Реферат: Технологии передачи аудиоинформации через Интернет

Однако скорости передачи звуковых потоков в Интернет для большинства потенциальных слушателей все еще ограничены, и приходится идти на некоторые компромиссы. Усовершенствование алгоритмов кодирования позволило получить вполне удовлетворительное качество звука при умеренной скорости передачи. С учетом реального положения дел сложился ряд значений скоростей, применяемых для радиовещания через Интернет. Хотя новостные и тематические передачи неплохо звучат при скорости потока всего 8 Кбит/с, многие радиостанции используют скорость 16 Кбит/с. При такой скорости хорошо воспроизводится и музыка, а для стереофонической передачи музыкальные радиостанции используют скорость потока 20 Кбит/с. Качество воспроизведения такого сигнала уже можно признать отличным.

Форматы передачи звукоданных

Как уже стало понятно из вышеизложенного звук сегодня является действительно неотъемлемым элементом мультимедийных домашних страниц в Интернет. Современные звуковые технологии в Интернет ориентированы на решение самых разнообразных задач – от вещательной передачи звуковых фрагментов в реальном масштабе времени до традиционных систем с растянутой во времени загрузкой файлов и последующим их воспроизведением, причем применяются для этого самые различные форматы передачи звукоданных.

Сегодня в распоряжении пользователей целый ряд стандартных форматов звуковых файлов:

WAV (от waveform - форма сигнала), или просто wave-файлы. Это наиболее распространенный формат звукоданных в компьютерах на платформе IBM/Windows. (При наличии соответствующего программного обеспечения можно воспроизводить WAV-файлы на персональных компьютерах платформы Macintosh и других системах);

AU (Sparc-аудио) является одним из самых старых звуковых форматов для Интернет и средства его воспроизведения разработаны практически для всех компьютерных платформ;

AIFF (Audio Interchange Format) - формат обмена звуковой информацией, особенно распространенный на платформе Macintosh. Он широко применяется в мультимедиа- приложениях, но не является общепринятым в Web;

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - интерфейс электронных музыкальных инструментов. Данный формат представляет не оцифрованный звук, а ноты и другую информацию, с помощью которой можно затем синтезировать музыку. Формат MIDI имеет широкую поддержку и позволяет получить компактные файлы, но в Интернет полезен лишь для ограниченного класса приложений;

MPEG - (Moution Picture Enhancing Group) стандартизованное в ИСО (стандарты 11172-3 и 13818-3) семейство форматов различного уровня сложности с гибкими возможностями сжатия аудио- и видеоданных.

В то же время MPEG еще не настолько распространен, как многие привыкли считать, и разработка и стандартизация MPEG еще не завершена (сейчас готовится новый стандарт MPEG-4). И, несмотря на хорошее качество и высокую эффективность передачи, аппаратно-программные средства кодирования и декодирования MPEG пока не так уж распространены.

Звуковые файлы форматов AU и WAV воспроизводятся вспомогательными приложениями и интегрируемыми модулями, но собственная поддержка данных форматов в пользовательских программах-браузерах (навигаторах) по Интернет, наиболее распространенных сегодня - Netscape 3.0 и Internet Explorer 3.0 отсутствует. Качество воспроизведения формата WAV не настолько хорошее, как можно было бы ожидать от файлов такого размера. MIDI-файлы могут аппаратно воспроизводиться звуковыми картами персональных компьютеров (такими, например, как SoundBlaster) и по качеству напоминают мелодии, издаваемые простым электромузыкальным клавишным инструментом.

Если необходим звук профессионального качества при высоком уровне уплотнения, то единственным выбором является формат MPEG. Он дает приемлемые результаты и в тех случаях, когда очень хорошее качество необязательно, однако такой недостаток программного обеспечения для его воспроизведения, как реализация только в виде вспомогательных приложений, а не интегрируемых модулей или собственных средств браузеров, нередко заставляет отдавать предпочтение другим форматам.

Хотя в общем случае при загрузке и воспроизведении звуковых файлов через Интернет следует придерживаться стандартных форматов, один патентованный формат заслуживает особого упоминания. Это RapidTransit фирмы FastMan. В нем используется схема адаптивного уплотнения волнового сигнала. Например, 30-секундный музыкальный фрагмент "Hootie and the Blowfish" такого же качества, какое достигается воспроизведением записи с компакт-диска, в неуплотненном виде занимает объем 2,69 Мбайт, а после сжатия в формате RapidTransit - всего 90 Кбайт. Патентованные форматы предлагают то, чего не хватает многим "стандартным" форматам цифрового звука, а именно возможности организации непрерывного потока данных (т.е. передачи в реальном масштабе времени). Потоковые звукоданные не требуют дискового пространства и допускают произвольный доступ к любому месту звукового файла.

Между тем у поточных звукоданных есть несколько потенциальных недостатков.

Во-первых, чтобы в достаточной мере сжать звукоданные для поточновой передачи, приходится жертвовать качеством звукопередачи. Во-вторых, сами протоколы Интернет не приспособлены к непрерывному поточному обмену. Каждый, кому в течение какого-то времени приходилось работать с Интернет, без сомнения, сталкивался с периодически возникающими задержками.

RealAudio - звук "в реальном времени"

Впервые практическая передача звука через Интернет в непрерывном поточном режиме была реализована в разработках фирмы Progressive Networks. На ее узле RealAudio для пересылки непрерывных звукоданных вспомогательному приложению браузера, интегрируемому модулю Netscape (Shockwave Xtra) или элементу управления ActiveX используется специальный программный сервер. Благодаря наличию средств воспроизведения на всех основных компьютерных платформах RealAudio является сегодня наиболее распространенным форматом непрерывной передачи звукоданных в Интернет.

Формат передачи звукоданных RealAudio (*.ra) сегодня самый популярный в Интернет, его используют большинство крупных звуковых служб и звуковых серверов, в Интернет. В настоящее время, несмотря на значительную конкуренцию и архитектурные ограничения, формат RealAudio доминирует на рынке звуковых средств в Интернет.

"Бессерверные" методы звукопередачи в Интернет

Многие фирмы, которые хотели бы сделать доступной через Интернет звуковую информацию ограниченного объема, не могут позволить себе выделить для этого специальный сервер. К счастью, существует ряд решений, позволяющих использовать для этого уже имеющийся Web-сервер. Одним из наиболее рациональных вариантов реализации звуковой поддержки домашних страниц в Интернет является технология TrueSpeech компании DSPG.

Алгоритм кодирования звукоданных TrueSpeech создает достаточно компактные файлы, что позволяет передавать непрерывные звукоданные на линиях с пропускной способностью 14,4 Кбит/с, сохраняя при этом такое же качество, как RealAudio. При небольшой буферизации TrueSpeech способна передавать поток интегрируемому модулю или вспомогательному приложению, функционирующим в программной среде Macintosh или Windows.

Среди других популярных "бессерверных" аудиотехнологий можно упомянуть лишь формат ToolVox фирмы Voxware. Предлагая впечатляющий алгоритм работы, способный сжимать звуковые файлы с коэффициентом 53:1, ToolVox реализует непрерывную звукопередачу даже для пользователей Интернет, работающих на линиях с пропускной способностью 2400 бит/с. Однако такое чудо возможно лишь для низкокачественной передачи речи. Как сообщает фирма-разработчик в своей документации, Voxware не подходит для музыки и даже на речи иногда дает неудовлетворительные результаты.

На фоне отвлеченных споров о будущем Интернет, о протоколах и стандартах, призванных обеспечить внедрение новейших технологий, отрадно наблюдать, как одна из них – передача звукоданных – развивается практически. Причем в данном конкретном случае понятно назначение информации и известны ее потребители. Разработанные звуковые технологии масштабируемы, опираются на уже существующие стандарты и готовы к переносу в более скоростные сети, как только те станут реальностью. Тогда по сети будут передаваться звуковые потоки с качеством CD и без всяких перерывов.

Список литературы:

-      Новости мира компьютерных технологий №4 , 1999 г.

-      Network World №6, 1999 г

-      LAN Magazine (Russian Edition)

-      Системный Интегратор // Территориально-распределенные сети:
выбор технологии