Tehnoloogiad, Millel Põhineb Kodune Multimeedium
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Multimeedium kodus Tehnoloogiad, millel põhineb kodune multimeedium Kodune multimeedium sai alguse tavalistest CD-DA (aasta 1980) plaatidest, digifotodest (esimene müügile jõudnud digifotoaparaat oli Dycam Model 1 aastast 1988). Video lisandus QuickTime (aastast 1991) ning Windows Media (algselt Video for Windows, aastast 1992) videoklippidena, mida oma koduarvutil enam-vähem kuulata/vaadata õnnestus. Tänu meedia- kompressiooni arengule (mp3, mpg, aac, ogg jms) on digitaalne meedia muutunud jõukohaseks ka kodusele arvutivõrgule ning tekkinud on hulk seadmeid, mis seda kõike jagada/kasutada suudavad. Praeguses mõistes on kodune multimeedium eelkõige oma meedia jagamine erinevate seadmete vahel. Järgnevalt lühiülevaade olulisematest tehnoloogiatest, mis selle võimalikuks teevad. Taskuhääling ehk podcast podcastMõiste „podcasting“ võeti kasutusele aastal 2004 ja see kombineerib sõnu „iPod“ ning „broadcast“. Podcasti avaldamine kannab nimetust podcasting, omaniku (avaldaja) nimetuseks podcaster, kasutamine podcatching ja vastavat tarkvara podcatcher. Eestikeelse mõiste „taskuhääling“ pakkus välja Valli Voor (tõlkefirmast Tilde) paralleeliks mõistele „ringhääling“. Taskuhäälingust räägitakse sageli ka kui asünkroonsest raadiost või nõuderaadiost (ondemand radio) kuid nende vahel on teatav erinevus – taskuhäälingu puhul ei pea kasutaja ise kontrollimas käima, kas on uusi saateid lisandunud. Eesti taskuhäälingu näitena võib nimetada KUKU taskuhäälingut: http://podcast.kuku.ee/ Taskuhääling põhineb RSS (Really Simple Syndication) tehnoloogial ning esmakordselt demonstreeriti seda aastal 2001 jaanuaris. Sama tehnoloogiat kasutatakse ka video edastamiseks ning sellisel juhul on kasutusel ka mõiste „vidcast“ või „vodcast“. RSS tehnoloogia on kasutusel ka mitmesuguste teiste teenuste juures, näiteks võimaldab see digitaalsetel pildiraamidel (digital photoframe) internetist pilte tõmmata. Voogedastus Voogedastus ehk striiming (streaming) on andmevoogude ülekanne serverist, nii et andmete kasutamiseks ei pea ootama edastuse lõppu. Voogedastusena toimub näiteks internetiraadio kuulamine. Voogedastusena saab üle kanda nii reaalajas kui ka varem salvestatud heli või videot. Eraldi voogedastuse liik on mitmikedastus ehk multiedastus (multicast), mille puhul samad andmepaketid jõuavad korraga mitmesse sihtkohta. Multiedastust kasutatakse näiteks IPTV (Internet Protocol TeleVision) puhul. Tuntumad voogaudio (streaming audio) formaadid on RealAudio, MP3, MP4, AAC, Windows Media Audio. Voogaudio kasutamise näideteks võib tuua Eesti raadiojaamade kuulamise üle interneti. Andrus Rinde, Tallinna Ülikooli informaatika instituut 1 Multimeedium kodus Tuntumad voogvideo (streaming video) formaadid on: RealVideo, Windows Media Video, QuickTime, MPEG-4 (H.264) ja Flash Video. Voogvideo tuntud näiteks on YouTube videote vaatamine. RTSP RTSP (Real Time Streaming Protocol) on meelelahutus- ja kommunikatsioonisüsteemide jaoks voogmeedia serverite juhtimiseks loodud võrguprotokoll. RTSP protokolli kasutatakse süsteemi osade (otspunktide) vahel meediasessioonide loomiseks ja juhtimiseks. Meediaserverite kliendid väljastavad selle protokolli alusel korraldusi reaalajalise esituse juhtimiseks (play, pause, record jne). Enamus RTSP servereid kasutab meediavoo edastamiseks RTP (Real-time Transport Protocol) protokolli. RTSP on mõneti sarnane HTTP protokollile ning kasutab TCP võrguprotokolli, vaikimisi kasutatav pordi number on 554. RTSP protokolli lõi interneti standarditega tegeleva organisatsiooni IETF (Internet Engineering Task Force) töögrupp MMUSIC WG (Multiparty Multimedia Session Control Working Group). Tuntumate RTSP serverite hulka kuuluvad näiteks: • QuickTime Streaming Server (Apple); • Darwin Streaming Server (Apple poolt arendatav avatud lähtekoodiga QuickTime Streaming Server); • Helix Universal Server (RealNetworks, kommertstoode RTSP, RTMP, iPhone OS, Silverlight ja HTTP streaming Media klientide jaoks); • Helix DNA Server (RealNetworks, olemas ka avatud lähtekoodiga versioon); • Live555 (avatud lähtekoodiga, klientideks VLC ja mplayer); • VideoLAN (avatud lähtekoodiga). RTMP RTMP (Real Time Messaging Protocol) on Macromedia poolt loodud protokoll heli, video ja andmete voogedastuseks üle interneti (serveri ja flash player’i vahel). RTMP protokollil on kolm varianti: • Lisanditeta, tavaprotokoll – töötab TCP võrgus ja kasutab vaikimisi porti 1935. • RTMPT – kapseldatud HTTP päringutega, tulemüüride läbimiseks. • RTMPS – RTMPT, mis kasutab SSL (Secure Sockets Layer) ühendusi kasutades HTTPS protokolli. Selle protokolli loomisel oli peamiseks eesmärgiks Flash video esitus. Tuntuimaks klientprogrammiks ongi Flash Player, kasutada saab veel ka näiteks MPlayer’it. Tuntuimaks RTMP serveriks on Adobe Flash Media Server. YouTube põhineb sellel tehnoloogial. RTP RTP (Real-time Transport Protocol) defineerib heli ja video ülekande IP võrkudes. Seda protokolli kasutatakse voogmeedia rakendustes (VoIP telefonisüsteemid, videokonverentsi- süsteemid jne). Andrus Rinde, Tallinna Ülikooli informaatika instituut 2 Multimeedium kodus Teenuste avastus - Service Discovery Teenuste avastus (service discovery) protokollid on sellised võrguprotokollid, mis võimalda- vad automaatselt leida võrku ühendatud seadmeid ja nende pakutavaid teenuseid. Olemas on hulk erinevaid protokolle, sealhulgas: • DNS Service Discovery (DNS-SD) – osa Apple Bonjour tehnoloogiast; • Service Location Protocol (SLP) – lokaalvõrkudes kasutamiseks; • Simple Service Discovery Protocol (SSDP) – kasutusel koduvõrkudele mõeldud universaalse isehäälestumise (UPnP ehk Universal Plug and Play) protokollis; • DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol; • jpt. Koduse multimeediumisüsteemi jaoks on olulisemad UPnP ja Bonjour (Apple). UPnP Universaalse isehäälestumise protokoll UPnP (Universal Plug and Play) laiendab personaalarvutite välisseadmete installeerimist lihtsustavat Plug and Play kontseptsiooni koduvõrkudele. UPnP võimaldab koduvõrkudes seadmetel (personaalarvutid, printerid, interneti lüüsid (gateway), Wi-Fi pääsupunktid (access point) ja mobiilseadmed) üksteist võrgus avastada ning kasutusele võtta nende poolt pakutavaid teenuseid. UPnP võib toimida mitmesugustel IP protokollistikku toetavatel meediatel nagu ethernet, FireWire, IrDA (Infrared Data Association), Bluetooth, Wi-Fi jt. Mingeid eraldi seadme- draivereid pole vaja. UPnP arhitektuur võimaldab veebipõhist kasutajaliidest. Toetatakse kõiki operatsioonisüstee- me ja programmeerimiskeeli. UPnP seade peab võrku ühendumisel saama DHCP serverilt IP-aadressi, misjärel ta teavitab võrku oma pakutavatest teenustest ning edastab ka oma teenuste URL-i. Multimeediumi jaoks on välja töötatud eraldi UPnP audio-video laiendus – UPnP AV. Selle kohustuslikeks osadeks on: • UPnP MediaServer – peaseade, jagab võrku ühendatud klientidele infot meedia teegi kohta ja jagab meedia andmevoogusid; • UPnP Media Server ControlPoint – klientseade, mis avastab automaatselt UPnP-servereid, et sealt meediasisu laadida; • UPnP MediaRenderer DCP – klientseade, mis suudab sisu esitada (play); • UPnP RenderingControl DCP – seab MediaRenderer seadme sätteid (helitugevus, kontrast jms); • UPnP Remote User Interface (RUI) client/server – saadab ja võtab vastu juhtsõnumeid UPnP kliendi ja UPnP serveri vahel. UPnP probleemiks loetakse autentimise puudumist. Seega peab iga seadme rakendus sisaldama oma autentimismehhanismi. Kahjuks aga sageli sellised mehhanismid puuduvad kuna kohalikus võrgus loetakse kõiki kasutajaid vaikimisi täiesti usaldusväärseteks! See seab ohtu need lokaalvõrgud kus on UPnP protokolli kasutavad ruuterid kuna ruuterit on võimalik kahtlaste veebilehtede kaudu kontrolli alla võtta! Andrus Rinde, Tallinna Ülikooli informaatika instituut 3 Multimeedium kodus BONJOUR Bonjour on Apple’i loodud teenuse avastusprotokolli (service discovery protocol) rakendus. Bonjour tarkvara on kaasas Mac OS X operatsioonisüsteemiga ning iOS-iga (iPhone, iPod Touch, iPad) ning seda saab installeerida ka Microsoft Windows keskkonnas. Joonis 1 Apple Bonjour logo DRM Digital Rights Management on süsteem autoriõiguste kaitseks. Eesmärgiks on takistada digitaalse meedia (muusika, filmid jms) kopeerimist või kodeerimist teise formaati. DRM tehnoloogiaga kaitstud meediafaile saab kasutaja reeglina oma koduvõrgus ühest seadmest teise tõsta, teha isiklikuks kasutamiseks koopiaid ning taasesitada nii palju kui soovib. Koduvõrgu seadmetest väljapoole aga pole kopeerimine lubatud. DRM võimaldab piirata ka meediafaili taasesituste arvu, näiteks võib lubada vaid ühte taasesitust. Suurimad DRM toetaja/kasutajad on Sony, Amazon, Apple Inc., Microsoft, AOL ja BBC. Paljud artistid ja firmad hakanud oma tooteid reklaamima märgiga „DRM-Free“! Transkodeerimine Erinevad meediaseadmed ei pruugi toetada kõiki meediaformaate, mida neile edastatakse. Enamasti suudetakse sellest probleemist üle saada transkodeerimise abil. Transkodeerimine (transcoding) on protsess, mille käigus süsteem teisendab mingis vormin- gus meedia teise vormingusse. Seda kasutatakse tavaliselt kui sihtseade (target device) ei toeta originaalvormingut või on tarvis väiksemat failimahtu (või ka bitikiirust). Transkodeerimine on reeglina kadudega protsess (lossy process) välja arvatud juhul kui transkodeeritakse kadudeta vormingust teise kadudeta vormingusse. Transkodeerimise käigus ei toimu bitivoo (bitstream) täielikku dekodeerimis ja kodeerimis- protsessi, mis on võimalik kui originaalvorming on sihtvorminguga sarnane. Kõige tavalisema definitsiooni järgi on transkodeerimine kahe-etapiline protsess, kus bitivoog dekodeeritakse