Streaming media v hlavním proudu

Filmový i hudební průmysl již objevil, že internet pro něj představuje velmi zajímavou prodejní platformu, neboť aud...


Filmový i hudební průmysl již objevil, že internet pro něj představuje velmi
zajímavou prodejní platformu, neboť audiovizuální obsah na webu je všeobecně
značně oblíbený. Úzkým hrdlem je nicméně z kvalitativního hlediska přenos
streamingového obsahu. Vysoká šířka pásma, efektivní komprese a permanentní
kontrola kvality jsou proto nepostradatelnými předpoklady pro úspěšné využití
potenciálu, který streaming media skýtají.
Live-streaming a Video-on-Demand jsou těmi kouzelnými slovy, z nichž chtějí
těžit mezinárodní mediální koncerny jako Bertelsmann či Time Warner na trhu
masmédií. Nicméně filmy i hudba proudí internetem ve velmi různých úrovních
kvality, která zřídka dosáhne míry, již konzument očekává. Nedostatky spočívají
podle Oliviera Carrona, viceprezidenta firmy Keynote Systems (která sleduje a
kontroluje provoz na internetu) pro Evropu, v technologickém zázemí: "IT
infrastruktura ještě jednoduše není tak vysoce rozvinutá, aby např. mohlo být
dosaženo webového přenosu v DVD kvalitě."
Jak se zdá, od tohoto standardu jsou možnosti internetu ještě hodně vzdálené.
Pokud jde o kapacitu připojení a rychlost přenosu, je třeba podle Niahm
Spillaneho, analytika společnosti Frost & Sullivan, ještě ujít velký kus cesty
kupředu. Značné objemy dat vyžadují vysokou šířku pásma, ale počet domácností s
širokopásmovým přístupem k síti je konkrétně v Evropě stále ještě velmi malý.
Přesto "vývoj směrem k masovému trhu to neohrozí", míní Spillane. Podle jeho
prognózy by v roce 2006 měly příjmy z distribuce filmů prostřednictvím webu v
rámci Evropy dosáhnout již 2,5 miliardy dolarů.

Pionýři streamingu
Nejčastěji využívanou doménou poskytující audio a videoobsah je Real.com pro
návštěvníky představuje nejen rozsáhlý zdroj obsahu, ale v podobě RealPlayeru
také nabízí všeobecně rozšířený standard, který umožňuje sledování
streamingových médií na PC. Vedle RealPlayeru jsou zde i Windows Media Player a
QuickTime Player taktéž široce oblíbené a využívané nástroje pro sledování
streamingu. Také internetoví poskytovatelé obracejí ve snaze dosáhnout vyšší
návštěvnosti pozornost k pohyblivým obrázkům: Tiscali např. naživo přenášel
koncert U2 (ve spolupráci s RealNetworks) či Stinga (spolu s Microsoftem),
Microsoft na své domovské stránce MSN zprostředkoval živé vystoupení Madonny.
Příklady firem, které se poskytováním obsahu zabývají, mohou být např. Arcor či
RTL New Media. Arcor nabízel již od konce minulého roku přes internet několik
stovek filmů. Bitrate takového filmu se podle Arcoru pohybuje okolo 509 Kb/s,
což zajišťuje kvalitu srovnatelnou s VHS kazetou. Pro svoji on-line videotéku
realizovanou jako Video-on-Demand využívají DSL připojení. RTL New Media
odstartovala své aktivity v březnu a kromě speciálních projektů, jako např.
živé přenosy skoků na lyžích či různých koncertů zpřístupnila přes web i
některé filmy ze svého TV programu. Širší divácký potenciál chtějí získat firmy
jako N24, které se soustřeďují na live-streaming aktuálních zpráv.
Live-streaming znamená přenos audioa videosekvencí prostřednictvím počítačové
sítě v reálném čase. Proces přehrávání může začít tehdy, když je určitá malá
část dat přenesena do lokálního počítače. Permanentní přísun a doplňování
informací v průběhu playbacku zajišťuje, že stream (tj. přehrávaný proud
multimediálních dat) není přerušen. "Transport streamovaných dat dnešními
běžnými technikami je možný teprve po jejich silné kompresi," podotýká Jürgen
Sewczyk, technický ředitel RTL New Media. Nezkomprimovaný videosnímek
odpovídající standardu PAL TV by totiž vyžadoval obrovskou šířku pásma zhruba
270 Mb/s.

Diferenční obrazy
Pomoc zde nabízejí techniky diferenční komprese obrazu, která je použita u
všech streamovaných dat. V obrazové sekvenci existují tři různé druhy kódování.
Nejlepší kvality je dosaženo u úplného snímku, který bývá také označován jako
I-Frame (Intra-Picture): Je jen velmi málo zkomprimovaný a samostatně
zobrazitelný, představuje však vyšší objem dat. Kromě toho jsou v sekvenci
obrazů použity ještě diferenční snímky. Ty obsahují pouze informace o všech
změnách v úplných obrazech, na které jsou "nataženy". Snímky označované jako
P-Frame (Predicted Picture) jsou přitom založeny na předchozích obrazech a
snímky typu B-Frame (Bidirectional Picture) dokonce na předchozích i
následujících snímcích. V B-snímku je pak uložen rozdíl mezi oběma zobrazeními.
Tím je možné docílit další komprese, neboť diferenční snímky mohou být uloženy
při zachování nižšího datového toku.
Nové kompresní metody, jako je např. MPEG-4, dovolují, aby byl úplný obraz ve
videosekvenci používán pouze každé 3 sekundy nebo dokonce s ještě nižší
frekvencí. "Pro uživatele je přitom tento kvalitativní rozdíl jen stěží
postřehnutelný", podotýká Sewczyk. Diferenční obrazy použité v sekvencích tedy
zajišťují, že streamovaná data si zachovávají malý objem a datový tok. Jen na
snímky přesné stříhání a následné zpracování videodat je po komprimaci obtížné.
Zatímco uživatel, který si stream prohlíží, potřebuje pouze PC se zvukovou
kartou a vhodný software určený pro zpracování a zobrazení dat, tvorba
streamingového obsahu ve formátu MPEG či DivX na straně poskytovatele, který
jej nabízí, vyžaduje počítač vhodný pro kódování dat. Ten musí provést
digitalizaci a kompresi analogového audioi videosignálu. Vedle výroby a tvorby
digitálních streamingových dat se stará také o posílání streamu přes síť na
server. Čím výkonnější je PC zajišťující kódování, tím vyšší může být zvolena
kvalita poskytovaných audioa videodat. Poskytovatel stremingového obsahu přitom
nemusí disponovat nejdražšími pracovními stanicemi: "Pro stream s datovým tokem
od 1 Mb/s postačuje jen běžně prodávaný počítač s procesorem taktovaným na 1
GHz, 512 MB paměti RAM a 40GB pevným diskem," tvrdí Sewczyk. Ten musí být navíc
vybaven grabovací PCI kartou se vstupy pro analogový i digitální audioa
videosignál, jakož i kódovacím softwarem. Poskytování streamingových dat se
uskutečňuje prostřednictvím serveru, který jako bod, v němž je realizováno
samotné zveřejnění obsahu, přijímá jednotlivá data patřičně zpracovaná
kódovacím strojem přes síť poskytovatele. Na serveru může kromě toho být
provozována i webová stránka, která je k dispozici, aby byly jejím
prostřednictvím přes jednotlivé odkazy vyvolány streamy. U větších systémů jsou
však vždy nasazeny odděleně servery určené výhradně pro streaming. Co znamená
výpočetní výkon pro poskytovatele, má podle Sewczyka ústřední význam také pro
uživatele: "Čím výkonnější je PC uživatele, tím plynuleji jsou zobrazeny
přijaté streamy." Videosnímek je procesorem počítače dekódován a zobrazen v
reálném čase.

Unicast a multicast
Pro live-streaming existují v protikladu k Video-on-Demand dvě odlišné možnosti
přenosu:
Unicast je možné použít pro obě zmíněné techniky. Jde o klasické oddělené
internetové připojení typu point-to-point. Zde se uchovávají samostatná data
pro příjemce od poskytovatele obsahu. Jednotlivé streamy tak mohou být vyvolány
a posílány v různých časových okamžicích.
Multicast je spjat pouze s poskytováním obsahu typu live-stream. Zahrnuje
vysílání dat v určitém časovém okamžiku celé skupině příjemců. Každý uživatel v
síti (kterýkoliv nebo každý z předem definované skupiny příjemců) se může
živého přenosu jako divák zúčastnit. Rozdíl je patrný z následujícího příkladu:
Když chce poskytovatel obsahu prostřednictvím každého vysílání typu unicast
dodávat data 100 uživatelům s DSL připojením s rychlostí okolo 300 Kb/s, musí
mít tuto kapacitu (tomu odpovídá 30 Mb/s) k dispozici od internetového
providera. Při vysílání způsobem multicast potřebuje pro všechny uživatele
šířku pásma 300 Kb/s. Při tom je nasazen jediný live-stream, který se v síti
šíří podle vzoru stromové struktury. Stream se dělí v páteři v každém routeru
nebo switchi, takže k němu má přístup každý uživatel. Umožňuje to inteligentní
síťová technika.

Ověřování kvality
Moderní technika se postará i o to, že je multicast stream omezen na určité
skupiny uživatelů. Hodnota TTL (Time-to-Live) pak stanovuje, kolika instancemi
spojení (routerů, switchů nebo serverů) stream může projít před tím, než nebude
moci být přenášen dále. Alternativně lze také definovat určitý IP blok
(kupříkladu v intranetu), který může být určen pro streaming. Cizí IP adrese je
v přístupu zabráněno.
Avšak ne všichni provideři podporují multicast, takže streaming formou unicast
způsobuje vyšší síťový provoz, a přináší jim tak vyšší příjmy. Přesto je možné
situaci se zajištěním multicastu řešit a to pomocí tunnelingu jak v samotné
páteři, tak také v jednotlivých síťových okruzích, které multicast nepodporují.
Moderní routery zabalí data jako unicast, nasměrují je dále a rozbalí se
opětovně na následujícím routeru, který multicast umožňuje.
Vzhledem k tomu, že neexistuje dostatečná transparentnost pro monitoring
streamingu od poskytovatele obsahu k jeho příjemci, může poskytovatel jen
předpokládat, že příslušná streamingová data dosáhnou na straně uživatele
požadované kvality. Existuje ovšem technická podpora, s níž je možné přístup k
datům prostřednictvím webu simulovat. Tzv. agenti pro taková měření jsou
schopni poskytovat podrobné reporty o kvalitě a dostupnosti internetových webů
obsahujících zvuková i vizuální streaming media. Aktuální příklad poměrně
dobrého výkonu poskytuje např. trailer k filmu Harry Potter. Filmové sekvence
mohou nabídnout dostupnost až 99 %. Ve stupnici hodnocení indexu kvality
streamingu od 0 do 10 dosahují videosekvence až k bodu 4,95 to je hodnota,
která je v porovnání s jiným streamingovým obsahem na internetu velmi vysoká.
Je jí ovšem dosaženo jen u uživatelů, kteří mají k dispozici šířku pásma 300
Kb/s. Nejen nabídka obsahu "on--demand" je měřitelná, také živě vysílaný obsah
je možné hodnotit. Při přenosu hudby z kanálu MTV z jejich on-line nabídky bylo
při testech dosaženo přinejmenším hodnoty 3,46 bodu. Od hodnoty 10, která je
definována jako DVD kvalita, je ale nabídka dostupná prostřednictvím internetu
stále ještě na míle vzdálená

Kompresní standardy
MPEG-1 nabízí plynulé promítání videa založené na vysoké míře komprese (1 :
12). MPEG-1 poskytuje 25 snímků za sekundu bez informací mezi částečnými
snímky, rozlišení 352 x 288 pixelů a přenosové rychlosti 1,2-3 Mb/s (nižší
hodnota se vztahuje k použití na Video CD). Standard MP3 je pak založen rovněž
na MPEG-1 a slouží k digitalizaci hudebních nahrávek.
MPEG-2 nachází své uplatnění mj. v discích DVD-Video. Metoda použitá pro
kompresi je založena na MPEG-1, avšak MPEG-2 může využívat lepší metodu
prokládání řádků. MPEG-2 nabízí 4 rozlišení při zachování plné kompatibility:
Low s datovým tokem do 4 Mb/s pro S-VHS a SIF (352 x 288 bodů), Main do 15 Mb/s
pro digitální televizi a DVD-Video (720 x 576 pixelů), High do 60 Mb/s pro HDTV
(High-Definition TV, 1 440 x 1 440 bodů) a High do 80 Mb/s opět pro HDTV
nabízející 1 920 x 1 152 pixelů.
MPEG-3 byl původně plánován jako standard pro HDTV, avšak ta byla mezitím
implementována do standardu MPEG-2.
MPEG-4 umožňuje velkou kompresi videodat, která tak mohou být snadněji
distribuována přes internet. Video o objemu 5 GB může být při zachování
srovnatelné kvality pro uživatele zmenšeno na 650 MB. První implementace
Microsoftu je jako standard zavedena už od verze Windows 98, ale omezuje datový
tok na 256 Kb/s. Díky kodeku DivX, se kterým lze tvořit a dekóvat soubory ve
formátu MPEG-3, MPEG-4 a MP3, je možné zvýšit bitrate až na 6 Mb/s. DivX nabízí
velmi vysoké míry komprese.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.