Streaming de vídeo a través de Internet

Recursos para la asignatura NNTTAE Javier Fombona Cadavieco

Universidad de Oviedo www.uniovi.es/fombona/recursos

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Streaming de vídeo a través de Internet

Existen diferentes maneras para conseguir transmitir un vídeo a través de la red a

muchos usuarios a la vez. Una de las opciones más razonables –y la única cuando

queremos emitir un evento en directo- es el streaming. Típicamente, para poder ver un

vídeo en el ordenador se necesita que el archivo se encuentre en el equipo. El vídeo, sin

embargo, es un contenido que requiere archivos muy grandes, por lo que la descarga del

mismo desde la red puede hacerse tediosa, e inviable cuando se precisa de la visión en

tiempo real. Con el streaming este problema se soluciona: el usuario –clientesimplemente

hace clic sobre un link en una página Web y el vídeo comienza a

reproducirse desde otro ordenador –servidor- sin necesidad de que éste sea el del

usuario.

A través de este monográfico se pretende realizar una introducción práctica al streaming,

explorando las diferentes opciones que existen en la actualidad y explicando el

funcionamiento de las más importantes. Para el mismo se han utilizado las versiones

gratuitas de los programas necesarios para realizar la emisión y recepción de vídeo en

tiempo real a través de la red; posteriormente se hará referencia a las limitaciones que

esto conlleva.

Existen diferentes maneras para conseguir transmitir un vídeo a través de la red a

muchos usuarios a la vez. Una de las opciones más razonables –y la única cuando

queremos emitir un evento en directo- es el streaming. Típicamente, para poder ver un

vídeo en el ordenador se necesita que el archivo se encuentre en el equipo. El vídeo, sin

embargo, es un contenido que requiere archivos muy grandes, por lo que la descarga del

mismo desde la red puede hacerse tediosa, e inviable cuando se precisa de la visión en

tiempo real. Con el streaming este problema se soluciona: el usuario –clientesimplemente

hace clic sobre un link en una página Web y el vídeo comienza a

reproducirse desde otro ordenador –servidor- sin necesidad de que éste sea el del

usuario.

Un ejemplo de este tipo de transmisión sería la página de vídeo bajo demanda YouTube:

cuando vemos un vídeo a través de esta popular página éste no se encuentra en nuestro

ordenador, sino que se recibe en tiempo real desde un servidor remoto. En este caso el

vídeo está previamente guardado, pero permite aclarar los conceptos que nos llevarán al

streaming como sistema de emisión de eventos en tiempo real.

A través de este tutorial se pretende realizar una introducción práctica al streaming,

explorando las diferentes opciones que existen en la actualidad y explicando el

funcionamiento de las más importantes. Para el mismo se han utilizado las versiones

gratuitas de los programas necesarios para realizar la emisión y recepción de vídeo en

tiempo real a través de la red; posteriormente se hará referencia a las limitaciones que

esto conlleva.

En primer lugar se deben conocer qué elementos son necesarios para realizar este

proceso y qué opciones de transmisión existen en la actualidad. Dos de estos elementos

han sido introducidos ya anteriormente: el cliente y el servidor, es decir, el usuario que

quiere ver el vídeo y la máquina que los posee y que controla el acceso de los usuarios.

Además, se precisa de una cámara que registre el evento y de un equipo con una tarjeta

capturadora que codifique el vídeo y lo mande al servidor. Típicamente, el equipo que

codifica el vídeo y el servidor es el mismo, aunque es posible hacerlo por separado. Si la

transmisión, en lugar de hacerse en directo, se realiza a través de un archivo pregrabado

el sistema se denomina Vídeo bajo demanda (VoD).

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Figura 1 – Elementos básicos de un sistema de transmisión streaming

La forma en la que se envía la información a diferentes usuarios permite hacer una

clasificación de las posibilidades que ofrece el servicio. Si cada usuario que accede al

vídeo obtiene un flujo de datos independiente el proceso se denomina Unicast. Si, por el

contrario, el mismo flujo de datos se utiliza para servir el vídeo a varios usuarios se dice

que se está haciendo Multicast. Es importante conocer en qué condiciones se quiere

emitir el contenido multimedia, puesto que definirá el ancho de banda necesario en el

servidor para que la transmisión sea correcta. En un escenario de unicast, el método más

simple de realizar streaming, el ancho de banda necesario aumenta linealmente en

relación al número de usuarios; a mayor número de usuarios, más ancho de banda

consumido. En multicast, sin embargo, este problema se solventa enviando un único flujo

de datos al que se conectan los usuarios, por lo que reduce drásticamente el ancho de

banda necesario para la transmisión del contenido.

Unicasting

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Figura 2 – Ejemplo de red Unicast

Multicasting

Figura 3 – Ejemplo de red Multicast

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De forma general, se precisarán tres programas software para realizar el streaming: el

vídeo ha de capturarse a través de un programa productor que envía el resultado a otro

programa que administra el servidor. Por último, el cliente debe poseer un reproductor

compatible con el formato de archivo utilizado. Existen varias soluciones a nivel software

que pasaremos a estudiar a continuación. Las más importantes son las ofrecidas a través

de Real Media, Windows Media y Flash. Además, se analizarán las características básicas

del servidor Darwin de Apple y se ofrecerán los conceptos básicos de la solución a

través de VideoLAN, una plataforma gratuita para realizar streaming.

Para este tutorial se ha utilizado una tarjeta capturadora ViewCast Osprey 200 y una

cámara JVC GR-DVP9E conectada a través de la salida de vídeo compuesto. Las capturas

de pantalla pueden variar en funció n del hardware y de la versión del programa utilizado.

Real Media

La primera opción que analizaremos en este tutorial es la que ofrece Real Media (

www.realnetworks.com). Como se ha indicado anteriormente, el primer paso para la

realización del streaming es la codificación de vídeo desde una o varias cámaras. La

captura puede hacerse de manera analógica a través de una tarjeta capturadora o

mediante un puerto FireWire (DV) si la cámara lo permite –en los últimos modelos de

cámaras con disco duro ni siquiera es necesario disponer de un puerto DV, el USB es

suficiente-. El programa que realiza la captura y la envía al servidor es, en este caso, el

Real Producer Basic (www.realnetworks.com/products/producer/basic.html). La versión

de prueba gratuita en inglés permite hacer unicast con tres bitrates de codificación

diferentes, ofreciendo la posibilidad de realizar multic ast si se adquiere la versión

completa. El servidor que propone Real Networks es el Helix Server (

www.realnetworks.com/products/media_delivery.html), con una licencia de prueba de

hasta 5 conexiones simultáneas, y el reproductor necesario en el cliente es el Real One

(http://spain.real.com/freeplayer_r1p.html), descargable de forma gratuita. Puesto que

el servidor tiene que estar listo para que el Real Producer se comunique con él,

comenzaremos analizando la configuración básica del Helix Server.

Helix Server / Administración de Contenidos

Requisitos Mínimos

· Procesador Pentium 4 2.4 GHz

· 512 MB de RAM por procesador

· 100 MB de espacio en disco duro + espacio para los archivos + Log

Requisitos Recomendados

· Procesador Pentium 4 o equivalente, 2.4 GHz o superior

· 1 GB de RAM por procesador

· Conexión de Internet de Alta Velocidad

El programa de instalación de Helix Server nos guiará en el proceso de configuración

básica del servidor. En primera instancia pedirá la ubicación del archivo de licencia, que

Real Networks envía al correo tras un sencillo proceso de registro. El archivo básico,

como indicábamos antes, permite la conexión simultánea de 5 clientes a través de

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archivos codificados mediante Real Media. Otras licencias de pago permiten trabajar con

multicast y otros formatos de vídeo. La siguiente tabla clarifica las posibilidades que

ofrece la licencia gratuita de prueba:

Capacidad

Máximo Número de Conexiones 5

Tipos de Archivo Multimedia

3GPP Packetization No

MultiRate Container Sí

RealAudio Sí

RealVideo Sí

RealFlash

...