Multimedia Streaming. Memoria del proyecto Streaming Multimedia (audio) Departamento de desarrollo de software. Lexon S.A.

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Gregorio Villanueva Piñeiro
hace 8 años
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1 Multimedia Streaming Memoria del proyecto Streaming Multimedia (audio). Lexon S.A.

2 Memoria del proyecto de Streaming de audio Introducción El proyecto desarrolla un sistema de transmisión unidireccional de audio, a través de una red informática de área local, o a través de internet, mediante una línea ADSL. La calidad de sonido a transmitir, y el número máximo de clientes receptores, dependerá evidentemente, del ancho de banda del canal de transmisión. Podemos esquematizar el sistema mediante el siguiente dibujo. El servidor de video será el encargado de capturar la señal de audio, consistirá en un equipo tipo PC con tarjetas de adquisición de audio para la conversión a digital. Una vez los datos son digitalizados el sistema es capaz de enviar los datos, a través de una red de área local, o por internet (ADSL), a cualquier otro PC (cliente de audio). El cliente de audio, puede ser el reproductor de audio de Windows (Windows media Player), o el cliente de audio específico de Lexon. Objetivos Los objetivos son los ya mencionados, mínimos indispensables, o sea: existe un equipo que llamamos servidor de audio. Sus tareas consisten en: Adquisición de audio para su digitalización. Una vez digitalizados los datos se comprimen de forma que cada emisora de streaming de audio use el mínimo ancho de banda de la red. El ordenador servidor debe de manejar varias estaciones de streaming paralelamente. Deberá por lo tanto disponer de un sistema para configurar cada emisora con parámetros como canal de audio, puerto TCP. Configuración del nombre de la emisora. El sistema debe ser flexible respecto a la calidad de audio. De esta forma el usuario podrá enviar, siempre que así sea requerido, audio de alta calidad, o en caso contrario de baja calidad, utilizando menos ancho de banda. 2

Podemos esquematizar el sistema mediante el siguiente dibujo.

3 Implementación La principal faceta de la implementación radica en la elección de un sistema de adquisición de audio flexible. Dado que vamos a usar Windows la mejor opción de cara a la flexibilidad es el uso de la tecnología Direct X. De esta forma, podemos dotar al equipo servidor de audio de cualquier tarjeta que sea compatible con Direct X, como puede ser, una Sound Blaster, Terratec, Digigram, etc. Esquema de un sistema de adquisición, compresión y transmisión de audio. En la figura podemos ver los módulos que componen una emisora de streaming de audio. Cada ordenador servidor puede disponer de tantas emisoras como sea necesario siempre y cuando el hardware del sistema sea suficiente para implementar este número de emisoras. Ventana de Fuentes de audio En esta ventana se muestran todas los canales de audio que pueden ser usados como fuente de audio para una emisora de streaming. En la lista de fuentes de audio sólo hay los canales que sean compatibles con la tecnología Direct X. Si una tarjeta / canal no aparece en esta lista sólo puede ser por dos motivos: la instalación no es correcta, o el driver de la tarjeta no es compatible con Direct X. Para añadir canales de audio a una emisora de streaming basta con seleccionarlo y arrastrarlo sobre la emisora, en el panel de control. Un canal puede estar asignado a más de una emisora siempre y cuando ambas emisoras no estén en marcha simultáneamente. Para configurar el canal de audio también podemos hacer doble clic sobre el canal en la lista de audio o sobre el canal audio en el panel de control. Esta configuración se realiza a través de un diálogo Standard de Direct X que tiene una apariencia como esta. 3

De esta forma, podemos dotar al equipo servidor de audio de cualquier tarjeta que sea compatible con Direct X, como puede ser, una Sound Blaster, Terratec, Digigram, etc.

4 En ella podemos configurar todos los parámetros típicos de una canal de audio. Prestaciones del sistema Respecto al sistema de streaming de audio, las prestaciones depende directamente del ancho de banda utilizado para la transmisión de audio. Dependiendo del canal de transmisión utilizado, se puede aumentar la calidad de sonido a transmitir, y el número de clientes que pueden conectarse al servidor. Por parte del servidor, las características de audio que se pueden transmitir, son las siguientes: Modo Bitrate 1 Stereo 256 kbps 2 Stereo 128 kbps 3 Stereo 96 kbps 4 Stereo 28 kbps En la lista anterior, se ha ordenado las características de audio de mayor a menor calidad. Como es lógico, se observa que es necesario un bitrate mayor, para obtener un sonido de más calidad. A mayor calidad de sonido a transmitir, necesitamos un ancho de banda de transmisión mayor. 4

Dependiendo del canal de transmisión utilizado, se puede aumentar la calidad de sonido a transmitir, y el número de clientes que pueden conectarse al servidor.

5 Modo de transmisión, red de área local o LAN Habitualmente, en una red de área local, la velocidad de transmisión es de 100 Mbps. En una red de área local, el servidor puede transmitir el sonido, en cualquier tipo de calidad, o bitrate. Para el cálculo del número de clientes máximo que pueden conectarse en este tipo de medio de transmisión, a la mayor calidad de sonido, debemos realizar esta sencilla función matemática: Velocidad de transmisión del medio bitrate 100Mbps = 390 Clientes 256 kbps NOTA: Este cálculo es solo teórico, y empíricamente este número de clientes baja, dependiendo de la utilización de la red LAN. La velocidad de transmisión de la red LAN, baja según su utilización y el número de colisiones que se producen en ella. 5

Para el cálculo del número de clientes máximo que pueden conectarse en este tipo de medio de transmisión, a la mayor calidad de sonido, debemos realizar esta sencilla función matemática: Velocidad de

6 Modo de transmisión, internet con ADSL La velocidad de transmisión por internet a través de una línea ADSL, depende del servicio ADSL contratado. A continuación se expone las prestaciones del sistema según la línea ADSL contratada. Para la línea ADSL de 128 kbps de salida a internet, la calidad máxima de sonido que podemos transmitir es de 96 kbps, y con un solo cliente. A continuación se muestra un cuadro resumen de la calidad de sonido y el número de clientes que pueden conectarse. ADSL bitrate N. clientes 128 kbps 96 kbps kbps 64 kbps kbps 28 kbps 4 Con un bitrate de 64 kbps, teóricamente podrían conectarse 2 clientes, siendo necesario un ancho de banda de transmisión de 128 kbps. Pero empíricamente, esta velocidad de transmisión no es sostenible en una línea ADSL de estas características. Diversos ejemplos, con este tipo de transmisión: 6

Para la línea ADSL de 128 kbps de salida a internet, la calidad máxima de sonido que podemos transmitir es de 96 kbps, y con un solo cliente.

7 Para la línea ADSL de 300 kbps de salida a internet, la calidad máxima de sonido que podemos transmitir es de 256 kbps, y con un solo cliente. A continuación se muestra un cuadro resumen de la calidad de sonido y el número de clientes que pueden conectarse. ADSL bitrate N. clientes 300 kbps 256 kbps kbps 128 kbps kbps 96 kbps kbps 64 kbps kbps 28 kbps 10 NOTA: La velocidad de transmisión en las líneas ADSL, NO SON CONSTANTES. La velocidad de transmisión en una línea ADSL, no es sostenible e incluso puede interrumpirse la transmisión, y la recuperación no depende del programa streaming de audio, sino de la línea. Los cálculos de transmisión que se han mostrado anteriormente, están realizados sobre líneas de transmisión constantes. La calidad de sonido a transmitir, y el número de clientes que pueden conectarse, dependerá directamente de la calidad y servicio que proporciona la línea ADSL contratada. En el caso de interrupción de la línea de transmisión del ADSL, el cliente streaming de audio de LEXON, es capaz de restaurar la comunicación cuando vuelve a funcionar la línea ADSL; pero si se utiliza como cliente el Windows Media Player, debemos restaurar la conexión con el servidor, manualmente. 7

clientes 300 kbps 256 kbps 1 300 kbps 128 kbps 2 300 kbps 96 kbps 3 300 kbps 64 kbps 4 300 kbps 28 kbps 10 NOTA: La velocidad de transmisión en las líneas ADSL, NO SON CONSTANTES.

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