quando il video va on line

Streaming, codifica, protocolli e reti

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Quando il video va on line, una tesi di laurea

Cosa accade quando un video, un file audio-video multimediale, va on line? E cosa avviene quando già è on line e dal nostro PC vogliamo guardarlo? E come è possibile interagire con un video pubblicato su qualunque sito esattamente come con il lettore dvd di casa? E quali sono gli ostacoli che la rete pone alla multimedialità e quali i servizi per agevolarla? In questo lavoro cercheremo di rispondere a queste domande.

Partiamo dalla constatazione che i file multimediali popolano oramai naturalmente Internet e caratterizzano la nostra esperienza di multimedialità quotidiana. È sempre più difficile incontrare siti che non siano corredati di file audio-video, sia per integrare ed amplificare la propria comunicazione, sia anche solo come corredo estetico o pubblicità.

Il lavoro si snoda attraverso un'introduzione, che presenta i temi principali che saranno affrontati, una breve storia del video on line, per tracciarne le particolarità e i ritardi nello sviluppo rispetto alle altre applicazioni Internet, uno studio sulle strutture e modalità di trasmissione di qualunque file in Internet, ma anche e soprattutto delle caratteristiche che la rete ha sviluppato per quelli multimediali. Seguirà un'analisi della codifica, attraverso la presentazione dei principali formati di file, codec e player multimediali e poi uno studio specifico di quei protocolli e di quelle reti di distribuzioni dei contenuti che permettono la migliore fruizione dei contenuti audio-video in rete.

Concluderemo approdando a una snella presentazione di HTML5, l’evoluzione di HTML 4.01, e le novità che presenta per il video on line: uno sguardo sul futuro realizzando, con la nuova versione del linguaggio di markup, una pagina web rigorosamente con video incorporato (embedded).

Introduzione

Un excursus sui principali argomenti che saranno poi sviluppati in questo lavoro partendo dalla nostra esperienza quotidiana di multimedialità in Internet. Dalla spiegazione di cosa si intenda per streaming, della sua importanza nella trasmissione dei file audio-video, alle differenze con il download. Inoltre, oltre ad accennare ai vari strumenti che rendono possibile lo streaming, una sorta di ferri del mestiere (dai codec ai formati dei file, ai player), viene sottolineata la peculiarità e i servizi particolari che la trasmissione di file multimediali richiede alla rete e che i protocolli sono in grado di offrire.

Video on line. Una storia in breve

La rete non è nata per trasmettere video in streaming. Il web, ma già anche i computer degli anni Novanta, non erano predisposti per trasmettere in remoto video on line. E’ uno sviluppo esplosivo che ha caratterizzato il nuovo millennio. Vedremo come, con lo sviluppo e l’affermazione della banda larga, delle video clip, dei siti di video-sharing come YouTube, il video è diventato protagonista della comunicazione on line.

Streaming. Struttura e modalità di trasmissione

Le applicazioni multimediali hanno caratteristiche peculiari e richiedono servizi particolari alla rete, ma anche strutture di trasmissione comuni a qualsiasi file di dati trasmesso. Partendo dalle componenti in comune descriveremo la struttura di trasmissione dei dati in streaming, andando a verificare come avviene la com­mutazione di pacchetto, base di qualunque trasmissione in Internet, di come i protocolli stabiliscano le modalità dello scambio dei file, multimediali e non, sia dai normali server web sia dai server di streaming. Parleremo della caratteristica interazione client-server-player per la riproduzione delle video clip, fino ad arrivare alla tassonomia delle applicazioni in streaming: live (dal vivo), on demand (in differita) e in real time (come nella telefonia in internet). Il capitolo si conclude con le modalità di trasmissione dei file in streaming che può avvenire in unicast (direttamente dal server di streaming per un unico collegamento on demand), in broadcast (in contemporanea per tutti i client collegati al server di streaming) e in multicast (in contemporanea a più network collegati al server di streaming) con approfondimento dei protocolli specifici e dell’attività di inoltro, copia ed instradamento dei router.

Codifica. I ferri del mestiere. Formati di file, codec, player

La codifica o la compressione, insieme ai codec e i player, è uno dei pilastri su cui si basa un sistema di trasmissione in streaming. La riduzione delle dimensioni dei file, passaggio fondamentale per il trasferimento in rete, la qualificante interazione mediante il player, caratterizzano uno streaming. I protocolli stabiliscono le modalità degli scambi, i formati dei file standardizzano la modalità in cui i dati vengono assemblati (rendendoli riconoscibili al player), i codec si occupano di codificare, decodificare e riassemblare il file una volta a destinazione. Formati di file multimediali, codec, player, proprietari oppure open source, di sicuro sono tanti e differiscono uno dall’altro.

Procolli e reti per la multimedialità

I protocolli che vengono utilizzati in maniera diffusa per il trasporto e la fruizione in rete sono al servizio delle caratteristiche peculiari dei file multimediali.  Protocolli di seconda, se non di terza generazione per Internet nati per gestire la gran quantità di file multimediali che popolano la rete. Protocolli nati dopo la metà degli anni Novanta che, contribuendo a superare gli ostacoli alla multimedialità in Internet, hanno permesso agli utenti di interagire con i file multimediali trasmessi.
Lo studio parte dai ritardi accumulati dai filemultimediali, dovuti alla struttura della rete, e dall'analisi dei protocolli principali dei livelli Trasporto (TCP, Transport Control Protocol e UDP, User Datagram Protocol) e Rete (IP, Internet Protocol). L'analisi continua con la descrizione delle caratteristiche dei protocolli che caratterizzano la trasmissione in real time, in riproduzione continua, come RTSP (Real Time Streaming Protocol) che, come un telecomando, permette all’utente di interagire con il file audio-video come con il lettore DVD di casa riproducendo il file, riavvolgendolo, mandandolo in avanti e così via. ma anche con i protocolli di frazionamento, monitoraggio e controllo come RTP (Real Time Transport Protocol) e RTCP (Real Time Transport Control Protocol) concepiti per superare le difficoltà nella trasmissione dei file multimediali. Lo studio si chiude con l'analisi delle CDN (Content Distribution Network), le reti per la distribuzione dei contenuti multumediali.

HTML5. Un possibile futuro per il video on line

HTML5 rappresenta l’evoluzione di HTML 4.01, il linguaggio di markup con cui sono costruite le pagine web. Tra le novità di HTML5 c’è l’introduzione dell’elemento <video> che permette di inserire un video in una pagina web con un codice semplificato che richiama quello d’inserimento di un’immagine in HTML 4.01.Siamo convinti che, mentre quanto descritto nei capitoli precedenti fotografa lo stato attuale del video on line, HTML5 rappresenti il futuro, dove le modalità per pubblicare un video siano basate su open standard accessibili a tutti e a cui tutti possano contribuire lavorandoci.
La presentazione, agile, dell'ultima versione dell'HyperText Markup Language, sarà completata dalla realizzazione di una pagina web in HTML5 con un file video incorporato (embedded) senza l'ausilio di plug in.

Un glossario

Cos’è un router? E un protocol stack? E uno jitter di pacchetto? Mpeg-4 e Flv cosa significano? La spiegazione dei termini più utilizzati in questo lavoro, legati o meno alla multimedialità.

In conclusione

È possibile trarre delle conclusioni per un argomento che è in continua evoluzione? Non abbiamo la presunzione di avere verità assolute, ma ci proviamo.

Bibliografia