MUSE suomeksi
MITÄ STREAMAUS ON?
Streamattua mediaa käytetään kuvailemaan äänen tai videon reaaliaikaista lähetystä internetissä. Streamaava media sallii äänen tai videon suoran lähetyksen internetin yli, jolloin internet muuttuu joukkoviestintävälineeksi. Sisältöä voi myös tallentaa streamaaviin tiedostomuotoihin, jolloin internetin käyttäjät voivat katsoa jälkeenpäin tallenteita tapahtumista.
Erilaiset streamaustavat
On kolme tapaa siirtää ääni- ja videodataa internetin yli: lataaminen ja soittaminen, toisto ladattaessa ja todellinen streamaus.
Lataa ja soita
Lataa ja soita merkitsee sitä, että koko mediatiedosto on ladattava kovalevylle ennen sen soittamista. Tästä syystä lataa ja soita -mediaa ei voida käyttää suoriin lähetyksiin, kuitenkin se on usein hyvä tapa välittää korkealaatuista mediasisältöä millä tahansa aallonleveydellä. Esimerkiksi korkealaatuinen elokuva voidaan ladata minkä tahansa internet-yhdeyden yli. Elokuvaa ei kuitenkaan voi toistaa ennen kuin koko tiedosto on ladattu, elokuvan pitkä latausaika aiheuttaa ongelmia. DVD-elokuvan (yleensä noin 4.6 GB kokoinen) lataaminen modeemilla (56kbps) kestäisi yli 8 päivää! Useimmat ihmiset pitäisivät tätä aika hitaana!
Lataa ja soita -media ei ole streamaavaa mediaa (enemmän tästä myöhemmin) mutta se on paljon suositumpaa kuin streamaus. Tiedostonjakoverkot ovat lataa ja soita -mekanismeja, ja tämä on erittäin suosittua toimintaa internetissä. Koska laajakaistayhteydet ovat yleistymässä monissa maissa, lataa ja soita -elokuvien jako verkoissa lisääntyy.
Toisto ladattaessa
Toisto ladattaessa merkitsee median soittamista sen latautuessa kovalevylle. Toisto ladattaessa on käyttökelpoinen menetelmä, mutta ei niin hyödyllinen kuin todellinen streamaus, koska se ei voi esimerkiksi tarjota monen bittinopeuden koodausta (multiple bitrate encoding). Tämä menetelmä on kuitenkin käyttökelpoisempi kuin lataa ja soita, sillä tiedoston latauksen valmistumista ei tarvitse odottaa ennen kuin sen toistaminen voidaan aloittaa. On olemassa joitain rajoituksia, esimerkiksi jos tiedosto ei lataudu yhtä nopeasti kuin sitä toistetaan, toistoon tulee tauko, kun toistettavaa mediaa ladataan eteenpäin. Tämä voi olla ärsyttävää, minkä vuoksi monet käyttävät mielummin todellista streamausta lähetysmenetelmänä.
Quicktime (Applen streamausteknologia) kutsuu latausta toistettaessa "Fast Startiksi". Tämä osoittaa yhden ongelman streamauksen opettelemisessa ja teknologioiden erittelyssä, jokainen teknologian tuottaja on luonut oman sanastonsa. Tässä käyttöoppaassa käytetään kuitenkin yleisessä käytössä olevaa terminologiaa, mikäli mahdollista.
Todellinen streamaus
Todellisen streamauksen avulla käyttäjä voi katsoa tai kuunnella mediaa, joka välitetään internetissä reaaliajassa. Todellinen streamaus on ainoa streamaustapa, joka mahdollistaa suoran lähetyksen. Se tukee myös kehittyneempää toiminnallisuutta kuin toisto ladattaessa, jolloin käyttäjä voi hallita mediakokemustaan pysäyttämällä toiston tai kelaamalla eteenpäin tai taaksepäin.
Todellista streamausta on kutsuttu esimerkiksi verkkolähetykseksi, suoraksi lähetykseksi, verkkotelevisioksi ja nettiradioksi. Vallalla oleva termi on silti "streamattu media" (jota sanotaan yleensä vain streamaukseksi").
Progressiivisen latauksen ja todellisen streamauksen välinen ero ei aina ole ilmeinen. Jos käyttäjällä on hyvin nopea verkkoyhteys, progressiivinen lataus voi näyttää toimivan täsmälleen samalla tavalla kuin todellinen streamaus.
Lataus ja soitto, progressiivinen lataus ja todellinen streamaus jakautuvat kahteen eri luokkaan: staattiseen tiedostostreamaukseen ja suoran lähetyksen streamaukseen.
Staattisen tiedoston streamaus
Ennalta nauhoitettujen mediatiedostojen siirto internetissä reaaliajassa. Kun viittaamme median verkkoarkistoihin, viittaamme staattisten tiedostojen streamaukseen. Suuri videotaiteen arkisto koodattuna streamattaviin tiedostoihin on esimerkki staattisten tiedostojen streamauksesta. Tämä sisältö tunnetaan myös on-demand -sisältönä tai arkistoituna sisältönä. Sisältö voidaan lähettää lataa ja siirrä, toisto ladattaessa tai todellinen streamaus -prosesseilla.
Streamaus suorana lähetyksenä
Suoran lähetyksen videon tai äänen streamaus internetin yli. Vastaanottaja voi kokea tapahtuman reaaliajassa. Tästä on monia esimerkkejä, esimerkiksi verkkoradiot ja esitysten katsominen suorana lähetyksenä. Vain todellinen streamaus tukee suoraa lähetystä.
Tämä käyttöopas käsittelee lähinnä suoran ja arkistoidun lähetyksen todellista streamausta.
Koodaus
Staattisten tiedostojen streamaamiseksi verkossa tiedostojen tulee olla pakattuja ja koodattuja "streamausmuotoon". CD-levyjen muuttaminen MP3-tiedostoiksi tekee juuri tämän koodausohjelmilla. Tässä prosessissa CD:n äänitallenne muutetaan koodausohjelmalla CD (Compact Disk) ääniformaatista "streamausääniformaattiin" (MP3-tiedostoksi). Tämä vaatii datan pakkaamista ja sen laadun heikentämistä ja tiedostojen koon supistamista, ja datan muokkaamista "streamausmuotoon" (kuten MP3).
Pakkaus
On kaksi pakkaustapaa - tappioton ja tappiollinen pakkaus.
Kun koodausprosessi pakkaa lähdetiedoston niin, että se voidaan välittää internetyhteyksien yli reaaliajassa, tämä prosessi heikentää äänen ja kuvan laatua. Mitä enemmän tiedostoa pakataan, sitä pienempää kaistaa tarvitaan tiedoston soittamiseen, mutta sitä enemmän laatu laskee. Täytyy saavuttaa kompromissi, jolla saavutetaan hyväksyttävä ääni- ja videokokemus, mutta datan määrää lasketaan tarpeeksi, jotta välitys internetin yli on mahdollista. Suoran lähetyksen vaatima koodaus on samanlainen, paitsi että äänen tai videon (tai molempien) sisääntulo koodataan tiedoston sijasta. Tällä prosessilla koodausohjelma välittää koodatun datan jatkuvana virtana streamauspalvelimelle.
Tappioton pakkaus
Tässä prosessissa datan sisältämä informaatio pakataan pienempään tilaan, ilman että dataa poistetaan. Tämän prosessin voi visualisoida kuvittelemalla paperipussin, jonka sisällä on esine. Kun pussissa oleva ilma poistetaan koko pussin koko supistuu, vaikka pussissa oleva esine ei kutistu.
Tappiollinen pakkaus
Kutsutaan usein näkyväksi koodaukseksi, tämä on prosessi, jossa tietoa "heitetään pois", jotta tiedostokokoa saadaan kutistettua. Pakkausalgoritmit ovat monimutkaisia ja yrittävät säilyttää mahdollisimman hyvän havaittavan laadun, vaikka hylkäävät niin paljon dataa kuin mahdollista.
Tappiollinen pakkaus on tarkkaa työtä. Tämän tekevät algoritmit ottavat huomioon kuinka aivot havaitsevat ääniä ja kuvia, ja sen jälkeen hylkäävät ääni- tai videotiedoston tietoa, vaikka säästävät alkuperäisen lähdemateriaalin äänen ja kuvan kokemuksen. Tämän tehdäkseen prosessit seuraavat psykoakustisia ja psykovisuaalisia mallinnusperiaatteita.
Kodekit
Ääntä ja videota pakkaavat ja koodaavat ja tiedostomuodot luovat algoritmit tunnetaan "kodekkeina". Sana on tehty kahdesta yleisestä termistä: kompressoida ja dekompressoida. Koodausohjelmisto käyttää kodekkia "kompressoimaan" streamin sisällön verkon yli siirtämistä varten, ja sisältöä toistava ohjelma käyttää kodekkia "dekompressoimaan" sisällön toistoa varten.
Kodekki on matemaattista taikuutta ja streamauksen sydän ja sielu. Tästä syystä eri teknologioiden tuottajat taistelevat herruudesta. Jokaisella kodekilla on oma tapansa tehdä asioita, riippuen siitä minkä kehittäjä uskoo olevan paras. Monilla kodekeilla on myös lisensseihin liittyviä ongelmia.
Bittinopeus
Pakkaus on prosessi, jolla datan määrää vähennetään.
Useamman bittinopeuden koodaus antaa palvelimen ja soittimen neuvotella parhaan laadun streamille (korkeimman kaistanleveyden) joka tulee yksittäisestä staattisesta tiedostosta tai suoran lähetyksen streamistä. Niinpä soittimeen lähetetään käyttäjän verkkoyhteyden mahdollistaman parhaan mahdollisen laadun streamia. Useamman bittinopeuden koodaus luo vain yhden koodatun streamin.
Bittinopeuksien valitseminen vaatii useamman eri seikan huomioimista. Näihin seikkoihin sisältyy: kohdeyleisön verkkoyhteydet, toivottava videon kuvakoko, liikkeen määrä kuvissa, videon kontrastin taso, nauhoitetun äänen tyyppi (taustahäly, puhe, stereomusiikki), kameraliikkeen määrä, kameran laatu ja kameran linssi.
Siirto
Striimauspalvelimet
Helppo tapa havainnollistaa striimauspalvelimen toiminta on ajatella radioasemaa. Radioasemassa on kolme osaa - studio, lähetin ja yleisön omistamat vastaanottimet.
Yllä on yksinkertainen kaavio, joka osoittaa kuinka lähettävä radioasema toimii. Radiostudio on äänen lähde. Tässä tilassa on yleensä miksauspöytiä, cd-soittimia, minidisc-soittimia, vinyylisoittimia ja niin edelleen. Studiosta tuleva äänisignaali lähetetään lähettimeen. Tämä lähetetään studiosta lähettimeen kaapelia (jota kutsutaan joskus "maalinjaksi") tai mikroaaltolinkkiä pitkin. Lähetin lähettää äänen FM-modulaatiolla, jotta radiovastaanottimet voivat vastaanottaa sen ja toistaa sen.
Radio toimii näin, koska se pyrkii jakamaan studion äänen mahdollisimman monille ihmisille. Jos ajattelemme radiostudiota ilman lähetintä, asemalla olisi aika rajoittunut yleisö! Käytännössä vain studioon mahtuvat ihmiset voisivat kuunnella. Joten lähetin toimii jakelukanavana, joka antaa useampien ihmisten vastaanottaa radiovastaanottimillaan, ja näin mahdollinen yleisö on paljon suurempi.
Tämä on melko hyvä vertauskuva sille, miksi streamaus on olemassa ja miten se toimii. Jos ääntä soitetaan tietokoneella huoneessa niin yleisö ei tule olemaan suuri... Joten streamausta käytetään jakelemaan ääni usemmille ihmisille.
Esimerkki on ilmeinen... Tietokone korvaa radiostudion, streamauspalvelin korvaa lähettimen, ja kuuntelijat kytekytyvät tietokoneilla palvelimeen sen sijaan, että kytkeytyisivät radiovastaanottimilla lähetettyyn signaaliin. Tätä esimerkkiä voidaan jatkaa pidemmälle. Suuremman radiolähettimen käyttö on kuin suuremman kaistanleveyden hankkiminen streamauspalvelimelle - molemmat antavat useampien ihmisten vastaanottaa ääntä.