JSOU KNIHOVNY PŘIPRAVENY NA INTERNETOVÉ VYSÍLÁNÍ? Gabriela Opletalová, Knihovnické informační centrum Fakulty stavební, VUT v Brně Dalibor Hanžl, OVT Přírodovědecké fakulty MU v Brně ABSTRAKT: Rozvíjející se informační technologie spolu s rychlými počítačovými sítěmi vytvářejí nové a efektivnější možnosti přenosu obrazu a zvuku. Multimediální data lze pomocí počítačové sítě živě vysílat, zaznamenávat a kdykoli zpřístupňovat. Ukazuje se, že tato data mohou být cennými informačními zdroji a měla by se stát součástí moderních knihoven. Tento příspěvek si klade za cíl seznámit se základními technickými prostředky pro zpřístupňování on-line přenosů a jejich archivace. 1 Úvod Je nepochybné, že význam elektronických informačních zdrojů nabývá v České republice stále větší důležitosti. Nejrůznější digitální knihovny, elektronické informační zdroje a v obecnějším měřítku Internet vůbec, se stávají prvořadou informační bránou umožňující přístup k těmto komplexním informačním zdrojům. Vzhledem k dramatickému vývoji informačních technologií lze říci, že knihovna, která nenabízí přístup k Internetu a k některým z elektronických informačních zdrojů, může jen stěží uspokojit nároky svých uživatelů. V současné době, charakterizované rychlými počítačovými sítěmi, se stále více prosazuje technologie tzv. streamovaného videa a videokonferenčních aplikací. Multimediální data lze pomocí počítačové sítě nejen živě vysílat, ale i zaznamenávat, archivovat a zpřístupňovat. Pro zpracování a archivaci záznamů bez nutnosti on-line produkce se však ukazují efektivnější jiné formáty (např. DivX), ale to je mimo rámec našeho příspěvku.[1] Tento příspěvek si klade za cíl seznámit se základními technickými prostředky pro zpřístupnění on-line přenosů a jejich archivace. Nejprve se obecně seznámíme s myšlenkou on-line přenosu (ve 2. kapitole), dále se budeme věnovat jeho technické stránce (3. kapitola). 2 Obecná charakteristika V úvodu jsme zmínili ve světě dnes již samozřejmé způsoby uchovávání informací (digitální knihovny a elektronické informační zdroje na Inter-
283
netu), k nimž v poslední době přibývají i další populární formy přenosu a archivace informací. Je to především živé vysílání po Internetu, které, kromě základní možnosti on-line přenosu, zahrnuje řadu dalších výhod. Zejména je možné záznam umístit na web ke stažení a k okamžitému přehrání v kteroukoli dobu. Díky rychlému přenosu dat lze docílit vynikající kvality záznamu a ten pak efektivně archivovat. Díky stále rychlejším linkám se v posledních letech stále více využívá také IP telefonie, videokonference a nebo jsou živě vysílány i samostatné přednášky. Z nedávných akcí zmiňme on-line přenosy z konference INFORUM. Z dalších akcí, pro konkrétnost konaných v Brně, na kterých se podíleli autoři příspěvku, jmenujme např. přenos prezentace elektronických informačních zdrojů, která se uskutečnila v Knihovnickém informačním centru VUT v Brně, nebo přenos vybraných přednášek Spolku přírodovědců na PřF MU atd. Tyto dva příklady nám ukazují dvojí cestu, kterou by knihovny 21. století měly ve vztahu k internetovým přenosům sehrávat. Samozřejmě, funkčnost on-line vysílání není omezena pouze na vzdělávací programy či konference, a může nalézt mnohem širší aplikace, ale tento příspěvek se bude soustředit právě na následující dva aspekty on-line přenosu, a zejména na jejich souvislost s knihovnami. Prvním z nich je vysílání a zaznamenávání událostí, které přímo souvisejí s knihovnictvím. To jsou především prezentace různých elektronických informačních zdrojů, přednášky významných knihovníků nebo rozhovorů s nimi, semináře, a rovněž on-line přenášení vybraných příspěvků na významných knihovnických konferencích. Není těžké si představit např. přenos z besed s populárními a známými osobnostmi, které některé knihovny pořádají. Navíc všechny záznamy je následovně možné snadno a přitom bezpečně archivovat na odpovídajících digitálních nosičích a taktéž umístit na webu k přehrání. Hudbou nedaleké budoucnosti je zajištění interaktivního přenosu, tj. potencionální reakce vzdálených posluchačů. Druhým aspektem je pak linie knihovna = vzdělávací instituce. Ve světle internetových záznamů je tím míněna archivace vzdělávacích programů, přednášek a seminářů, konaných jak pro studenty, tak i pro širší veřejnost. Návštěvníci knihovny by si pak půjčovali digitální nosiče s kvalitním záznamem, nebo by záznam mohli shlédnout na některém z knihovních počítačů, které by k tomu byly určeny Snadno si lze představit i model virtuální knihovny, kdy si návštěvník záznam prohlíží z tepla svého domova. Obě cesty jsou přímočaré a poměrně dobře schůdné, neboť většina důležitých knihovnických pracovišť disponuje odpovídající počítačovou technikou a pořízení webové kamery není příliš finančně náročné. Není
284
třeba volat filmový štáb. Na druhou stranu videokonference, záznamy atd. nemohou nahradit systematické vzdělávací kurzy a programy (zejména v tištěné podobě, učebnice atd.), a ani se o to nepokoušejí. Samozřejmě, funkčnost on-line vysílání není omezena pouze na vzdělávací programy či konference, a může nalézt mnohem širší aplikace, ale tento příspěvek se v dalším bude soustředit právě na tyto aspekty on-line přenosu, a zejména na jejich souvislost s knihovnami. Zaměříme-li se na záznam přednášek, prezentací apod., má ve srovnání s klasickým způsobem přenosu obrazu a zvuku on-line přenos jisté přednosti. Nevyžaduje přítomnost vysílacího studia a často nákladné kamerové a zvukové techniky. K jeho provozu postačuje webová kamera, mikrofon a počítač připojený k Internetu s autorizovanou internetovou adresou (eventuálně přímo server). Přenos nevyžaduje tým televizních odborníků, zcela postačuje kvalifikovaný uživatel pc. Navíc, rychlé počítačové sítě umožňují dosáhnout kvality přenášeného obrazu a zvuku, která je srovnatelná, nebo i vyšší, než kvalita běžného zvukového záznamu. S akcelerujícím nárůstem rychlosti počítačových sítí se stále více prosazuje technologie tzv. streamovaného videa a videokonferenčních aplikací [2],[3]. Jak jsme řekli, multimediální data lze pomocí počítačové sítě nejen živě vysílat, ale i zaznamenávat, archivovat a zpřístupňovat. Jakýkoli videosoubor lze uložit na disk počítače a poté může být zpřístupněn, např. tím, že jej vystavíme na webu. Problémem je, že uživatelé si jej za normálních okolností musí kompletně přetáhnout na disk svého počítače a teprve potom v příslušné aplikaci přehrát, což může být zejména v případech velmi dlouhých záznamů téměř nepoužitelné. Moderní technologie streamovaného videa (dále se držíme anglického termínu spíše než počeštělého překladu "proudované" video) však speciální software na vyžádání (Video on Demand) nebo v reálném čase posílá jako plynulý proud dat, který můžeme průběžně sledovat. Právě technologie streamování multimédií by se mohla v knihovnách prosadit. Zejména proto, že tímto způsobem je ztížena možnost nepřijatelného "stahování" multimediálních souborů a jejich následné šíření, existuje možnost vkládání vodoznaku či copyrightu, možnost omezení přístupu či kvality. Naopak technologie otevírá velké možnosti pro zprostředkování (jak živě, tak ze záznamů) různých přednášek nebo prezentací uspořádaných knihovnami, zpřístupňování multimediálních fondů uživatelům knihovny interně i z pohodlí svého domova. Na závěr kapitoly si všimněme pojmu videokonference. Videokonference nachází uplatnění v každodenní praxi, kdy ze svého pracovního místa (počítače) můžeme komunikovat se svým partnerem nebo partnery. Dalším
285
příkladem využití je vědecká přednáška nebo vzdálená konference. K dispozici bývají služby video, zvuk a sdílená plocha. Podle počtu účastníků konference se dělí na: • komunikaci dvou účastníků po síti IP, • komunikaci většího počtu účastníků po síti IP, • komunikaci většího počtu účastníků po síti IP pomocí multicastu. O videokonferencích se šířeji zmíníme na konci třetí kapitoly. Poznamenejme, že mimo rámec tohoto příspěvku budou systémy pro vysoce kvalitní přenos obrazu, které se obvykle používají při propojení dvou míst a při přenosech do velkých přednáškových sálů po rozhraní ATM (pracují s velmi vysokými datovými proudy 20Mb/s). V následující kapitole se zaměříme na možnosti uchovávání a poskytování multimediálních záznamů v dnešních knihovnách a uvedeme odpovídající základní programové vybavení. 3 Programové vybavení pro streamované video V současné době existují tři základní systémy, software, pro streamovací servery. Jsou to: • Microsoft Streaming Media • Real Media • QuickTime Broadcaster Podívejme se na tyto systémy podrobněji. Microsoft Streaming Media Firma Microsoft dodává spolu se svými operačními systémy Windows také Micosoft Media Player - software na přehrávání videa ve formátu Microsoft Streaming Media (WSM). Nástroje pro tvorbu materiálu v tomto formátu jsou zdarma k dispozici ke stažení na stránkách Microsoftu [7]. Většině uživatelů by měl k tvorbě stačit Microsoft Media Encoder. K dispozici je již encoder pro WSM verze 9. Vysílací server je k dispozici v operačním systému Windows 2000 Server a Windows 2003 Server. S encoderem je možné pracovat ve dvou režimech, které je možno současně kombinovat: on-line streaming materiálu do sítě a ukládání na disk. Streamování do sítě je možno provádět buď tak, že vysílacím serverem se stane přímo encoder, nebo lze na vysílání použít jiný server, který se připojí na síťové vysílání encoderu obdobně jako běžný klient. Varianta, kdy se vysílacím serverem stane přímo encoder je však velmi málo využitelná, neboť počet souběžně připojených klientů je omezen na čtyři. Nejnovější verze Windows Media Encoderu má na rozdíl od předcházejících verzí i volbu mezi dvěma způsoby navazování spojení mezi encoderem a vysílacím serverem. Můžeme nastavit variantu, kdy navazuje spojení klient, a nebo nava-
286
zuje spojení server. Druhý případ může činit problémy v případě, že mezi encoderem a serverem je umístěn firewall nebo NAT překlad adres. Při kódování je možno si vybrat z mnoha předpřipravených profilů pro různé poměry datového toku vs. dosažené kvality, stejně tak jako je možno si definovat profily vlastní. Real Media Na rozdíl od Microsoft Streaming Media jsou produkty firmy Real Media prakticky všechny dostupné pro většinu běžných operačních systémů. Dříve bylo možné vybírat ze dvou verzí: • volnou verzi Basic, která byla k dispozici ke stažení na stránkách autorské firmy Real Networks Inc. • komerční verzi Plus s rozšířením některých funkcí Dnes je tato technologie nabízena pod označením HELIX [8] a místo verze Basic existuje pouze třicetidenní zkušební doba produktu, po které vyprší dočasný licenční klíč a systém se stane nefunkčním. Prostředkem pro přehrávání záznamů je buď Helix Player, RealOne nebo starší RealPlayer. Sdružení CESNET zakoupilo pro uživatele plnou komerční verzi programu RealServer pro 100 souběžně sledujících uživatelů. I zde existuje možnost archivace vysílaného datového proudu. K dispozici jsou následující režimy ukládání a práce se streamovacím serverem: • Přímý přenos bez on-line archivace na serveru - tento režim je běžný pro přímé přenosy, z nichž nepotřebujeme mít dostupné archívy. • Přímý přenos s on-line archivací na serveru - tento režim je možno použít v případě, že z přenosu potřebujeme mít zachován archív; je zde ale nebezpečí ztráty dat v případě, že dojde k výpadku kódujícího stroje; pro případ výpadku je dobré se pojistit záznamem na videokazetu při snímání kamerou. • Přímý přenos s lokální archivací u klienta - tento režim je obdobný výše zmíněnému s tím, že archivace probíhá na straně klienta; v případě výpadku není problém se ztrátou dat, ale je zapotřebí obvykle nezanedbatelné místo na pevném disku klienta (je třeba počítat nejméně s 1 GB na hodinu záznamu při použití komprese do pro datové toky 350 kbps a 450 kbps, ale při použití více rychlostí datových toků tato hodnota může významně vzrůst). • Lokální archivace u klienta - tento režim je vhodný jak pro přepis z videozáznamu např. pro vypálení na CD nebo pro následující použití.
287
•
Dodatečný upload na server - video je možno také dodatečně nahrát na server, pokud existuje lokální záznam u klienta. Při záznamu lze využít jak přímého ukládání na streamovací server, tak i ukládání na lokální disk - tyto volby lze mít zapnuty obě současně, nebo každou zvlášť. V případě přímého přenosu ve formátu Real Media, při němž vyžadujeme zároveň také archivaci přenášeného materiálu, je požadavek na stabilitu počítače naprosto klíčový, neboť v případě byť i jediného výpadku počítače během archivace ztratíme možnost archivace celého přenosu a přijdeme i o již zaarchivovanou část před výpadkem. Máme-li podezření na nestabilní chování počítače, je vhodné vytvářet na kameře současně také záznam na pásek, z něhož se lze materiál v případě havárie zrekonstruovat. QuickTime Broadcaster Technologie QuickTime je charakteristická pro platformu Mac. QuickTime Broadcaster je software − encodér, který pracuje v součinnosti s QuickTime Streaming Serverem (v současné době verze 5) a prohlížečem QuickTime 6 [9]. Protože datový audio-video proud je kódován ve standartu ISO, můžeme jako klienta použít jakýkoli player podporující MPEG-4. QuickTime Broadcaster také podporuje pokrokovou technologii 3GPP, která je založena na standartu MPEG-4. Je však lépe uzpůsobena pro streamování různých typů médií, jako jsou video, audio, audio + text v jednom souboru do mobilních sítí. S ohledem na možnost propojení a využití v sítích mobilních operátorů (GSM, CDMA2000) je standard 3G progresivní novou technologií budoucnosti. QuickTime Streaming Server 5 je integrován do operačního systému Mac OS X Server. Kromě jednoduchého ovládání program samozřejmě dává možnost automatického ukládání streamu s následným umístěním dat na streaming server a využitím Video On Demand přístupu. Všechny technologie se při streamování snaží přizpůsobit síťovým podmínkám tím, že použijí datový tok odpovídající dostupné šířce pásma na síti. V případě jejích změn se technologie umí přizpůsobit směrem dolů (t.j. použijí stream s nižším datovým tokem) i směrem nahoru. Všechny technologie se také snaží omezit vliv jitteru (rozptylu zpoždění dat putujících sítí) na kvalitu vysílání tím, že na klientské straně dochází při přehrávání k bufferování dat (buffer = vyrovnávací paměť). Videokonferenční systémy Na závěr tohoto příspěvku se ještě zmíníme o videokonferencích, s nimiž jsme se seznámili ve druhé kapitole. Nejrozšířenější aplikací pro komunikaci dvou i více účastníků po síti IP jsou videokonferenční nástroje
288
z rodiny Mbone [4],[6]. Pro přenos dat používají běžný Internet a přenosový protokol IP. Jejich výhodou je snadná dostupnost, nízké pořizovací náklady, snadné ovládání. Jako koncová zařízení se používají multimediální počítače s různými operačními systémy. Pokud komunikuje větší skupina lidí, je výhodné použít prostředky vícesměrového vysílání - multicast. Přenos dat mezi všemi členy skupiny je řešen tak, aby data byla po jedné lince posílána pouze v jedné kopii. K tomu slouží tzv. reflektor nebo zrcadlo (VRVS – Virtual Room Videoconferencing Systém), [5]. Velmi oblíbeným konferenčním produktem v prostředí MS Windows je MS Netmeeting. Nejprve byl volně dostupnou komponentou OS Windows, od verze Windows 2000 se stal integrální součástí tohoto systému. Pracuje i ve verzi Windows XP, ale zde již firma Microsoft upřednostňuje komponentu Windows Messanger. Mezi hlavní služby, které Netmeeting poskytuje, můžeme zařadit: • přenos souborů, obrazu i zvuku, • práce se sdílenou plochou, • textovou komunikaci (chat). Velkou předností Netmeetingu je relativně široké spektrum podporovaných grabovacích karet, resp. USB kamer. Vzhledem k předpokládanému využití Netmeetingu jako "komfortního videotelefonu" nejsou na technické parametry kamery kladeny žádné extrémní požadavky [10]. Virtuální mediatéka V souvislosti s možností uchovávání záznamů ze všech výše popsaných technologií se nyní budeme zabývat otázkou o jaké objemy dat se jedná, co potřebujeme k archivaci i k poskytování a jaké jsou možnosti současných knihoven. Možnosti současných počítačových sítí daly vznik nepsané definici velmi kvalitního (300 kbps) a nízkého (56 kbps) datového toku. V případě živého proudu se spíše používá technologie CBR (automatické nastavení rychlosti datového proudu v závislosti na kapacitě linky). V dalších úvahách budeme předpokládat, že pro archivaci v knihovnách použijeme záznam ve vysoké kvalitě, tj. 300 kbps. Naše praktické zkušenosti ukázaly, že přibližně dvouhodinová přednáška v této kompresi obnáší asi 500 MB dat (konkrétně byl testován formát WSM). S ohledem na kapacity dnešních médií pro ukládání dat je to velmi přijatelná velikost. Např. na dnes již běžný pevný disk o velikosti 120 GB uložíme téměř 500 hodin videozáznamu v této kvalitě. V případě zvukového záznamu je situace ještě výhodnější. Zde kromě tří výše popsaných streamovacích technologií můžeme použít formát mp3. Výhodný je zejména protože i u něj máme možnost zajistit na straně serveru možnost přehrávání streamem. Zde přibližně dvě
289
minuty zvukového záznamu vyžadují 3 MB dat, tedy na pevný disk o velikosti 120 GB použijeme pro uložení 40000 minut, což odpovídá více než 27 dnům nepřetržitého zvukového záznamu. 4 Závěr V tomto příspěvku jsme se zabývali relativně novou a pokrokovou možností rozšíření nabídky knihoven, která spočívala ve zprostředkování on-line přenosů a jejich záznamů a v následném zpřístupnění veřejnosti. Po obecných úvahách, věnovaných on-line přenosům a videokonferencím jsme uvedli základní software pro technickou realizaci těchto projektů. Byla zhodnocena jejich pozitiva a přínos pro moderní knihovny 21. století. Autorka příspěvku věří, že snad není daleko doba, kdy naše knihovny budou připraveny pro nástup těchto technologií. A tak se snad již brzo nadějeme, že budou učiněny nejenom pokusy o on-line přenos nečetných vybraných přednášek, ale že třeba již některá z dalších konferencí v Seči u Chrudimi bude odvysílána živě po Internetu. Reference [1] P. Holub. Distribuované prostředí pro kódování multimédií. Zpravodaj ÚVT MU. ISSN 1212-0901, 2004, roč. 14, č. 5, str. 6-9. [2] P. Holub. Streamovaná multimédia. Zpravodaj ÚVT MU. ISSN 1212-0901, 2002, roč. 12, č. 3, str. 7-9. [3] P. Holub. Jak na streamované video. Zpravodaj ÚVT MU. ISSN 1212-0901, 2002, roč. 12, č. 3, str. 9-13. [4] P. Pištěk. Multicast: skupinové vysílání. Zpravoda j ÚVT MU. ISSN 1212-0901, 1998, roč. 8, č. 5, str. 13-15. [5] E. Hladká, P. Holub. Zrcadla v počítačové síti. Zpravodaj ÚVT MU. ISSN 1212-0901, 2002, roč. 12, č. 5, str. 7-10. [6] E. Hladká, M. Špaček. Videokonference na internetu – snadno a levně. Zpravodaj ÚVT MU. ISSN 1212-0901, 1998, roč. 8, č. 5, str. 15-18. [7] Windows Media 9 Series [online]. c2004 [cit. 29. 7. 2004].
[8] HelixTM Community [online]. c2004 [cit. 29. 7. 2004]. [9] QuickTime Streaming Server 5 and Mac OS X Server. [online]. c2004 [cit. 29. 7. 2004]. [10] Multimediální přenosy [online]. c2004 [cit. 29. 7. 2004].
290
