Так как пропускная способность каналов ограничена и все крупные сервера, раздающие медиаконтент обычным способом очень сильно перегружены. Распределенные файлообменные сети существенно снижают нагрузку, однако реальная скорость передачи данных у них чрезвычайно низка.

Компромиссной технологией раздачи медиаконтента является онлайновое вещание по технологии Multicast, обеспечивающей одновременную доставку идентичного контента всем запросившим его пользователям, что существенно разгружает каналы передачи данных. Это также ограничивает свободу пользователей в выборе контента, поскольку если к серверу подключились сто тысяч пользователей и каждый из них выбирает свой файл, то никакого выигрыша владелец сервера не получит. С другой стороны, можно иметь несколько независимых Multicast-каналов, передающих различные файлы, к которым может подключаться кто угодно. Разница между обычным скачиванием файла с сервера в том, что трансляция не позволяет слушателем/зрителям управлять потоком, и они вынуждены слушать/смотреть файл с момента подключения к серверу, который к тому времени мог проиграть половину файла. В некоторых случаях это приемлемо, в некоторых - нет. Как показывает практика, достаточно большой аудитории пользователей совершенно неважно, что именно играет в данный момент - главное, чтобы что-то вообще играло.

К тому же в потоковое аудио/видео намного легче "врезать" рекламу или прочие вставки типа "breaking news", да и квалификация среднестатистического пользователя не позволяет сохранять потоковый контент на диск, что очень нравится держателям авторских прав и прочим медиамагнатам.

Обзор мультимедиа серверов

С развитием интернет технологий, потоковое вещание мультимедиа вышло на новый уровень. Сегодня с легкостью можно найти тысячи ссылок ведущих на множества потоков музыки или видео. Для организации серверов, с которых ведется потоковое вещание разработано множество программного обеспечения. Большая часть из которого предназначена для вещания аудио данных в форматах mp3 или ogg. Для видео данных набор программного обеспечения ничуть не меньше, но серверов, которые могли бы полностью покрыть потребности медиасервисов довольно немного и основная часть является коммерческими проектами. Наиболее популярными на сегодняшний момент серверами для потокового видео можно назвать TVersity, QuickTime Broadcaster, VideoLAN, Windows Media Services, FFserver (FFmpeg) и т.д. Из них, лишь серверы VideoLAN и FFserver (FFmpeg) являются бесплатными и распространяются с открытым исходным кодом.

FFmpeg — набор свободных библиотек с открытым исходным кодом, которые позволяют записывать, конвертировать и передавать цифровое аудио и видео в различных форматах. Он включает libavcodec — библиотеку кодирования и декодирования аудио и видео и libavformat — библиотеку мультиплексирования и демультиплексирования в медиаконтейнер. Название происходит от названия экспертной группы MPEG и FF, означающего fast forward.

FFmpeg разработан под ОС на основе Linux, однако может быть скомпилирован под многие другие операционные системы. Разработчики не выпускают релизов и рекомендуют использовать последнюю версию из Subversion. Распространяется под лицензиями GNU LGPL или GNU GPL.

Серверы на основе FFmpeg часто организуют на вебхостинге, создавая различные видео порталы. Но зачастую данную библиотеку используют лишь как конвертер для медиафайлов при загрузке их на сервер.

VideoLAN - многофункциональный комплекс, портированный практически под все операционные системы, поддерживающий множество протоколов, форматов и контейнеров, который можно использовать и как локальный аудио/видеоплеер, и как сервер трансляции (рис. 1).

VideoLAN - это некоммерческий проект, бесплатную версию которого (вместе с исходными текстами и готовыми бинарными сборками) всегда можно скачать с официального cервера http :// www . videolan . org /.

Клиентская и серверные части исправно работают под Linux, Windows, Mac OS X, BeOS, xBSD, Solaris, Familiar Linux, Yopy/Linupy и QNX, однако их функциональность различна и в зависимости от выбранной платформы варьируется в очень широких пределах (рис. 2).

Рисунок 2. Возможности программы VideoLAN на каждой из поддерживаемых ею платформ.

Поддерживаются следующие входные форматы данных: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4/DivX (считываемые с локального жесткого диска или CD/DVD); "настоящие" DVD и VCD; спутниковые карты, работающие по стандарту (DVB-S); потоковое видео, "упакованное" в MPEG-1, MPEG-2 и MPEG-4 (то есть, VideoLAN может работать не только как сетевой транслятор, но и как ретранслятор чужого контента с возможностью сохранения последнего на жесткий диск).

В настоящий момент реализованы два основных протокола трансляции: Unicast ("узконаправленное" вещание с доставкой контента только одному целевому узлу) и Multicast (групповая трансляция с доставкой одного и того же контента множеству узлов). Также (формально) имеется возможность широковещательной рассылки контента всем узлам локальной сети (для этого достаточно указать в качестве целевого IP-адреса 255.255.255.255), но с высокой степенью вероятности она будет задавлена брандмауэрами и маршрузитаторами, так что без их радикальной перестройки сеанс вещания не состоится даже в рамках локальной сети.

Еще имеется ограниченная поддержка видео-по-требованию (Video-on-Demand или, сокращенно, VoD) с возможностью выбора контента по HTTP или TELNET интерфейсам, однако эта возможность обычно используется исключительно администраторами для удаленного управления сервером трансляции.

Контейнеры, в которые помещается транслируемый поток, зависят от типа трансляции, допустимые комбинации которых перечислены в таблице на рис. 5. Естественно, все это хозяйство работает как с IPv4, так и с IPv6.

Рисунок 5. Допустимые комбинации протоколов трансляции с контейнерами, в которые упаковывается транслируемый медиа-поток.

Практическая часть

Рассмотрим подробнее организацию потоковой трансляцию видео на основе сервера VideoLan установленного на систему Ubuntu 10.10.

Установка сервера

Для установки сервера, воспользуемся стандартным менеджером пакетов Synaptic и установим требуемые пакеты согласно инструкции установки на систему Ubuntu 10.10. Так же возможна установка, используя терминал. Что пригодится для удаленной установки.

Для нормальной работы сервера VideoLAN обязательным условием является установка и проигрывателя с библиотеками. Поэтому сначала устанавливаем медиапроигрыватель, который при установке автоматически загрузит связанные пакеты.

Для того чтобы появилась возможность потокового вещания заменяем установленные библиотеки libavcodec на libavcodec-extra.

Размер загружаемых пакетов довольно скромен по сегодняшним меркам и составляет около 6 мегабайт.

После загрузки и установки VideoLAN можно сразу приступать к организации потокового вещания.