На чем основан принцип сжатия аудио и видеоданных при технологии потоковой передачи
§3.8. Радио, телевидение и веб-камеры в Интернете
Содержание урока
Радио, телевидение и веб-камеры в Интернете
Радио, телевидение и веб-камеры в Интернете
Интернет-вещание включает в себя передачу по сети Интернет аудио- и видеоинформации и поэтому доступно в любой точке мира на компьютере, подключённом к Интернету. Широкое распространение получили интернет-радио, интернет-телевидение и веб-камеры, передающие изображение из различных точек земного шара. Для прослушивания и просмотра аудио- и видеофайлов необходимы специальные мультимедиа проигрыватели (например, Windows Media Player, входящий в состав операционной системы Windows). В процессе приёма можно работать в других приложениях и слушать или смотреть передачи в фоновом режиме.
Технология потоковой передачи звука и видео. Для прослушивания и просмотра звуковых и видеофайлов непосредственно в процессе их получения из Интернета в режиме реального времени была разработана технология потокового сжатия, передачи и воспроизведения звуковых и видеоданных.
Принцип сжатия основан на удалении психофизиологической избыточности передаваемой звуковой или видеоинформации, т. е. на удалении некоторых частот в звуковом или видеосигнале, которые человек всё равно не воспринимает. Например, если воспроизводится громкий звук на частоте 1000 Гц, то более слабый звук на частоте 1100 Гц уже не будет слышен человеку; если в изображении имеются очень яркие точки, то соседние точки человек уже не различает.
Сервер вещания — это высокопроизводительный компьютер, который обрабатывает запросы пользователей и обеспечивает постоянный доступ пользователей к аудио- и видеопотокам.
Потоковые технологии дают возможность передавать звуковые и видеофайлы по частям в буфер локального компьютера. Это обеспечивает возможность потокового воспроизведения звука даже при использовании низкоскоростного (десятки Кбит/с) подключения. Для потоковой передачи видео требуется большая скорость канала (сотни Кбит/с).
Снижение скорости передачи данных может приводить к временным пропаданиям звука или пропускам видеокадров.
Интернет-радио. В Интернете вещают сотни радиостанций из многих стран мира и городов, придерживаясь различной тематики (новости, музыка, спортивные репортажи и др.). Интернет- вещание обычно производится с использованием формата сжатия звука MP3 в диапазоне скорости передачи от 8 до 224 Кбит/с и, соответственно, с худшим или лучшим качеством звука.
Ссылки на сайты интернет-радио можно найти в Интернете. Пример: http://www.moreradio.org/online_radio.php?Countries.
Интернет-телевидение. Интернет-вещание может быть как прямым («живое вещание»), так и в записи («видео по запросу»). Интернет-телевидение может дублировать вещание традиционного телевидения либо представлять оригинальные интернет-программы. Во время «живого вещания» пользователь имеет возможность в реальном времени взаимодействовать с продюсером передачи: получать от него дополнительную информацию, задавать вопросы участникам программы, участвовать в интерактивных опросах, влиять на развитие программы и т. п.
При использовании «видео по запросу» пользователь может выстроить сетку вещания под себя и посмотреть передачу или фильм в удобное для него время.
Веб-камеры. Широкой популярностью пользуются веб-камеры, установленные в самых разных местах (на улицах городов, в музеях, в заповедниках и т. д.) по всему миру и непрерывно передающие изображение. Одна из таких веб-камер установлена на 13-м этаже главного здания МГУ им. М. В. Ломоносова на Воробьевых горах (http://webcam.mnc.ru), откуда открывается панорама Москвы (рис. 3.32).
Рис. 3.32
Пользователь даже может управлять камерой через Интернет: поворачивать её вокруг горизонтальной и вертикальной осей, приближать или удалять изображение и т. д.
Веб-камеры могут использоваться для обеспечения безопасности дома или офиса. Камера подключается к компьютеру или локальной сети, имеющим широкополосное соединение с Интернетом, и передаёт изображение в Интернет. Пользователь может с помощью браузера наблюдать за своим офисом или квартирой, находясь за тысячи километров от них. Камера может быть оборудована датчиком движения, который подаёт сигнал тревоги при обнаружении какого-либо движения в помещении.
Вопросы и задания
1. На чём основан принцип сжатия аудио- и видеоданных при технологии потоковой передачи?
2. Как могут использоваться веб-камеры?
Следующая страница 
Геоинформационные системы в Интернете
Cкачать материалы урока
Технологии потокового воспроизведения
Технология сжатия МР3
Мультимедиа технологии в Интернете
В Интернете существует достаточно большое количество серверов, на которых хранится мультимедийная информация (звуковые, графические и видеофайлы). Мультимедиа файлы имеют большой информационный объем: объем высококачественного звукового файла в цифровом формате, содержащего звучание длительностью в 1 секунду, составляет 187,5 Кбайт, высококачественного графического файла – 1,37 Мбайт, а одна секунда видео (из расчета 25 кадров в секунду) – 34,25 Мбайт.
Таким образом, для передачи по компьютерным сетям мультимедиа файлов в стандартных цифровых форматах требуются линии связи с высокой пропускной способностью, а воспроизведение файлов возможно только после их предварительной загрузки на локальный компьютер.
Для прослушивания и просмотра мультимедиа файлов непосредственно в процессе их получения из сети в режиме реального времени были разработаны специальные методы, реализующие технологию потокового сжатия, передачи и воспроизведения звуковых и видеоданных.
Принцип сжатия основан на удалении некоторых избыточных для человека частот в звуковом и видеосигнале, которые он всё равно не воспринимает. Например, если воспроизводится громкий звук на частоте 1000 Гц, то более слабый звук на частоте 1100 Гц уже не будет слышен человеку; если в изображении имеются очень яркие точки, то соседние точки человек «не видит».
Для сжатия звуковых файлов был разработан и в настоящее время широко используется стандарт MPEG Layer 3 (сокращенно МР3). Название свое этот стандарт получил по имени организации-разработчика (Moving Picture Experts Group – экспертная группа кинематографии). МР3 при сжатии разбивает весь частотный спектр звукового сигнала на части, а затем удаляет звуки, не воспринимаемые человеком.
Для передачи и прослушивания звука в формате МР3 по сети в режиме реального времени достаточно пропускной способности линии связи 128 Кбит/с. Это привело к высокой популярности этого формата и накоплению на серверах Интернета огромного количества музыкальных и других записей в формате МР3. Для прослушивания таких записей используются программные проигрыватели (WinAmp, MusicMath Jukebox и др). Однако прослушивание по сети звуковых файлов в формате МР3 в режиме реального времени с использованием модемного подключения невозможно из-за недостаточной скорости передачи информации.
Широкое распространение в Интернете получили технологии передачи потокового звука и видео, которые можно использовать и при модемном подключении. Компанией Progressive Networks были разработаны технологии RealAudio и RealVideo (в настоящее время Real8), а компанией Microsoft – Windows Media Technology 7 (WMT7).
Эти технологи передают звуковые и видеофайлы по частям в буфер локального компьютера, что обеспечивает возможность их потокового воспроизведения даже при использовании модемного подключения. Снижение скорости передачи по каналу может приводить к временным пропаданиям звука или пропускам видеокадров. Для прослушивания и просмотра таких файлов необходимы специальные проигрыватели (RealPlayer или Windows Media Player).
В настоящее время потоковые аудио- и видеотехнологии получили в Интернете широкое распространение. Существует достаточно много радио- и телевизионных станций, которые осуществляют вещание через Интернет. Широкой популярностью пользуются LiveCam, видеокамеры, установленные в самых разных местах (на улицах городов, в музеях, в заповедниках и т.д.) по всем миру и непрерывно передающие изображение.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
На чем основан принцип сжатия аудио и видеоданных при технологии потоковой передачи
Интернет-вещание включает в себя передачу по сети Интернет аудио- и видеоинформации и поэтому доступно в любой точке мира на компьютере, подключенном к Интернету. Широкое распространение получили Интернет-радио, Интернет-телевидение и Web-камеры, передающие изображение из различных точек земного шара. Для прослушивания и просмотра аудио- и видео-файлов необходимы специальные мультимедиа проигрыватели (например, Windows Media Player, входящий в состав операционной системы Windows). В процессе приема можно работать в других приложениях и слушать или смотреть передачи в фоновом режиме.
Технология потоковой передачи звука и видео. Для прослушивания и просмотра звуковых и видео-файлов непосредственно в процессе их получения из Интернета в режиме реального времени была разработана технология потокового сжатия, передачи и воспроизведения звуковых и видеоданных. Принцип сжатия основан на удалении психофизиологической избыточности передаваемой звуковой или видеоинформации, т. е. удалении некоторых избыточных для человека частот в звуковом или видеосигнале, которые он все равно не воспринимает. Например, если воспроизводится громкий звук на частоте 1000 Гц, то более слабый звук на частоте 1100 Гц уже не будет слышен человеку; если в изображении имеются очень яркие точки, то соседние точки человек «не видит».
Сервер вещания — высокопроизводительный компьютер, обрабатывает запросы пользователей и обеспечивает постоянный доступ пользователей к аудио- и видеопотокам. Потоковые технологии дают возможность передавать звуковые и видео-файлы по частям в буфер локального компьютера. Это обеспечивает возможность потокового воспроизведения звука даже при использовании низкоскоростного (десятки Кбит/с) Dial-Up-подключения по коммутируемым телефонным линиям. Для потоковой передачи видео требуется большая скорость канала (сотни Кбит/с), что обеспечивается широкополосными подключениями.
Снижение скорости передачи по каналу может приводить к временным пропаданиям звука или пропускам видео-кадров.
Интернет-радио. В Интернете вещают сотни радиостанций из многих стран мира и городов, придерживаясь различной тематики (новости, музыка, спортивные репортажи и др.). Интернет-вещание обычно производится с использованием формата сжатия звука МРЗ в диапазоне скорости передачи от 8 до 224 Кбит/с и, соответственно, с худшим или лучшим качеством звука Ссылки на сайты Интернет-радио можно найти в Интернете.
Интернет-вещание может быть как прямым («живое вещание»), так и в записи («видео-по-запросу»). Интернет-телевидение может дублировать вещание традиционного телевидения либо представлять оригинальные Интернет-программы. Во время «живого вещания» пользователь имеет возможность в реальном времени взаимодействовать с продюсером передачи: получать от него дополнительную информацию, задавать вопросы участникам программы, участвовать в интерактивных опросах, влиять на развитие программы и т. п.
При использовании «видео по запросу» пользователь может выстроить сетку вещания под себя и позволяет посмотреть передачу или фильм в удобное для него время.
Web-камеры. Широкой популярностью пользуются Web-камеры, установленные в самых разных местах (на улицах городов, в музеях, в заповедниках и т. д.) по всему миру и непрерывно передающие изображение.
Одна из таких Web-камер установлена на 13-м этаже главного здания МГУ на Воробьевых горах, откуда открывается панорама Москвы. Пользователь через Интернет даже может управлять камерой, поворачивать ее вокруг горизонтальной и вертикальной осей, приближать или удалять изображение и т. д.
Web-камеры могут использоваться для обеспечения безопасности дома или офиса. Камера подключается к компьютеру или локальной сети, имеющим широкополосное соединение с Интернетом, и передает изображение в Интернет.
Пользователь может наблюдать с помощью браузера за своим офисом или квартирой, находясь за тысячи километров.
Камера может быть оборудована датчиком движения, который подает сигнал тревоги при обнаружении какого-либо движения в помещении.
1. На чем основан принцип сжатия аудио- и видеоданных при технологии потоковой передачи?
Презентация по информатике «Радио, телевидение и Web-камеры в Интернете»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Радио, телевидение и веб-камеры в Интернете
Передача радио- и теле- потоков и использование web-камер для трансляции изображения какой-либо местности или объекта. Интернет-вещание Доступно в любой точке мира на компьютере, подключенном к Интернету.
Для прослушивания и просмотра аудио- и видеофайлов необходимы специальные мультимедиа проигрыватели (например, Windows Media Player, входящий в состав операционной системы Windows). В процессе приема можно работать в других приложениях и слушать или смотреть передачи в фоновом режиме. фоновая программа Программа, выполняемая в то время, когда пользователь взаимодействует с другой программой. Программам, выполняемым в фоновом режиме, микропроцессор компьютера выделяет меньше ресурсов, чем программам, выполняемым в оперативном режиме.
Технология потоковой передачи звука и видео Для прослушивания и просмотра звуковых и видео файлов непосредственно в процессе их получения из Интернета в режиме реального времени была разработана технология потокового сжатия, передачи и воспроизведения звуковых и видеоданных.
Потоковая передача видео и звука Сжатие основано на удалении некоторых избыточных для человека частот в звуковом и видеосигнале, которые он не воспринимает.
Принцип сжатия основан на удалении психофизиологической избыточности передаваемой звуковой или видеоинформации. Например, если воспроизводится громкий звук на частоте 1000 Гц, то более слабый звук на частоте 1100 Гц уже не будет слышен человеку; если в изображении имеются очень яркие точки, то соседние точки человек «не видит». Технология потоковой передачи звука и видео
Потоковые технологии дают возможность передавать звуковые и видеофайлы по частям в буфер локального компьютера. Снижение скорости передачи по каналу может приводить к временным пропаданиям звука или пропускам видеокадров.
Интернет-радио в Интернет Интернет-радио или веб-радио — группа технологий передачи потоковых аудиоданных через сеть Интернет. Можно найти различные радиостанции в Интернете, введя соответствующий запрос в поисковой машине Яндекс.
Сервер вещания — высокопроизводительный компьютер, обрабатывает запросы пользователей и обеспечивает постоянный доступ пользователей к аудио- и видеопотокам.
Интернет-радио. В Интернете вещают сотни радиостанций из многих стран мира и городов, придерживаясь различной тематики (новости, музыка, спортивные репортажи и др.). Здесь используется формат сжатия звука МРЗ в диапазоне скорости передачи от 8 до 224 Кбит/с Ссылки на сайты Интернет-радио можно найти в Интернете. http://sradio.ru
Интернет-телевидение. Интернет-вещание может быть как прямым («живое вещание»), так и в записи («видео-по-запросу»). Интернет-телевидение может дублировать вещание традиционного телевидения либо представлять оригинальные Интернет-программы.
Интернет-телевидение. Во время «живого вещания» пользователь имеет возможность в реальном времени взаимодействовать с продюсером передачи: получать от него дополнительную информацию, задавать вопросы участникам программы, участвовать в интерактивных опросах, влиять на развитие программы и т. п.
При использовании «видео по запросу» пользователь может выстроить сетку вещания под себя и позволяет посмотреть передачу или фильм в удобное для него время.
Сейчас посмотреть какой-либо телевизионный канал не составляет особого труда – достаточно зайти на сайт, специализирующийся на трансляции телеканалов в Интернете и выбрать интересующий канал.
Веб-камеры в Интернет Веб-камера (также вебкамера) — цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет.
Web-камеры Широкой популярностью пользуются Web-камеры, установленные по всему миру в самых разных местах : на улицах городов, в музеях, в заповедниках и т. д. и непрерывно передающие изображение.
Web-камера МГУ http://webcam.mnc.ru
Web-камеры в Воронеже Памятник Славы, г. Воронеж http://www.personalguide.ru/rossiya/voronezh/webcam/the-monument-of-glory-voronezh Пересечение улиц 45 Стрелковой дивизии и Московского Проспекта.
Воронеж: Технологическая академия, перекресток перед зданием ЮВЖД
Первая в истории веб-камера была запущена в стенах Кембриджского университета в 1991 году и показывала кофеварку. Необходимость в «живых» видеоизображениях породила веб-камеры, способные вещать через Интернет в видеоформате, не требующего от зрителя необходимости вручную обновлять изображение.
Веб-камеры могут транслировать через Интернет изображения городских улиц, какой-либо местности, городских панорам, дорог и т.д. На сегодня, веб-камеры есть и в космосе (например, на Международной космической станции).
Контрольные вопросы На чем основан принцип сжатия аудио- и видеоданных при технологии потоковой передачи? 2. Как могут использоваться Web-камеры? 3. Когда впервые была использована веб-камеры?
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-245339
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
В МГПУ сформулировали новые принципы повышения квалификации
Время чтения: 4 минуты
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Международный конгресс-выставка «Молодые профессионалы» пройдет с 12 по 14 декабря в Москве
Время чтения: 1 минута
ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Трехлетнюю олимпиаду среди школ запустят в России в 2022 году
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
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.