151

Еще более сложные алгоритмы сжатия изобретаются для передачи изображений. В 1988 году объединенная группа экспертов в области фо-

тографии JPEG (англ. Joint Photographic Experts Group) разработала одно-

именный алгоритм сжатия с потерями неподвижных реалистичных изображений, обеспечивающийкомпрессию в 5-15 раз.Внастоящее времяэтот формат является одним из наиболее популярных в интернете.

Специально для разработки методов сжатия движущихся изображений другая рабочая группа MPEG (англ. Motion Picture Expert Group) разработала несколько форматов сжатых видеопотоков. Эта группа использовала принципы JPEG в части представления одного неподвижного кадра и дополнила их множеством новых идей, касающихся сжатия последовательности кадров. Формат MPEG-1 был разработан в 1992 году, он предназначался для передачи изображений относительно невысокого качества (домашнего видеомагнитофона). Формат MPEG-2 предназначен для обработки видеоизображения, соизмеримого по качеству с профессиональным телевизионным – эту технологию использует цифровое телевидение; сигнал, сжатый по стандарту MPEG-2, транслируется через спутники.

Наиболее совершенным и универсальным является формат MPEG-4, первая версия которого принята в 1999 году. Он не только позволяет в сотни раз сжимать реальные видеопотоки, но и предоставляет инструменты и алгоритмы для работы с виртуальными объектами, сгенерированными средствами компьютерной графики. В целом стандарт MPEG-4 является революционным, его детали продолжают уточняться: опережая современный уровень техники, он определяет пути развития мультимедиа на ближайшие годы.

Формат файлов с расширением AVI (англ. Audio Video Interleave) из- вестенкакмедиа-контейнер. Онбылпредставлен вноябре1992 компанией Microsoft. Файл AVI является формат-контейнером, который может содержать вместе видео– и аудиоданные, сжатые с использованием кодеков, к примеру DivX – для видеоинформации и MP3 – для аудио.

13.7Современные сетевые мультимедиа-услуги

Ксовременным сетевым мультимедиа-услугам относятся: компьютерная телефония, потоковое радиовещание, видеоконференции и потоковое видео [1].

13.7.1 Компьютерная телефония

Как мы знаем, для передачи речи в принципе требуется пропускная способность 64 кбит/с, однако, используя технологии сжатия, можно

152

уменьшить битрейт до 8-16 кбит/с. Эти делает экономически целесообразным передавать телефонные сообщения не по обычным телефонным каналам, а в потоке пакетов по IP-протоколу.

Коммерческая услуга IP-телефонии предоставляется по следующей схеме. Вызывающий абонент с обычного телефона звонит в центр IPтелефонии своего города, где находится оборудование, преобразующее звуковой сигнал в поток пакетов, а также шлюз в магистральную сеть, гарантирующую приемлемое время задержки пакетов (например, технология ATM). Аналогичный центр существует на другом конце магистрали, в городе назначения, где поток пакетов обратно преобразуется в звуковой сигнал, отправляемый по телефонной сети вызываемому абоненту. С учетом всех затрат тарифы на междугородные и международные звонки у провайдеров IP-телефонии оказываются до 60% ниже, чем у традиционных операторов связи.

13.7.2 Интернет-радиовещание

Интернет-радио или веб-радио – группа технологий передачи потоковых аудиоданных через сеть интернет. Также в качестве этих терминов может пониматься радиостанция, использующая для вещания одну из технологий интернет-радио. Системы интернет-радиовещания состоят из трех компонент:

−кодек аудиопотока – кодирует и сжимает аудиопоток в звуковой формат и посылает этот поток на сервер;

−сервер (повторитель потока) принимает аудиопоток от кодека и перенаправляет его копии всем подключенным к серверу клиентам;

−клиент – принимает аудиопоток от сервера и преобразует его в аудиосигнал, который и слышит слушатель интернет-радиостанции.

В качестве кодека может выступать обычная программа-аудиоплеер, дополненная специальным плагином-кодеком, или специализированная программа, а также аппаратное устройство, преобразующее аналоговый аудиопоток в цифровой.

Существует масса серверов интернет-радиовещания, однако наиболее распространен сервер Shoutcast от компании Nullsoft. Наиболее прост и удобен JetCast (имеющийся в комплекте мультимедийного плеера JetAudio), использующий удобный интерфейс и возможность комментировать радио-поток с помощью микрофона. В качестве клиента можно использовать любой музыкальный плеер, поддерживающий потоковое ин- тернет-радио и способный декодировать формат, в котором вещает радио

(Windows Media Player от Microsoft, iTunes от Apple или популярный

Winamp от Nullsoft).

153

13.7.3 Видеоконференции

Организация видеоконференций между двумя абонентами в интернете впринципе неотличаетсяоткомпьютернойтелефонии, только дополнительно к микрофону устанавливается видеокамера, а для кодирования и декодирования видеопотока необходимо использовать соответствующие программные или аппаратные видеокодеки.Практическаяорганизация видеоконференций упирается опять-таки в пропускную способность канала передачи данных. Для передачи движущегося изображения, сравнимого по качеству с телевизионным, требуется битрейт порядка 1 Мбит/с. В локальной сети такую скорость обеспечить можно, а для междугородного интернета в современных отечественных условиях это ещё зачастую проблематично.

Под видеоконференцией обычно понимают передачу картинки очень небольших размеров, в четверть или девятую часть экрана, со скоростью съемки 5-10 кадров в секунду. При этом, используя современные методы сжатия данных, можно уложиться в 64-128 кбит/с.

13.7.4 Потоковое видео

Развитием технологии видеоконференций является потоковое видеовещание.

Термином «потоковое видео» обозначают технологии сжатия и буферизации данных, которыепозволяютпередавать видеов реальномвремени через интернет. Главная особенность потокового видео заключается в том, что приего передачепользователь недолжен ждатьполнойзагрузкифайла для того, чтобы его просмотреть. Потоковое видео пересылается непрерывным потоком в виде последовательности сжатых пакетов и проигрывается по мере того, как передается на компьютер получателя. Для просмотра потокового видео пользователю нужен специальный проигрыватель, который декодирует данные и выводит расшифрованное изображение на экран. Этот плеер может интегрироваться в оболочку браузера или же работать как самостоятельная программа.

Чаще всего используются три проигрывателя – RealOne Player,

Windows Media Player и Quicktime Player. Для обеспечения этого сер-

виса разработан ряд высокоуровневых протоколов, в частности протокол передачи в реальном времени RTP (англ. Real-time Transport Protocol), который заменяет обычный TCP и в отличие от него поддерживает многоадресное распространение информации.

Протоколы потокового видео позволяют адаптивно настраивать битрейт и дают возможность передавать изображение с самым различным качеством – от «полуживых» картинок, меняющихся раз в несколько секунд,