Audio-video aplikacije - PowerPoint PPT Presentation

Loading...

PPT – Audio-video aplikacije PowerPoint presentation | free to download - id: 542c88-OTViO



Loading


The Adobe Flash plugin is needed to view this content

Get the plugin now

View by Category
About This Presentation
Title:

Audio-video aplikacije

Description:

Audio-video aplikacije Psihoakustika, MP3 komprimovanje, audio formati, striming Cilj lekcije Upoznavanje sa osnovama psihoakustike Primena psihoakustike na ... – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:186
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 62
Provided by: NAME155
Learn more at: http://www.crnarupa.singidunum.ac.rs
Category:

less

Write a Comment
User Comments (0)
Transcript and Presenter's Notes

Title: Audio-video aplikacije


1
Audio-video aplikacije
  • Psihoakustika, MP3 komprimovanje, audio formati,
    striming

2
Cilj lekcije
  • Upoznavanje sa osnovama psihoakustike
  • Primena psihoakustike na kompresiju audio signala
  • Princip MP3 kompresije
  • Upoznavanje sa popularnim digitalnim audio
    formatima
  • Principi striminga

3
Psihoakustika
  • Karakteristicno je za ljudsko uho da subjektivno
    ne cuje sve frekvencije jednako. Ljudsko uho
    daleko je osetljivije u nižim i srednjim
    frekvencijama nego u visokim. Razliku izmedu 1 i
    3 kHz osetice svako, ali onu izmedu 15 i 18 kHz
    malo ko. Ova karakteristika ljudskog uha naziva
    se frekventna selektivnost i na najnižim
    frekvencijama je oko 100 Hz, ali na onim višim
    iznosi i više od 4 kHz. Dakle na niskim i visokim
    frekvencijama dinamika je manja tako da se može
    koristiti manji broj bita za odredivanje
    amplitude pojedinog uzorka (kvantizaciju).

4
Akusticko maskiranje
  • To je jedan od osnovnih koncepata na koji se
    oslanjaju svi psihoakusticki algoritmi. Objasnimo
    ovaj pojam na primerima. Zamislite da imate ton
    frekvencije 1000 Hz i u njegovoj blizini
    (frekvencijskoj) ton frekvencije 1100 Hz, ali 18
    dB slabiji (tiši). Ovaj drugi ton necete cuti
    bice potpuno sakriven, maskiran onim prvim tonom.
    Ukoliko, medutim imate ton na 2000 Hz, takode 18
    dB slabiji od onog na 1000 Hz njega cete cuti
    jer je frekvencijski dovoljno udaljen od prvog
    tona da ga ne zahvata efekt maskiranja.
  • Maskirajuci efekt u praksi znaci da možete podici
    nivo šuma u blizini jacih zvukova jer ce taj šum
    ionako biti maskiran. Dopušteno podizanje nivoa
    šuma znaci korišcenje manje bitova za zapis
    zvuka, a manje bitova znaci i manju kolicinu
    podataka. Slika prikazuje kako jak signal maskira
    slabije signale koji slede nakon njega.

5
Akusticko maskiranje
6
Akusticko maskiranje
  • Osim sakrivanja zvukova na osnovu blizine
    frekvencije i razlike u jacinama, postoji
    maskiranje na osnovu jacine zvuka i vremenske
    bliskosti s drugim zvukom, tzv. pre i
    postmaskiranje.
  • Uhu i mozgu je potrebno odredeno vreme za
    procesiranje zvuka. Obicno se uzima da
    premaskiranje zahvata 2 do 5 milisekundi, a
    postmaskiranje znatno više i do 100 ms. U praksi
    ovo znaci da ce glasan zvuk pokriti sve
    obližnje zvukove i do 100 milisekundi nakon
    završetka i/ili do 5 milisekundi pre pocetka.

7
Akusticko maskiranje
  • Audio MPEG maskiranje koristi podelu cujnog
    zvucnog opsega (20-20000 Hz) na 32 potpojasa.
    Ako na primer, u gornjem delu osmog od 32 pojasa,
    imamo prisutan ton frekvencije 1000 Hz i jakost
    60 dB, koder na osnovu te informacije racuna
    maskirajuci efekt ovog zvuka i dolazi do toga da
    je maskirajuci prag za citav osmi potpojas 35 dB
    ispod ovog zvuka. Ovo daje odnos signal/šum od 60
    35 25 dB, za šta je dovoljna rezolucija
    zapisa od 4 bita. Osim toga maskirajuci efekt se
    proteže i van granica osmog potpojasa i na
    potpojaseve od 5. do 13. dakako, sve manje što se
    nalaze dalje od 8. potpojasa.
  • MP3 ne deli potpojaseve na jednake frekvencijske
    dužine. Slušni frekventni opseg se može na osnovu
    frekventne selektivnosti podeliti na takozvane
    kriticne pojaseve - njih 27. Na primer,
    kriticni pojas broj 1, u dnu skale, obuhvata
    frekvenciju od 50 do 95 Hz (širina 45 Hz), dok
    onaj poslednji, kriticni pojas broj 26 (prvi je
    nula) obuhvata frekvenciju od 15375 Hz do 20250
    Hz te ima širinu od cak oko 5 kHz.

8
Algoritmi za kompresiju
  • Algoritme za kompresiju delimo na one koji
    komprimuju bez gubitka (lossless) podataka i one
    s gubitkom (lossy). Lossless algoritmi podatke
    komprimuju cuvajuci pritom njihov potpuni
    integritet - jednom komprimovani pa potom
    dekomprimovani podaci vracaju se u svoj prvobitni
    oblik, bez i jednog izgubljenog bita informacija.
    Odnosi kompresije koje ovi algoritmi postižu su
    najcešce oko 12 do 13. Takvi su algoritmi
    efikasni kod tekstualnih i slikovnih datoteka,
    ali nisu za zvukovne. Lossy algoritmi rade na
    principu izostavljanja podataka iz datoteka uz
    neprimetan ili slab gubitak podataka. Ovi
    algoritmi se oslanjaju na nesavršenost ljudskih
    cula vida odnosno sluha. Dok je za tekst ovakva
    kompresija beskorisna, kod audio datoteka se
    postiže odnos do 110 i više, a jedini
    ogranicavajuci faktor je kvalitet koji nam je
    potreban.

9
MP3 kompresija
  • Kodiranje u MP3 audio format spada u grupu
    kompresije sa gubitkom koja se oslanja na ljudski
    doživljaj izvornog zvuka (psihoakustici).
  • Kvalitet MP3 kompresije zavisi od stope i metoda
    kompresije. Bit rate je pojam koji oznacava
    koliko ce kilobita po sekundi biti iskorišceno za
    smeštanje zvuka u njega. Što je bit rate niži
    to je veca kompresija i obrnuto. Postoji više
    metoda dodele stope kompresije od kojih se isticu
    CBR, VBR i ABR.

10
MP3 kompresija
11
MP3 kompresija
  • Sam algoritam kodiranja razlicit je kod
    razlicitih formata i neretko pati od opterecenja
    legalnosti. Tako je najproblematicniji onaj deo
    oko psihoakusticnog modela slušnog aparata
    coveka, koji je cesto predmet rasprava o
    autorskim pravima.
  • Osim u frekventnom, lossy algoritmi mogu biti
    organizovani i u vremenskom domenu. Primer za to
    je LPC (linear predictive coding) algoritam koji
    se najviše koristi za kodiranje glasa.
  • Što se tice kvaliteta, kvalitet kodeka zavisi od
    više aspekata i nije lak za definisanje. Sasvim
    objektivno, može se posmatrati
  • faktor kompresije
  • složenost odnosno brzina algoritma
  • nezavisnost od platforme na kojoj se izvodi
  • latencija odnosno kašnjenje koje unosi (posebno
    važno za dvosmerni streaming) i svakako
  • kvalitet samog zapisa nakon kompresije.

12
Reprodukcija komprimovanog zapisa
  • Reprodukcija zapisa je generalno jednostavnija od
    kodiranja i obicno ne pati od mana proprietary
    (ne open-source) softvera jer je, cak i u slucaju
    ne postojanja open-source softvera, kvaliteno
    pokrivena standardima za razliku od algoritma
    kodiranja. Naravno, u žiži algoritma za
    dekompresiju je najcešce neka inverzna
    frekvencijska transformacija tj. iz
    frekvencijskog u vremensko podrucje, npr.
    inverzna MDCT koja je za ovu svrhu opisana
    ISO/IEC standardima. Kvalitet dekoderskog
    algoritma je naravno u efikasnosti.

13
Reprodukcija komprimovanog zapisa
  • Više manje svi formati digitalnog zapisa muzike
    podržavaju stereo sisteme. Pravi stereo sistem,
    medutim, dovodi do udvostrucenja velicine zapisa,
    a o sistemima sa više kanala da i ne govorimo.
    Kod sistema sa više kanala zbog toga se pribegava
    razlicitim metodama tako da se simulira
    višekanalizam, a da se zapravo ne zapisuje svaki
    kanal pojedinacno pa se takve tehnologije cesto
    nazivaju prigodnim imenima kao Surround, 3D i sl.
    Sve te metode zapravo opet koriste psihoakusticki
    model sluha i u ovome slucaju jedan od fenomena,
    a taj je da ljudi u principu ne cuju razliku u
    fazi dva istovremena zvucna signala, vec samo i
    eventualno o amplitudi. Tako se npr. jedan zapis
    prilikom dekodiranja pretvori u dva tako da se
    jedna kopija malo zakasni ili se izvrše neke
    druge operacije na njemu i dobija se utisak
    prostornosti.

14
Reprodukcija komprimovanog zapisa
  • Kada bi se zapisivao svaki kanal pojedinacno,
    osim što bi uvišestrucili velicinu zapisa,
    postojao bi odredeni problem da li bi se
    dekodiranje svakog od kanala u zapisu moglo
    uciniti u realnom vremenu, bez opasnosti po
    kvalitet reprodukcije prakticno to znaci da bi
    se i bit-rate uvišestrucio. To je pogotovo slucaj
    kod AIFF i slicnih formata gde se zapis koncipira
    na nizovima ili frejmovima što bi usložilo
    postupak dekodiranja i zato neki od dekodera ne
    podržavaju tu opciju.

15
Reprodukcija komprimovanog zapisa
  • Joint stereo nudi rešenje na nacin da se spoje
    odredena frekvencijska podrucja svakog od dva
    (ili više) kanala naravno u skladu sa vec
    spomenutim psihoakusticnim modelom. Nude se dva
    tipa kodiranja, a to su intensity stereo coding i
    M/S stereo coding. O oba se više može naci na
    internetu, a zanimljivo je znati da ih koristi
    nekoliko popularnih formata zapisa.

16
Stope kompresije
  • CBR je skracenica za metod s konstantnom stopom
    kompresije (Constant bit rate). To znaci da ce se
    citava zvucna datoteka komprimovati odredenim
    konstantnim bit rateom. Kod kompresije je moguce
    izabrati bit rate od 32 kbps do 320 kbps (zavisno
    od programa). Bit rate od 128 kbps se smatra
    kvalitetom bliskom kvaliteti zapisa na audio CD-u
    i dovoljan je za slušanje muzike na racunarskim
    zvucnicima. Bit rate ispod te granice se koristi
    kod kompresije govornog zapisa, a iznad za muziku
    koja ce se slušati na kvalitetnijim uredajima.
  • VBR je skracenica za metod s promenljivom stopom
    kompresije (Variable bit rate). On se oslanja na
    cinjenicu da unutar jedne pesme nisu svi delovi
    isti. Delovi koji su tiši, ili nemaju osobito
    naglašenu separaciju kanala unutar stereo slike,
    mogu se kodirati u nižem bit rateu (odnosno višoj
    stopi kompresije), a delovi s bogatom zvucnom
    slikom i/ili naglašenom separacijom kanala u
    stereo spektru u višem bit rateu. Rezultat je
    zapis koji stalno menja bit rate. Ovim se metodom
    postiže bolji kvalitet zvuka, ali je sam postupak
    nešto sporiji i zahtevniji od CBR-a.
  • ABR je skracenica za metod sa srednjom stopom
    kompresije (Average bit rate). Ovo je noviji
    metod koji dopušta da se bit rate menja zavisno
    od zvucne slike u nekom delu pesme, s time da ce
    velika vecina zapisa biti kodirana na srednjoj
    zadatoj vrednosti, tiši i siromašniji delovi
    pesme na nižem bit rateu, a za kodiranje
    zahtevnijih delova posegnuce se za rezervom, pa
    ih kodirati na višim stopama bit ratea.

17
Kodiranje još jednom
  • Za kodiranje muzike iz WAV u MP3 format potreban
    nam je codec i odgovarajuci encoder. Codec
    (skraceno od compression/decompression) je
    algoritam pomocu kojeg operativni sistem i
    aplikacije, prepoznaju neki zvucni, filmski i
    srodan format.
  • Encoder je pak program koji koristi codec za
    kodiranje digitalnog zapisa u neki komprimovani
    format. Najpoznatiji su Lame MP3 audio codec i
    njegov Lame encoder.
  • Najpre se originalni audio zapis analizira u
    vremenskom domenu i deli na vremenske odsecke
    frejmove.
  • Svaki vremenski odsecak se zatim analizira u
    frekvencijskom domenu, tako da celi spektar deli
    na odredeni broj delova.
  • Ako je u nekom spektralnom odsecku intenzitet
    manji od praga cujnosti ili je maskiran od strane
    glasnije spektralne komponente, onda se taj
    odsecak izbacuje iz konacnog toka podataka.
  • Nakon toga se uporeduje dinamika signala u
    odseccima, te se glasniji kodiraju s manje bita,
    a višak bita se prebacuje na tiše odsecke.

18
Kodiranje
Spektralna analiza
19
Kodiranje
  • Dodatna kompresija se postiže korišcenjem joint
    stereo tehnike jer je poznato da se stereo efekt
    gubi na niskim i jako visokim frekvencijama. To
    znaci da prosecan covek ne može da odredi smer
    dolaska zvuka. Koristeci taj efekt, odredeni
    odsecci s niskim frekvencijama mogu se kodirati
    kao mono signal i na taj nacin dvostruko smanjiti
    protok podataka.
  • Na kraju dolazi Huffmanov algoritam, koji se
    koristi kod kompresije svih ostalih vrsta
    signala. Princip je jednostavan. Ako se odredeni
    niz bitova ponavlja, oni se zamenjuju s kracim
    nizom. Ovaj je algoritam najefikasniji kod
    stacionarnih deonica muzike, kad nema velike
    promene signala, odnosno kad ima dosta nizova
    bitova koji se ne menjaju.

20
MP3 kompresija - rezime
  • Ucitavanje originalnog .wav fajla
  • Deljenje muzike na manje vremenske intervale
  • Spektralna analiza
  • Uklanjanje zvukova izvan cujnog opsega
  • Uklanjanjanje maskiranih komponenti
  • Pravljenje novog fajla (.mp3)

21
MP3 kompresija - rezime
  • Bitrate
  • 18, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112
  • 128 (audiotape least for good fidelity)
  • 160 (HiFi),
  • 192 (CD),
  • 224,
  • 256 (studio),
  • 320 (master)

22
Ripovanje
  • Skidanje zvuka sa audio CD-a umetnutog u
    racunarski CD uredaj u digitalnom obliku i
    njegovo prebacivanje na hard disk racunara naziva
    se digitalna audioekstrakcija ili popularno
    ripovanje odnosno grebovanje (engl. ripping,
    grabbing).
  • Nakon ripovanja na disku se dobija audio zapis u
    WAV formatu kojega je potrebno kodirati u MP3.
    Nekada su ove dve radnje bile strogo odvojene i
    radile se u odvojenim i razlicitim programima.
    Današnji softver za MP3 najcešce objedinjuje te
    operacije na nacin nevidljiv za korisnika.
    Ukoliko se CD želi samo duplicirati preporucljivo
    je obaviti to bez medukoraka kompresije. Ipak je
    kompresija, kakva god bila, odredeni gubitak.

23
Ripovanje
  • Windows Media Player 10 omogucuje istovremeno
    ripovanje i kompresiju
  • Najpre je potrebno u meniju Tools/Options
    izabrati karticu Rip Music (za starije verzije
    programa Copy Music) i odabrati željene postavke.

24
Ripovanje
  • Nakon što ste odredili postavke možete krenuti na
    ripovanje.
  • Stavite audio CD u CD-ROM uredaj.
  • Odaberite dugme Rip i oznacite pesme koje želite
    da kopirate.

25
Ripovanje
  • Ako pesme nemaju nazive možete probati da
    pronadete informacije o CD-u na Internetu pomocu
    dugmeta Find Album Info ili rucno da upisujete.
  • Kliknite na dugme Rip Music
  • Kod prvog ripovanja potrebno je odgovoriti na par
    pitanja. Na prvom ekranu odaberite Do not add
    copy protection to your music (cime potvrdujete
    da ne želite dodati zaštitu od kopiranja), te
    oznacite I understand... (cime potvrdujete da
    shvatate da je muzika koju kopirate s CD-a
    zašticena i da sve što radite cinite na
    vlastitu odgovornost). Na drugom ekranu odaberite
    Keep my curent format settings s obzirom da ste
    vec konfigurisali program.
  • Nakon toga odaberite Next.

26
AAC Advanced Audio Coding
  • Evolucijski sledbenik mp3 formata, AAC, definisan
    je u MPEG-2 Part 7 i MPEG-4 Part 3, ali najcešce
    se referencira kao MPEG-4 AAC.
  • Poboljšanja u odnosu na mp3 ukljucuju
  • više frekvencija uzorkovanja
  • do 48 kanala
  • veca efikasnost (jednostavnije filtarske banke)
  • mnogo bolja obrada frekvencija iznad 16 kHz
  • generalno veci kvalitet

27
AAC Advanced Audio Coding
  • Predvida se rast korištenja AAC kodiranja, a
    danas je najveci konzument AAC standarda Apple
    iPod koji ga koristi kao za svoj codec.
  • Velik napredak u odnosu na mp3 je u kodiranju na
    nižim bit-rate-ovima. Danas se taj napredak
    koristi cesto u kodiranju govora, pa cak u nekim
    varijantama AAC-a (AAC LD) i za real-time
    dvosmernu komunikaciju.
  • AAC format je danas dostupan na mnogim
    platformama jer su proizvodaci codeca uvideli
    prednosti AAC-a od kojih je vrlo zanimljivo
    istaknuti cinjenicu da za razliku od mp3-a, za
    AAC ne treba placati pravo na distribuciju nego
    samo na razvoj softvera. Upravo to, kao i
    cinjenica da AAC funkcioniše dosta kvaliteno na
    nižim bit-rateovima cini AAC velikim potencijalom
    što se tice Internet broadcastinga.

28
Vorbis
  • Vorbis je open source lossy audio format nastao
    nakon objave planova o naplacivanju prava na
    korišcenje mp3 standarda. Testovi ciji su
    rezultati objavljeni na Wikipedii tvrde prednost
    Vorbisa na celom nizu bit-rateoova nad ostalim
    formatima, medutim treba uzeti u obzir što i
    oni sami tvrde da je na Wikipediji Vorbis
    najpopularniji format zbog svoje otvorenosti.
    Popularnost Vorbisa definitivno raste što svedoci
    i korišcenje Vorbisa na raznim platformama pa i
    igrama kao podrazumevanog (default) formata.

29
Dolby Digital
  • Dolby Digital je marketinško ime sa niz rešenja
    na podrucju audio kodiranja kompanije Dolby. AC-3
    je uobicajeniji naziv iste kolekcije audio
    formata. Ono što proizvodaci ovog brenda obicno
    pokušavaju da naglase je kompatibilnost formata
    sa višekanalskim sistemima. AC-3 je relativno
    slican AAC-u i tvorci AC-3-a ucestvuju u
    standardizaciji AAC-a, medutim AAC je bolji na
    prakticno svim bit-rateovima ali i kompleksniji.
    AC-3 i ostali Dolby standardi poznati su tržištu
    ponajviše iz domena zabavne kucne elektronike i
    kinematografije.

30
RealAudio
  • Iako RealAudio nije zapravo format nego skup
    codeca razlicitih formata zanimljivo ga je
    spomenuti jer njegovi tvorci tvrde da je upravo
    taj proizvod najbolji za korišcenje putem
    Interneta dakle striming. RealAudio se cesto
    koristi kao i html stranica, uz cinjenicu da
    reprodukcija pocinje sa prvim prenesenim frejmom.
    Nije ni potrebno spominjati da je navedeni
    proizvod proprietary. RealAudio kvalitetnije
    reprodukuje strimove koji vec postoje kod
    pošiljaoca nego live broadcast za koji su
    ostvareni neki bolji formati.

31
WMA
  • Iako cesto predmet sudskog spora, ovaj
    Microsoftov proizvod je hteli ne hteli deo naše
    svakodnevice od onog trenutka kad instaliramo
    svoju legalnu kopiju najpopularnijeg operativnog
    sistema. Karakteristike proizvoda su relativno
    slicne navedenima, rec je dakle o lossy formatu
    sažimanja zvuka sa jednom zanimljivom
    nadogradnjom u odnosu na navedene Windows Media
    Audio podržava (citirano sa Wikipedije)
    combination of elliptic curve cryptography key
    exchange, DES block cipher, a custom block
    cipher, RC4 stream cipher and the SHA-1 hashing
    function što je jednostavnijim recnikom receno
    skup algoritama koji bi trebao da pruži podršku
    Digital Rights Managementu.
  • Što se samih karakteristika formata tice WMA je
    po rezultatima testova objavljenih na Wikipediji
    nešto ispod ostalih formata iako relativno blizu.
    Sveobuhvatan i sveprisutan kakvi to Microsoftovi
    proizvodi vec teže da budu, WMA danas nalazimo na
    velikom broju platformi te inkorporiran u
    proizvode za koje vredi ona buducnost je
    stigla kao što su HD-DVD i Blue-Ray mediji.

32
Meta strukture audio formata
  • Ne bi bilo potpuno govoriti o digitalnim audio
    formatima, a da se ne spomene i ono što dolazi uz
    njih osim samog audio zapisa. Velik broj formata
    tako danas podržava razlicite kontejnere
    (containere) u koje se zapisuju podaci poput
    imena dela, autora, albuma itd. što omogucuje
    dalju manipulacije sa audio zapisima poput
    korišcenja baza podataka, pretraživanja na
    Internetu i sl. Obicno se ti podaci smeštaju na
    kraj ili na pocetak datoteke ili strima.
  • Tako npr. uz mp3 se veže ID3 (v.1 i v.2) skup
    metapodataka, Vorbis i WMA imaju takode svoje
    komentare, a mnogi uredaji za reprodukciju istih
    danas prepoznaju ove podatke i prikazuju ih na
    svojim displejima.

33
Striming
  • Šta je to striming?
  • Striming (engl. streaming) je tehnika prenosa
    podataka s Interneta koja omogucava da se oni
    obraduju (reprodukuju) kao kontinuiran neprekidan
    niz (tok).
  • Striming media mediji koji koriste tehniku
    kontinuiranog toka podataka zvucni i video
    zapisi koji se reprodukuju odmah nakon što su
    preuzeti na korisnickom sistemu.

34
Striming malo terminologije
  • Server je glavni racunar u mreži, racunar na
    cijem je disku uskladištena sva mrežna, namenska
    i ostala programska oprema, racunar koji
    opslužuje programskom opremom ostale racunare u
    mreži.
  • U stvari, server je rešenje (hardver i/ili
    softver) dizajnirano da prima zahteve od drugih i
    da se odazove isporukom podataka traženog tipa
  • Proces prihvatanja i obrade zahteva i isporuka
    podataka naziva se transakcija.
  • Striming server je server namenjen skladištenju i
    slanju medijskih sadržaja za striming na
    Internetu. Koristi poseban protokol - Real Time
    Streaming Protocol, RTSP.

35
Striming malo terminologije
  • Klijent (softver i/ili hardver) postavlja zahtev
    serveru za konkretnim podacima. Kada primi
    tražene podatke može dalje da ih obraduje i
    prikazuje.
  • Web klijent (pretraživac npr. Internet
    Explorer) traži od web servera web stranice.
  • Medija plejeri su softverski klijenti koji mogu
    da obraduju i reprodukuju video i/ili audio
    podatke.

36
Kako striming radi?
  • Model

37
Kako striming radi?
  • Da bi se koristila striming tehnologija, potrebna
    su dakle dva servera obican mrežni server (web
    server) i dodatni striming server. Objasnicemo na
    primeru RealMedia standarda korisnik zatraži
    web-stranicu (stranica.html) sa sadržajem za
    striming sa mrežnog servera na kojem je
    uskladištena. Kada klikne na link na striming
    datoteku, zapravo poziva metadatoteku (.ram) koja
    sadrži adresu te datoteke (.rm) na striming
    serveru, koja je tada poziva i zapocinje
    striming.

38
Kako striming radi?
  • Striming server, dakle, ima memorisanu medijsku
    datoteku za striming i tada šalje delove te
    datoteke u kontinuiranom toku do korisnika.
    Brzinu toka podešava zavisno od širine propusnog
    opsega korisnika. 
  • Podaci se prenose putem aplikacija na serveru, a
    primaju se i prikazuju u aplikacijama na
    korisnickom racunaru. To su npr. RealPlayer,
    QuickTime, Windows Media Player i sl. Te
    aplikacije mogu pokrenuti video ili audio
    datoteke cim prime dovoljno podataka i smeste ih
    u privremenu memoriju. U privremenu memoriju
    ucitava se samo mali deo datoteke koji se izvodi
    (reprodukuje), a istovremeno preuzima se ostatak
    datoteke. Da bi striming uspeo, tj. da bi to
    uistinu bio kontinuirani tok podataka, korisnicki
    racunar mora da bude sposoban da prihvati podatke
    i šalje ih aplikaciji koja ih reprodukuje u
    kontinuiranom toku.

39
Kako striming radi?
  • Ukoliko korisnik prima podatke brže no što je
    potrebno aplikaciji, višak podataka smešta se u
    privremenu memoriju ukoliko se podaci ne
    prihvataju dovoljno brzo, prikaz tih podataka
    nece biti kontinuiran, npr. video ce se
    zamrzavati.

40
Kako striming radi?
  • Striming se može odvijati u stvarnom vremenu
    (real-time streaming) ili se pokrece na
    korisnikov zahtev (on-demand streaming,
    streaming-for-download, striming na
    preuzimanje).Tehnologije kontinuiranog toka
    podataka postaju sve znacajnijima rastom i
    razvojem Interneta jer vecina korisnika nema
    dovoljno brz pristup Internetu da bi mogla brzo
    preuzimati (download) velike multimedijske
    datoteke. 

41
Striming arhitekture
  • Arhitektura je nezavisan sistem sastavljen od
    razlicitih komponenti koje sve rade zajedno kako
    bi obavile odredene funkcije.
  • Striming media arhitekture su sastavljene od
    metoda kodiranja (encoding) i prenosa
    (transmission), serverskog softvera i plejera
    (klijentski softver). Trenutno su popularne
    arhitekture
  • RealMedia,
  • Windows Media i
  • QuickTime.

42
Kompatibilnost
43
Protokoli - podsetnik
  • Mreža je skup racunara (PC, radne stanice),
    uredaja, komunikacijskih medija i mrežnog
    softvera koji implementiraju neki komunikacijski
    protokol. Mreže mogu biti povezane komutacijskim
    uredajima obnavljacima (repeater), mostovima
    (bridge), usmerivacima (router) i spojnim
    pristupima (gateway).
  • Protokol je skup pravila koja propisuju nacin na
    koji se podaci prenose preko komunikacijskog
    medija. Npr. protokol može odrediti redosled
    razmene podataka izmedu dveju strana. U stvari,
    razmena podataka izmedu dve strane može se jedino
    obaviti ako oba racunara koriste isti protokol.

44
Protokoli - podsetnik
  • Svojstvo Interneta da poseduje veliki broj
    razlicitih protokola, od kojih svaki obavlja neku
    drugu funkciju, omogucava mu modularnost,
    fleksibilnost, jednostavnost i proširivost.
    Mrežni serveri koji pružaju neku odredenu uslugu
    treba samo da implementiraju taj konkretni
    protokol ne brinuci se da njihova usluga (servis)
    nece raditi. Nadalje, odredene komponente
    protokola mogu se koristiti u drugim
    aplikacijama, pa se ne moraju ponovno izmišljati
    neke specificne funkcije.
  • Svaki sloj u protokolnom složaju izgraduje se na
    sloju koji je direktno ispod njega. Svaki sloj
    protokolnog složaja dodaje paketu koji se prenosi
    zaglavlje karakteristicno za taj sloj. Npr. na
    mrežnom sloju se upisuju izvorišna i odredišna
    adresa i dr.

45
Mehanizam protokola
46
RTSP
  • RTSP je aplikacijski klijent-server protokol za
    upravljanje dostavom podataka sa
    stvarno-vremenskim svojstvima preko IP mreže. On
    omogucava daljinsko upravljanje multimedijskim
    sadržajem kao kod video rekordera (pauza,
    premotavanje naprijed i nazad i sl.). Izvor
    podataka može biti ili prenos uživo ili vec
    ranije uskladišteni podaci. RTSP je aplikacijski
    protokol dizajniran da saraduje s protokolima s
    nižeg nivoa (RTP, RSVP). On pruža sredstva za
    odabir kanala za isporuku (kao što su UDP,
    multicast UDP, TCP) i mehanizama za isporuku
    baziranih na RTP-u. Služi i za pojedinacno i za
    višeodredišno odašiljanje.

47
Unicasting
  • Svaki korisnik dobija svoj strim
  • Korisnik ima max kontrolu
  • Sadržaj on-demand
  • Fleksibilnost se placa kapacitetom i propusnim
    opsegom

48
Multicasting
  • Server prenosi samo jedan strim
  • Ruter radi replikaciju i redistribuira sadržaj
    grupi korisnika
  • Nema fleksibilnosti svi korisnici dobijaju
    sadržaj konkurentno

49
Šta sve utice na kvalitet striminga?
  • Sve! Audio/video sadržaj, audio/video kvalitet,
    tip korišcene kompresije, tipovi servera i
    konekcija, koliko ljudi simultano koristi
    sadržaj, Internet, korisnikova konekcija i
    racunar.

50
Priprema striminga
  • Potrebno je
  • Kreirati medijsku datoteku (video, audio,
    animaciju) koju želimo strimovati i konvertovati
    je u neki od formata za striming
  • Postaviti tu datoteku na svoj server striming
    ili web server, zavisi od vrste striminga
  • Dodati HTML tagove na svoju stranicu
  • Kada korisnik klikne na vaš link na tu datoteku,
    otvara se njihova medijska aplikacija (media
    player) i pocinje striming.

51
Striming na zahtev za preuzimanje
  • Striming na zahtev koristi obican HTTP protokol,
    te ga je jednostavno implementirati na bilo kojoj
    web stranici. Koristi metodu progresivnog
    preuzimanja (progressive downloading) datoteka
    se preuzima cela na racunar, ali se pokrece cim
    je dovoljan deo preuzet. To je zapravo simulacija
    pravog striminga, no nema sve prednosti ne
    može prenositi striming uživo jer funkcioniše
    samo s celovitim datotekama smeštenim na serveru.
    Takode, ne može prepoznati brzinu veze korisnika,
    te se moraju izraditi posebne verzije datoteka za
    razlicite brzine.
  • Mali i srednji web sajtovi verovatno ce koristiti
    ovu metodu za web sajtove s saobracajem vecim
    od desetak ljudi u isto vreme bice potrebno
    koristiti pravi striming i striming server.

52
Pravi striming
  • Pravi" striming funkcioniše drugacije korisnik
    može da pocne npr. da gleda video cim se on pocne
    preuzimati, jer se datoteka šalje kao konstantan
    tok podataka. Osim što ne treba cekati, ovom se
    metodom simultano mogu prenositi razni dogadaji
    (webcast, netcast, striming uživo). Pravi
    striming koristi poseban RTSP protokol i zahteva
    specijalizovani striming server.
  • Za pravi striming treba vam striming server
    morate ga ili kupiti ili iznajmiti. Prednosti
    takvog striminga i servera su
  • u mogucnosti je baratati velikim kolicinama i
    saobracajem podataka
  • može utvrditi brzinu veze korisnika te shodno
    tome prilagoditi brzinu slanja toka podataka
  • mogucnost striminga uživo

53
Protokoli kod striminga
54
RTSP protokol
  • Protokol podržava sledece funkcije
  • Dohvat podataka sa servera klijent može
    zatražiti opis prezentacije preko HTTP protokola
    ili nekom drugom metodom.Ako je prezentacija
    multicast tada njen opis sadrži adresu i port
    koji se koristi za prenos podataka. Ako bi
    prezentacija trebala biti unicast tada klijent
    odreduje adresu na koju ce se slati podaci zbog
    sigurnosnih razloga.
  • Pozivanje servera da se pridruži konferenciji
    server može biti pozvan da se pridruži postojecoj
    konferenciji ili da bi on slao podatke ili da bi
    ih snimao .
  • Dodavanje novih medija postojecoj prezentaciji
    korisno je ako server može obavestiti klijenta da
    su dodatni materijali postali raspoloživi.

55
Priprema datoteka za striming
  • Prvi izazov uspešnom strimingu je širina
    propusnog opsega. Audio i video datoteke u svojoj
    nekomprimovanoj formi su ogromne i zakrcile bi
    uski Internet opseg (pojas). Da bi mogli uspešno
    strimovaati te datoteke na Internetu, potrebno ih
    je redukovati, komprimovati na Internet-razumnu
    velicinu te kodirati u formate za striming.

56
Alati za konverziju
  • Alati za konverziju (conversion utility) su alati
    koji služe tome da u njih uvezemo video datoteku
    i izvezemo je u drugi format - dakle, postojecu
    audio/video datoteku (.wma, .avi) konvertujemo u
    neki format za striming.
  • To su npr. RealProducer ( u besplatnoj i
    profesionalnoj varijanti) i Sorenson Squeeze
    (komercijalni alat).
  • Jednostavno otvorite datoteku u tim alatima i
    sacuvate je u formatu kojem želite, uz mogucnost
    podešavanja raznih parametara da biste
    optimizovali svoju datoteku.

57
Alati za obradu medijskih datoteka
  • Koristimo i obradujemo neku medijsku datoteku
    nekim od ovih alata i na kraju izvezemo video
    datoteku u formatu pogodnom za striming.
  • Neki od alata za obradu video datoteka su npr.
    Adobe Premiere Pro i Final Cut Pro, a za obradu
    audio datoteka npr. RealAudio.

58
Podešavanje opcija medijskih datoteka
  • Prilikom podešavanja opcija video datoteka,
    preporucuje se 240x180 dpi ili cak i manje, jer
    to osigurava najbrži striming uz oštru sliku
    videa. Nadalje, najviše što cete moci postici s
    RealMedia striming softverom je 15 okvira po
    sekundi znaci, treba da imate originalni snimak
    što bliže 25 (30) okvira po sekundi i zatim da
    ostavite RealMedia alatu da komprimuje datoteku
    na 15. Audio datoteke treba da postavite na
    najmanje moguce opcije tako da izmena okvira
    (frame rate) može ostati visoka i
    jasna. Obzirom da ce vecina korisnika imati
    uzak Internet propusni opseg, nije preporucljivo
    postavljati opcije datoteka na više od 30,000
    Kbps (osim ako ne ciljate na publiku za koju ste
    sigurni da ima ADSL ili sl.)Prilikom striminga
    video-datoteka, morate paziti i na audio
    komponentu obicno ce biti dovoljno 6.5 Kbps
    ukoliko želite osigurati dobar kvalitet zvuka,
    tada otkinite od širine pojasa videa i povecajte
    audio pojas.

59
(No Transcript)
60
(No Transcript)
61
(No Transcript)
About PowerShow.com