Serveur de streaming

Création de vidéos pour streaming
Dominique PRESENT
I.U.T. de Marne la Vallée
L’infrastructure : Web + streaming
serveur
Web
administration
serveur
"streaming"
client
Hub
r é
s
e
a
u
Hub
Serveur « sreaming » :
station bi-processeur Xéon + logiciel Hélix Producer
Serveur Web :
station mono-processeur Pentium 3 + logiciel Apache
Station « administration » :
station mono-processeur Pentium 3
encodeur Hélix Producer
interface d’administration RealNetwork en ligne
éditeur HTML Dreamweaver
éditeur SMIL SMIL Editor
navigateur + lecteur de médias RealOne Player
Station client :
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1
Le serveur Helix Universal Server
• Serveur de streaming pouvant être installé sur les plateformes Windows
server, Windows staion et Unix ;
• nombreux médias compatibles :
• Realnetworks : RealAudio (.rm), RealVideo (.rm, .rmvb), RealPix (.rp)
et RealText (.rt) ;
• Macromedia : Flash (.swf) ;
• Microsoft : Windows Media (.asf, .wma, .wmv) ;
• Apple : QuickTime (.mov) ;
• Standards : MPEG-1; MPEG-4, MP3 ;
• Images : GIF (.gif), JPEG (.jpg, .jpeg), PNG (.png) ;
• Autres : AU (.au), AIFF (.aif, .ief), WAV (.wav)
•Enregistrement « SureStream » : permet une lecture à des débits adaptés au
lecteur (ex.: modems 28Kb/s ou 56Kb/s, ADSL 256Kb/s ou 512Kb/s).
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diversité des présentations
• RealText : édition de clips textes pouvant être combinés avec d’autres
médias (audio ou vidéo). Réalisation de sous-titres par exemple ;
• RealPix : création de diaporama mixant des images GIF, JPEG ou PNG. Le
langage incluse des animations et effets tels que zoom, fondus…
• SMIL : Langage de présentations multimédias (Synchronized Multimedia
Integration Language) basé sur le XML. Permet le multi-affichage dans une
fenêtre mixant des vidéos, sons, des images et du texte. Peut intégrer des
présentations réalisées avec RealText ou RealPix.
• diffusion :
• à la demande : la visualisation débute à la demande du client qui
dispose des commandes d’arrêt, retour arrière, avance rapide…
• en direct : le client se connecte à une présentation pré-programmée. Il
ne dispose pas de commandes. Deux méthodes de diffusion :
• point à point – chaque client reçoit son propre flux de données ;
• multipoint – un seul flux de données pour tous les clients.
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Caractéristiques du serveur
• stockage réparti : les fichiers distribuables peuvent être placés sur le
serveur (répertoire « content ») ou sur tout autre serveur du réseau ;
• informations de lecture : des informations sur les fichiers lus peuvent être
transmises et affichées par le lecteur ;
• serveur secouru : en cas d’interruption de lecture, le client peut être
connecté à un serveur de secours ;
• serveurs proxys : permettent d’accélérer la connexion des clients et la
distribution des clips ;
• contrôle d’accès :
• limitation du nombre de connexions simultanées ;
• autorisations d’accès par adresses IP ou numéros de ports ;
• authentification des clients par nom et mot de passe ;
• gestion et contrôle :
• fichier de listage des accès clients, fichiers ;
• activité temps réel du serveur (bande passante, fichiers ouverts, clients
connectés…)
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Points d’accès du serveur
Les URLs pour accèder utilisent des « points d’accès » (mount points)
fonctionnant comme des répertoires. Les points d’accès par défaut sont :
/admin
accès aux pages d’administration du serveur ;
/ramgen
requêtes venant des navigateurs ;
/httpfs
ouverture des pages HTML par HTTP ;
/viewsource envoi de pages HTML listant les informations sur les
fichiers visionnés ;
/encfs
dialogue entre Helix Producer et Helix Server ;
/asxgen
requêtes des navigateurs concernant des fichiers Windows ;
/nscfile
ouverture des lecteurs Windows Media en multicast;
/scalable
requêtes des connexions multicast à débit configurable.
Exemples :
accès aux pages d’administration du serveur en local
http://<localhost>:<adminport>/admin/index.html
accès aux données RealNetworks du répertoire « content »
http://<serveur>:80/ramgen/répertoire/fichier.smi
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Ports et protocoles
Ports par défaut
Généré
dynamiquement
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Les 5 étapes de création des fichiers
1
administration
In te rn e t
Routeur
serveur
Web
serveur
"streaming"
3 4
2
5
Hub
ré s e a u
Etape 1 : encodage des vidéos sur la station d’administration avec Real Producer ;
Etape 2 : transfert des fichiers vidéos vers le serveur de streaming à partir de la station
d’administration ;
Etape 3 : création des fichiers HTML regroupant les liens vers les fichiers de pointage ;
Etape 4 : création du fichier « Ram » de liaison entre navigateur et lecteur multimédia ;
Etape 5 : création des fichiers de présentation multimédia SMIL sur le serveur de
streaming ou serveur Web ;
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Etape 1 : encoder en fonction du débit
Les vidéo sont codées pour respecter la bande passante du support de transmission
choisi.
La bande passante est répartie en 3 sous-bandes :
• la vidéo
• l’audio
• le sur-débit.
Pour une bande passante de 65Kb/s, la répartition des sous-bandes peut se faire de la
manière suivante :
Bande passante : 56Kb/s
Vidéo : 27,5Kb/s audio : 6,5Kb/s sur-débit : 22Kb/s
Vidéo : 26Kb/s
audio : 8Kb/s
sur-débit : 22Kb/s
Débit total
données
voix
Voix +
musique
Musique
mono
Musique
stéréo
56Kb/s
34Kb/s
6,5Kb/s
8,5Kb/s
8Kb/s
8Kb/s
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Etape 1 : les débits standards pour l’audio
En fonction de la bande passante totale, des répartitions de débits en sous-bandes sont
standardisées :
Débit total
données
voix
Voix +
musique
Musique
mono
Musique
stéréo
28,8Kb/s
20Kb/s
6,5Kb/s
6,5Kb/s
8Kb/s
8Kb/s
56Kb/s
34Kb/s
6,5Kb/s
8,5Kb/s
8Kb/s
8Kb/s
256Kb/s
225Kb/s
32Kb/s
44Kb/s
44Kb/s
44Kb/s
512Kb/s
450Kb/s
64Kb/s
64Kb/s
64Kb/s
64Kb/s
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Etape 1 : les formats d’image pour la vidéo
La qualité de l’image pour une bande passante donnée dépend fortement de sa
dimension:
Débit total
données
RTC 28,8Kb/s
20Kb/s
RTC 56Kb/s
34Kb/s
RNIS 64Kb/s
45Kb/s
LAN
150Kb/s
ADSL 256Kb/s
225Kb/s
ADSL 512Kb/s
450Kb/s
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176 x 132 240 x 180 320 x 240 640 x 480
bon
excellent
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correct
Faible
correct
bon
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Etape 1 : paramétrages de l’encodeur
Les paramètres généraux :
• la ou les bande(s) passante(s) totale(s) du support vers le client ;
• la bande passante pour les données audio ;
• la bande passante pour les données vidéo ;
• la qualité de l’échantillonnage des données encodées ;
• l’utilisation ou non d’un codage en 2 passes ;
• l’utilisation ou non du redimensionnement de l’image vidéo.
Les modes de codage :
• pour l’audio – voix ou musique ;
• pour la vidéo – mouvement normal – image précise – mouvement
régulier – mode diapositives – la fréquence image ;
• le codeur - realvideo 9 – ½ écran en dial-up – qualité VHS – qualité
DVD (500Kb/s).
Remarques :
• quand la fréquence d’échantillonnage est différente de celle utilisée
par le codeur, un ré-échantillonnage est nécessaire ;
• l’encodage en 2 passes n’est possible que de fichier à fichier ;
• le redimenssionnement s’exprime en pixels. Un agrandissement
détériore la qualité de l’image (utiliser le filtre « haute qualité »).
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Etape 1 : les modèles de débits du codeur
support
données
support
données
support
données
RTC
28Kb/s
20Kb/s
RNIS
64Kb/s
45Kb/s
ADSL
512Kb/s
450Kb/s
Wireless
20Kb/s
LAN
150Kb/s
Qualité
VHS
75OKb/s
RTC
56Kb/s
34Kb/s
ADSL
256Kb/s
225Kb/s
Qualité
DVD
1,5Mb/s
Le débit de données comprend le débit vidéo et le débit audiot
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Etape 1 : le paramétrage vidéo avancé
Le type de flux :
• flux à débit constant (CBR) ;
• flux à débit variable (VBR)/débit moyen (le codage moyen peut être
dépassé pour des images complexes pendant une brève période) ;
• flux à débit variable/qualité vidéo (les séquences complexes utiliseront
le débit maximum possible).
Les options des flux :
• la taille du buffer (nombre d’images stockées avant visualisation) – de
4 à 25 secondes ;
• la fréquence des images I (images à codage intrinsèque) de 0 à 60sec ;
• l’utilisation ou non d’une correction d’erreur (loss protection)
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Etape 1 : l’échantillonnage audio
Débit audio (kb/s)
5
6,5
8,5
16
32
64
Échantillonnage (kHz)
8
8
8
16
22
44
Échantillonnage de la voix
Échantillonnage (kHz) 11
12Kb/s
St
20Kb/s
St
22
44
St : stéréo
St-RA8; St-HR
St-RA8 : stéréo
RealAudio 8
32Kb/s
St; St-RA8
St-HR
44Kb/s
St
St-RA8; St-HR; Sd
64Kb/s
St; St-RA8; Sd
96Kb/s
St; St-RA8; Sd
264Kb/s
St-RA8; Sd
St-HR : stéréo
High Response
Sd : surround
Échantillonnage de la musique
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Etape 1 : encodage des vidéos
Débit de
codage
Fichier à
encoder
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Fichier ram
Options de
codage
Fichier du profil
de codage
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Etape 1 : encodage des vidéos
Nb de passes
de codage
Profils
audio
Débits de
codage
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Etape 2 : transfert des fichiers
• Les fichiers sont placés sur le répertoire « content » du serveur ;
• des sous-répertoires peuvent être créés ;
• des alias facilitent l’accès aux présentations placées dans les sousrépertoires créés ;
• si des fichiers sont placés sur d’autres serveurs, des fichiers de liens
doivent être créés dans le répertoire « content ».
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Dialogue client-serveur Web-serveur streaming
Serveur
Web
Fichier RAM
Vidéo disponibles :
• astérix
• obélix
• idéfix
1
2
3
4
Fichier SMIL
navigateur
RealPlayer
5
6
Fichiers vidéo
RealServer
1 un click sur le lien envoie une requête au serveur
2 le serveur Web télécharge le fichier RAM ( .ram)
3 le lecteur vidéo est chargé
4 le lecteur interroge le fichier SMIL ( .smil) et
évalue le fichier vidéo adapté
5 le lecteur demande la lecture du fichier
6 la lecture de la vidéo commence
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Fichiers et protocoles
Les URL vers les fichiers des médias stockés sur le serveur RealServer utilisent les
paramètres suivants :
• le protocole d’initialisation de la connexion(http, rtsp ou pna) ;
• l’adresse IP ;
• le port utilisé pour les requêtes (80 pour http, 554 pour rtsp, 7070 pour pna) ;
• le point d’accès (mount point) indiquant comment accéder au répertoire ;
• le chemin d’accès au sous-répertoire de stockage (sauf répertoire par défaut) ;
• le nom du fichier audio-vidéo.
Protocoles et formats des fichiers d’accès aux données :
fichiers
Fichiers associés
Protocoles
html
SMIL, Ram, Ramgen
http
Ram
aucun
Rtsp ou pna
SMIL
Ram
Rtsp
Boite de dialogue
aucun
Rtsp ou pna
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Etape 4 : Les fichiers RAM
Lien entre la page Web et les fichiers vidéos :
–
–
–
–
Lancent le lecteur RealOne ;
Ouvrent les connexions RTSP avec le serveur ;
Passent au lecteur les URL des fichiers pouvant être ouverts ;
un fichier vidéo ne doit être défini qu ’une seule fois.
Exemple de fichier : videos.ram
rtsp://www.compagnie.com/media/video128k.rm
rtsp://www.compagnie.com/media/video156k.rm
rtsp://www.compagnie.com/mediaserver/videos.smil
La page web pointera sur ce fichier :
<a href=« http://www.compagnie.com/ramfiles/videos.ram »>cliquer pour
choisir une vidéo</a>
Note : pour un test en local, le fichier Ram est placé dans le répertoire du clip.
L’URL commencera par file://
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Etape 4 : des paramètres d’initialisation
Le fichier RAM permet de paramétrer le lecteur à son ouverture :
– Dimensions de l’écran
– Mode d’affichage des boutons de contrôle
– Début et fin de lecture du clip
screensize=double | full | original
mode=normal | theater | toolbar
start (end)=hh:mm:ss.x
Exemples :
rtsp://www.compagnie.com/media/video128k.rm?screensize=full
#affiche le clip en plein écran
rtsp://www.compagnie.com/media/video128k.rm?rpcontextheigh=150
&rpcontextwidth=250&rpcontexturl=http://ww.companie.com/index.ht
ml # affiche la page html dans un fenêtre de 250x150
rtsp://www.compagnie.com/media/video128k.rm?start=55&end=1:35
# affiche le clip pendant 40 secondes
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Etape 4 : des infos dans le lecteur
•
•
Pendant la lecture d’un clip, le fichier RAM permet d’afficher les
informations d’une page html ;
Ces informations s’affichent dans une fenêtre séparée.
Exemples :
rtsp://www.compagnie.com/media/video128k.rm?rpcontext
height=250&rpcontextwidth=280&rpcontexturl=« http://co
mpagnie.com/infomedias.html » #affiche le contenu de la page
dans un rectangle de 250x280 pixels
rtsp://www.compagnie.com/media/video128k.rm?rpurl=« h
ttp://compagnie.com/index.html » #affiche le contenu de la
page dans le navigateur
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Etape 4 : emplacement et liens
• Les fichiers Ram peuvent être placés sur le serveur de streaming ou sur
n’importe quel serveur Web ;
• si les fichiers sont sur le serveur de streaming, les liens vers les clips
peuvent utiliser des chemins relatifs ;
• si les fichiers sont sur un serveur autre, les liens veers les clips doivent
utiliser des URL complets.
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Etape 5 : présentation en SMIL
• Utilisent le langage au standard internationnal
Synchronized Multimedia Integration Language
• permettent la sélection de la bande passante
• ces fichiers sont optionnels
Exemple de fichier : videos.smil
<smil>
<body>
<switch>
<ref src="LPsticm.rm" system-bitrate="220000 "/>
<ref src="LPsticl.rm" system-bitrate="150000"/>
<ref src="LPsticd.rm" system-bitrate="64000"/>
</switch>
</body>
</smil>
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