Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

“Телевидение” по каналам Internet

А. П. Майоров

Совсем недавно никто и не помышлял о передаче видеоинформации по низкоскоростным каналам, тем более по телефонным линиям, с помощью которых подключено к Internet большинство пользователей. Но похоже, что скоро все станет иначе.

Видеотехнологии для ПК появились несколько лет назад. Прежде всего, это Video для Windows и QuickTime. Несмотря на то что обе технологии обеспечивают некоторую степень сжатия, все же результирующие файлы в форматах AVI и MOV имеют огромный размер. Так, файл одного из видеороликов в формате AVI (длительность 98 с, разрешение 320ґ240ґ24, частота кадров 15 Гц, частота ключевых кадров 4 Гц, номинальная скорость передачи 211 Кбайт/с) имеет размер 21,4 Мбайт. Его передача на скорости 28,8 Кбит/с продолжалась бы более 100 мин. Поэтому оба упомянутых формата совершенно не подходят для передачи видеоинформации по низкоскоростным линиям Internet. Кроме того, просмотреть файл можно только после его окончательной загрузки.

Иначе функционируют так называемые потоковые технологии: проигрывание выбранного на Web-сервере файла (звукового или видеоролика) начинается сразу же (точнее, с небольшой задержкой), что не нарушает привычного стиля работы с браузером и дает возможность мгновенно оценивать заказанные ролики.

Системы видео-по-запросу интересны не только применительно к Internet, но, вероятно в еще большей степени, и по отношению к Intranet. Внутри корпораций можно с большой пользой применять видео для обучения, организации видеоконференций, распространения фирменных видеовыпусков и т. п. В корпоративных сетях потоки можно передавать со скоростями, во много раз большими скорости передачи по коммутируемой линии. Поэтому на рынке видео-по-запросу сложилось несколько направлений, предназначенных для решения разных задач (см. врезку “Многообразие систем видео-по-запросу”). В настоящее время несколько систем видео-по-запросу имеют разную степень готовности.

Одни системы, предназначенные для передачи сигналов “вещательного” качества, применяют сложные алгоритмы сжатия, дорогую аппаратуру и рассчитаны на сравнительно скоростные каналы доступа (каналы кабельного телевидения или вновь прокладываемые линии передачи). В их коммуникационных узлах требуется установка специальных видеосерверов, построенных на сверхпроизводительных аппаратных платформах. На приемном конце также нужен быстродействующий компьютер с аппаратным или программным декодером и дополнительными блоками, например так называемыми кабельными модемами. Запуск таких систем требует колоссальных капиталовложений, а их успех зависит от стольких обстоятельств, что эти предприятия считаются чрезвычайно рискованными.

Другие системы ориентированы на низкоскоростные соединения. Применяемые в них технологии способны произвести революцию в распространении видеоинформации. К создателям подобных систем относится основанная в 1993 г. компания Vivo Software, предлагающая потоковую технологию VivoActive и программные продукты, предназначенные для производства и просмотра видеороликов со звуковым сопровождением по низкоскоростным линиям через Internet. Для передачи не нужна установка специального сервера. (Еще одна технология, также не требующая видеосервера, описана во врезке “Фрактальные алгоритмы фирмы Iterated Systems”.)

Новая версия плейера VivoActive Player 1.0 и программа для производства видеороликов VivoActive Producer 1.0 выпущены 18 сентября 1996 г., и всего за один месяц с сервера компании было получено 100 тыс. копий нового плейера. “Приятно сознавать, что рынок так живо отреагировал на давно поддерживаемую нами концепцию: сделать видео таким же обычным, легко встраиваемым и доступным типом данных на Web-страницах, как текст или графика”, — сказал председатель совета директоров фирмы Vivo Software Стефан Эрикссон.

С помощью протокола HTTP ПО VivoActive делает видео естественным компонентом Web-среды, тогда как другие подходы к передаче видео через Web обращаются с видеоданными как с приложением требуют либо специальной дополнительной аппаратуры, либо серьезных модификаций существующей платформы.

Итак, технология VivoActive:

· не требует видеосерверов, а значит, дополнительных затрат от держателей Web-страниц;

· опирается на патентованный алгоритм компрессии, сжимающий видео-сигнал более чем в 200 раз;

· использует протокол HTTP, поэтому видео-транспортировка обрабатывается точно так же, как любой другой тип данных, позволяя видеоданным беспрепятственно проходить через защитные барьеры firewall, подобно тому как проходят все другие данные;

· принимает в качестве входных популярные видео-форматы QuickTime/AVI, что дает возможность использовать существующие видео-ресурсы.

Что же такое VivoActive ?

Это первый коммерческий продукт, обеспечивающий потоковую передачу видео без видеосервера, с высоким, как подтверждают отчеты многочисленных пользователей, качеством при очень низкой скорости передачи. Даже с модемами 28,8 Кбит/с можно наблюдать непрерывающееся изображение. Другие системы на такой низкой скорости вместо движущегося изображения демонстрируют либо слайд-шоу, либо размытые картинки.

Программа компрессии VivoActive Producer на платформах Windows 95 и NT обрабатывает файлы Video for Windows в формате AVI. На платформе PowerMac сжимаются файлы QuickTime в формате MOV. Получаются исключительно компактные файлы в формате VIV, которые просматривают с помощью плейера — модуля plug-in к браузеру в компьютере пользователя.

Плейеры для платформ Intel и Apple PowerMac можно загрузить бесплатно с сервера компании Vivo Software (http://www.vivo.com) или с узлов, предоставляющих видеосодержание в формате VivoActive, — CNN, C/NET, PictureTel, NCR и многих других.

Формат VIV основан на международных стандартах видео- и аудио-компрессии (Н.263 и G.723 соответственно), предназначенных для видеоконференций по низкоскоростным каналам. H.263 основан на алгоритмах дискретных косинусоидальных преобразований, которые намного эффективнее фрактальных или волновых алгоритмов. (Например, файл в формате AVI с видеосюжетом продолжительностью около 30 с, объемом 30 Мбайт с помощью VivoActive Producer сжимается до 100 Кбайт.)

Чтобы поместить сжатый файл в формате VIV на Web-страницу, ее разработчику достаточно команды <EMBED>. Видеофайл появится на странице точно так же, как, например, картинка в формате GIF или JPG. Таким образом, HTML-документ и соответствующий видеофайл могут располагаться на обычном Web-сервере. Одна копия компрессора позволяет создавать видеосодержимое и распространять его между сколь угодно большим числом пользователей.

Поток передается от Web-сервера посредством протокола HTTP поверх TCP (точно так же, как остальное содержимое Web-страницы) и пересекает все защищенные стенами firewall границы без открытия специальных портов UDP, как этого требуют некоторые конкурирующие технологии. Таким образом, видеоролики в формате VIV доступны массовой аудитории, даже тем ее представителям, которые “спрятаны” за защитными стенами. Если они видят ваши Web-страницы, то увидят и видеоролики.

Единственное, что нужно сделать администратору Web-сервера, — добавить новый тип в таблицу ассоциаций MIME, чтобы связать расширение файлов VIV c технологией VivoActive.

Первые опыты

Фирма Vivo Software рекомендует устанавливать плейер на компьютере с процессором Intel 486DX2-66 (или более мощным) и с высокоскоростным видеоадаптером с 16-разрядным цветовым разрешением.

Окно системы VivoActive имеет размер 174х144 пиксела. Значения нескольких других параметров выбирают в процессе подготовки видеоролика с помощью программы VivoActive Producer, поэтому рекомендуется работать с несжатым исходным видеоматериалом. Создание ролика происходит поэтапно, с итерационной настройкой параметров для каждого фрагмента исходного материала. Результат в большой степени зависит от понимания специфики среды распространения видеопотока и мастерства монтажера, поэтому неудивительно, что в Internet можно встретить как замечательные, так и посредственные примеры таких роликов.

Автор без труда получил самораскрывающиеся файлы с плейерами для двух платформ (Intel 486/Windows 3.11 и Pentium/ Windows 95) с сервера фирмы Vivo Software (http://www.vivo.com) и опробовал их на нескольких системах. На линии с модемом V.34, когда реальная скорость передачи достигала 2,5 Кбайт/с, некоторые ролики удалось наблюдать без остановок, другие были собраны по частям. Снимки с экрана были получены на следующих компьютерах: 486DX2-66 с шиной VLB и видеокартой Trident 9440; Pentium 75 с шиной PCI и видеокартой Cirrus Logic 5430; Pentium 120 с шиной PCI и видеокартой S3 Trio64V; Pentium 150 с шиной PCI и видеокартой Matrox Millennium.

Опыты подтвердили, что качество результирующего изображения сильно зависит от быстродействия и цветового разрешения видеосистемы ПК. Изображение на экране с 8-разрядным цветовым разрешением (256 цветов) неплохо передает динамику, но имеет зернистую структуру, грубые цвета и кафелеобразную текстуру однородных участков. 16-разрядное цветовое разрешение (65 тыс. цветов) придает изображению плавные и мягкие цветовые переходы. Это иллюстрируют приведенные снимки с экрана. На рисунках первое число обозначает тактовую частоту процессора, второе — разрядность цвета видеоканала.

Для “медленных” видеоадаптеров, в качестве крайней меры, можно рекомендовать переход на режим 800ґ600ґ8, чтобы улучшить динамичность за счет некоторого “загрубления” изображения.

Pro et contra

Замечательное свойство технологии VivoActive состоит в том, что передаваемый поток представляет собой файл, передаваемый как и любой другой элемент Web-страницы. Поэтому после завершения приема файла браузер помещает его в буфер с расширением имени VIV, откуда его можно извлечь, переименовать и просмотреть в режиме оф-лайн. Можно составить из VIV-файлов коллекцию, поместить их на корпоративный сервер, оценить с их помощью, в частности, пригодность конкретного видеоадаптера для приема видеопотока в режиме он-лайн.

Хотя “узкополосные” видеоролики предназначены для скорости 28,8 Кбит/с, их можно, хотя бы кусками, просматривать и загружать при значительно более низкой реальной скорости соединения. Автору удалось получить несколько роликов с помощью модема V.32bis (14,4 Кбит/с) при реальной скорости 600—800 байт/с.

По первым кадрам выбраного щелчком мыши ролика, которые появляются через 20—30 с, можно судить об их содержании и прерывать загрузку, не дожидаясь ее окончания. Интересные же ролики, хотя их придется просматривать по кускам, по мере заполнения буфера, в конце концов можно получить целиком. Поскольку ролики обычно имеют длительность около 2—5 мин, то их пошаговая загрузка не так уж утомительна.

Конечно, технологии VivoActive присущи и недостатки. Первый вытекает из ее основного достоинства — отсутствия видеосервера. Поскольку видеоролик расположен на Web-сервере в виде файла, плейер не может просматривать этот ролик по кадрам, перематывать его назад, изменять скорость подачи материала. Можно лишь “заморозить” передачу, продолжить ее или начать просмотр заново.

Иногда при переходе из одного окна в другое в системе, работающей под управлением Windows 3.11, происходят сбои в работе плейера, теряется синхронность между изображением и звуком. Однако такие манипуляции несколько надуманны, ведь мало кому придет в голову заниматься другими задачами, когда модем пребывает в режиме он-лайн и “тикает” счетчик.

Исключительные требования к степени сжатия видеоинформации заставили разработчиков технологии намеренно понизить качество сопровождающего звука. Речь воспроизводится вполне удовлетворительно, но качество музыкального сопровождения оставляет желать лучшего. Впрочем, об этом есть предупреждение в документации.

Качество изображения некоторых роликов нельзя назвать выдающимся. Очевидно, что при подготовке сюжетов для низкоскоростного видео нужно применять особую технику съемки и монтажа.

Несомненно, что технология VivoActive найдет свое применение в новостных и жанровых сюжетах для телевидения по каналам Internet, а в других, также бурно развивающихся, областях применения видео, например в корпоративных сетях и сетях масштаба городка, будут применяться иные технологии — использующие выделенные видеосерверы, оптимизированные на передачу видеопотоков по линиям с более высокими скоростями.

Сейчас быстро развиваются технологии передачи информации, обеспечивающие более высокие скорости, например ISDN и ADSL, поэтому в модуле VivoActive Producer предусмотрена возможность получать ролики, настроенные на определенную скорость передачи. Так, некоторые Web-серверы, содержащие страницы с видеороликами в формате VIV, предлагают выбрать фрагмент, оптимизированный для высокой (ISDN) или низкой (28,8 Кбит/с) скорости передачи.

Насколько это серьезно?

Бурный старт технологии VivoActive — первый признак успеха. Опасения, что люди не захотят смотреть “мигающие” видеоролики в маленьком оконце (частота кадров зависит от реальной скорости соединения и, в лучшем случае, достигает 15 Гц), не оправдываются. К моменту написания этого текста во всем мире уже было установлено более 250 тыс. копий плейера.

Другое подтверждение жизнеспособности технологии VivoActive — список солидных компаний, которые используют ее на своих Web-узлах. Это MSNBC (совместный проект Microsoft и NBC), C/NET, CompuServe, CNN Interactive, ABC и многие другие. Восьмидесятой в этом ряду стала компания CMP Media с ее проектом First-TV — интерактивной телевизионной сети в Internet. “При создании сети First-TV мы тщательно оценили возможности различных технологий видео-по-запросу, — заявил президент компании First-TV Скотт Борн, — и обнаружили, что технология VivoActive обеспечивает наилучшее качество изображения при низких скоростях передачи данных, что исключительно важно для миллионов наших зрителей, получающих доступ к программам по телефонным линиям”. Борн утверждает, что, по некоторым оценкам, предполагаемая аудитория уже сейчас превышает 1 млн человек.

***

Качество связи на территории России постепенно улучшается. Этому способствуют операторы местных сетей связи, прокладывающие цифровые линии между узлами своих сетей, операторы дальней связи, расширяющие доступную полосу пропускания в Internet для поставщиков услуг, открывающих, в свою очередь, новые точки доступа и увеличивающих число входных линий. Энтузиасты, проводящие многие часы в путешествиях по просторам Internet, временами отмечают увеличение скорости передачи до 20 Кбит/с и более. Автор надеется дожить до того времени, когда скорость 28,8 Кбит/с станет обычной для российских линий. И тогда все мы получим шанс избавиться от гнета “мыльных опер” по “родному” телевидению и сможем смотреть передачи мирового интерактивного телевидения с такой же легкостью, с какой сейчас любуемся картинками и читаем тексты на Web-страницах.


распечатать статью




  
9 '1996
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Огонь, вода и медные провода

локальные сети

• Системы RAID: решение проблемы хранения данных

• Стандарт IEEE 802.11 готов к принятию

• ПО управления серверами

• Создание правильной кабельной системы

• Преимущества и реализация единого “рабочего стола”

корпоративные сети

• Серверы удаленного доступа масштаба предприятия

• Windows NT 4.0: новые средства и возможности

• Управление коммутируемыми сетями

услуги сетей связи

• Транкинговые системы связи

• СОТЕЛ: интеграция сетей NMT-450

• Перспективы и проблемы кабельного телевидения

• ERMES — общеевропейская система передачи радиосообщений

• Ростки успеха беспроводной передачи данных

интернет и интрасети

• Проблема перенумерации адресов IP

• Internet-телефония: сопротивление бесполезно

• СУБД и WWW: драгоценный сплав

• “Телевидение” по каналам Internet

приложения клиент-сервер

• Intranet — это бизнес

• Все выше, и выше, и выше...

защита данных

• Безопасность: Windows NT и новые технологии Microsoft

• Интегрированная система информационной безопасности

новые продукты

• Новые серверы фирмы ALR, Compaq Proliant 5000, Новый сервер компании Hewlett-Packard



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх