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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 メタファイル 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 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 適応的にストリーム 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 ストリームを選択 <smil> <body> <switch> <ref src="LAN.rm" system-bitrate="150000" /> <ref src="ISDN.rm" system-bitrate="45000" /> <ref src="modem56.rm" system-bitrate="32000" /> <ref src="modem28.rm" system-bitrate="20000" /> </switch> </body> </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 version="3"> <Entry> <ref HREF="mms://mms_server/sample.wmv" /> </Entry> </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 プレゼンテーション記述 メタファイル 名称 QuickTime Pro, Sorenson, Qdesign 他 各種エディタ 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