ON-LINE MÉDIASZOLGÁLTATÁS, A TÁVOKTATÁSBAN ON-LINE MÉDIASZOLGÁLTATÁS, A TÁVOKTATÁSBAN

ON-LINE MÉDIASZOLGÁLTATÁS, A TÁVOKTATÁSBAN ON LINE MEDIA SERVICES IN DISTANCE LEARNING

Antal Péter, [email protected] Lengyelné Molnár Tünde, [email protected]

Eszterházy Károly Főiskola, Médiainformatika intézet

ON-LINE MÉDIASZOLGÁLTATÁS, A TÁVOKTATÁSBAN Antal Péter, [email protected] Lengyelné Molnár Tünde, [email protected]

Eszterházy Károly Főiskola, Médiainformatika intézet

A számítógépes videó formátumok széleskörű alkalmazására az utóbbi néhány évben került sor. A korábbi elterjedésnek és használhatóságnak több tényező is határt szabott, melyek közül elsősorban a hardverelemek gyenge teljesítménye, illetve a jó minőségű megjelenítő kártyák magas ára emelhető ki. A számítógépek teljesítményének növekedésével párhuzamosan kialakuló tömörítési algoritmusok szabványosításával (MPEG) új lehetőségek nyíltak a számítógépes videózás számára. A hálózaton való videó információ átvitelére azonban további kihívások megoldására volt szükség. Ezek közül a legfontosabb feladatot a hálózati adatátviteli sávszélesség növelése és a kodekek minősége jelenti. Az elérhető videó információnak fontosságánál fogva meg kell felelni a korszerű távoktatási programok által támasztott követelményeknek is. Előadásunkban egy olyan távoktatást segítő SGI médiaszervert szeretnénk bemutatni, amely távoktatásban részt vevő hallgatók számára a szöveges és képi információk mellett célirányú mozgókép információk elérését is lehetővé teszi. Az első és legfontosabb tényező, hogy a tömörítetlen digitális videó olyan hatalmas adatmennyiséget jelent, amit otthoni körülmények közt, jelenleg nem lehet feldolgozni valós időben. A számítógépen futtatható videó filmek nagyságát és minőségét a következő tényezők határozzák meg: -

a képméret, a színmélység, a lejátszott képkockák száma,

-

és a videó kodek.

A digitalizált állomány méretét a következő méretbecsléssel adhatjuk meg: képkockánkénti méret bájtban X képváltási sebesség X a videó hossza

(1)

Képméret: Ez határozza meg a videó fizikai, vagyis látható méretét. Pixelben szokás megadni, és van néhány "szabványos" méret, amit a gyakorlatban szoktak használni. Ezek a következők lehetnek: -

720*576, 640*480, 352*288 (MPEG-1), 320*240, 160*120

Színmélység: Ez határozza meg, hogy mekkora a videó színpalettája, vagyis hány színt tartalmaz. Ezt bitben szokták megadni. -

24 bit = 16,7 millió szín 16 bit = 65536 szín 15 bit = 32768 szín 8 bit = 256 szín

Lejátszott képkockák száma: Ez azt határozza meg, hogy egy másodperc alatt hány képkockát látunk. A szem másodpercenként 24 képkockát már folyamatos mozgásnak lát. Mértéke az FPS azaz a frame per second /kép per másodperc/ A videó kodek: Ez azt a kódoló eljárást takarja, amivel a videót tömörítették. A használhatóság egyetlen megoldása a méretcsökkentés. Vagy a kép méretét kell csökkenteni, vagy a színmélységet, vagy a másodpercenként lejátszott képek számát, gyakran mindhárom megoldásra szükség van. A méretcsökkentés azonban néhány problémát is felvet, melyeket nem hagyhatunk figyelmen kívül: -

Mekkora legyen a képméret? Hogyan változtatható a színmélység? Mennyire hatékony a tömörítési algoritmus? Mennyire időigényes a tömörítési folyamat? Mekkora lesz a tömörített állomány mérete? Milyen mértékű az adatvesztés? Milyen lesz a tömörített videó minősége?

A kérdésekre a választ a különböző szabványspecifikációk adják. Az általánosan elterjedt videó szolgáltatások elterjedése azonban még várat magára. A továbbiakban egy lehetséges szabvány tervezetet szeretnék ismertetni, amely megoldást kínálhat a nagysebességű és sávszélességű videó információk átvitelére. A jövő televíziója: DVB + MHP Mint tudjuk, a mai digitális televízió alapja az MPEG-2 tömörítést alkalmazó DVB (Digital Video Broadcasting) szabvány. A DVB a szabvány célja a televíziós szolgáltatásokon túl újfajta szolgáltatások bevezetése, egy fejlett interaktív televíziós kapcsolat az Internethez és egy egységes platform létrehozása a az otthoni használathoz. Ahhoz, hogy a digitális televízió lényegéből adódó számtalan új lehetőséget és alkalmazást ki tudjuk használni (újfajta szolgáltatások, fejlett interaktív televízió, kapcsolódás az Internethez), szükség van még valamilyen – lehetőleg egységes – platformra az otthoni berendezések számára. Ezért a DVB projekt kidolgozói új és egységes platformot javasoltak és fogadtak el: ez a mostanában oly sokat emlegetett Multimedia Home Platform, azaz az MHP.

Médiaszolgáltatás az Eszterházy Károly Főiskolán Tanszékünk már régóta foglalkozik médiaszolgáltatással, videó és audió anyagok kölcsönzésével. Egy pályázat lehetőséget teremtett arra, hogy beszerezzünk olyan hardver és szoftver elemeket, melyek segítségével ez a szolgáltatás már a hálózat nyújtotta keretek között is megvalósíthatóvá válna.

A beszerzésnél fontos szerepet játszott, hogy az egységek könnyen skálázhatóak legyenek. Intézetünk tervei között szerepel egy regionális televízió, illetve egy komoly távoktatási központ beindítása is. Egy nagyobb léptékű fejlesztés esetén nem szeretnénk új platformra áttérni, ezért ezek voltak a legfontosabb szempontok. Ezt a megoldást már számos olyan helye használják, ahol on-line médiaszolgáltatást szeretnénk megvalósítani. A nagyobbak említve a HBO egy zárt láncú videó szolgáltatást valósít meg ennek az eszközrendszernek a segítségével az Egyesült Államok számos helyszínén. Hardver Kliens Az SGI 230 típusjelű IBM kompatíbilis személyi számítógép egy 800 MHz Intel processzorral működik 128 MB memóriával 2 db nagy kapacitású háttértárral (20 GB, 30 GB), hálózati kapcsolódási lehetőséggel és egy 16:9 arányú 17” FlatPanel kijelzővel rendelkezik.

A klienshez kapcsolódik egy „optibase” MPEG MovieMaker videó digitalizáló egység. A kártyát egy külső transmitter segítségével köthetjük össze a digitalizálást megvalósítható

egységgel, mely jelen pillanatban egy a rendszerbe kapcsolt SVHS videó magnóról, de bármikor csatlakoztathatunk hozzá Composite vagy S-Video csatlakozóval bármilyen videó egységet. A kártya lehetőséget teremt anyagok valós idejű MPEG I és MPEG II szabványú digitalizálására és a megfelelő adatátviteli csatornához illeszkedő skálázásra is. Szerver A szerver állómás szintén a Silicon Graphics cég által fejlesztett, a cég által „kis” kategóriájú Origin 200 típusjelű kétprocesszoros számítógépe. A gép 256 MB memóriát, 140 GB háttértárat és egy hálózati csatlakozási lehetőséget tartalmaz. A cég egy olyan konstrukciót állított össze ebben a kategóriában, mely lehetőséget teremt a felhasználóknak a szerverek megfelelő összeillesztésére, így azonos felülttel nagyobb teljesítménnyel találkozhatunk. A szerver közvetlenül az intézet gerincvezetékére csatlakozik, megkönnyítve a szerver szolgáltatásainak tetszőleges helyről történő elérését. Szoftver Kliens A munkaállomáson jelenleg egy Windows 2000 Prefesszionál operációs rendszer működik, mely nagy megbízhatóságot jelent a különböző adatfolyamatok kezelésében és a hálózati kapcsolat felügyeletben. OptiBase transmitter alkalmazásai Az optibase MPEG MovieMaker kártyája tesz lehetővé a videó anyagok digitalizálását. A kártyához kapcsolódó szoftverrendszer kettős funkciót valósít meg. Egyik oldalról az anyagokat menthetjük a lokális háttértárra, de szükség esetén egy távoli médiaszolgáltatás megvalósító számítógépre is küldhetjük közvetlenül. RealSystem Producer Ennek az alkalmazásnak a segítségével anyagainkat RealSystem szabványnak megfelelő formára alakíthatjuk. A program segítségével akár egy távoli szerverhez is kapcsolódhatunk, megvalósítva az on-line műsorszórást. Böngésző alkalmazás

Ahhoz, hogy a szerver nyújtotta médiaszolgáltatást igénybe tudjuk venni egy Internet böngésző programra van szükségünk. A főiskola ezen szolgáltatását a http://mbase.ektf.hu/mbase címen tudjuk elérni. A címet elérve az első feladatunk, hogy a megfelelő lejátszó programot telepítsük. A telepítés után nyílik lehetőségünk a szerveren elhelyezett médiaanyagok elérhetőségére.

Az anyagokat egy úgynevezett streaming technika segítségével jelenítjük meg, mely segítségével az adott videó anyag nem töltődik le teljes egészében a kliens gépre, hanem folyamatosan a letöltésnek megfelelően jelenik meg az anyag a képernyőnkön.

Az oldal elérése után lehetőségünk van a list pontban az anyagok kilistázására a megfelelő könyvtárszerkezet megjelenítésével. A search pontban rákereshetünk bizonyos videó jelentekre, melyekhez az anyag elhelyezője kulcsszavakat rendelhet. A schedule menüpontban lehetőség van arra, hogy időzített lejátszást lehessen megvalósítani. Az anyag elhelyezője beállítja, hogy mikor szeretné lejátszani az adott anyagot, ha ezt még nem értük el, akkor vár, ha később kapcsolódtunk akkor bekapcsolódhatunk a lejátszásba. Szerver Az Origin szerver, a Silicon Graphics más termékeihez hasonlóan egy UNIX alapú IRIX operációs rendszert futtat. Kasenna MediaBase A szerver streaming technikával valósítja meg az anyagok publikálását, melyek formátuma MPEG I, MPEG II, QuickTime és RealSystem lehet. Ezeket az anyagokat egy Informix adatbázis-kezelő rendszerben tárolja. A bedigitalizált anyagokat egységekre (clip) bonthatjuk, ezekből az anyagokból egy listát (sequance) állíthatunk össze, melyeket egy videó állományként jeleníthetjük meg. Az anyagokat kötegbe (composite) rendezhetjük, és a szerver a hálózat sebességétől függően a megfelelő állományt tölti le.

A szerver konfigurálását egy böngésző alkalmazás segítségével is megvalósíthatjuk. Anyagainkat feltölthetjük a szerverre, és bekonfigurálhatjuk az állományokat az előbb ismertetett formában.

A szerver főbb paraméterei lekérdezhetők, és beállítható a weblaprendszer segítségével. Menedzselhetők a folyamatok, a háttértárak felépítése és az ezen elhelyezett anyagok szerkezete, a rendszerhez csatlakozó más munkaállomások elérhetősége, a hálózati foglaltság és terheltségi paraméterek, a rendszerhez kapcsolódó digitalizáló egységek paraméterei, a szerveralkalmazás leállítható. Az anyagok felvitelét a rendszer naplózza, és ezáltal ellenőrizhetőek az esetleges sérült anyagok, rögzítések.

A rendszer paraméterei megfelelő diagramok segítségével megjeleníthetők, bemutathatók. RealSystem Server A szerveralkalmazás segítségével lehetőségünk nyílik RealSystem állományaink nyilvántartására, publikálására. Eredmények és problémák Az eddigi eredményeink, hogy megpróbáltuk a nappali képzésbe beilleszteni a szervert. Kollégáink oktatást kiegészítő anyagaikat bátran elhelyezhetik a szerveren, és a hallgatók az órán irányított lejátszással egyszerre meg tudják tekinteni az anyagot, vagy akár önálló feldolgozásra is alkalmassá tehető. Számos olyan előadás megtalálható a szerveren, mely az intézmény életében valamilyen szempontból fontos szerepet tölt be. A példa kedvéért a következő év szeptemberében kerül bevezetésre az elektronikus tanulmányi osztály. A forgalmazók egy előadást tartottak, melyben bemutatták a program lehetőségeit. Az előadásról felvételt készítettek, melyet elhelyeztünk a szerveren, így bárki elérheti azt, és ezáltal ismerheti meg az adott rendszert. Problémát jelentett a biztonsági szempontok megfelelő koordinálása is. Sajnos az adott szervert sikerült egy hackernek feltörnie, és nagy adatforgalmat teremtve megbénította a hálózati kommunikációt. Ezt a problémát egy újratelepítéssel sikerült csak megoldani. A másik biztonsági probléma, hogy kontroláljuk a felhasználókat, az anyagok elérésében. Ennek a megoldása még folyamatban van.