Что такое потоковое мультимедиа

Потоковое мультимедиа

Потоковое мультимедиа (от. англ. stream media ) — это мультимедиа, которое непрерывно получается пользователем от провайдера потокового вещания. Это понятие применимо как к информации, распространяемой через телекоммуникации, так и к информации, которая изначально распространялась посредством потокового вещания (например, радио, телевидение) или непотоковой (например, книги, видеокассеты, аудио CD).

Содержание

История

Первые попытки отображения мультимедиа информации на компьютерах начались в середине XX века. Однако, прогресс в этой сфере был очень малым, вследствие высокой стоимости и ограниченных возможностей компьютеров тех времён.

С конца 1980-х и до 1990-х компьютеры, доступные потребителям, уже были способны отображать различные виды информации. Основными техническими проблемами потокового вещания были:

Тем не менее, компьютеры сети оставались ограниченными, а потоковое мультимедиа уступало традиционному (CD-ROM).

В период с 1990 до 2000 пользователи интернета получили:

Эти достижения в области сетей в совокупности с высокопроизводительными домашними компьютерами и современными операционными системами сделали потоковую мультимедийную информацию доступной широкому кругу простых пользователей. Автономные приёмники интернет-радио предлагали пользователям возможность прослушивания потокового звука без наличия компьютера.

В основном, мультимедиа информация занимает большие объемы, так что затраты на хранение и передачу подобной информации всегда велики; поэтому, в большинстве случаев, передаваемая в поток информация сжимается при передаче в сеть вещания.

Мультимедиа потоки бывают двух видов: по запросу или живыми. Потоки информации, вызываемой по запросу пользователя, хранятся на серверах продолжительный период времени. Живые потоки доступны короткий период времени, например, при передаче видео со спортивных соревнований.

Потоковое вещание и хранение информации

Размер, необходимый для хранения потоковой мультимедиа информации (в большинстве файловых систем выражается в мегабайтах, гигабайтах, терабайтах и т. д.) вычисляется в зависимости от скорости передаваемой информации и продолжительности информации по следующей формуле (для одного пользователя и файла):

размер хранилища (в мегабайтах) = продолжительность (в секундах) * битрейт (в кбит/с) / (8 * 1024)

(если считать, что 1 мегабайт = 8 * 1024 кбитов)

Один час видео, закодированного со скоростью 300 кбит/с (типичное видео по состоянию на 2005 год, имеющее размер 320×240 пикселов), будет занимать:

(3600 с * 300 кбит/с) / (8*1024) = порядка 130 Мб места на диске

Если файл, хранимый на сервере с режимом передачи по запросу, будет просматриваться 1000 людей одновременно по протоколу Unicast (1 клиент — 1 соединение), то сервер должен иметь следующую пропускную способность:

300 кбит/с * 1000 = 300.000 кбит/с = 300 Мбит/с сетевого интерфейса

Это эквивалент порядка 125 Гб информации в час. Разумеется, при использовании протокола Multicast нагрузка на сервер намного ниже, так как для передачи информации всем клиентам используется единственный поток. Следовательно, такой поток будет занимать всего 300 кбит/с сетевого интерфейса сервера. Более подробная информация об этих протоколах даётся ниже.

Протоколы потокового вещания

Разработка сетевых протоколов потокового вещания вызывает следующие проблемы:

Источник

Что такое потоковая передача мультимедиа?

Потоковая передача — это непрерывная передача аудио или видеофайлов с сервера клиенту. Проще говоря, потоковая передача — это то, что происходит, когда потребители смотрят телевизор или слушают подкасты на подключенных к интернету устройствах. При потоковой передаче медиафайл, воспроизводимый на клиентском устройстве, хранится удаленно и передается через интернет в течение нескольких секунд.

В чем разница между потоковой передачей и загрузкой?

Потоковая передача в режиме реального времени, это более эффективно, чем загрузка мультимедийных файлов. Если видеофайл загружен, копия всего файла сохраняется на жестком диске устройства, и видео не может воспроизводиться до завершения загрузки всего файла. Если видео передается в потоковом режиме, браузер воспроизводит его без копирования и сохранения. Видео загружается немного за один раз вместо загрузки всего файла целиком, и информация, загружаемая браузером, не сохраняется локально.

Можно подумать об этом, как о разнице между озером и рекой: оба содержат воду, и река может содержать столько же воды, сколько озеро. Разница в том, что в реке вода не находится в одном и том же месте в одно и то же время. Загруженный видеофайл больше похож на озеро, поскольку он занимает много места на жестком диске (и для перемещения озера требуется много времени). Потоковое видео больше похоже на реку, в том, что данные видео непрерывно, быстро течет в браузер пользователя.

Как работает потоковая передача мультимедиа?

Как и другие данные, передаваемые через интернет, аудио и видеоданные разбиваются на пакеты данных. Каждый пакет содержит небольшой фрагмент файла, и аудио или видеоплеер в браузере на клиентском устройстве принимает поток пакетов данных и интерпретирует их как видео или аудио.

Отправка видео через интернет, в отличие от отправки текста и неподвижных изображений, требует более быстрого метода передачи данных, чем TCP/IP, который отдает приоритет надежности над скоростью.

Как протокол UDP улучшает потоковую передачу?

UDP — это транспортный протокол, который используется для перемещения пакетов данных по сетям. UDP используется с интернет-протоколом (IP), и вместе они называются UDP/IP. В отличие от TCP, UDP не отправляет сообщения назад и вперед, чтобы открыть соединение перед передачей данных, и он не гарантирует, что все пакеты данных прибывают и находятся в порядке. В результате передача данных не занимает столько времени, сколько через TCP, и, хотя некоторые пакеты теряются по пути, существует так много пакетов данных, участвующих в поддержании потока, что пользователь не должен замечать потерянные.

Большая часть интернета использует TCP или протокол управления передачей. Этот транспортный протокол предусматривает тщательное взаимное подтверждение для открытия соединения. Как только соединение открыто, и два коммутирующих устройства передают пакеты назад и вперед, TCP гарантирует, что передача надежна, что все пакеты поступают в порядке.

Для потоковой передачи скорость намного важнее надежности. Например, если кто-то смотрит эпизод телешоу онлайн, не каждый пиксель должен присутствовать на каждом кадре эпизода. Пользователь предпочел бы иметь смотреть эпизод на нормальной скорости, чем сидеть и ждать каждый бит данных, которые будут доставлены. Поэтому, несколько потерянных пакетов данных не является огромной проблемой, и именно поэтому потоковая передача использует UDP.

Если TCP похож на службу доставки пакетов, которая требует, чтобы получатель подписал его, то UDP похож на службу доставки, которая оставляет пакеты на переднем крыльце, не стуча в дверь, чтобы получить подпись. Служба доставки TCP теряет меньше пакетов, но служба доставки UDP работает быстрее, так как пакеты могут быть выгружены, даже если их никто не подписывает.

Потоковая передача и буферизация

Потоковые медиаплееры загружаются на несколько секунд раньше времени, чтобы видео или аудио могли продолжить воспроизведение, если соединение ненадолго прервано. Это называется буферизацией. Буферизация обеспечивает плавное и непрерывное воспроизведение видео. Однако при медленных соединениях или большой задержке в сети буферизация видео может занять много времени.

Какие факторы замедляют стриминг?

На стороне пользователя:

Как сделать потоковую передачу быстрее?

Потоковая передача подвержена тем же задержкам и снижению производительности, что и другие виды веб-контента. Поскольку потоковое содержимое хранится в другом месте, расположение хостинга имеет большое значение, как и в случае с любым типом содержимого, доступного через интернет. Если пользователь в Нью-Йорке пытается выполнить потоковую передачу с сервера Netflix в Лос Гатос, видеоконтент должен будет пересечь 3000 миль, чтобы достичь пользователя, и видео придется потратить много времени на буферизацию или может даже не воспроизводиться вообще. По этой причине Netflix и другие поставщики потоковой передачи широко используют распределенные сети доставки контента (CDN), хранящие контент в местах по всему миру, которые намного ближе к пользователям.

CDN оказывают огромное положительное влияние на производительность потоковой передачи. Cloudflare Stream Delivery использует сеть CDN Cloudflare для хранения видеоконтента во всех точках присутствия Cloudflare по всему миру. В результате сокращается задержка для времени запуска видео и уменьшается буферизация.

Источник

Разница между потоковой передачей и загрузкой мультимедиа

Доступ к фильмам и музыке из вашей сети или онлайн

Потоковая передача и загрузка – это два способа доступа к цифровому медиа-контенту (фотографии, музыка, видео), но многие считают, что эти термины взаимозаменяемы. Тем не менее, они не являются – они на самом деле описывают два разных процесса.

Что такое потоковая передача

«Потоковое» обычно используется при обращении к общему медиа. Вы, наверное, слышали это в разговорах о просмотре фильмов и музыки из Интернета.

«Потоковая передача» описывает процесс воспроизведения мультимедиа на одном устройстве, когда мультимедиа сохраняется на другом. Носители могут быть сохранены в «The Cloud» на компьютере, медиа-сервере или сетевом устройстве хранения данных (NAS) в вашей домашней сети. Сетевой медиаплеер или медиа-стример (включая Smart TV и большинство проигрывателей Blu-ray) могут получить доступ к этому файлу и воспроизвести его. Файл не нужно перемещать или копировать на воспроизводящее его устройство.

Точно так же, медиа, которые вы хотите воспроизвести, может быть получено с онлайн-сайта. Видеосайты, такие как Netflix и Vudu, и музыкальные сайты, такие как Pandora и Last.fm, являются примерами веб-сайтов, которые транслируют фильмы и музыку на ваш компьютер и/или в сетевой медиаплеер или медиа-стример. Когда вы нажимаете кнопку для воспроизведения видео на YouTube или телешоу на ABC, NBC, CBS или Hulu, вы транслируете мультимедиа с этого веб-сайта на свой компьютер, сетевой медиаплеер или медиа-стример. Потоковая передача происходит в режиме реального времени; файл доставляется на ваш компьютер, как вода из крана.

Вот примеры того, как работает потоковая передача.

Что такое загрузка

Другой способ воспроизведения мультимедиа на сетевом медиаплеере или компьютере – загрузка файла. Когда медиа загружается с веб-сайта, файл сохраняется на жестком диске вашего компьютера или сетевого медиаплеера. Когда вы загружаете файл, вы можете воспроизводить мультимедиа позже. Медиа-стримеры, такие как смарт-телевизоры, проигрыватели дисков Blu-ray, не имеют встроенного хранилища, поэтому вы не можете напрямую загружать в них файлы для последующего воспроизведения.

Вот примеры того, как работает загрузка:

Все сетевые мультимедийные проигрыватели и большинство мультимедийных потоков могут передавать файлы из домашней сети. У большинства из них теперь есть онлайн-партнеры, с которых они могут передавать музыку и видео. Некоторые сетевые медиаплееры имеют встроенные жесткие диски или могут устанавливать портативный жесткий диск для сохранения файлов. Понимание разницы между потоковой передачей и загрузкой мультимедиа поможет вам выбрать сетевой медиаплеер или мультимедийный стример, который подходит именно вам.

С другой стороны, медиа-стримеры (такие как Roku) – это устройства, которые могут передавать мультимедийный контент из Интернета, но не контент, хранящийся на локальных сетевых устройствах, таких как ПК и медиа-серверы, если только вы не установите дополнительное приложение, которое позволяет вам выполнить эту задачу (не все медиа-стримеры предлагают такое приложение).

Источник

Livestreaming является доставка в режиме реального времени содержания в процессе производства, сколько телевизионных контента трансляций через телевизионные каналы. Для прямой трансляции требуется форма исходного носителя (например, видеокамера, аудиоинтерфейс, программное обеспечение для захвата экрана), кодировщик для оцифровки контента, издатель мультимедиа и сеть доставки контента для распространения и доставки контента.

СОДЕРЖАНИЕ

Этимология

Термин «потоковая передача» впервые был использован для ленточных накопителей, производимых Data Electronics Inc., которые должны были медленно наращиваться и работать на протяжении всей дорожки; более медленное время разгона снизило затраты на привод. Термин «потоковая передача» применялся в начале 1990-х годов как лучшее описание видео по запросу, а затем и видео в реальном времени в IP-сетях. Впервые это было сделано Starlight Networks для потокового видео и Real Networks для потокового аудио. Такое видео ранее неправильно называлось «видео для хранения и пересылки».

Прекурсоры

Начиная с 1881 года, Театрофон позволял абонентам слушать оперные и театральные представления по телефонным линиям. Так действовало до 1932 года. В конечном итоге в Америку пришла концепция потокового мультимедиа.

«Телефонная музыкальная служба», служба живых музыкальных автоматов, была основана в 1929 году и продолжалась до 1997 года. В конечном итоге клиентура включала 120 баров и ресторанов в районе Питтсбурга. Посетитель таверны помещал деньги в музыкальный автомат, пользовался телефоном над музыкальным автоматом и просил оператора включить песню. Оператор находил пластинку в библиотеке студии, насчитывающей более 100 000 пластинок, помещал ее на проигрыватель, и музыка передавалась по телефонной линии для воспроизведения в таверне. Музыкальные медиа начинались как 78, 33 и 45, которые играли на шести проигрывателях, которые они контролировали. Компакт-диски и кассеты были включены в более поздние годы.

У бизнеса была череда владельцев, в частности Билл Пёрс, его дочь Хелен Ройтцель и, наконец, Дотти Уайт. Поток доходов каждого квартала был разделен на 60% на музыкальный сервис и 40% на владельца таверны. Эта бизнес-модель в конечном итоге стала неустойчивой из-за городских разрешений и затрат на установку этих телефонных линий.

История

Ранняя разработка

Попытки отображать мультимедиа на компьютерах восходят к самым ранним дням развития компьютеров в середине 20-го века. Однако в течение нескольких десятилетий был достигнут незначительный прогресс, в первую очередь из-за высокой стоимости и ограниченных возможностей компьютерного оборудования. С конца 1980-х до 1990-х годов персональные компьютеры потребительского уровня стали достаточно мощными, чтобы отображать различные мультимедиа. Основные технические проблемы, связанные с потоковой передачей, заключались в наличии достаточной пропускной способности ЦП и шины для поддержки требуемых скоростей передачи данных, достижения производительности вычислений в реальном времени, необходимой для предотвращения опустошения буфера и обеспечения плавной потоковой передачи контента. Однако в середине 1990-х компьютерные сети все еще были ограничены, и аудио и видео носители обычно доставлялись по каналам без потоковой передачи, таким как воспроизведение с локального жесткого диска или компакт-дисков на компьютере конечного пользователя.

Развитие бизнеса

В 1995 году Microsoft разработала медиаплеер, известный как ActiveMovie, который позволял потоковую передачу мультимедиа и включал собственный формат потоковой передачи, который был предшественником функции потоковой передачи позже в Windows Media Player 6.4 в 1999 году. В июне 1999 года Apple также представила формат потокового мультимедиа в своем Приложение QuickTime 4. Позже он также был широко распространен на веб-сайтах вместе с форматами потоковой передачи RealPlayer и Windows Media. Конкурирующие форматы на веб-сайтах требовали, чтобы каждый пользователь загружал соответствующие приложения для потоковой передачи, и в результате многим пользователям приходилось иметь все три приложения на своих компьютерах для общей совместимости.

В 2000 году Industryview.com запустил свой «крупнейший в мире архив потокового видео», чтобы помочь компаниям продвигать себя. Интернет-вещание стало новым инструментом бизнес-маркетинга и рекламы, сочетающим иммерсивный характер телевидения с интерактивностью Интернета. Возможность сбора данных и обратной связи от потенциальных клиентов позволила этой технологии быстро набрать обороты.

Потоковые войны

Использование широкой публикой

Переход от DVD к культуре потокового вещания

Истоки потоковой передачи музыки: Napster

Борьба за права интеллектуальной собственности: A&M Records, Inc. против Napster, Inc.

Судебный процесс A&M Records, Inc. против Napster, Inc. коренным образом изменил способ взаимодействия потребителей с потоковой передачей музыки. Он был оспорен 2 октября 2000 г. и вынесен 12 февраля 2001 г. Апелляционный суд девятого округа постановил, что служба обмена файлами P2P может быть привлечена к ответственности за соучастие и косвенное нарушение авторских прав, что стало важным решением для интеллектуальной собственности. закон.

Второе требование истцов заключалось в том, что Napster активно способствовал нарушению авторских прав, поскольку знал о широко распространенном обмене файлами на их платформе. Поскольку Napster не предпринял никаких действий для уменьшения количества нарушений и получил финансовую выгоду от многократного использования, суд вынес решение против P2P-сайта. Суд постановил, что «до восьмидесяти семи процентов файлов, доступных на Napster, могут быть защищены авторским правом, и более семидесяти процентов могут принадлежать истцам или управляться ими».

Платформы потоковой передачи музыки

Технологии

Пропускная способность

В 2018 году видео составляет более 60% мирового трафика данных, и на его долю приходится 80% роста использования данных.

Протоколы

Качество взаимодействия серверов и пользователей зависит от загруженности стримингового сервиса; Чем больше пользователей пытается получить доступ к услуге, тем больше ухудшается качество, если не хватает полосы пропускания или хост не использует достаточное количество прокси-сетей. Развертывание кластеров потоковых серверов является одним из таких методов, когда в сети разбросаны региональные серверы, управляемые единым центральным сервером, содержащим копии всех медиафайлов, а также IP-адреса региональных серверов. Затем этот центральный сервер использует алгоритмы балансировки нагрузки и планирования для перенаправления пользователей на близлежащие региональные серверы, способные их принять. Этот подход также позволяет центральному серверу предоставлять потоковые данные как пользователям, так и региональным серверам с использованием библиотек FFMpeg, если это необходимо, что требует от центрального сервера мощной обработки данных и огромных возможностей хранения. В свою очередь, рабочие нагрузки в магистральной сети потоковой передачи сбалансированы и уменьшены, что обеспечивает оптимальное качество потоковой передачи.

Запись

Приложения и маркетинг

Вызовы

Вопросы авторского права

Потоковая передача контента, защищенного авторским правом, может включать создание копий рассматриваемых произведений, нарушающих авторские права. Запись и распространение потокового контента также является проблемой для многих компаний, которые полагаются на доход, основанный на просмотрах или посещаемости.

Выбросы парниковых газов

Источник

Потоковое мультимедиа

По оценкам в 2019 году, потоковое видео обеспечивает 80% роста мирового трафика.

оглавление

история

Потоковое мультимедиа существует с середины 20 века. В течение первых нескольких десятилетий был достигнут незначительный прогресс, потому что технология была дорогой, а возможности компьютерного оборудования были ограничены.

В настоящее время появляется все больше и больше предложений и новые протоколы потоковой передачи, такие как протокол Microsoft Media Server (MMS) и протокол потоковой передачи в реальном времени (RTSP), а также улучшено качество изображения и звука.

программное обеспечение

Форматы аудио и видео контейнеров

ПО и серверы для потоковой передачи

Скорость передачи данных

Типичные доступные скорости передачи данных:

Поскольку видеоданные обычно имеют более высокую скорость передачи данных, чем аудиоданные, здесь требуется гораздо более сильное сжатие.

При таком же типе сжатия качество снижается со скоростью передачи данных, до которой должен быть уменьшен поток данных. Таким образом, видимое и слышимое качество потока в значительной степени зависит от следующих факторов:

разновидность

Потоковое мультимедиа в образовании

В последние годы системы записи лекций становятся все более популярными в Европе.

Различают два разных типа записей:

Номера пользователей в Германии

Согласно опросу, проведенному в 2020 году, 83 процента всех немецких интернет-пользователей в возрасте от 16 лет и старше хотя бы время от времени смотрят видео в потоковом режиме. В 2019 году это было всего 79 процентов. 53% пользуются платными услугами видео по запросу.

Проблемы

Трафик и емкость сети

Качество изображения и звука часто может быть довольно низким. Б. для обеспечения плавного переноса на мобильные устройства. С этой точки зрения использование потоковой технологии для контента, который не зависит от передачи в реальном времени (например, трейлеров ), представляется весьма сомнительным.

Большой объем данных может привести к высокому использованию пропускной способности сети в часы пик. Во время пандемии COVID-19 высокий уровень потокового видео угрожает перегрузить сети передачи данных, поэтому правительства, а также интернет-провайдеры призывают к экономному использованию и, при необходимости, угрожают ограничить услуги. Затем провайдеры Netflix и Youtube согласились временно снизить битрейт своих видео, согласившись при этом на снижение качества изображения.

потребляемая мощность

Энергия, необходимая для потоковой передачи, состоит из фермы серверов, передачи в сети и конечного устройства. Соответствующая доля в глобальном потеплении зависит от структуры энергоснабжения, используемой для производства электроэнергии. Согласно исследованиям 2019 года, в зависимости от конечного устройства (и качества потока) для потоковой передачи должно использоваться от 80 до 220 Вт электроэнергии. Эти значения совпадают с данными исследования 2020 года. Согласно ему, один час потоковой передачи видео по стационарной сети в разрешении SD на 65-дюймовом телевизоре требует около 280 ватт-часов энергии и 370 ватт-часов на том же устройстве. в разрешении HD. С другой стороны, для потоковой передачи видео на смартфон или планшет требуется всего 65 или 75 ватт-часов энергии в разрешении SD.

Поскольку на оконечное устройство приходится значительная часть энергопотребления телевизоров с большим экраном, наземное, кабельное или спутниковое телевидение также связано со значительным потреблением энергии.

Выбросы парниковых газов

Ограниченные пользовательские функции

Различные поставщики контента также используют потоковую технологию, чтобы даже технически подкованные конечные пользователи не могли постоянно сохранять полученные данные. Сохранение потока, передаваемого через HTTP, возможно с помощью специального программного обеспечения (например, MPlayer ), но это может быть затруднено другими мерами, такими как DRM. В результате контент должен перезагружаться каждый раз, когда он снова потребляется, что вызывает ненужную повторную передачу данных с сервера пользователю.

Правовые вопросы

Традиционно права на публикацию контента часто продаются с ограниченной зоной распространения создателями контента потоковым сервисам, например, только для определенной страны. Благодаря всемирной возможности подключения к Интернету, в принципе, пользователь может получить доступ к контенту из любого другого места. Сложно проверить, используется ли, например, музыкальный канал, распространяемый через Интернет, только в той стране, в которой оператор купил права. Возникающие в результате правовые проблемы практически не обсуждались, и почти не существует эмпирических ценностей в форме судебных решений или законов.

В декабре 2005 года у GEMA еще не было модели вознаграждения за веб-телевидение (потоковое телевидение). Таким образом, временно взималась единовременная выплата в размере 30 евро в месяц.

В июне 2014 года Европейский суд постановил, что потоковая передача исключена из Европейской директивы об авторском праве, поскольку данные, загружаемые в компьютер, были «временными, изменчивыми или сопутствующими и являлись неотъемлемой и существенной частью технического процесса». Простой просмотр работ, защищенных авторским правом, в веб-браузере или через потоковый клиент не является правонарушением. Тем не менее, Европейский Суд также постановил, что нарушение закона может иметь место, если поток поступает из явно незаконного источника. Таким образом, простой просмотр не является правонарушением только в том случае, если лицо, устанавливающее поток, не нарушает авторских прав сам или если это, по крайней мере, не распознается зрителем.

Источник