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Soluzioni commerciali per lo streaming video. “Sistemi di formazione a distanza ” 24 settembre 2003. Streaming. Cosa mi serve??? Hardware Software Accessori Come faccio funzionare il tutto???. Streaming. Chi devo raggiungere??? Utenti remoti collegati ad Internet (WAN)

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Soluzioni commerciali per lo streaming video


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    Presentation Transcript
    1. Soluzioni commerciali per lo streaming video “Sistemi di formazione a distanza” 24 settembre 2003

    2. Streaming • Cosa mi serve??? • Hardware • Software • Accessori • Come faccio funzionare il tutto??? Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    3. Streaming • Chi devo raggiungere??? • Utenti remoti collegati ad Internet (WAN) • Utenti remoti “dial-up” (ISDN/PSTN) • Utenti in rete locale (LAN) • Utenti remoti “mobili” (GPRS/UMTS) Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    4. Streaming • Cosa devo trasmettere • Qualità della voce • Musica hi-fi o voce • Qualità del video • Film in DVD o riprese con qualità “webcam” • Dimensioni dell’immagine • Presentazioni (powerpoint o altro) • Altro Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    5. Streaming • Memorizzare il parlato con campionamento a 8 bit e con una frequenza di 6000 Hz per un minuto è necessario • 6000 x 60 x 8 bit = 360 Kbyte circa • Memorizzare una canzone con campionamento a 16 bit e con una frequenza di 50000 Hz per un minuto è necessario • 50000 x 60 x 2 byte = 12 MB. Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    6. Streaming • Perché è necessario comprimere un filmato digitale? • 720 x 576 x 8 x 3 x 25 = 30MB/s • 720x 576 pixel (PAL) • 8 x 3 Quantizzazione a 8 bit per ciascuno dei tre colori • 25 fps • film 2 ore  104GB Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    7. Streaming • NTSC • 525 righe 30 fps • PAL • 625 righe 25 fps interlacciati • SECAM • 625 righe a 25 fps Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    8. Formati video analogici • VHS / VHSc • Standard più diffuso e meno qualitativo • Video 8 • Sony  leggermente migliore del VHS • S-VHS S-VHSc • Migliora la qualità e la risoluzione del VHS • Video 8Hi • Migliore come qualità a livello consumer • Betacam • Il più usato per il broadcast. Eccellente qualità Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    9. Formati video digitali • MS Video for Windows [.AVI] • Apple Quick Time for Windows [.MOV] • Formato DV (3.6 MB/sec) • Adobe Filmstrip [.FLM] • Autodesk Animation [.FLI/FLC ] • RealMedia Audio/Video[.RA/RM/RAM] • Microsoft NetShow [.ASF] Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    10. Segnale video • Composito (YC) • Tutte le informazioni vengono raggruppate in un singolo segnale • S-Video • 5 fili • RGB • Trasporta il segnale in termini di porzione di 3 colori Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    11. Segnale video • RGB  pc • CMYK  stampe • YUV  tv • Luminanza • Intensità luminosa di un punto dell’immagine (Y) • Crominanza • U e V. Sono i canali che trasportano i colori. Detti anche R-Y e B-Y. Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    12. Streaming • Trasferire 500KB a 6KBs  oltre 90 s • Notevole quantità di banda • +qualità corrisponde + banda • Notevole tempo per scaricare i filmati • Le tecniche di "streaming" permettono di ridurre questo tempo ad un piccolo ritardo iniziale, senza richiedere alcuno spazio sul disco locale: il file richiesto viene infatti visualizzato al momento, senza un preventivo download. Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    13. Streaming • Real time • Radio • Tv • non esiste un vero e proprio file ma piuttosto un flusso continuo (uno stream) di bit Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    14. Cosa mi serve • Una sorgente • File • Telecamera/tv/videoregistratore • Un encoder • PC • Streamfactory/Stream Genie • Un server • Un player Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    15. I protocolli • TCP • UDP • RTP (Real-Time Protocol) • IETF • Derivazione dell’UDP • RTCP (Real Time Control Protocol) • RTSP (RealTime Streaming Protocol) • Real Networks Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    16. I protocolli • MMS (Microsoft Media Server) • Microsoft • MMSU/MMST • MSBD (Media Stream Broadcast Ditribution) • HTTP • Più lento • Trasparente ai firewall Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    17. Sede Remota Sede Remota LAN Architettura streaming client client codec streaming server Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    18. Architettura - CODEC Source File o Device OutPut File o Device Codec Coding – Decoding software Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    19. Architettura - CODEC • Il codec realizza la compressione e la decompressione dei singoli fotogrammi nel formato e con la qualità necessaria al target del vostro applicativo. Il codec rappresenta il cuore di qualunque applicazione che manipoli o visualizzi flussi video e/o audio. • Esso infatti determinerà la pesantezza in termini di calcolo di tutta la struttura realizzata Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    20. MyApp CODEC Architettura - CODEC In definitiva si può pensare al codec come un componente di una pipe a cui facciamo giungere un flusso dati uncompressed e questo restituisce il flusso compresso secondo il proprio algoritmo. La performance di un codec si misura in fps e un codec che riesca a lavorare a 25 fps si definisce RealTime (in PAL, per la CG 30 e per NTSC 29.97) Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    21. Architettura client • Media Player • Rimuove il jitter • Decomprime • Corregge errori • Realizza una graphical user interface con controlli per l’interattività • Possono essere utilizzati dei Plug-in per incorporare il media player nella finestra del browser Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    22. MyApp MyApp NET CODEC CODEC Architettura - BITRATE Altro elemento fondamentale oltre i FPS è quanta banda è richiesta dal flusso (sia video che audio). Questo è un parametro di alta rilevanza se si pensa di far viaggiare i flussi prodotti su reti come internet. In questi casi è da ricercare il giusto compromesso tra pesantezza dell’encoding, dimensione dei singoli pacchetti e FPS raggiunti Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    23. Streaming Internet • I file audio/video sono memorizzati sul web server. • Il browser richiede il file con un messaggio di “HTTP request”. • Il server web invia il file in un messaggio “HTTP response”. • La header line “content-type” indica una codifica audio/video. • Il browser lancia un media player e passa il file al media player. • Il media player mostra il file. Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    24. Streaming Internet • Il Browser richiede e riceve un “metafile” invece di ricevere il file stesso. • Il Browser lancia il player passandogli il “metafile”. • Il Player ativa una connessione TCP/HTTP con il server ed effettuia il download del file. Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    25. Questo permette di evitare HTTP, dà la possibilità di scegliere fra UDP e TCP ed il protocollo dello strato applicazione può essere meglio adattato allo streaming Streaming Internet Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    26. client video reception constant bit rate video playout at client variable network delay buffered video client playout delay Streaming: client buffering • Il client “bufferizza” una certa quantità di dati tale da assorbire eventuali ritardi dovuti alla rete. constant bit rate video transmission Cumulative data time Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    27. Streaming: velocità client 1.5 Mbps encoding 28.8 Kbps encoding • Come raggiungere client collegati a velocità diverse: • 28.8 Kbps dialup • 100Mbps Ethernet • Il server riceve il filmato e trasmette due stream che sono codificati con diverso bitrate. Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    28. Componenti fondamentali Telecamera per acquisizione immagini e suoni Computer con scheda acquisizione audio/video e codec Server per erogare lo streaming Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    29. Videocamera: la scelta • Web Cam • Economica. • Facile da usare. • Registrazione su disco. Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    30. Videocamera: la scelta • Web Cam • Ottica fissa • Uso solo in interni • Ripresa audio scadente • Qualità globale non migliorabile con l’editing Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    31. Videocamera: la scelta • Videocamera DV • Massima versatilità • Qualità audio e video eccellente • Portatilità • Archiviazione su nastro Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    32. Videocamera: la scelta • Videocamera DV • Costo iniziale elevato • Corredo • Tempi di riversamento • Interfacciamento FireWire (IEEE1394) Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    33. Videocamera: la scelta • Cosa deve avere: • Formato mini DV • Ottiche, CCD • DVin, IEEE1394, Firewire, iLink • Comandi manualizzabili • Ingresso microfonico esterno Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    34. Videocamera: la scelta • Cosa NON serve: • Titolatrice interna • Effetti digitali interni • Estrema miniaturizzazione Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    35. Videocamera: la scelta Connessioni analogiche Super Video Video composito Canale sinistro audio Canale destro audio Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    36. Videocamera: la scelta • Ingresso DVin • Riversamento digitale • Conservazione dei progetti • Copie da videocamere DV • Backup dati dal PC Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    37. Videocamera: la scelta • Nuove frontiere • Scrittura in Mpeg2 su DVD-RAM • DVD-R da 8cm • Risoluzione 704x480 Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    38. Streaming: le riprese • Riprese audio/video • Editing • Compressione • Distribuzione Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    39. Soluzioni commerciali per lo streaming • Real Networks • RealPlayer • RealProducer • RealServer • Microsoft (WMT) • WindowsMediaPlayer • WindowsMediaEncoder • WindowsMediaServer • Apple • QuickTimeStreaming Server • Darwin OpenSource Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    40. Apple QuickTime • Disegnato per Mac OS X • Disponibile come Open Source • Darwin Streaming Server • Disponibile in formato binario per Linux, Solaris, WinNT/2000. • Progressive download • Fast Start Technology • Real Time Streaming Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    41. Apple QuickTime • MPEG 4 support • Nativo • 3GGP support • 3GGP streaming per device wireless come telefoni cellulari • MP3 support • Icecast compatibile protocol over HTTP Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    42. Apple QuickTime Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    43. Apple QuickTime Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    44. Apple QuickTime Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    45. Apple QuickTime • Standard Delivery Mechanisms • RTP/RTSP • Unicast e Multicast support • Live • On demand Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    46. Apple QuickTime • Volumi di traffico • Fino a 4000 “connessioni” di qualità modem (57.6Kb/s) per CPU • Massima scalabilità • MAC OS X gira su macchine multiprocessore PowerPC 5 • Bilanciamento del carico su diversi servers • Supporto del caching Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    47. Apple QuickTime • Costi • Inserito nel sistema operativo Mac OS XServer. • Gratuito con la licenza Open Source compilato per Linux, Solaris, WinNT/2000/XP. • Compilabile su tutte le altre piattaforme • Non è necessaria nessuna licenza o tassa per stream o banda Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    48. Apple QuickTime • Gestione • Interfaccia Web-based • Amministrazione locale o remota • Sono riportati dati relativi al traffico in uscita e le statistiche relative ai client collegati • Usa SSL per l’amministrazione remota Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    49. Apple QuickTime Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it

    50. Apple QuickTime • Log • Formato dei log in standard W3C • Informazioni disponibili in real time • Carico CPU, utenti connessi, banda occupata • Mantenimento dei file di log giornalieri con rotazione automatica Piattaforme e soluzioni commerciali per lo streaming Manlio Astolfi m.astolfi@src.cnr.it