачи данных или файлов для каждого ресурса либо для всех разом.
Удобно! При необходимости можно настроить процедуру аутентификации для сервера-посредника.
А для настройки базовых параметров особые знания о потоковых серверах вам и
вовсе не понадобятся.
Данный пакет имеет модульную структуру. Microsoft предлагает множество серверных
расширений для пользователей со специфическими требованиями к средствам публикации.
Например, модуль Windows Media Manager 7 обеспечивает передачу шифрованных мультимедиа-материалов
пользователям, нуждающимся в разрешении для доступа к файлам. А с помощью модулей
Digital Broadcast Manager, Media Server, Site Server и SQL Server можно реализовать
модели оплаты за единицу загружаемой из сети информации или за один поток. Однако
использование данных опций потребует от вас углубленных знаний о принципах работы
этого программного пакета
И, наконец, можно смело сказать, что проигрыватель Windows Media Player 7 самый мощный в обзоре, и позволяет изменять внешний вид своего интерфейса. В состав бесплатно (то есть даром), загружаемого из сети пакета объемом в 910 МБ, входят проигрыватели CD и Интернет-контента, библиотека мультимедиа-файлов, программа создания аудио компакт-дисков, встроенное радио, инструменты оптимизации сети и пропускной способности канала связи и многое другое. Бесплатный и сравнительно простой в эксплуатации продукт Microsoft будет хорошим выбором, но компоненты, за исключением проигрывателя, сбалансированы не лучшим образом, а те, кто не любит попотеть над знаниями, на интуиции далеко не уедет.
Продолжение следует.
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ
Рубрики || Работа
|| Услуги || Поиск
|| Архив || Дни
рождения
О "КИ" || График
выхода || Карта сайта || Подписка
Рассылка анонсов газеты по электронной почте
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул. Коли Томчака, д. 9
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru