Презентация Multimedia URL

Потоковое
мультимедиа
1
Статистика
2
Потоковое мультимедиа

Виды:




записанное потоковое аудио и видео
потоковое аудио и видео реального времени
(телерадиовещание через Интернет, IP-камеры)
интерактивное аудио и видео реального времени
(IP-телефония, видеоконференции)
Характеристики передачи мультимедиа:


чувствительность к задержкам пакетов
устойчивость к потерям пакетов
3
Проблемы при передаче
мультимедиа
IP предоставляет best-effort service
4
Простейшая реализация
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Установка TCP-соединения
Клиент посылает HTTP-запрос GET
Сервер находит файл на диске
и посылает его клиенту
Браузер записывает его во временный файл
и вызывает проигрыватель
5
Последовательное потоковое
видео (progressive streaming)



Обычные http-серверы могут передавать
файлы по частям. Дорогостоящие видео
серверы – не нужны!
Проигрыватели начинают показ видео, не
дожидаясь полной загрузки файла
Минусы:


видео сохраняется у пользователя на компьютере
используется протокол TCP
6
HTML5
<video>
<video poster="movie.jpg" controls>
<source src="movie.webm"
type='video/webm; codecs="vp8.0, vorbis"'>
<source src="movie.ogg"
type='video/ogg; codecs="theora, vorbis"'>
<source src="movie.mp4"
type='video/mp4; codecs="avc1.4D401E, mp4a.40.2"'>
<p>Ваш браузер не поддерживает HTML5 video</p>
</video>
7
Потоковое видео реального
времени (со спецсерверов)

дополнительное серверное ПО:





Flash Media Server
Windows Media Services
QuickTime Streaming Server - Apple
VLC media player
Преимущества:



возможность трансляции потокового видео
обработка небольших потерь пакетов
защищенность видео данных
8
Обработка потерь
Потеря пакетов приводит к ухудшению качества, а не к
промежуткам тишины
9
Real-Time Protocol (RTP)





Служит для передачи медиаданных
реального времени
Работает поверх UDP
Поля заголовка RTP-пакета:
Payload Type: 7 бит, один из 128 типов
кодирования PCM, MPEG2, и т.д.
Sequence Number: порядковый номер –
для определения потерь пакетов
10
Real-Time Protocol (RTP)


Timestamp: Метка времени первого байта
медиаданных, используется для
устранения джиттера
Synchronization Source identifier (SSRC):
источник синхронизации (для
синхронизации нескольких медиапотоков)
11
RTP Control Protocol (RTCP)


Используется для контроля потока данных и
диагностики
Типы сообщений:




Sender report (SR) – статистика посланных пакетов,
джиттер, временные метки для синхронизации
медиапотоков
Receiver report (RR) – информация о джиттере,
о % потерянных пакетов, …
Source description (SDES) –
содержит идентификатор
сессии, описание источника
медиапотока
End of participation (BYE)
12
Удаленное управление потоком
данных: RTSP
13
Adaptive bitrate streaming
Background

Отсутствие глобального QoS


UDP – потери групп
пакетов
TCP – задержки
Проблемы при
просмотре
Bandwidth
Internet
Adaptive bitrate streaming
15
Домашнее задание





послушайте какое-нибудь интернет радио (выясните какой
плагин проигрывает звук)
посмотрите последовательное потоковое флэш-видео (flv)
на каком-нибудь сайте (например, http://ru.youtube.com/)
посмотрите флеш-видео, транслируемое видео сервером,
например лекции из раздела Computer Science
http://videolectures.net/Top/Computer_Science/
посмотрите записанное HTML5 видео на 1tv.ru (отключите
Flash Player, чтобы быть уверенным, что это именно HTML5)
не записанное видео на 1tv.ru (прямой эфир) транслируется
Flash Media Server
Выясните, работает ли Flash-видео и HTML5-видео на 1tv.ru
на вашем телефоне/коммуникаторе/планшете
16
Домашнее задание

Организуйте на своем компьютере RTSPтрансляцию (например, видео с вебкамеры, звук с микрофона (своя
радиостанция), видео/аудио файла) с
помощью VLC
Инструкции можно взять например
отсюда:
http://juliensimon.blogspot.ru/2008/12/howtosetting-up-vod-server-with-vlc.html
17
Домашнее задание
(10 баллов)

С помощью веб-сервера nginx организуйте
на своем компьютере RTMP-трансляцию
real-time видео. Создайте простенькую
веб-страничку, на которой можно это
видео посмотреть
18
IP - телефония
19
Что такое IP-телефония?

IP-телефония или VoIP (Voice over IP) –
технология, позволяющая использовать
Интернет в качестве средства ведения
телефонных разговоров и передачи
факсов
Аналоговый
Оцифровка
сигнал
010100101100
Сжатие Упаковка в IP-пакет
DSP
IP
10110101 10110101 10110101 10110101
Терминология






H.323 – набор стандартов для передачи
интерактивного аудио и видео реального времени
SIP - Session Initiation Protocol — протокол
установления сеанса
PSTN – ТфОП - Телефонная сеть общего
пользования
PBX – устройство/программа, реализующая
функции АТС в VoIP
FXO/FXS – устройства приема/передачи питания и
сигнала звонка
Gatekeeper (контроллер зоны) – в H.323
обеспечивает трансляцию номеров телефонов в IPадреса и обратно
21
Схемы реализации
IP-телефонии
Офис N
(3xxx)
PBX
(1xxx)
FXO Gateway
2222
3333
Router
IP Network
PSTN
Центральный офис
Router
LAN
FXO Gateway
FXO
Gatekeeper
PBX
…
6417
64xx
IP телефония – устаревшая
H.323 от ITU
Модель архитектуры H.323 для интернет-телефонии
23
Семейство протоколов
H.323
24
H.323 Логические соединения
между абонентами
Катя
Ваня
Ваня звонит Кате
25
IP телефония – SIP от IETF

Протокол SIP- Session Initiation Protocol
описывает порядок установления
соединения с удалённым клиентом
 согласовывает открытие дополнительных
каналов обмена на основе других
протоколов (например, RTP)
 допускает добавление/удаление каналов в
течение сеанса (конференц-связь)
 использует адреса похожие на email
sip: als@rts.loniis.ru
sip: user1@192.168.100.152

26
Пример сети на базе
протокола SIP
27
Запросы






INVITE — Приглашает пользователя к сеансу
связи. Обычно содержит SDP-описание сеанса.
АСК — Подтверждает приём ответа на запрос
INVITE.
BYE — Завершает сеанс связи. Может быть
передан любой из сторон, участвующих в сеансе.
CANCEL — Отменяет обработку ранее
переданных запросов, но не влияет на запросы,
которые уже закончили обрабатываться.
REGISTER — Переносит адресную информацию
для регистрации пользователя на сервере
определения местоположения.
OPTIONS — Запрашивает информацию о
функциональных возможностях терминала.
28
Ответы






1ХХ — запрос находится в стадии обработки:
100 Trying, 180 Ringing, 183 Session Progress.
2ХХ — запрос был успешно обработан: 200
OK и 202 Accepted.
3ХХ — информирует вызывающего
пользователя о новом местоположении
вызываемого, например, 302 Moved Temporary
4ХХ — ошибки: 403 Forbidden, 404 Not Found.
5ХХ — 500 Server Internal Error.
6ХХ —соединение установить невозможно,
например, 603 Decline
29
Алгоритм установления
соединения
30
ENUM – преобразование
SIP и PSTN номеров
ENUM - Electronic Number Mapping System
• возьмем PSTN номер
• преобразуем его
+7 571 434 5651
1.5.6.5.4.3.4.1.7.5.7.e164.arpa.
• отправим DNS запрос типа NAPTR
• получим ответ
sip:ivanivanov@mmcs.sfedu.ru
31
Как это работает
32
Сервис SIP Broker


Предоставляет номера, по которым можно
дозвониться до SIP-абонентов, используя
стационарные телефоны
Пример – звонок на sip:000@sipnet.ru:




находим номер, соответствующий регистратору
sipnet.ru: *419, значит цифровой номер будет
таким: *419000
находим ближайшую PSTN точку доступа – в
Москве: +7-495-956-77-83
Звоним +7-495-956-77-83 * 419000
Аналог – цифровой номер Skype (стоит 18$
за 3 месяца) и для России не работает
33
Программы VoIP

Серверное ПО:



Asterisk (http://www.asterisk.org/)
Cisco Unified Communications Manager
Клиенты:





X-Lite (proprietary, windows)
http://www.counterpath.com/x-lite.html
SipDroid (GPL, android) http://sipdroid.org/
Sippoint
Ekiga (GPL, *nix/windows) http://ekiga.org/
Twinkle (Qt-based)
34
Оборудование.
USB VoIP телефоны


Можно принимать и
совершать звонки
через Skype или
SIPNET
Поддержка
протоколов Skype,
SIP, H.323, MGCP
35
Оборудование.
VoIP телефоны



Оснащен двумя
интерфейсами
Ethernet (внешний и
внутренний)
Поддерживает SIP
Имеет множество
функций обычного
телефона
36
Оборудование.
VoIP шлюзы



Имеет порт Ethernet
для подключения к
внешней сети
Порт FXS для
подключения
обычного телефона
Порт FXO для
подключения к
PSTN/PBX
37
Skype
 компания
Skype основана Никласом
Ценнштрём и Янусом Фриисом в 2003
 программа обеспечивает
 бесплатную
голосовую связь через Интернет
между компьютерами
 платные услуги для связи с абонентами
обычной телефонной сети
 видео конференции, обмен сообщениями и
файлами
 основана
на P2P технологиях
38
Skype
39
Архитектура сети Skype
40
Расположение супер-узлов
Skype
41
Домашнее задание



Установите у себя софтфон (например, x-lite) или
купите USB-VoIP-телефон
Зарегистрируйтесь у провайдера IP-телефонии
(например, sipnet.ru) и получите номер – это бесплатно
(укажите ваш номер телефона, тогда вам подарят 1$)
Введите в x-lite полученные при регистрации данные и
позвоните, например





000@sipnet.ru - последние новости Эха Москвы
8463@proxy.ideasip.com - говорящие часы
Звонки на VoIP-телефоны бесплатны, на Skype – тоже,
тарифы в другие страны – не хуже, чем у Skype
Установите у себя Skype
Попытайтесь связаться с другом, используя голосовую
или видео-связь
42