А.Н. Петров
Государственный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского
«ХАИ»
В настоящее время
для передачи большой по своему объему мультимедийной информации (рисунков, анимации,
аудио- и видео-информации) через Internet широко используется продукция фирмы
RealNetworks™ Inc, RealSystem G2™. Для «проигрывания» этой информации клиенту
необходим программный продукт "RealPlayer", распространяемый свободно через
Internet и входящий в стандартную поставку Internet browser фирм Microsoft
Internet Exploer, Netscape Communications
Corporation начиная с версии 4 (для версии 4.6 -
"RealPlayer G2"), и если
программа навигации обнаружит, что отсутствует необходимое средство просмотра,
то она автоматически загрузит все нужные его компоненты и обеспечит корректную
работу с информацией.
Необходимость в использовании такой системы вызвана всё той же невысокой пропускной
способностью телекоммуникационного оборудования, которая так нужна для передачи
мультимедийной информации.
Особенностью применения этой системы является использование специальных протоколов
передачи информации и средств ее кодирования.
Традиционно в Internet для передачи данных применяется двунаправленный протокол
TCP/IP, не дающий максимальной скорости. Чтобы пользоваться информацией, передаваемой
по TCP с обычного WEB-сервера, необходимо ее полностью получить, и только потом
ею можно воспользоваться. Система RealSystem™ имеет специальный сервер
"RealServer",
при помощи которого можно передавать информацию потоком
(stream), используя
специальные протоколы RTSP (Real Time Streaming Protocol) и PNA
(Progressive
Networks Audio) (рис. 1). Работа этих протоколов ведется совместно с
TCP, по
которому передается служебная информация о старте и остановке мультимедийных
данных, о их названии и содержании, при необходимости - опознавательные данные
о клиенте, такие, как имя и пароль.
 |
 |
Рис. 1
|
Рис. 2
|
RTSP - протокол «клиент-сервер», разработанный специально для обслуживания
мультимедийной информации. Это открытый стандарт, являющийся очень эффективным
для крупномасштабного вещания. Только RTSP может поставлять файлы SureStream™,
в которых записано несколько потоков, применяемых для различных скоростей передачи
данных.
 |
 |
Рис. 3
|
Рис. 4
|
Вся работа с мультимедийными данными ведется через стандартный
HTML browser (рис. 2) с использованием HTML документов и метафайлов. При выборе
конкретного мультимедийного запроса в HTML документе применяется ссылка на метафайл,
при помощи которого устанавливается соединение сервера
RealServer, последний
формирует маленький метафайл с данными о названии, местоположении, длительности
и передает его через WEB browser клиенту
RealPlayer. На основании этих
данных RealPlayer делает запрос непосредственно к RealServer и получает запрошенную
мультимедийную информацию по одностороннему каналу
UDP. Используя UDP канал
(рис. 3), поток информации становится больше и RealPlayer «проигрывает» информацию
качественнее.
Данные, передаваемые системой, не кешируются на дисковом носителе клиента RealPlayer
и не могут быть записаны и использованы несанкционированно. При необходимости
может быть проведена идентифицированная передача данных с запросом имени пользователя
и его пароля, кроме того, данные могут передаваться строго определенным клиентским
машинам, не допуская при этом посторонних рабочих станций к передаваемым данным.
При передаче данных скорость может варьироваться, так как телекоммуникационные
каналы меняют свою пропускную способность в зависимости от количества присоединенных
клиентов, загруженности провайдеров, качества телефонной линии и т.д. Поэтому
с применением технологии SureStream™ RealSystem может выбрать оптимальный режим
передачи данных, получив необходимый поток данных из файла SureStream (рис.
4). При этом, конечно, имеют место потери в качестве передаваемых мультимедийных
данных, но последние передаются непрерывно, в чем и раскрывается основное назначение
системы RealSystem - передавать информацию в реальном масштабе времени.
При улучшении качества телекоммуникационного канала система увеличит количество
передаваемых данных, улучшая тем самым качество передаваемой информации. Дополнительно
система выбирает нужный режим передачи данных в зависимости от скорости модема
клиента (рис. 5).
 |
 |
Рис. 5
|
Рис. 6
|
Для передачи событий, происходящих в режиме реального времени (например, лекций,
реальных лабораторных работ, трансляций местной радиостанции или телевизионной
компании), данные могут быть переданы в широковещательных пакетах Multicast.
С использованием Multicast один пакет передается одновременно нескольким
клиентам, при этом ни RealServer, ни телекоммуникационный канал не перегружаются
избыточной информацией (рис. 6). При работе с обычным (не широковещательным)
потоком для каждого подключения клиента (RealPlayer) требуется создание нового
канала, хотя и с дублирующей информацией (рис. 7).
 |
Рис. 7
|
Для оптимизации передаваемых потоков применяется еще один метод - Spliting,
позволяющий разделить поток данных на несколько серверов RealServer, размещенных
в различных географических местах: отдельных факультетах вуза, других университетах,
городах и странах. Клиенты теперь могут использовать информацию на своих рабочих
местах через местные серверы, в свою очередь связанные с главным передающим
сервером.
Система RealSystem имеет открытую архитектуру, позволяющую разработчикам программного
обеспечения создавать собственные подключаемые к системе модули и присоединять
программные модули сторонних производителей (например, Microsoft PowerPoint,
Adobe Premiere и др.).
С выходом новой версии RealSystem G2 появилась возможность создавать единое
рабочее пространство для размещения в нем нескольких видов мультимедийной информации
с использованием языка SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language).
Язык SMIL является стандартизированным средством структурирования информации,
подобным HTML (Hyper Text Markup Language).
SMIL представляет дополнительную информацию о передаваемых мультимедийных данных
(название проекта, его описание, сведения об авторах проекта), определяет язык
документа (например, украинский, русский, английский). Для отображения информации
можно использовать слои, создавая сложные композиции и презентации. Для наглядности
и эффективного представления между кадрами презентаций и при смене тематики
представляемого материала используются такие транзакции, как растворение, наезды
и т.д.
В стандартную систему RealSystem G2™ входят RealText™, RealPix™ и RealFlash™.
RealText™ отображает текстовую часть информации с гиперссылками и спецэффектами
(различными шрифтами, бегущими строками и др.). RealPix™ система оптимизирует
передачу растровых изображений форматов GIF, JPEG. RealFlash™ отображает анимационные
файлы, в основе которых лежат векторные изображения, а также оптимизирует передачу
векторных изображений формата Macromedia Flash и комбинации RealAudio, используя
преимущества системы RealNetworks.
Система RealNetworks реализуется для операционных систем Windows 95/98/NT, Mac,
Solaris, SunOS, OS/2, SCO UnixWare, Irix, FreeBSD, Linux.
Объединение возможностей HTML-документов и системы RealSystem™ дает возможность
разработчикам создавать интерактивные обучающие системы, демонстрационные презентации.
В учебном центре открытых информационных технологий
CAD/CAM/CAE Государственного аэрокосмического университета опробована и
установлена система RealSystem G2 (рис. 8). В качестве сервера применяется компьютер
Pentium II 266, RAM 128 Mb под управлением операционной системы Windows 2000,
RealServer G2 ver. 7 и Personal Web Servwer 5.0. В качестве рабочей станции
для обработки аудиосигнала используется компьютер Pentium II 266, RAM 128Mb
под управлением Windows NT 4.0. Кодировку аудио-сигнала, поступающего с платы
радиоприемника, осуществляет RealProducer G2 с потоком данных 8.5, 16, 20, 32
Kbps G2, SureStream, mono.
В качестве рабочей станции для обработки видеосигнала может использоваться компьютер
Dual Pentium II 350, RAM 256 Mb под управлением Windows NT 4.0. Кодировку видеосигнала,
поступающего с платы видеозахвата, производит RealProducer G2 c потоком данных
40 Kbps.
Вся информация от рабочих станций координируется на сервере RealServer и передается
клиенту RealPlayer G2 или RealPlayer 5.0 по запросу с WEB-страницы http://Lex.ai.kharkov.ua/Radio.
В сети Intranet данные передаются широковещательными пакетами Multicast для
вещания в "прямом" эфире. Другие виды передачи используют протоколы RTSP для
RealPlayer G2 и PNA для RealPlayer 5.0. В статье использованны материалы
фирмы RealNetworks™ Inc, RealSystem
G2™.
 |
Рис. 8
|
По адресу http://Lex.ai.kharkov.ua/Radio
находится ссылки на другие ресурсы в том числе и на мультимедийную презентацию
результатов работы дипломного проекта выпускника первого факультета ХАИ 1998
года, использующая преимущества новой версии G2 - системы RealPix™, RealText™
и RealAudio™.
август 1999 г
http://lex.ai.kharkov.ua