«Разработка программно-аппаратного комплекса flash-видеовещания в Интернет» (стр. 2 )

§  Большое количество вариантов переходов

§  Различные варианты оформления титров

§  Возможность организации функции «телесуфлер»

§  Встроенный кодировщик видео

§  Запуск в эфир видеофайлов различных форматов

§  Запись эфира в формат FLV, AVI, WMV и других

§  Встроенная отправка видео на сервер вещания по протоколу RTMP

§ 

Рисунок 6. Экран приложения Adobe Visual Communicator 3

Это приложение обладает меньшим количеством функций, чем CutFour 2, но при этом и стоит 299$. По непонятным причинам приложение работает очень не стабильно, что подтверждается большим количеством жалоб на форумах компании Adobe. Это связано с тем что приложение больше ориентировано не на вещание, а на быструю запись подкастов. Поддерживается вставка в эфир файлов. Запись результата в формат Flv и вещание на сервер, но только в формате vp6, то есть более качественное сжатие h264 не поддерживается. Внешние кодировщики не поддерживаются. Также не поддерживается одновременное вещание с несколькими битрейтами.

4.2.2.3 DVSwitch

DVSwitch это Open Source приложение, обеспечивающее возможность микширования видеопотоков, имеет функции, которые сильно выделяют это приложение перед аналогами. Это приложение распространяется бесплатно, по лицензии GNU GPL. Работает под операционными системами семейства Linux с ядром 2.6. Приложение, как и описанные выше, работает только с DV SD видео, так как оно имеет внутрикадровое сжатие, что хорошо подходит для микширования. Поддерживает работу с firewire коммутаторами, т. е. возможно подключение нескольких камер через один firewire порт, используя коммутатор, но тут следует учитывать то, что при скорости DV видеопотока около 35 мбит/сек, через 100 мбит порт firewire можно подключить только 2 видеокамеры. Скорость DV потока постоянна, а контроллеры с максимальной скоростью 100 мбит/сек встречаются достаточно часто, особенно в ноутбуках. Также достаточно часто встречаются концентраторы (коммутаторы) firewire, работающие на низких скоростях, что не позволяет подключить много камер через один порт.

Также DVSwitch обладает модульной (клиент-серверной) системой, состоящей из:

§  DVSwitch -- GUI приложение, обеспечивающее собственно микширование потоков и функцию картинки в картинке. Именно в этом приложении работает режиссер, тут отображаются приходящие с камер картинки, выводится preview результата, производится выбор аудио-источника. Также здесь осуществляется управление записью.

§  DVSink -- консольное приложение, обеспечивающее вывод результирующего видео из приложения. Видео может сохраняться в Raw DV файл, или отправляться в другое приложение в реальном времени.

§  DVSource -- консольное приложение, используемое для получения картинки с камер или заведения в микшер DV файла с жесткого диска компьютера.

Главное преимущество DVSwitch в состоит том, что все части приложения могу работать не только на локальной машине, это открывает большие возможности для масштабирования системы трансляций. Модули приложения могут работать по локальной сети, то есть камеры могут подключаться к микшеру через компьютеры локальной сети. В результате этого можно реализовывать сложные системы трансляций. Возможно разнести на различные машины сети такие задачи, как кодирование видео, запись видео, захват видео с камеры, собственно микширование.

Основные возможности DVSwitch:

§  микширование потоков с теоретически не ограниченного количества камер, их количество зависит только от мощности компьютера, на котором работает микшер и разрешения монитора, на котором отображается предпросмотр камер

§  возможность подключать камеры не локально, а через компьютеры локальной сети, что при использовании сети со скоростью 1 гбит/сек позволяет подключать около 25 камер только через локальную сеть

§  возможность разнесения кодирования, записи и микширования на разные машины, благодаря модульной системе

§  кодирование видео осуществляется любым приложением, способным работать с dv видео из stdin

§  захват звука как с камер, так и через звуковую карту

Рисунок 7. Экран микшера Dvswitch

В результате, это приложение является одним из наиболее функциональных. Правда, к недостаткам можно отнести, отсутствуют различные эффекты переходов и обработки сигнала, но учитывая что это приложение распространяется по GNU GPL, эти модули можно достаточно легко создать, так как существует большое количество открытых библиотек для работы с видео. Также стоит заметить, что в этом приложении отсутствует линия preview, но это также возможно доработать. Приложение достаточно стабильно, но требует от пользователей достаточно хороших знаний в области устройства ПК и Linux систем. Если же создать сетевое управляющее приложение, то использование DVSwitch будет таким же простым, как и работа с другими приложениями.

4.2.2.4 Telestream Wirecast

Также как и AVTake CutFour 2 и Adobe Visual Communicator приложение Telestream Wirecast ориентировано на проведение Интернет-трансляций с нескольких камер, при этом приложение обладает рядом дополнительных возможностей. Производитель приложения, компания Telestream, позиционирует программу, как "приложение для продвинутого вебкастинга".

Основные возможности приложения, это:

§  Возможность подключения большого количества камер (производитель не устанавливает ограничения, количество ограничивается вычислительной мощностью ПК)

§  Поддержка как DV, так и камер других стандартов, в том числе и веб камер

§  Микширование видеопотоков в реальном времени

§  Различные эффекты перехода

§  Поддержка ChromaKey

§  Запуск в эфир видеофайлов различных форматов

§  Запись эфира в том же формате, в котором происходит вещание

§  Поддержка вещания как по протоколу RTMP (Flash video с кодеком H264), так и по протоколу MMS (Windows Media Video)

§  Возможность наложения титров

§  Встроенный кодировщик видео

§  Поддержка HDV

Рисунок 8. Приложение Telestream Wirecast

Приложение Telestream Wirecast В Wirecast -- одно из наиболее функциональных решений для платформы Windows. Также это единственное решение, поддерживающее Macintosh (есть версии как для Windows, так и для Macintosh). Стоимость приложения составляет 499$. Позвляет вести вещание в нескольких форматах, но не поддерживается вещание с несколькими битрейтами одновременно. Также это единственно из рассматриваемых приложений, которое поддерживает вещание видео высокого разрешения (HD), но поддержка HD video для Wirecast приобретается отдельно и стоит 199$. Для нормальной работы с HD видео полного разрешения 1920х1080 требуется очень большая вычислительная мощность, как и у любых других решений, кодирующих HD видео в реальном времени, также при использовании HD увеличивается задержка -- время от того как действие происходит в реальности, до того как его увидят зрители в сети. При стандартном разрешении до 720х576 задержка составляет до 2 сек, при использовании HD задержка составит около 5-7 секунд, что в некоторых случаях, например при проведении телемостов, неприемлемо.

4.2.2.5 Выводы

В результате можно констатировать, что из рассмотренных выше решений, которые являются наиболее распространенными на рынке, наиболее функциональными являются Telestream Wirecast и DVSwitch, причем каждое из этих приложений обладает своими уникальными функциями. Так DVSwitch и Cutfour 2 позволяют записывать видео в исходном формате, которое пригодно для последующего монтажа, что удобно при использовании в телестудиях, со сути эти приложения позволяют вести многокамерную запись с линейным мотажем. А это очень востребовано в телестудиях. Visual Communicator имеет много недоработок и нестабинен, что практически исключает его профессиональное применение.

Итог можно подвести так:

§  Wirecast -- удобное приложение для организации только веб трансляций, без цели получать качественную запись событий, что не очень подходит для видеостудий. Также трансляция масштабных событий сильно ограничена из-за ограничения длины USB и FireWire кабелей.

§  CutFour 2 мог бы хорошо себя показать в видеостудиях, но ограничение длины кабеля и необходимость использования и настройки внешнего кодировщика и ограничение на количество камер не позволяют использовать его профессионально.

§  DVSwitch -- наиболее подходящее решение, практически не имеющие недостатков, функционал которого может быть сильно расширен, путем добавления нужных функций (исходные коды приложения открыты). Отсутствие возможности наложения титров, не сильно портит картину, так как при использовании растровых титров их качество сильно ухудшается после сжатия и они могут стать просто не читаемыми.

§  Visual Communicator не стабилен и не может быть использован в серьезных целях.

4.3 Кодировщики видео

После микширования, для отправки на сервер вещания видеопоток необходимо закодировать в пригодный для вещания формат. Причем, формат в большой степени зависит от клиентского программного обеспечения, используемого для просмотра видео. В случае использования на клиентской стороне Adobe Flash Player в качестве проигрывателя, то формат видеопотока может быть MPEG-4 AVC/H264 или On VP6. В случае использования на клиентской стороне других приложений для просмотра видео в реальном времени, могут использоваться и другие форматы: при использовании Windows Media Player формат Windows Media Video, при использовании Real Player формат Real Video.

При вещании в интернет, наиболее распространенным является формат Flash Video. В рамках данного формата поддерживаются кодеки On VP6 и MPEG-4 AVC/H264. Последний показывает наилучшие показатели по качеству изображения, при этом требуя большей вычислительной мощности, чем VP6. Для кодирования видео в эти форматы и передачи его на сервер, могут использоваться как программные, так и аппаратные кодировщики видео.

Все описанное выше подходит в основном для видео стандартного разрешения SD (Standart Definition), которое в основном используется при вещании в интернет. Если же использовать видео высокого разрешения HD (High Definition).

4.3.1 Аппаратные кодировщики видео

При использовании аппаратного видеомикшера, если результирующий видеопоток требуется передать в Интернет, обычно используются аппаратные кодировщики видео. Кодировщик подключается к одному из выходов видеомикшера и кодирует выходной сигнал в один из необходимых форматов. Аппаратные кодировщики представляют собой устройства на основе специализированных процессоров, которые позволяют кодировать входящий в них аналоговый или цифровой сигнал в необходимый формат и передавать сжатое видео по сети Интернет. Такие устройства также часто используются для организации видеоконференций, благодаря тому, что обеспечивают минимальные задержки при кодировании. Имеется широкий спектр настроек кодирования видео для каналов связи с различной полосой пропускания. Аппаратные кодировщики видео могут использоваться как с программными, так и с аппаратными видеомикшерами. В случае использования программного микшера, сведенный видеопоток должен выводиться из компьютера и заводится в устройство кодирования. Важно, что кодирование видео происходит в режиме реального времени, с минимальными задержками, что позволяет проводить телемосты через Интернет. Основными преимуществами аппаратных кодировщиков являются низкие задержки при кодировании и достаточно высокая отказоустойчивость, по сравнению с программными кодировщиками, которые используют вычислительную мощность персонального компьютера. Основным же минусом таких устройств является достаточно высокая цена и не очень высокое качество кодирования, которое зависит в основном от применяемого процессора. Большинство аппаратных кодировщиков видео обеспечивают минимальную задержку на кодирование видео в формат H264, что в настоящее время не всегда может быть получено с использованием программных решений, из за высоких требований программных кодировщиков AVC к ресурсам компьютера. Аппаратные кодировщики же, при использовании настроек, направленных на скорость кодирования (то есть немного страдает качество, зато достигается минимальная задержка на кодировании), могут обеспечить задержку около 10мс. Но все же основная часть задержки возникает во время передачи сигнала по сети и буфферизации на клиентской стороне. Примерами аппаратных кодировщиков видео могут служить следующие устройства.

4.3.1.1 HaiVision OSCAR

Обеспечивает оцифровку и кодирование аналогового видео, подаваемого по S-Video или композитному входу. Сигнал оцифровывается и кодируется в формат H264 с битрейтом от 01.01.01 килобит в секунду, с частотой смены кадров до 25.

Рисунок 9. Аппаратный кодировщик Haivision OSCAR

Управляется устройство через web интерфейс. Максимальное разрешение видео 720х*****@***Поддерживается кодирование звука с различным качеством. Передача видео и звука по сети осуществляется посредством протокола RTP. Функционально это устройство аналогично другим кодировщикам данного ценового уровня и класса. Стоимость устройства около 3000$.

4.3.1.2 FastVDO SmartCast

Также обеспечивает оцифровку и кодирование аналогового видео. Источник видео подключается по композитному интерфейсу. Устройство аппаратного кодирования видео в реальном времени FastVDO SmartCast По характеристикам сопоставим с описанным выше HaiVision OSCAR, только отсутствует поддержка звука – то есть данное устройство пригодно только для кодирования одного видеопотока.

Рисунок 10. Аппаратный кодировщик FastVDO SmartCast

Соответственно и функционал соответствует классу данного устройства. Стоимость данного устройства около 1000$.

4.3.1.3 FastVDO SmartCapture Pro

Оцифровывает и кодирует подаваемое на это устройство видео и звук, но, в отличие от описанных выше, выполнено в виде USB устройства и используется только для оцифровки и кодирования, а отправка на сервер выполняется компьютером, к которому это устройство подключено. Стоит заметить что оцифровка видео осуществляется непосредственно устройством, кодирование производится им же, а вот дальнейшая отправка и хранение осуществляется при помощи ПК. Имеет смысл его использовать при отсутствии необходимой вычислительной мощности у ПК. Но учитывая стоимость этого решения, оно тоже не очень эффективно. Соответственно это решение можно назвать программно-аппаратным, но в некоторых случаях, особенно учитывая стоимость устройства в 300$, применение его имеет смысл. Например, такие программно-аппаратные решения применимы вместе с низкопроизводительными микрокомпьютерами, аппаратной мощности которых не хватает для кодирования видео в реальном времени.

Рисунок 11. Программно-аппаратный кодировщик FastVDO SmartCapture Pro

В минусам данного устройства стоит отнести достаточно плохую программную поддержку, отсутствие поддержки операционных систем кроме Windows, что сильно ограничивает применение таких устройств для организации и автоматизации проведения Интернет видеотрансляций.

4.3.1.4 Crusher H264 Encoder Stick

Программно-аппаратное решение. Позволяет использовать внешнее USB устройство для ускорения кодирования видео в форматах AVC, а именно кодеком H264. Устройство изначально поддерживало только платформу Apple Macintosh, но в начале 2010 года энтузиасты методами reverse engeneering разработали открытые драйверы для этого устройства для операционной системы linux. То есть, был разработан патч к приложению ffmpeg, использование которого позволяет применять аппаратные возможности кодирования. Устройство работает в SD видео, позволяет кодировать как файлы, так и видеопотоки в реальном времени, при кодировании файлов максимального поддерживаемого разрешения достигается достаточно высокая скорость кодирования до 100 кадров в секунду.

Рисунок 12. Программно-аппаратный кодировщик Elgato Turbo.264

Важно заметить что устройство не требовательно к производительности компьютера на котором используется. Это позволяет использовать данный USB Stick для кодирования видео в реальном времени на безмониторных микрокомпьютерах, прикрепленных к видеокамере. Устройство не занимается оцифровкой видео, а только ускоряет процесс кодирования. Разработанные энтузиастами дополнения в ffmpeg можно получить по адресу:

http://tipok. /node/13

4.3.1.5 Использование кодировщиков для систем видеонаблюдения

Также для кодирования и отправки на сервер видео в реальном времени возможно применение кодировщиков, которые изначально предназначались для оцифровки и передаче по IP сигнала с камер видеонаблюдения. Данные устройства обычно позволяют подключать аналоговые камеры по коаксиальному кабелю, что позволяет использовать практически любые камеры. К минусам данных устройств можно отнести то, что обычно не имеется возможности передачи звука, но имеются некоторые модели компании Axis, BestIPCam позволяющее передавать служебную звуковую дорожку сжатую кодеком G711, обеспечивающим очень сильное сжатие и соответственно низкое качество, пригодное только для передачи голоса. Также при передаче звука замерта сильная рассинхронизация звука и видео.

Данные кодировщики обычно используют протоколы передачи RTP или RTSP, что позволяет напрямую, при наличии маршрутизации, передавать видео с кодировщика на сервер вещания. Также данные кодировщики ввиду специфики назначения имеют достаточно большую задержку на кодирование видео.

4.3.1.6 Использование технологий кодирования с применением GPU

В настоящее время очень перспективным считается применение графических процессоров (GPU) для организации декодирования и кодирования видео, такие как, например, технология Nvidia CUDA. Многие пакеты для работы с видео получают поддержку этих возможностей современных видеокарт. Но с настоящее время не существует решений, предназначенных для кодирования не видеофайлов, а именно видеопотоков в реальном времени с использованием GPU.

Также очень ограничена поддержка кодирования видео с использованием GPU в открытых приложениях. Но в настоящее время ситуация улучшается, Nvidia представила хорощий API для разработчиков приложений. Так что в скором времени ожидается появление приложений для кодирования видео в реальном времени с использованием возможностей видеокарт.

4.3.2 Программные кодировщики видео

Программные кодировщики видео в настоящее время получили большее распространение, чем аппаратные. Это произошло благодаря тому, что для их работы требуется только персональный компьютер достаточной мощности. В случае в программным кодированием входящий видеосигнал подается на плату оцифровки видео в ПК или же выводится каким-либо приложением на компьютере. Программный кодировщик может использоваться как с программными, так и с аппаратными микшерами. При использовании аппаратного микшера сведенный поток выводится из микшера по какому-либо интерфейсу и заводится в компьютер, где это видео обрабатывается программой кодирования и отправляется в Интернет. К программным кодировщикам видео относят такие приложения, как:

§  VideoLAN

§  FFMPEG

§  Adobe Flash Live Media Encoder

По функционалу, работа этих приложений аналогична аппаратным кодировщикам. Максимальное поддерживаемые разрешение и скорость смены кадров напрямую зависит от вычислительной мощности компьютера. Программные кодировщики могут поддерживать несколько кодеков для видео и аудио. Для видео это в основном кодеки h264 или VP6. А для звука mp3 или aac. Закодированное видео отправляется на сервер посредством протоколов RTP. Преимуществом программы от компании Adobe является поддержка протокола RTMP для отправки потока на сервер вещания. Далее более подробно рассмотрим некоторые кодировщики видео, которые позволяют работать в различных операционных системах и пригодны для работы с системами программной коммутации потоков видео:

4.3.2.1 VideoLAN

VideoLAN или сокращенно VLC -- это кроссплатформенный видеоплеер с открытым исходным кодом, обладающий широкими возможностями не только воспроизведения аудио и видео файлов, но и широкими возможностями кодирования или перекодирования аудио и видео в различные форматы. Для работы с видео в реальном времени, есть возможность отправки видеопотока на серверы вещания по протоколу RTP. Этот протокол позволяет передавать видео в реальном времени на вещательный сервер. Проблема в том что, если клиенты должны будут просматривать видео через Flash Player в браузере, то видео должно приходить к ним только по протоколу RTMP. Соответственно сервер для "раздачи" видео клиентам, должен принимать видео по протоколу RTP от кодировщика и передавать клиентам по протоколу RTMP. Такую возможность имеет только WowzaMediaServer Pro, это значит что использование этого кодировщика может производиться только с использованием сервера вещания от компании Wowza.

Также при кодировании VLC достаточно сильно загружает процессор ПК, что ограничивает применение приложения на слабых ПК.

4.3.2.2 FFMpeg

FFMpeg -- широко распространенный кроссплатформенный набор библиотек с открытым исходным кодом, которые позволяют записывать, конвертировать и передавать цифровые аудио и видео данные в различных форматах. Также, проект FFMpeg включает в себя набор утилит для работы с аудио и видео файлами, которые и используются собственно для работы с различными файлами. В марте 2010 года разработчики проекта Xuggle создали свой форк FFMpeg, который поддерживает кодирование и отправку видео в реальном времени в формате H264 по протоколу RTMP на серверы, поддерживающие этот протокол. То есть, FFMpeg можно использоваться для кодирования и отправки видео в реальном времени на такие распространенные серверы видеовещания как Adobe Flash Media Server, Wowza Mediaserver Pro, Red5 и другие, которые поддерживают протокол RTMP для приема входящего видеопотока.

В отличие от VLC, который тоже использует FFMpeg для кодирования видео, сам FFMPeg осуществляет кодирование заметно быстрее чем VLC. Это вызвано отсутствием необходимости передачи видео в реальном времени между несколькими приложениями. Естественно, FFMpeg имеет возможность кодирования видео не только в реальном времени, но и просто кодирования файлов.

4.3.3 Видео высокого разрешения (High Definition)

В настящее время HD, то есть High Definition Video получает широкое распространение даже в среде Интернет. Такие крупные видеохостинги как Youtube и Vimeo уже имеют поддержку добавления и показа HD видео. К видео высокого разрешения обычно относят видео, имеющее прогрессивную развертку и имеющее более 720 строк. Также существую варианты видео высокого разрешения с черезстрочной разверткой, они обозначаются 720i, 1080i, но с настоящее время эти стандарты практически не используются ввиду уменьшения количества телевизоров и экранов на ЭЛТ. Имеются обозначения для такого типа видео:

§  720p это видео с разрешением 1280х720 и соотношением сторон 16:9

§  1080p это видео с разрешением 1920х1080 и соотношением сторон 16:9

Рисунок 13. Аппаратный кодировщик Full HD видео H264

Такие обозначения применяются как в Интернет, так и в телевидении высокой четкости. При использовании высокого разрешения в Интернет-вещании, рассматриваются именно сервисы вроде Youtube и Vimeo, а также прямые интернет трансляции на сайтах, обычно не используются разрешения выше чем 720p. Это обусловлено очень высокими нагрузками на декодирование видео на стороне пользователя. То есть, необходимая скорость воспроизведения может быть обеспечена только при использовании аппаратного ускорения, которое может быть применено, только если у пользователя установлена одна из последних версий Flash Player и соответствующая видеокарта. На практике же чаще всего используют еще более низкие разрешения.

Для воспроизведения Live потоков требуется еще более высокая производительность. Так что чаще всего возможность просмотра HD есть только для показа файлов на видеохостингах. Это происходит из-за высокой ресурсоемкости для организации кодирования HD в реальном времени.

Существующие аппаратные решения позволяют организовать кодирование HD 1080p в реальном времени. Но стоимость таких решений составляет десятки тысяч долларов, и применяются они преимущественно для организации телевидения высокого разрешения с вещанием через спутник или кабельную сеть.

4.4 Потоковое видео

Потоковым видео от англ. Streaming Video называют технологии сжатия, передачи и буферизации данных, которые позволяют передавать видео в реальном времени через Интернет. 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 переходить 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 и показа полностью сохраненных на сервере видеороликов. Для такого способа подойдет стандартный Web-сервер, в отличие от второго случая. Для осуществления передачи видео в реальном времени потребуется специальный сервер потокового вещания (streaming server). Преимущество в том, что пользователь может начать просмотр видеоролик с любого момента, откуда ему заблагорассудится, или смотреть прямой эфир не дожидаясь, пока закачается весь файл. Вещание видео в реально времени (Live) может осуществляться только при использовании сервера потокового вещания.

4.4.1 Технологии потокового вещания в интернет

В основном, потоковое видеовещание используется для проведения прямых видеотрансляций, так как в настоящее время передачу записанных видеофайлов проще осуществлять средствами прогрессивной загрузки фалов с сервера пользователю. Рассмотрим технологии, позволяющие передавать через интернет видео в реальном времени с минимальными задержками в порядке их появления на рынке.

4.4.1.1 Real Video

Одна из первых технологий для организации потокового аудио и позже видео вещания в Интернет. Первые версии технологии появились в 1995 году. Для передачи контента используется протокол RTSP. Используются форматы RealVideo или RealAudio. Данные форматы полностью закрыты, не разглашаются даже используемые в них кодеки, не поддерживается работа через DirectShow. Для организации вещания может использоваться только средство компании Real под названием RealProducer, являющееся кодировщиком и сервером вещания одновременно. Сторонних средств как для кодирования, так и для проигрывания RealAudio и RealVideo не существует. Для проигрывания потоков на стороне пользователя необходимо установить RealPlayer или RealPlayer SP, полнофункциональные версии которых существуют для Microsoft Windows и MacOS X. Официальная версия для Linux имеет заметно меньшую стабильность и функционал, чем версии для других ОС. Для проигрывания видео в вэб браузере необходимо помимо плеера устанавливать дополнительный плагин к браузеру. Поддерживаются браузеры Internet Explorer, Safari, Mozilla Firefox.

Данная технология вещания в настоящее время достаточно редко применяется в сети. Отсутствует поддержка видео высокого разрешения, требуется установка дополнительных приложений или плагинов для просмотра, отсутствие стороннего софта для вещания видео, непонятные кодеки для сжатия потоков, отсутствие SDK для разработки приложений. Все это делает технологию мало применимой для разработки современных вещательных решений и организации прямых видеотрансляций.

4.4.1.2 Microsoft Windows Media Video

Данная технология вещания (и не только вещания) также как и предыдущая появилась на рынке достаточно давно, в конце девяностых годов. Используется собственный протокол передачи данных и собственные аудио и видеокодеки компании Microsoft: Windows Media Video и Windows Media Audio. В качестве медиасервера используется Windows Server 2003 и старше, с запущенным сервисом Windows Media Services. На сервер вещания потока можно отправлять при помощи Microsoft Windows Media Encoder 9 Series или Microsoft Expression Encoder Studio. Приложение Misrosoft Windows Media Encoder 9 Series.

Рисунок 14. Экран приложения Microsoft Windows Media Encoder 9 Series

Эти приложения для кодирования и публикации потоков имеют достаточно широкий функционал:

§  поддерживается многокамерность (есть поддержка переключения нескольких камер в прямом эфире, но эффектов перехода не предусматривается)

§  поддерживается многопоточность (видео и звук могут кодироваться одновременно с несколькими битрейтами и передаваться на сервер, а на стороне пользователя выбирается необходимый поток)

§  поддержка захвата экрана компьютера

§  возможность записи всех потоков локально

§  Windows Media Encoder 9 Series может выступать к качестве сервера (то есть потоки будут передаваться сразу конечным зрителям напрямую с кодировщика)

§  Microsoft Expression Encoder поддерживает кодирование видео с использованием кодека H264, Media Encoder 9 поддерживает только кодеки VC-1

§  При использовании VC-1 невысокие требывания к производительности для просмотра HD видео

§  Поддержка HD H264 с разрешением до 720p

§  Звуковые кодеки AAC+

Возможности платформы для кодирования и отправки видео очень широки. Не требуется никаких сторонних средств для коммутации и кодирования, изначально поддеживаются практически все необходимые возможности. Качество результирующих потоков может быть очень высоким, при использовании современных кодеков H264 и AAC+.

Рисунок 15. Приложение Microsoft Expression Encoder Studio

Для просмотра потоков Windows Media могут использоваться очень многие медиаплееры, которые поддерживают работу по протоколу MMS. Также для просмотра видео прямо в браузере пользователя (причем видео может быть как заранее записанное, так и "live") может использоваться плагин Windows Media Player или же Microsoft Silverlight приложение. При использовании Silverlight видео передается с использованием протокола http, что улучшает прохождение через фаерволы. Платформа Silverlight позиционируется Microsoft как "убийца" Adobe Flash, но на самом деле до этого пока очень далеко. Также при использовании WMV видео оно выводится оверлеем, что не позволяет простыми способами наложить титры. И распространенность плагина Silverlight у конечных пользователей оставляет желать лучшего и по сравнению с Flash Player очень мала, хотя возможности платформы Silverlight сопоставимы с возможнослями Flash, послежние версии плагина Silverlight для Windows поддерживают аппаратное ускорение декодирования видео и графики. При использовании Silverlight для просмотра видео в браузере не требуется установка дополнительных кодеков в систему и наличие Windows Media Player.

Минусами данной технологии вещания можно назвать низкую совместимость с не-Windows платформами, некоторые патентные ограничения и необходимость установки кодеков от компании Microsoft. Существует версия Silverlight для ОС Linux, но работает она пока не очень стабильно. Плагин Windows Media Player для linux недоступен. Также Silverlight плохо поддерживается браузерами, отличными от Internet Explorer. Присутствуют версии для Mac и Symbian, но они имеют не послеюнюю версию.

4.4.1.3 Adobe Flash Video

Adobe Flash, Flex и AIR. Adobe Flash в настоящее время -- самая распространенная платформа для доставки пользователям мультимедиа контента в сети Интернет. Эта платформа используется как для отображения, так и для передачи контента пользователю. Adobe Flash Player установлен у 99% процентов (по данным компании Adobe) пользователей ПК различных платформ, таких как Windows, Linux, Macintosh и других.

Adobe Flash поддерживает работу с различными видами аудио и графической информации. В последних версиях поддерживается аппаратное ускорение декодирования видео и графики (причем не только на Windows платформе, но и на других).

Основные возможности:

§  поддержка кодеков AVC, а именно H264

§  поддержка AAC+

§  аппаратное декодирование на различных платформах

§  возможность доступа к камерам и микрофонам пользователей

§  пиринговые коммуникации

§  наличие открытых решений для создания приложений

§  наличие открытых медиасерверов

§  удобный язык, для написания приложений

§  поддержка HD видео до 1080p с аппаратным ускорением

§  поддержка 3d аппаратного ускорения

§  передача данных между сервером и клиентом по шифрованным протоколам RTMPS

§  очень широкое распространение

Adobe Flash Player имеет поддержку большинства современных, в том числе и мобильных платформ, таких как Android, Windows Mobile, Symbian, Maemo. Плагин Flash Player встроен в браузеры игровых консолей PSP и PS3. На ПК поддерживаются практически все браузеры. Поддержка Flash Player отсутствует только на iPhone. Так что поддержка различных систем практически полная, чего нельзя сказать о Microsoft Silverlight.

Для передачи видео контента пользователям Flash Player необходим сервер доставки контента компании Adobe, такой как Adobe Flash Media Streaming Server, этот сервер предназначен преимущественно для доставки контента и не имеет возможности создания серверных приложений, которые зачастую необходимы для коммуникации приложений, запущенных на стороне Flash Player пользователей. Для организации взаимодействия между пользовательскими приложениями необходимо использовать Adobe Flash Media Interactive Server, который имеет гораздо большую стоимость (4500$) и гораздо более широкий функционал.

Также, для доставки контента и коммуникации между приложениями можно использовать серверы Flash приложений от сторонних производителей, в том числе и открытые. Например Red5, это широкофункциональный медиасервер написанный на языке Java, методами reverse ingeneering. Для создания Flash приложений можно использовать как Adobe Flash, так и открытый Flex SDK. Интересной является позможность пиринговой передачи данных между пользователями с использованием протокола RTMPF.

Для публикации видопотоков возможно использование различных приложений в том числе и клиентских Flash Player. Это описывается в жругих разделах работы. В качестве вывода можно подвести итог что данная технология имеет наибольшее применение и функционал на данный момент. Так что имеет смысл создавать решения именно с использованием Adobe Flash. Это позволяет доставить контент до большинства пользователей сети без использования дополнительного программного обеспечения на их стороне. Также, только в этой технологии возможна коммуникация между пользователями (в том числе и видео), опять же без установки дополнительного программного обеспечения, все происходит непосредственно в браузерах пользователей, что очень удобно. Только в этой технологии есть возможность использования открытых решений для создания приложений и организации распространения контента.