Виктор Коваленко

ИПМ РАН, Москва kvn@applmat.msk.su

Архитектура медиа-систем
Медиа-сервер
Оценка производительности медиа-сервера
Медиа-продукция и организация ее доставки
Медиа-серверы Challenge
Модели серверов Challenge
Сетевые решения
Программное обеспечение серверов Challenge
Производительность медиа-серверов Challenge

Медиа-серверы - это серьезно, особенно если посмотреть на цену. Сразу становится понятно, что это не ПК. Почему так дорого? Может быть, все же можно обойтись персональным компьютером? Вообще говоря, можно, но только если речь идет не о производстве или распространении мультимедийной информации - файлов, содержащих в цифровом виде высококачественные изображения, видео и аудио. Такого рода файлы стали уже привычными на компьютеризованных рабочих местах, по крайней мере получать их как потребители мы научились. По-видимому, если не все, то некоторые догадываются, что кто-то их изготовляет и распространяет. Более того, образовалась специфическая ниша компьютерного бизнеса по доставке цифрового мультимедиа потребителям, которая переживает сейчас расцвет благодаря революции INTERNET. Несмотря на специфические российские условия, в частности отсутствие инфраструктуры и, в первую очередь, скоростных магистралей передачи данных, представляется, что этот вид бизнеса вот-вот станет весьма актуальным и у нас, из-за высокой социальной значимости приложений, базирующихся на технологиях мультимедиа.

Медиа-приложения занимаются хранением и/или передачей цифровой аудио-, видеоинформации, анимаций и изображений удаленным потребителям, используя для передачи сети. В список медиа-приложений, которые уже имеют реальное воплощение, следует включить следующие (рис. 1):

Picture 1 (1x1)

Рисунок 1.
Области применения медиа-серверов.

  • видео по запросу (VOD - Video On Demand);
  • интерактивное телевидение;
  • цифровое телевещание;
  • дистанционная коммерция;
  • дистанционное обучение и консультации;
  • разделение корпоративной информации.

Для проведения Олимпийских игр 1996 года в Атланте для журналистов была развернута кабельная телевизионная сеть SCARLET (Synchronous Communication Accessing Live Event Television), созданная на основе высокоскоростной оптоволоконной сети SONET (Sychronous Optical Network) корпорации Bell South. Широкополосная сеть в режиме реального времени обладала способностью передавать "живое" видеоизображение записей соревнований и данные из системы хранения результатов Results System корпорации IBM в более чем 7 тыс. пресс-центров по всему миру. Журналисты получали доступ к 48 каналам живого видео и одновременно к информации о распределении медалей, результатам соревнований, сводкам новостей и т.п.

В качестве второго примера можно назвать развернутую в декабре 1994 г. систему комплексного обслуживания (FSN - Full Service Network) кабельной сети компании Time Warner Cable. Это вторая в Соединенных Штатах по масштабу кабельная сеть, охватывающая 9 млн. потребителей в 35 штатах. FSN интегрирует аппаратные и программные средства разных производителей и дает пользователям кабельной сети наиболее качественное на сегодняшний день интерактивное телевизионное обслуживание. В FSN используются новые интерактивные технологии, разработанные компанией Silicon Graphics (SGI), включая программное обеспечение системы FSN, пользовательский интерфейс, VOD и несколько интерактивных компьютерных игр. Основу технических средств составляют 8 медиа-серверов SGI Challenge. Для коммутации в сети используется скоростной переключатель Globeview2000 фирмы AT&T Network Systems, работающий по сетевому протоколу ATM. Для получения услуг по этой сети пользователям устанавливается телевизионная приставка Scientific Atlanta.

Масштабы рынка медиа-услуг можно представить на примере приложений типа VOD - Video On Demand или видео по запросу, позволяющим пользователям глобальных или локальных сетей получать и просматривать видео тогда и там, где это им удобно. Это может быть дом, гостиница, больница, самолет, корабль или поезд. Сегодня в мире насчитывается свыше 5 млн. гостиничных номеров. Если только в 20% номерах каждую ночь смотрят фильмы, получается, что задействован 1 млн. активных каналов просмотра. Обслуживанием рынка гостиничных VOD систем сейчас занимаются три фирмы - Spectradyne, On Command Video и Lodgenet. Их системы базируются на ПК, к которым подсоединено множество видеопроигрывателей. Фильмы поступают в каждую гостиницу один раз в месяц или в неделю через специальные службы доставки, а служащие гостиниц должны установить новые ленты и отослать старые. Такая организация этого бизнеса оказывается весьма дорогостоящей, поэтому снижение издержек при переходе на цифровую систему распределения и воспроизведения может оказаться очень существенным. Как будет показано далее, VOD - обслуживание небольших гостиниц на 200 номеров может быть обеспечено только одним медиа-сервером Challenge S. Доходы от просмотра фильмов могут даже возрасти в результате расширения репертуара - в цифровой системе доступны сотни наименований, в то время как VCR-системы, действующие ныне, могут предложить только десятки. Такие же возможности могут быть предоставлены на рынках пассажирских перевозок, включая пароходы, самолеты и поезда.

Не следует думать, что рынок VOD сводится к индустрии развлечений. Весьма перспективным выглядит рынок корпоративного обучения и коммуникации. Компании ищут пути для расширения контактов со своими сотрудниками и покупателями, а также для снижения затрат на обучение, необходимое для поддержки высокого образовательного уровня своего персонала. В области здравоохранения ведущие специалисты - врачи - обычно заинтересованы в получении и обмене со своими коллегами оперативной информацией о новейших препаратах и методиках лечения. Часто оказывается, что нужная информация представляется в форме видеоматериалов - цифровая сеть дает возможность распространять ее сразу же, как только она создана.

Архитектура медиа-систем

Медиа-системы решают три задачи:

  • создание медиа-данных;
  • упорядоченное хранение и выборка;
  • доставка потребителю.

Создание медиа-данных производится с помощью систем компьютерной графики, поддерживающих 3D и цвет, систем анимации и видеомонтажа. Особое место в технологии медиа-систем занимают ввод и оцифровка аналогового видеосигнала, а также сжатия цифровых изображений. Хранение медиа-данных опирается на технологии баз данных, специализированные на различные типы медиа. Доставка медиа-данных производится по компьютерным сетям различных видов и, соответственно, опирается на передовые сетевые технологии, среди которых важное место занимают INTERNET и WWW.

Архитектура медиа-систем (рис. 2) строится на идеологии клиент/сервер. В медиа-приложениях требуется очень мощная серверная часть, имеющая достаточные ресурсы для решения поставленных перед ней задач и способная обслуживать пользователей одновременно по большому числу каналов ввода и вывода. Клиентская часть играет роль интерфейса для просмотра медиа и по мере возможности должна быть максимально простой.

Picture 2 (1x1)

Рисунок 2.
Архитектура медиа-серверов.

Медиа-сервер

Медиа-сервер можно определить, как высокопроизводительный файл-сервер, специализированный на управлении мультимедиа-данными - видео, аудио и изображениями высокого качества. Эти данные могут быть интегрированы с текстовыми и исполняемыми двоичными программными данными, включаемыми с целью обеспечения интерактивного доступа и обратной связи.

От медиа-сервера требуется общая высокая производительность для обработки больших объемов медиа-данных в реальном масштабе времени по большому числу параллельно работающих каналов ввода/вывода. Цифровым медиа-системам приходится конкурировать с традиционным телевидением - как правило, пользователи хотят, чтобы медиа-сервер был способен закачивать медиа-данные со скоростью и уровнем качества, диктуемым их приложениями. Симметричная ситуация наблюдается в приложениях, в которых клиент проигрывает видео, получаемое по сети от сервера. В этом случае медиа-сервер должен обеспечить постоянную скорость передачи данных в течение достаточно длительного времени, равного продолжительности фильма - около часа. Примером могут служить системы цифрового телевещания, которые, как показывает практика, порождают наиболее сложные задачи. В круг таких задач входит ввод в медиа-сервер в реальном времени информации, которую поставляют журналистские бригады, работающие в различных регионах, подготовка новостийной информации, обязательно выходящей в эфир строго по расписанию, обеспечение эфирного вещания, как минимум кратного длительности самой большой передачи, гарантия надежности в период вещания - от нескольких часов до нескольких десятков часов, а также целый ряд других задач, не актуальных для более простых информационных систем.

Оценка производительности медиа-сервера

Объем одной секунды несжатого цифрового видео в формате PAL составляет 27 - 32 Мбайт, что выливается в 2 Гбайта в минуту или 115 Гбайт в час. Поскольку фильмы имеют продолжительность порядка часа, последняя цифра красноречиво характеризует картину. Понятно, что для управления данными такого объема требуются быстрые сети, большие объемы дисковых массивов и быстрые процессоры хотя бы просто для того, чтобы переслать данные. Чтобы все же справиться с ситуацией, применяют компрессию данных. MPEG1, являющийся стандартом ISO, определяет способ сжатия и восстановления изображения с разрешением кадров 352х452 пикселей так, что видео при скорости 30 кадров в секунду преобразуется в поток данных 1.5 Мбит/сек. Это довольно грубое преобразование обеспечивает все же качество, достаточное для потребительского видео. Преобразование MPEG2 определено для разрешения 720*480 и при 30 кадрах в секунду дает поток 15 Мбит/сек - здесь уже достигается студийное качество.

Сравнение показывает, что сжатие существенно улучшает ситуацию, но объемы данных, которые нужно хранить на сервере, остаются очень большими. В расчете на один час: несжатое видео - 115 Гбайт, MPEG1 - 675 Мбайт, MPEG2 - 6.75 Гбайт. Необходимо также иметь в виду, что MPEG - это алгоритм, который теряет часть данных при сжатии, что естественно приводит к ухудшению изображения. В обычных условиях это практически незаметно, но если изображение проецируется на экран большого размера, нельзя рассчитывать на получение кинематографического качества.

Медиа-продукция и организация ее доставки

Как организуется доставка медиа-продукции потребителям? Какие сети для этого подходят? Реальность такова, что сейчас используется несколько типов сетей (рис. 2), поддерживающих разные протоколы и имеющих разные возможности, начиная от слабых ISDN (64 Кбит/сек) до скоростных ATM (155 Мбит/сек) и HIPPI (800 Мбит/сек). Ясно, что чем быстрее сеть, тем она лучше, но если учитывать реалии сегодняшнего дня, то оказывается, что приходиться доставлять медиа по сетям любых типов, и это оказывается действительно возможным при соответствующей организации процесса пересылки.

Если в сети с архитектурой клиент/сервер в качестве клиентов используются обычные рабочие станции, то доступ к медиа-данным можно осуществлять в следующем режиме. Клиент выполняет загрузку нужных медиа-файлов, хранит их некоторое время и обеспечивает их просмотр. Для всего этого клиент должен иметь хотя и ограниченные, но существенные ресурсы. Сеть будет иметь смысл, если ресурсы сервера многократно превосходят ресурсы клиентов и на сервере хранятся тысячи файлов с ценными медиа-данными. Для такого режима распространения годятся практически все сети.

Иной способ распространения требуется, когда в качестве клиента используется дешевый бездисковый терминал, а сервер хранит цифровое видео (рис. 3). В этом случае единственный способ дать возможность клиенту смотреть видео состоит в том, чтобы обеспечить постоянный и бесперебойный поток цифровых данных от сервера.

Picture 3 (1x1)

Рисунок 3.
Распространение видео при использовании бездискового терминала.

Наконец, можно представить множество потребителей, имеющих приставки к домашним телевизорам, которые подключены через скоростную ATM-сеть к серверу (рис. 4), предоставляющему услуги по просмотру фильмов, покупкам, новостям или играм. Это уже совсем не похоже на компьютерную систему, скорее это фантастическое телевидение.

Picture 4 (1x1)

Рисунок 4.
Распространение видео по телевидению.

Итак, медиа-системы предъявляют серьезные требования к общей производительности сервера, который должен справляться со следующими задачами:

  • закачивать видеоинформацию со скоростью до 32 Мбайт/сек по одному каналу;
  • выполнять сжатие такого потока данных в реальном времени и запись его во внешнюю память;
  • хранить и обеспечивать доступ к тысячам объектов с суммарным объемом порядка десятков терабайт;
  • выдавать в сеть постоянный поток данных со скоростью не ниже 1.5 Мбит/сек (MPEG1).

Медиа-серверы Challenge

В качестве одного из примеров реализации медиа-серверов рассмотрим семейство Challenge компании SGI, первой на рынке предложившей свои решения в этой области. Характеризуя предлагаемое компанией решение в целом, можно отметить два аспекта - это комплексность и масштабируемость. Вниманию пользователей предлагаются не только мощные серверы, но и магнитная или оптическая память большой емкости, аппаратные или программные средства для сжатия/распаковки, сетевой интерфейс, программное обеспечение для управления передачей по сети. Будучи известной, как разработчик новых технологий в области машинной графики и визуального моделирования (OpenGL, Open Inventor, VRML), SGI оснащает свои медиа-серверы средствами для создания медиа - это системы WebForce и Cosmo.

Комплексные решения достигаются при сотрудничестве с такими производителями как Digital Video - системы просмотры видео и телевещания; Louth Automation - автоматизация записи и просмотра медиа-материалов по многим каналам; Imedia - статистическая мультиплексная технология сжатия StatMux, которая превосходит характеристики MPEG2 в 6 раз и позволяет упаковать 24 программы в полосу одного аналогового телевизионного канала; Cinebase - информационная система для хранения мультимедиа, которая становится сегодня стандартом в индустрии развлечений; Ciprico - дисковые массивы реального времени.

Масштабируемость приложений, базирующихся на серверах Challenge, обеспечивается следующими несколькими особенностями. Линейка серверов Challenge состоит из 4 моделей, начиная с "S" и кончая суперсервером Challenge XL, предназначенным для больших медиа-приложений типа интерактивного телевидения. Все они являются универсальными компьютерами и основаны на архитектуре открытых систем, что позволяет использовать вместе с ними лучшие частные технические решения, появляющиеся на рынке.

Серверы Challenge имеют симметричную многопроцессорную архитектуру - включение дополнительных процессоров и каналов ввода/вывода сводится к установке плат в свободные слоты. Масштабировать систему можно также при переходе от младших к старшим моделям, которые полностью совместимы между собой и работают под управлением одной операционной системы - IRIX. При переходе от IRIX 5.X, ориентированной на поддержку 32-разрядной адресации, к 64-разрядной адресации в IRIX 6.X, гарантируется двоичная совместимость, и все бинарные коды приложений для IRIX 5.X идут без перекомпиляции на 64-разрядных машинах и на 64-разрядной ОС IRIX 6.X.

Модели серверов Challenge

В семейство Challenge входят 4 модели: S, DM, L, XL (таблица 1).

CHALLENGE S

CHALLENGE DM

CHALLENGE L

CHALLENGE XL

Процессоры
1
1-4
2-12
2-36
100MHz R4600
150MHz R4400
150MHz R4400
200MHz R4400
200MHz R4400
Максимальная пропускная способность в/в
267МБайт/с
960МБайт/с
960МБайт/с
1.2ГБайт/с
Емкость памяти
16МБайт/ 256МБайт
64МБайт/ 6ГБайт
64МБайт/ 6ГБайт
64МБайт/ 16ГБайт
SCSI-2 F/W каналы
2
2-24
2-24
2-32
Максимальная емкость диска (Non-RAID)
145ГБайт
1.5ТБайт
1.5ТБайт
2ТБайт
Максимальная емкость диска (RAID)
-
4.7ТБайт
4.7ТБайт
6.3ТБайт
Емкость сжатого видео (час.)
161
5222
5222
7000
Емкость исходного видео (час.)
1
43
43
58
Максимальный поток видео
88
1080
1080
1440
Ethernet Ports
3
7/19
7/19
7/19
EDDI Interface Ports
1
4
4
4
ATM Ports
available
available
available
available

Таблица 1.

Серверы Challenge строятся на процессорах MIPS R4400, которые хорошо сбалансированы по операциям целочисленной и вещественной арифметики.

Challenge S - это настольный медиа-сервер по цене ПК класса high end, конфигирируемый процессором R4600 или R4400 и способный иметь до 256 Мбайт памяти. 2 канала SCSI-2 Fast/Wide и один канал SCSI-2 Fast/Narrow обеспечивают доступ к 145 Гбайт внешней памяти. Два 64-разрядных слота ввода/вывода дают полосу пропускания до 267 Мбайт/сек.

Challenge DM отличается высокими показателями ввода/вывода. Сервер хорошо использовать в приложениях, требующих управления сотнями потоков видеоданных. Он оснащается от 1 до 4 процессорами R4400, имеет полосу пропускания ввода/вывода в 960 Мбайт/с и 6 Гбайт оперативной памяти. К нему можно непосредственно присоединить до 1.5 Тбайт дисковой памяти либо до 4.7 Тбайт RAID-массивов. Если кроме управления сотнями потоков видеоприложения требуют больших ресурсов процессора, то можно использовать Challenge L, который сохраняет все достоинства модели DM, но имеет более высокую вычислительную мощность. Он масштабируется c 2 до 12 процессоров R4400.

Challenge XL, являясь старшей моделью в семействе Challenge, легко справляется с тысячью видеопотоков. Он имеет сбалансированную архитектуру, в которой сочетается высокая пропускная способность ввода/вывода, мощность процессора и большие объемы памяти. В состав процессорной конфигурации можно включить до 36 процессоров R4400, что позволяет справиться с любой мыслимой обработкой данных в медиа-приложениях. Пропускная способность ввода/вывода составляет 1.2 Гбайт/с, объем памяти 16 Гбайт, 2 Тбайт дисковой памяти или 6.3 Тбайт памяти RAID. Т

аким образом, в семействе Challenge есть из чего выбрать, но главное можно сформулировать так: Challenge справляется с медиа, потому что Challenge хорошо справляется с вводом/выводом.

Сетевые решения

Разные медиа-приложения предъявляют разный уровень требований к характеристикам сетей, соединяющих медиа-сервер с клиентами. В приложениях такого типа, в которых медиа-файлы копируются на клиентскую станцию, возможно использование любых сетей. Поэтому подход SGI состоит в том, что в семействе Challenge поддерживаются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI и ATM. Наибольший интерес представляют приложения, в которых требуется, чтобы поток данных поступал с постоянной скоростью. Хотя многие протоколы имеют хорошие характеристики производительности, у них отсутствуют механизмы, гарантирующие постоянность полосы пропускания, - это в первую очередь относится к FDDI и HIPPI. Лишь в ATM имеется специальный механизм формирования трафика.

Можно ли получить постоянный поток в Ethernet или FDDI? Вообще говоря, да, проблема в том, что нельзя его гарантировать. В любой сети, кроме ATM, по мере того, как растет число пользователей и потоков данных, полоса пропускания уменьшается. Одна из схем, применяемых для решения этой проблемы, состоит в буферизации передаваемых по сети данных. На рис. 5 показана схема доставки, на основе использования буферизации как со стороны сервера, так и со стороны клиента. Поскольку медиа-плейеры проигрывают данные с постоянной скоростью, можно успеть закачать данные с опережением даже в очень загруженной сети. Однако полной гарантии все же дать нельзя и при возрастании нагрузки в сети может возникнуть ситуация, когда буферы клиента окажутся пустыми.

Picture 5 (1x1)

Рисунок 5.
Схема двухсторонней буферизации.

Для схемы сетевой буферизации компания SGI предлагает решение на базе сетевой файловой системы NFS (v.3), в которой поддерживается опережающее чтение. Для протокола ATM/OC3 используется система Fore. В системе Fore имеется библиотека программ, с помощью которых можно зарезервировать нужную полосу пропускания для отдельного процесса. Сейчас Fore имеет средние показатели производительности, но ведется постоянная работа по их улучшению.

Программное обеспечение серверов Challenge

В отличие от всех остальных производителей ПО, компания SGI всегда использовала одну операционную систему - IRIX, и, естественно, многие решения отрабатывались в ней годами. IRIX относится к ОС с симметричным мультипроцессированием и решает вопросы масштабирования по числу процессоров, в отличие, например, от Windows NT, где Microsoft по-прежнему имеет проблемы. В IRIX SMP-технология была реализована еще в 1988 году. IRIX основывается на Unix System V Release 4.1 и соответствует стандартам: X/Open, POSIX 1003.1, поддерживая X11 Window System Release 6 и OSF Motif 1.2.4. Имеется два продукта, входящих в IRIX, которые особенно важны для медиа-серверов.

Прежде всего это файловая система XFS, которая обеспечивает:

  • 64-разрядную адресацию;
  • журнализацию;
  • детерминированное время ответа.

При 32-разрядной адресации файловой системы ее размер имеет ограничение в 2 Гбайта, что, как уже было показано, недостаточно для медиа-приложений. Сегодня 64-разрядная адресация практически не накладывает ограничений, как на размеры файлов, так и на количество единиц в файловой системе - можно адресовать 9 млн. Тбайт. Более существенны аппаратные ограничения.

Дисциплина журнализации основана на систематической регистрации транзакций и применяется для быстрого восстановления файловой системы после повреждения. При восстановлении не требуется прогонять программу проверки состояния файлов, а сама продолжительность восстановления в XFS не зависит от размеров файловой системы и обычно составляет несколько секунд. Известен случай, когда за 5 секунд была полностью восстановлена БД в 200 Гбайт.

Детерминированное время ответа означает, что файловая система может дать гарантии того, что процесс получит запрашиваемую полосу пропускания в течение некоторого периода. Например, можно запросить выделение пропускной способности в 30 Мбайт/с в течение последующих двух часов, начиная через 15 минут. Если система не в состоянии выделить требуемый ресурс, она отвечает, когда по ее оценкам, ресурс станет более свободным. XFS поддерживает размер логического блока от 512 байтов до 16 Гбайт.

В момент создания файла можно заказать размер его экстентов, то есть участков непрерывного размещения данных. Это существенно увеличивает пропускную способность ввода/вывода, поскольку снижаются потери на установку считывающих головок.

Второй продукт - это система реального времени REACT, позволяющая создавать приложения, взаимодействующие с внешними событиями и реагирующие на них в реальном масштабе времени. Примерами таких приложений являются видео по заказу (VOD) и интерактивное телевидение. Пользователь цифрового телевидения, нажимая на кнопку своей телевизионной приставки, ожидает, естественно, немедленной смены программы на экране своего монитора. Сигнал о переключении должен быть передан от удаленного клиента по сети к серверу, там немедленно обработан, и в клиент должен быть послан видеопоток с новой программой. Поддержка реального времени в REACT включает:

  • определение фиксированного не понижающегося, как в стандартном Unix, приоритета планировщика;
  • асинхронный ввод/вывод. Обычно в Unix каждый процесс в каждый момент времени может выполнять только одну операцию ввода/вывода. REACT позволяет в рамках одного процесса запустить несколько операций ввода/вывода и опросить очередь сообщений, когда ввод/вывод закончится;
  • deadline планирование. Системный администратор может сделать заказ на выделение процессу гарантированного процессорного времени в течение требуемого интервала;
  • фиксацию страниц ОП для предотвращения свопинга;
  • гарантирование фиксированного времени между поступлением прерывания и началом его обработки;
  • выделение процессоров для работы только с ядром ОС или с определенными задачами.

Производительность медиа-серверов Challenge

Имеет смысл привести результаты сравнительных тестов, характеризующих производительность сервера Challenge, выступающего как Web-сервер. Данные приводятся по состоянию на апрель 1996 г. с сопоставимыми по цене серверами компаний Sun и Microsoft. Для генерации тестовых данных использовался стандартный тест Webstone 1.1. Сгенерированные тестовые запросы передавались по сети FDDI от клиента, в качестве которого использовался WebMaster, на сервер - Web- сервер FastTrack корпорации NetScape.

Производительность Challenge S оказалась выше производительности сервера Netra 140 на 100% - 395 соединений в секунду против 188. Сервер MicroSoft Internet Information Server (IIS) оказался медленнее на 55%. В сравнении участвовали следующие конфигурации серверов: SGI WebForce R4400/200 Challenge S, 64 Мбайт, 1 Гбайт диск, FDDI; Sun Netra 140 UltraSPARC/143, 64 Мбайт, Solaris 2.5, 10 BaseT; Microsoft Internet Informatiom Server, HP NetServer LS Pentium/133, 1 Мбайт L2 кэш, 32 Мбайт память, 21 Гбайт диск, Digital Tulip 100 Мбайт Ethernet, Windows NT server Version 3.51.


Интерес к медиа-серверам проявляют сегодня многие компании, предлагающие свои решения на основе наиболее передовых продуктов. Компания Digital Equipment Corporation на выставке Siggraph'96 представила свои решения, основанные на рабочих станциях Windows NT, серверах и программном обеспечении, предлагаемых партнерами. Среди аппаратных решений можно отметить три графических адаптера серии PowerStorm 4D40T, 4D50T и 4D60T, обеспечивающие необходимую производительность при обработке мультимедийных потоков данных. В качестве компьютера для медиа-сервера наиболее приемлемым оказывается AlphaStation 500/500, сочетающий в себе высокую производительность, возможность одновременной работы с разными ОС, включая Unix и NT. Для приложений реального времени Digital предлагает решения на базе пакетов и систем MultiGen GameGen II, Data Path RealiMation, Mak Technologie VRLink, 3Dfx Interactive Obsidian Pro и AccelGraphics AGPro 2000. Использование данного программного обеспечения на станциях и компьютерах Alpha или Intel позволит пользователям создавать интерактивные приложения, работающие в режиме распределенной обработки.

Компания обладает решениями по созданию интерактивных систем на WEB, используя в качестве аппаратной платформы не только Unix-станции, но и компьютеры на базе Intel, работающие под управлением Windows NT. Digital и компания Integrated Data Systems (IDS) разработали специальное программное обеспечение класса 3D VRML WEB для обработки мультимедийных данных, поступающих по каналам Internet. Для решения задач визуализации объемов, возникающих при обработке графического компонента мультимедийных данных, компания Digital предлагает AlphaServer 4100, работающий с программным обеспечением Pixar Renderman при использовании ОС Unix и Microsoft Mental Ray при работе с NT. В комплект решений компании Digital входят продукты ее партнеров: Eyeon Software - программа Fusion NT обработки изображений, нелинейного монтажа и создания специальных эффектов; Kinetix - программы работы с 3D графикой для ПК; Lucent Technology Software Solutions Group - программа Multimedia Designer для Windows NT, позволяющая создавать фотореалистичные изображения; MultiGen - программы реального времени для систем моделирования, индустрии развлечений и САПР. NewTek - программа LightWave 3D для создания специальных эффектов для телевидения при работе с компьютером на платформе Aplha или Intel, под управлением Windows 95 или NT; Portable Graphics - система Open Inventor для Windows NT и Digital Unix для адаптеров PowerStorm 4D60T, предназначенная для разработки высокопроизводительных интерактивных приложений; Spaceward Graphics Limited - продукт Satori Version 1.1 для редактирования и обработки больших изображений. 3Dfx Interactive - программы для создания приложений интерактивного видео, моделирования и анимации.

Для построения медиа-серверов на базе оборудования компании HP можно использовать программное обеспечение OKI MediaServer, позволяющее создавать приложения типа "медиа по запросу". Системы на базе платформ HP 9000 или OKITAC 9000 могут поддерживать 200 видеовходов и обрабатывать потоки данных со скоростью 1.5 Мбайт/с. Поддерживаются стандарты MPEG1 и MPEG2, а также DAVIC (Digital Audio Visual Council), позволяющие обмениваться данными с другими мультимедийными системами.

Компания SUN в содружестве с европейской фирмой Thomson интенсивно работает над программой интерактивного телевидения, предполагающего реализацию концепции медиа-серверов на базе технологии и аппаратных решений обеих компаний. Телевещательная система Open TV включает спутники, работающие над европейским и африканским регионами, позволяющие предоставлять пользователям услуги типа домашний магазин, заказ билетов, интерактивная коммерция и игры, а также расширенный сервис по организации различного рода обучающих программ по телевидению. Для организации интерактивного телевидения предполагается использовать все имеющиеся на сегодняшний день сети, а для передачи и обработки информации использовать аппаратно-независимую операционную среду.

Наиболее известное и нашумевшее в прессе решение компании IBM в области обработки мультимедийных данных - это совместная с компаниями BellSouth и Panasonic разработка - сеть SCARLET, которая использовалась для предоставления пресс-корпусу Олимпиады в Атланте всей необходимой информации. Обработки данных велась в реальном времени информации и изображений, поступающих одновременно с 26 площадок по 100 каналам. Результаты передавались на 6 тыс. мониторов 8600X, исходные данные поступали от видеокамер Panasonic и транслировались на 10 тыс. экранов, передача информации осуществлялась по оптоволоконной сети SONET.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями