Serwery strumieniujące wideo

Transkrypt

1 Serwerystrumieniującewideo MikołajLeszczuk,MarekBałda 1. Wstęp Tworzenie systemów komunikacji multimedialnej (1), w tym cyfrowych bibliotek wideo, do których dostęp odbywa się przy użyciu sieci telekomunikacyjnej, wymaga wdrożenia mechanizmów strumieniowania sekwencji wizyjnych. Strumieniowaniem nazywamy synchronicznyprzekazobrazuzserwerawizjidoklientaprzyużyciusiecitelekomunikacyjnej.w niniejszym ćwiczeniu, testowane będą procesy strumieniowania z serwerów strumieniujących wideo(nazywanychteżserweramiwizji,ang.videoserver). 2. Celćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z technikami strumieniowania sekwencji wizyjnych z serwerów do komputerów klienckich. W tym celu zostaną użyte programowe rozwiązania serwerówwizji.wdalszejczęścićwiczeniazostanąprzeprowadzonepróbywydajnościserwerów wizji.celemćwiczeniajestteżzapoznaniesięztechnikamistrumieniowaniasekwencjiwizyjnych zserwerówdokomputerówklienckichzużyciemserwerapośredniczącego(ang. proxy).wtym celuzostanieużyteprogramowerozwiązanieserwerapośredniczącego. 3. Przedrozpoczęciemćwiczenia Przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczenia konieczne jest posiadanie wiedzy dotyczącej podstawstrumieniowaniaorazprzygotowaniestanowiskalaboratoryjnego. a. Wiedza Przedprzystąpieniemdozajęć,studentpowinien: wiedzieć,dlaczegostosowanesąserwerystrumieniujące, wiedzieć,dlaczegostosowanesąserwerypośredniczące, posiadać ogólne informacje o serwerach strumieniujących, które będą używane w ćwiczeniu, posiadać ogólne informacje o serwerach pośredniczących, które będą używane w ćwiczeniu, znać podstawowe protokoły, które mogą służyć przesyłania strumieni multimedialnych (IP(2),TCP(3),UDP(4),RTP(5))isterowaniastrumieniamimultimedialnymi(RTSP)(6), zapoznaćsięzcałąinstrukcją.

2 a. Oprogramowanie W zależności od laboratorium, w którym odbywają się zajęcia, odpowiednie oprogramowanie (odbierające i wyświetlające strumienie multimedialne) może być, lub może nie być zainstalowane na komputerze. W tym ostatnim przypadku nic nie stoi na przeszkodzie, by instalacjęoprogramowania(składającegosiętylkozkilkuaplikacji)przeprowadzićsamodzielnie. i. Sprawdzeniezainstalowanegooprogramowania Proszę uruchomić komputer tak, aby pracował pod kontrolą systemu operacyjnego wymaganego do uruchomienia danego pakietu oprogramowania. Po uruchomieniu systemu operacyjnegoproszęspróbowaćuruchomićdaneoprogramowaniewsposóbpodanywtab.2 (serwery pośredniczące) i/lub Tab. 3 (odtwarzacze). Jeśli próba się powiedzie, oznacza to, że najprawdopodobniej konieczne programy zostały już zainstalowane. Jeśli jednej lub więcej pozycjibrakuje,koniecznejestichzainstalowaniewedługinstrukcjiponiżej. i. Instalacjaoprogramowania Poniżej znajdują się instrukcje instalacji wybranych programów odtwarzających. Jeżeli którykolwiek z programów jest już zainstalowany na komputerze, nie potrzeba go zapewne instalowaćponownie. 1. RealPlayer AbyzainstalowaćprogramRealPlayer,należy: pobrać jego program instalacyjny z serwera zapisując w folderze na dysku lokalnym komputera(zapamiętując miejsce gdzie program został zapisany); aby pobrać program należywybraćgozlisty,któraznajdujesiępodadresem: (12) klikając na pulpicie na My Computer ( Mój komputer ), a następnie na ikonki poszczególnych folderów na ścieżce do folderu gdzie został zapisany program instalacyjny,otworzyćtenfolder, klikającdwukrotnienaikonieprogramuinstalacyjnego,uruchomićprograminstalacyjny, wpierwszymokienkuwybrać Accept, w drugim okienku zaznaczyć prędkość łącza dostępowego Office LAN (10 Mbps and above) ikliknąćna Next, wewszystkichkolejnychokienkach,klikaćpoprostu Next, wostatnimokienkukliknąć Finish, okienko SelectyourRealPlayersetup możnapoprostuzamknąćklikającnakrzyżykw prawymgórnymrogu. ProgramRealPlayerjestjużzainstalowany!

3 1. QuickTimePlayer AbyzainstalowaćprogramQuickTimePlayer,należy: pobrać jego program instalacyjny z serwera zapisując w folderze na dysku lokalnym komputera(zapamiętując miejsce gdzie program został zapisany); aby pobrać program należy wybrać go z listy, która znajduje się pod adresem: (13) klikając na pulpicie na My Computer ( Mój komputer ), a następnie na ikonki poszczególnych folderów na ścieżce do folderu gdzie został zapisany program instalacyjny,otworzyćtenfolder, klikającdwukrotnienaikonieprogramuinstalacyjnego,uruchomićprograminstalacyjny, wewszystkichokienkach,klikaćpoprostu Next lub Agree, wostatnichokienkachkliknąć Finish i Close. ProgramQuickTimePlayerjestjużzainstalowany! 1. VideoLAN VLCmediaplayer AbyzainstalowaćprogramVLCmediaplayer,należy: pobrać jego program instalacyjny z serwera zapisując w folderze na dysku lokalnym komputera(zapamiętując miejsce gdzie program został zapisany); aby pobrać program należywybraćgozlisty,któraznajdujesiępodadresem: (15) klikając na pulpicie na My Computer ( Mój komputer ), a następnie na ikonki poszczególnych folderów na ścieżce do folderu gdzie został zapisany program instalacyjny,otworzyćtenfolder, klikającdwukrotnienaikonieprogramuinstalacyjnego,uruchomićprograminstalacyjny, wewszystkichokienkach,klikaćpoprostu Next lub Agree, wostatnichokienkachkliknąć Finish i Close. ProgramVLCmediaplayerjestjużzainstalowany! 4. Wykonaniećwiczenia Poniżej przedstawiono sposób wykonania ćwiczenia. Ćwiczenie składa się z kilku etapów. Ćwiczenie należy wykonać dla wszystkich dostępnych serwerów strumieniujących(w instrukcji wpisanowformietabelarycznej Tab.1 danepozwalającenakorzystaniezserwerów).

4 a. Strumieniowanietreścizużyciem VideoLANClient VLC Rysunek1.GlobalnerozwiązaniaVideoLAN napodstawie(15) VideoLANCilentjestoprogramowaniemstworzonymprzezstudentów ÉcoleCentraleParisi rozpowszechnianymnalicencjignu(generalpubliclicense)obecnieprzezponad20 developerównacałymświecie. VideoLANjestkompletnymrozwiązaniemsoftware owymdo strumieniowaniavideo.vlcmożebyćużywanyjakoserwerdostrumieniowaniaplikówmpeg 1, MPEG 2,MPEG 4,materiałówDVDczylivevideo(obrazzkameryinternetowej)dosieciunicast lubmulticast,jakrównieżmożesłużyćjakoodbiornik,dekoderiodtwarzaczstrumienimpeg podróżnymisystemamioperacyjnymi. Przed przestąpieniem do wykonania ćwiczenia należy ustalić adresy sieciowe maszyn,naktórychbędziemyprzeprowadzalićwiczenie. Rysunek2.WidokOdtwarzaczaVLCwersja0.9.4

5 4.1.1.Konfiguracjauproszczona(pojedynczystrumień) Program VLC można użyć jako serwer strumieniujący. Pojedynczy strumień można wysłać korzystając z GUI, oraz z zaawansowanych opcji podczas wybierania pliku źródłowego. Do przeprowadzeniaćwiczeniapotrzebnebędądwakomputery.najednymuruchomimyvlcjako serwerstrumieniującynadrugimvlcpracowaćbędziejakoklient.dodatkowopotrzebnabędzie treść multimedialna. Przykładowe treści znajdują się pod adresem: Należy jedną z nich pobrać na komputerwysyłającystrumieńmultimedialnylubwskazaćmiejscesieciowe. UWAGA! Dłuższe sekwencje wizyjne (gdyby okazały się potrzebne), można stosunkowo szybkopobraćzestrony: Postronieserwera(komputerwysyłającystrumień): ZmenuMedianależywybraćOtwórzplik..(Ctrl+O).,następniewskazaćplikźródłowy(Rysunek 3,dobrzejestrozpocząćnaprzykładodplikuMPEG 1).

6 Rysunek3.Oknodialogowe Wybórplikuźródłowego Treścivideomożnaściągnąćbezpośrednionadysklubwskazaćmiejscewsieciużywajączakładki Sieć. Z menu rozwijalnego przycisku Odtwarzaj wybieramy Strumień (Alt+S) i przechodzimydooknaustawienia Następnienależyustawićparametrytransmisji(Rysunek 4). W sekcji Wyjścia zaznaczyć protokół RTP, podać adres maszyny docelowej, do której wysyłamy nasz strumień. Wybrać metodę inkapsulacji (proponuję pozostawić domyślną, ewentualniepóźniejzachęcamdopoeksperymentowania),podobniezsekcjątranskodowania. W tym momencie mamy przygotowany odtwarzacz do wysyłania strumienia multimedialnego podzadanyadres.

7 Rysunek4.Oknodialogowe ustawienieparametrówtransmisji Postronieklienta(maszynyprzyjmującejstrumień): Zmenu Plikwybieramy Otwórzsieć (Ctrl+N)

8 Rysunek5.Oknodialogowewyboruźródła Wybieramy protokół, po którym została wysłana treść multimedialna w tym przypadku RTP, podajemyadresmaszynydocelowej,doktórejwysyłamynaszstrumień. Zatwierdzamywybóri jeżeli wszystko zostało poprawnie wykonane powinniśmy zobaczyć odtwarzany strumień multimedialny. UWAGA: Jeżeli wystąpią jakiekolwiek problemy z przesyłaniem strumienia należy zwrócić uwagęnazaporęogniowąwsystemiewindows,orazewentualnienanumeryportów(muszą byćidentyczne!) Konfiguracjazaawansowana(wielestrumieni) Program VLC można również użyć jako serwer do strumienia wielu strumieni jednocześnie. W tymcelunależyskorzystaćzesterowaniavlm.

9 PostronieVLCpracującegojakoserwer ZmenuNarzędziawybieramy KonfiguracjaVLM (Ctrl+W).Tutajmamymożliwośćustalenia parametrówtransmisjikilkustrumieni. Rysunek6.Oknodialogowe SterowanieVLM Wtymceluwsekcji MediaManagerEdition wpisujemynazwętransmisji(doidentyfikacji np.: channel1), wybieramy materiał wejściowy plik z sekwencją wizyjną (z dysku lub DVD), wybieramy format wyjścia (podobnie jak w przypadku strumieniowania pojedynczego strumienia).tutajzewzględunato,żechcemywykorzystaćdoćwiczeniatylkodwakomputery, możemy dla każdego strumienia wyznaczyć inny port np. 1230, 1231, 1232 itd. Dodatkowo możemy zaznaczyć opcję Odtwarzanie lokalne do monitorowania przesyłu strumienia. Ewentualniezaznaczamyopcjedodatkowetj. Powtórka izatwierdzamy Dodaj (Rysunek6.). W ten sposób tworzymy plik konfiguracyjny wielu strumieni, który możemy zapisać w postaci plikudopóźniejszegoodtworzenia.

10 Postronieklienta(maszynyprzyjmującejstrumienie): Z menu Plik wybieramy Otwórz sieć (Ctrl+N). Zaznaczamy protokół, po którym została wysłana treść multimedialna w tym przypadku UDP/RTP a następnie wybieramy port, na którym oczekujemy na strumień. Zatwierdzamy wybór i jeżeli wszystko zostało poprawnie wykonane powinniśmy zobaczyć odtwarzany strumień multimedialny. W ten sposób postępujemypootwarciukilkuodtwarzaczyzwracającuwagęnanumerportu. Poprawidłowym wykonaniu ćwiczenia powinniśmy uzyskać na ekranie monitora kilka odtwarzaczy, z których każdypowinienodtwarzaćinnątreść. a. Strumieniowanietreścizserwerastrumieniującego OprogramowanieserwerawizjizostałozainstalowanenakomputerzepodanymwTab.1,serwer nasłuchujezgłoszeńzużyciemrtspnaodpowiednimporcie(standardowoużywasięportu554, aletenwymagaprawadministratora).większośćparametrówserwerówstrumieniującychjest już skonfigurowana, można raczej bardziej popatrzeć jak to zostało zrobione. Nie ma bezpośredniego dostępu do plików konfiguracyjnych, ale serwery oferują interfejs dostępny przezprzeglądarkęwww,doktóregohasłozostałoudostępnionestudentom.uwaga!serwery strumieniującesąwłączanenażądanieprzezprowadzącego. Proszę zapoznać się z konfiguracją serwera wizji korzystając z konsoli administracyjnej WWW (linki do instrukcji serwerów znajdują się na końcu instrukcji). Adres WWW na jaki proszę skierować przeglądarkę internetową, aby przejść na stronę konsoli administracyjnej (a także nazwęużytkownika/hasło)podanowtab.1.posiadającinformacjeokonfiguracjiserwerawizji, korzystając z szablonu URL, jaki należy wpisywać do odtwarzacza multimedialnego, proszę dokonaćpołączenia(wwiększościprzypadków:file/open) znimprzyużyciuoprogramowania odtwarzaczymultimedialnych(daneodtwarzaczypodanowtab.3)celemodtworzeniaplikówi obserwacji stanu serwera wizji. Jeśli występują problemy połączeniem z serwerem, proszę sprawdzić,czywustawieniachodtwarzaczaniezostałustawionyjakiśserwerpośredniczący.w takim przypadku proszę go wyłączyć. Szablon wywołania URL dla protokołu RTSP to: rtsp://serwer.domena:port/sciezka/plik.rozszerzenie. Jeśliplikinieznajdująsięwpod folderach, to ścieżka może zostać pominięta. Proszę zauważyć, że istotne jest podanie na początku wywołanianazwyprotokołu dziękitemuodtwarzaczbędzie wiedział,żemaodtwarzaćplikiz użyciemrtsp (anieprzykładowo:http). Nazwy konkretnych sekwencji wizyjnych można poznać przy pomocy serwera HTTP. Adres, na któryskierowaćprzeglądarkęinternetowąpodanowtab.1.proszęzwrócićuwagęnafakt,żew odróżnieniu od klientów HTTP (przeglądarek internetowych), klienci RTSP (odtwarzacze strumieniowe) w obecnych w laboratorium wersjach i konfiguracji nie są w stanie przeglądać

11 zawartości katalogów, ani otwierać domyślnego pliku (tak jak index.html dla HTTP). Należy więc zawsze podawać ścieżkę do konkretnego pliku, według wspomnianego szablonu. W przeciwnymraziemożemyoczekiwaćwyświetleniasiękomunikatuobłędzie(naprzykładtypu:,,ageneralerrorhasoccurred ). Proszęsprawdzić,któreformatyplikówobsługiwanesąprzezdanyserweriprzezposzczególne odtwarzacze. W przypadku problemów, warto rozpoczynać strumieniowanie od odtwarzaczy, serwerów i formatów plików rodzimych dla danego systemu strumieniowania. Proszę pamiętać, że niektóre odtwarzacze mogą mieć problemy z odtwarzaniem strumieniowo niektórychplików. a. Monitorowaniestanuserwerastrumieniującego Należy uruchomić konsolę administracyjną WWW. UWAGA! Proszę nie zmieniać ustawień portów serwera) i wybrać opcję monitorowania serwera wizji. W szczególności, w związku z tym, że na serwerze strumieniującym jest już uruchomiony serwer WWW na porcie 80, dodatkowo nie włączać opcji strumieniowania na porcie 80 w konsoli serwera wizji, gdyż spowoduje kolizję z już pracującym serwerem WWW. Proszę mieć też na uwadze, że niestety zainstalowane serwery czasem nie działają stabilnie; sporadycznie zdarzają się przypadki blokowania i restartowania się serwera. Jeśli szczęśliwie udało się zalogować do serwera, proszę połączyć się wielokrotnie dostępnymi odtwarzaczami, wybierając plik o formacie obsługiwanymprzezdanyodtwarzacz.uwaga!niektóreodtwarzaczeniedadząsięuruchomić kilkukrotnie na jednym komputerze! Proszę uruchamiać kolejne instancje odtwarzacza i obserwowaćstopieńobciążaniazasobówserwerawizji. Jeżelizdarzysię,żewokienkumonitoraserweraniemażadnegoobrazu(zamiastniegopojawia się tylko krzyżyk), to oznacza, że przeglądarka nie obsługuje języka Java. Proszę zmienić przeglądarkęi/lubdoinstalowaćmaszynęwirtualnąjavy. a. Strumieniowanietreściprzezserwerpośredniczący KolejnymkrokiemjestpodjęciepróbstrumieniowaniatreściprzyużyciuprotokołuRTSPprzez serwerypośredniczące.wtymcelunależyuruchomićtakiserwer.danepotrzebnedo uruchomieniaserwerapośredniczącegopodanowtab.2. UWAGA! Jeżeli w trakcie uruchamiania serwera pośredniczącego pojawia się komunikat, że port, na którym serwer pośredniczący ma działać, jest zajęty/niedostępny, to z dużym prawdopodobieństwem port został zajęty przez inną uruchomioną już wcześniej instancję serwerapośredniczącego,lubkorzystasięzportu<1024niemającdotegouprawnień. W ustawieniach programów odtwarzających, należy ustawić opcje przesyłania sekwencji wizyjnych RTSP, tak, aby odtwarzacze korzystały z uruchomionego serwera pośredniczącego. Następnie należy dokonać prób strumieniowania treści, kolejno dla wszystkich dostępnych

12 serwerów wizji, przy użyciu protokołu RTSP. W trakcie strumieniowania, należy monitorować pracęiobciążenieserwerówwizjiorazuruchomionegoserwerapośredniczącego. Czynności powtórzyć dla wszystkich dostępnych serwerów strumieniujących, serwerów pośredniczących i odtwarzaczy. W praktyce, niektóre kombinacje mogą sprawiać problemy, należy jednak wykluczyć błędy spowodowane brakiem obsługi danego formatu/kodeka przez komponenty systemu strumieniującego, czyli w przypadku niepowodzenia transmisji, spróbować jeszcze wybrać inną sekwencję wizyjną. Najlepiej sprawdzają się kombinacje, gdzie serwer strumieniujący, format pliku, serwer pośredniczący i odtwarzacz pochodzą z tego samegosystemustrumieniującego. 5. Dane Tab.1Daneserwerówstrumieniujących Serwer HelixDNAServerPlus strumieniujący DarwinStreamingServer VideoLAN École Centrale Producent RealNetworks,Freesoftwarecommunity Apple Paris,Free software community DostępRTSP rtsp://eit.agh.edu.pl:1554/ Brak PortRTSP Doustalenia samodzielnie Konsola WWW User student student Pass student student Dostępnepliki Bibliografia (7) (9) (15) Tab.2Daneserwerówpośredniczących Serwerpośredniczący DarwinStreamingProxy CCProxy Producent Apple YoungZSoft Miejsceinstalacji Brak Desktopwlabie Systemoperacyjny Brak Windows Wywołanie Brak Start/Programy/... Bibliografia (8) (11) Tab.3Daneodtwarzaczy Odtwarzacz RealPlayer QuickTimePlayer MPlayer Producent RealNetworks Apple Free software ViedoLANMedia Player Freesoftware community WindowsMedia Player Microsoft

13 Miejsce instalacji System operacyjny Desktopwlabie Windows Desktopwlabie Windows Wywołanie Start/Programy/... Start/Programy/... community Desktopw Desktopwlabie labie Linux, Linux,Windows Windows mplayer(dla Windows Start/Programy/... potrzebna ścieżka) Desktopwlabie Windows Start/Programy/... Bibliografia (12) (13) (14) (15) 6. Sprawozdanie W sprawozdaniu (o ile jest wymagane: domyślnie sprawozdania są wymagane, Prowadzący możejednakzadecydowaćinaczej)należyuwzględnićistotnewnioskiispostrzeżeniapoczynione nazajęciach. 7. Bibliografia 1.Hulicki,Zbigniew.Systemykomunikacjimultimedialnej.Kraków:braknazwiska.Wykład. 2.RealNetworksInc. Helix ServerHomePage.[Online] 3.AppleComputerInc.DarwinStreamingServerAdministrator'sGuide. 4.YoungZSoft.CCProxy ProxyServerSoftwareforWindows.[Online] 5.Postel,J. InternetProtocol.InternetEngineeringTaskForce.1981.str.45,RFC.Anupdated specificationofip.replacesrfc UserDatagramProtocol.InternetEngineeringTaskForce.1980.RFC.Thespecificationof theudp.. 7..TransmissionControlProtocol.InternetEngineeringTaskForce.1981.str.85,RFC.The specificationoftcp.replacesrfcs761and TheMPlayerProject.MPlayer TheMoviePlayer.[Online] 9.Apple.OpenSource Server StreamingServer.[Online] 10.Schulzrinne,Henning,iinni. RTP:ATransportProtocolforReal TimeApplications.Internet EngineeringTaskForce.2003.str.104,RFC.ThismemorandumdescribesRTP,thereal time transportprotocol..

14 11.Schulzrinne,Henning,Rao,AshaiLanphier,R. RealTimeStreamingProtocol(RTSP). InternetEngineeringTaskForce.1998.str.92,RFC.TheRealTimeStreamingProtocol. 12.AppleComputerInc.Apple PublicSource DarwinStreamingServer.[Online] 13.AppleInc.Apple Quicktime QuicktimePlayer.Apple.[Online]23Luty2008.[Zacytowano: 23Luty2008.] 14.RealNetworks,Inc.NewRealPlayer [Zacytowano:23Luty2008.] 15.TheVideoLANProject.VideoLANMediaPlayer.[Online] 16. KazimierzCHOROŚ - STRUMIENIOWANIE PLIKÓWWIDEOWSYSTEMACHNAUCZANIANA ODLEGŁOŚĆ Referat 8. DarwinStreamingServer(częśćniewykonywana) 1. \itemkolejnymkrokiemjestsymulowanieobciążeniaserwerawizji.wtymcelunależy użyćoprogramowania\textbf{streamingloadtool}zainstalowanegonaserwerzesunum (zalogujsięprzez\textbf{ssh},programwścieżce,przykładoweplikikonfiguracyjnew \texttt{/etc/streaming} naichpodstawiestwórzwłasnyipodajgopoargumencie \texttt{ f},zwróćuwagęnapisownięnazwypolecenia).równocześniezsymulowaniem obciążeniaserwerawizji,należymonitorowaćjegostanprzyużyciukonsoli administracyjnej.program\textbf{streamingloadtool}możnauruchomićtakżena dowolnejlokalnejmaszynie program\textbf{streamingloadtool}znajdujesięw archiwumoprogramowania\textbf{darwinstreamingserver}.jeślimaszbezpłatne kontonaserwerzeappleznajdźipobierznajświeższąwersja(takżedlainnychsystemów operacyjnych)nastronie\textbf{,,apple PublicSource DarwinStreamingServer''}: 2. \url{ 3. Następnienależyzalogowaćsięnakontostudentzhasłemstudent. 4. Pozalogowaniu,należyodnaleźć\textbf{znajdującesięnakoncieużytkownika}pliki jednegozserwerów\textit{proxy},zapoznaćsięzdokumentacją,anastępnieuruchomić danyserwer\textit{proxy}wtrybieumożliwiającymmonitoringjegopracy.dlaserwera uruchamianegowsystemielinus,wtymceluproszęwypróbowaćopcje:\texttt{ s}i \texttt{ d},wrazieproblemów,uruchomieniezopcją\texttt{ h}wyświetlakrótkie podsumowaniewszystkichdostępnychopcji.