画像情報特論 (13) - インターネット放送の実際 (2) • RealSystem • Windows Media Technologies - 授業のまとめ 2001.07.10 電子情報通信学科 甲藤二郎 E-Mail: [email protected] インターネット放送の実際 インターネット放送ソフトウェア 組織名 システム名称 リアルネットワークス RealSystem マイクロソフト Windows Media アップル QuickTime シスコシステムズ IP/TV NTT SoftwareVision http://www.softwarevision.or.jp/ KDDI QualityMotion http://w3-mcgav.kddlabs.co.jp/qm/ 東芝 MobileMotion http://www2.toshiba.co.jp/mmotion/ キャノン WebView URL http://www.real.com http://www.microsoft.com/windows/windowsmedia/ http://www.apple.com/quicktime/ http://www.cisco.com/warp/public/cc/pd/mxsv/ http://www.x-zone.canon.co.jp/WebView/ RealSystem (1) ビューア 放送局 個人 圧縮 ストリーミング サーバ RealPlayer インターネット RealProducer RealServer 企業 プロキシ・ スプリッタ RealProxy 兼キャッシュサーバ ビューア RealPlayer RealSystem (2) 目的 キャプチャ・エンコーダ プレゼンテーション記述 名称 入出力フォーマット、プロトコル 入力： ライブ, .avi, .mov 他 RealProducer 各種エディタ、ramgen 出力： .rm (RealVideo, RealAudio) ファイル： .smi メタファイル： .ram メタファイル ファイル： .rm, .smi 他 ストリームサーバ RealSystem Server 制御： RTSP, PNA* メディア： RTP, RDT*, UDP, TCP, HTTP, IP Multicast 制御： RTSP, PNA*, HTTP スプリッタ・プロキシ RealSystem Proxy ビューア RealPlayer メディア： RTP, RDT*, UDP, TCP, HTTP, IP Multicast 入力： .rm, .smi, .avi, .mov, .mpg 他 ＊ PNA, RDT はリアルネットワークス社の独自プロトコル RealSystem (3) • プロトコル階層 ストリーミングサーバ 音声 ビデオ Real Audio Real Video プレゼン テーション 記述 制御 データ 番組案内 ＆ メタファイル RTCP .rm WWWサーバ (番組案内) RTSP SMIL .smi .ram HTTP RTP / RDT UDP (or TCP) TCP IP TCP IP RealSystem (4) • ふくそう制御： SureStream RTSPストリーミング用 ストリーミング サーバ ビューア 廃棄率、受信速度、等 *.rm セッション中に セッション中に 適応的にストリーム 適応的にストリーム 切り替え 切り替え ＊ TCPフレンドリと同様の メカニズムが適用可能 R≤ 1.22 ⋅ B RTT ⋅ p 複数レートの圧縮ストリームを ひとつのファイルに混合 詳細は未公開 RealSystem (5) • ふくそう防止： SMIL の switch タグ HTTP サーバ HTTPストリーミング用 ① SMIL 記述 ビューア ② ストリームファイル指定 ISDN.rm LAN.rm レート毎に複数の 圧縮ストリームを用意 セッション開始時に セッション開始時に ストリームを選択 ストリームを選択 <smil> <smil> <body> <body> <switch> <switch> <ref <refsrc="LAN.rm" src="LAN.rm"system-bitrate="150000" system-bitrate="150000"/> /> <ref src="ISDN.rm" system-bitrate="45000" <ref src="ISDN.rm" system-bitrate="45000"/> /> <ref src="modem56.rm" system-bitrate="32000" <ref src="modem56.rm" system-bitrate="32000"/> /> <ref src="modem28.rm" system-bitrate="20000" /> <ref src="modem28.rm" system-bitrate="20000" /> </switch> </switch> </body> </body> </smil> </smil> Windows Media (1) ビューア 放送局 個人 圧縮 ストリーミング サーバ MediaPlayer インターネット MediaEncoder MediaServer 企業 ファイア ウォール Windows Media に特化したプロキシ、 キャッシュサーバは提供されていない ビューア MediaPlayer Windows Media (2) 目的 名称 キャプチャ・エンコーダ Media Encoder 等 プレゼンテーション記述 Metafile Creator 他 各種エディタ メタファイル 入出力フォーマット、プロトコル 入力： ライブ, .avi, .mov 他 出力： .wmv, .wma (WM Video, WM Audio), .asf メタファイル： .asx ファイル： .wmv, .wma, .asf 他 ストリームサーバ Media Server 制御： MMS* メディア： RTP, UDP, TCP, HTTP, IP Multicast コンテント保護 Media Rights Manager 独自 ビューア Media Player 入力： .wmv, .wma, .asf, .avi, .mpg 他 ＊ MMS はマイクロソフト社の独自プロトコル Windows Media (3) • プロトコル階層 ストリーミングサーバ 音声 ビデオ MS Audio MS Video プレゼン テーション 記述 制御 データ 番組案内 ＆ メタファイル RTCP .wma .wmv WWWサーバ (番組案内) MMS ASX .asx HTTP RTP ? UDP (or TCP) TCP IP TCP IP Windows Media (4) • メディア圧縮 MS Audio は独自、MS Video は MPEG-4。 • ふくそう制御： Intelligent Streaming 詳細不明。SureStream と同様の効果。 • ASX: メタファイル兼プレゼンテーション記述 <ASX <ASX version="3"> version="3"> <Entry> <Entry> <ref <ref HREF="mms://mms_server/sample.wmv" HREF="mms://mms_server/sample.wmv" /> /> </Entry> </Entry> </ASX> </ASX> このほか、プレゼンテーション記述に関係する多数のタグを定義。 QuickTime (1) ビューア 放送局 個人 圧縮 ストリーミング サーバ QuickTime インターネット QuickTime Pro QuickTime Streaming Server 企業 プロキシ QuickTime Proxy ビューア QuickTime QuickTime (2) 目的 キャプチャ・エンコーダ 名称 QuickTime Pro, Sorenson, Qdesign 他 プレゼンテーション記述 各種エディタ メタファイル 入出力フォーマット、プロトコル 入力： .mov, .qt 他 出力： .mov, .qt 他 ファイル： .smi メタファイル： .mov (詳細不明) ファイル： .mov, .qt, .smi 他 ストリームサーバ QuickTime Streaming Server 制御： RTSP メディア： RTP, UDP, TCP, HTTP, IP Multicast ビューア QuickTime Player 入力： .mov, .mpg 他 QuickTime (3) • プロトコル階層 ストリーミングサーバ 音声 プレゼン テーション 記述 制御 ビデオ WWWサーバ (番組案内) データ 番組案内 ＆ メタファイル Qdesign Sorenson Audio Video RTCP .mov RTSP SMIL .smi .mov HTTP RTP UDP (or TCP) TCP IP TCP IP もっとも国際標準方式に忠実な実装 授業のまとめ まとめ (1) • プロトコル階層 明確なプロトコル階層。 アプリケーション 音声 ビデオ G.72x 他 H.26x 他 制御 RTCP アダプテーション トランスポート ネットワーク プレゼン テーション 記述 SMIL 等 各種 RTP UDP (or TCP) TCP IP まとめ (2) • 説明項目 アプリケーション ビデオ圧縮 (空間方向、時間方向の相関除去) オーディオ・音声圧縮 (周波数解析、心理聴覚分析、音声生成モデル) プレゼンテーション記述 (SMIL)、その他のコンテント (MPEG4 / VRML) インターネット電話プロトコル (H.323 と SIP/SDP) 制御 能力交換メッセージ (H.245 と SDP) サーバ機能 (RAS と SIP： サーバ登録、アドレス解決、リダイレクション) ストリーミング制御 (RTSP) アダプテーション 同期再生 (RTP/RTCP/NTP による三階層同期) パケット廃棄対策 (RTP ペイロードフォーマット： 再同期、コンシールメント) アプリケーションレベルのふくそう制御 (TCPフレンドリ、階層化マルチキャスト) トランスポート TCP のふくそう制御メカニズム (スロースタートとふくそう回避) TCP の誤り対策 (シーケンスナンバとデータ再送) UDP の処理の簡素化と低遅延性 ネットワーク IP の経路制御メカニズム (RIP と OSPF) IP レベルの QoS メカニズム (Differentiated Services、MPLS) IP マルチキャスト まとめ (3) • 今後の課題 理想的な圧縮アルゴリズム (低レート、高品質、低演算量、高機能) アプリケーション 圧縮パラダイムの見直し (適応信号処理、学習理論等の積極的な導入？) 仮想空間通信・放送 QoS シグナリング (ふくそう制御アルゴリズムに依存) 制御 モビリティ管理 (モビリティ制御アルゴリズムに依存) ストリームキャッシング アダプテーション トランスポート ネットワーク TCP フレンドリふくそう制御 信頼性マルチキャストとストリーミング TCP ふくそう制御 Qos ルーティング・QoS スケジューラ モビリティ制御 (高速ハンドオフ、シームレスハンドオフ、物理・リンク層との協調) まとめ (4) • フリーソフトウェア 組織名 アルゴリズム DivX MPEG-4 Video OggVorbis OggVorbis 組織名 システム OpenH323 H.323 UCB、UCL RTP/SDP/SIP/SAP Apple RTSP URL http://www.divx.com http://www.vorbis.com/ URL http://www.openh323.org http://www-mice.cs.ucl.ac.uk/multimedia/software/ http://developer.apple.com/quicktime/ このほかにもいろいろ まとめ (5) • 開発ライブラリ 目的 Windows Linux マルチスレッド Win32, MFC pthread GUI Win32, MFC X11, GTK, QT, Tcl/Tk, ... Video for Windows, DirectShow Video 4 Linux MCI, DirectSound Open Sound System Win32, MFC, DirectDraw X11, GTK, QT, Tcl/Tk, ... MCI, DirectSound Open Sound System ビデオキャプチャ オーディオキャプチャ ビデオ再生 オーディオ再生 ネットワーク ソケット このほかにもいろいろ
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