Streaming Video Formaten

INDI-2006-11-047

Streaming Video Formaten

Project : SURFworks
Projectjaar : 2006
Programmalijn : Technologie Scouting
Onderdeel : Advanced Services
Activiteit : Video Streaming
Deliverable : Publicatie
Toegangsrechten : publiek
Auteur(s) : Herman van Dompseler / Frans Ward
Externe partij : n.v.t.
Opleverdatum : 25 nov 2006
Versie : 1.0

Samenvatting
Het gebruik van video op Internet groeit sterk. Maar de vraag voor veel gebruikers is,
voor welke formaten en technologieën het best kan worden gekozen.
In dit rapport wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste streaming formaten, en
van de belangrijkste aspecten waarop deze met elkaar vergeleken kunnen worden. Aan
bod komen onder meer Windows Media, MPEG-4, H.264, Flash en Real.
Daarnaast wordt een proefopstelling beschreven waarbij het H.264 formaat gebruikt
wordt. Dit is een breed toepasbaar formaat, waarmee SURFnet in de toekomst verder wil
gaan voor streaming van MPEG-4 en High Definition (HD) video.

Streaming Video Formaten pagina 2/63


Streaming Video Formaten

Frans Ward en Herman van Dompseler
Utrecht, 25 november 2006
Versie 1.0


Inhoudsopgave

1 Inleiding streaming.......................................................................................... 5
1.1 Streaming technieken .............................................................................. 5
1.1.1 Progressief downloaden – Progressive download ....................................... 5
1.1.2 Streaming: RTSP ................................................................................. 6
1.1.3 P2P streaming ..................................................................................... 7
1.1.4 VODcasting ......................................................................................... 8
1.2 Compressie: codecs................................................................................. 9
1.2.1 Veel verschil in codecs ........................................................................ 10
1.3 Protocollen ........................................................................................... 10
1.3.1 Protocollen in de transportlaag............................................................. 10
1.3.2 Protocollen in de applicatielaag ............................................................ 11
1.4 Formaten ............................................................................................. 12
1.4.1 Open standaard formaten.................................................................... 12
1.4.2 Commerciële videoformaten ................................................................ 13
2 Streaming video formaten .............................................................................. 14
2.1 MPEG (MPEG-1, MPEG-2 en MPEG-4) ....................................................... 16
2.1.1 kenmerken ....................................................................................... 17
2.2 Real .................................................................................................... 22
2.2.1 kenmerken ....................................................................................... 22
2.3 Windows Media ..................................................................................... 25
2.3.1 kenmerken ....................................................................................... 26
2.4 QuickTime............................................................................................ 29
2.4.1 kenmerken ....................................................................................... 29
2.5 Flash ................................................................................................... 32
2.5.1 Kenmerken ....................................................................................... 33
2.6 Ogg..................................................................................................... 36
2.6.1 Kenmerken ....................................................................................... 37
2.7 Matroska.............................................................................................. 39
2.7.1 Kenmerken ....................................................................................... 40
3 Streaming landschap ..................................................................................... 43
3.1 Matrix van kenmerken ........................................................................... 43
3.2 Landschap van score, bandbreedte en toepassing ...................................... 45
4 Conclusie ..................................................................................................... 50
5 Bijlage A - H.264 proefopstelling...................................................................... 52
5.1 H.264 workflow..................................................................................... 52
5.2 H.264 architectuur ................................................................................ 54
5.2.1 Live HD encoding in H.264 .................................................................. 55
5.3 Podcast server - sneak preview ............................................................... 57
5.3.1 Podcast server - workflow ................................................................... 58
5.3.2 Podcast server - functionaliteiten ......................................................... 59
5.3.3 Podcast server – netwerk architectuur .................................................. 61
5.4 H.264 Apparatuur.................................................................................. 63


1 Inleiding streaming
Alvorens dit rapport de streaming video formaten beschrijft in hoofdstuk 2 en verder
wordt in dit hoofdstuk eerst een korte inleiding op de term streaming gegeven. Van de
lezer wordt verwacht dat deze begrip heeft van de terminologie en basiskennis heeft van
streaming technologie.

Met het onderzoek beogen we de lezer een leidraad te geven bij het maken van een
keuze van een streaming video formaat voor het inzetten van streaming video in zijn
project of instelling.

Hoofdstuk 2 beschrijft de streaming video formaten in detail. In hoofdstuk 3 worden de
kenmerken van de verschillende formaten met elkaar vergeleken en in hoofdstuk 4 volgt
de conclusie. In bijlage A wordt een proefopstelling beschreven waarbij het H.264
formaat gebruikt wordt. H.264 is een van de formaten die in dit rapport besproken wordt
en waar SURFnet in de toekomst verder mee wil gaan voor streaming van MPEG 4 en
High Definition (HD) video.

Deze inleiding is bedoeld om het geheugen weer even op te frissen en om de streaming
video formaten in de juiste context te plaatsen. De term streaming wordt hieronder
uitgelegd op vier verschillende manieren. We beginnen met: wat is streaming en wat zijn
de verschillende streaming technieken? Vervolgens worden de twee belangrijkste
technologische eigenschappen van streaming toegelicht; compressie en protocollen. Als
laatste wordt uitgelegd wat onder streaming video formaten wordt verstaan.

1.1 Streaming technieken
Streaming is de techniek waarbij een audio- of videobestand via een netwerk
beluisterd of bekeken kan worden, zonder het eerst volledig op de PC te
downloaden. Dit in tegenstelling tot de standaard manier van downloaden (‘klassiek
downloaden’) waarbij een bestand wel eerst volledig binnengehaald moet zijn
voordat het bestand kan worden weergegeven.

Men onderscheidt meerdere technieken bij het streamen: progressief downloaden,
RTSP streaming, peer-to-peer streaming en podcasting.

1.1.1 Progressief downloaden – Progressive download
Bij een progressive download wordt de data, net zoals bij een gewone
download, volledig op de computer van de gebruiker opgeslagen alvorens te
kunnen worden bekeken. Maar het is mogelijk om het reeds gedownloade
deel te bekijken alvorens de volledige file is overgehaald.

Progressive download kan vanaf een klassieke (HTTP) webserver worden
aangeboden.

Het bekijken van videobestanden via progressive download gaat sneller dan
via klassieke download omdat niet eerst het hele bestand lokaal moet wordt
opgeslagen voordat het kan bekeken worden.
Toch heeft progressive download zijn beperkingen.


• Het videobestand wordt opgeslagen op de lokale computer en
daarom heeft de gebruiker een bepaalde hoeveelheid schijfruimte
nodig.
• Het is niet mogelijk het einde van het bestand te bekijken voor het
volledig overgehaald is.

Daarom is progressive download minder aan te raden voor langere
videofragmenten.

1.1.2 Streaming: RTSP
RTSP staat voor Real Time Streaming Protocol, wat betekent dat de data
vrijwel onmiddellijk na verzending bekeken kan worden. In tegenstelling tot
bij progressive download kan ieder fragment van een videosequentie worden
opgevraagd zonder dat de voorgaande sequenties gedownload zijn. Voor het
kunnen afspelen van streaming bestanden heb je een speciale streaming
server nodig.

Op het moment dat de gebruiker een videobestand opent, begint de server
met het verzenden van de datastroom naar de computer van de gebruiker.
De stroom wordt eerst opgeslagen in een buffer in de computer van de
gebruiker. Deze buffer vangt mogelijk kleine vertragingen op. Zodra er
genoeg materiaal in de buffer zit, begint de player met het afspelen van de
stroom.

Het streaming proces betekent een enorme vooruitgang voor het gebruik
van video en audio bestanden, maar er zijn enkele voorwaarden waaraan
voldaan moet worden voordat streaming kan worden toegepast:
• Zoals eerder gezegd: er is een speciale streaming server nodig.
• Omdat de data in een voortdurende stroom naar de gebruiker
gezonden wordt is er ook een constante verbinding met de server
nodig om het bestand te kunnen bekijken. Dit in tegenstelling tot
‘klassiek downloaden’ waarbij voor het afspelen van de video niet
nodig is dat er een verbinding met de server in stand wordt
gehouden. De video staat immers op de lokale schijf.
• Daarnaast blijft het noodzakelijk dat er voldoende bandbreedte
beschikbaar is op het netwerk. Want in tegenstelling tot progressive
download waarbij de TCP technologie garandeert dat alle informatie
goed over gestuurd wordt, wordt bij RTSP streaming over UDP de
verloren gegane informatie niet opnieuw opgevraagd. Wanneer de
beschikbare bandbreedte bij de ontvanger lager is dan de
bandbreedte van de stream dan zal de beelden klankkwaliteit
verslechteren.

De streaming technologie wordt dan ook vooral toegepast bij lange
videofragmenten en bij live evenementen.
Daarnaast gelden er meestal andere regels ten aanzien van het afdragen
van auteursrechten wanneer er sprake is van streaming ten opzichte van het
als download aanbieden van dit materiaal. Dit heeft te maken met het feit
dat een gedownloade video nu eenmaal makkelijker te verspreiden is dan
wanneer de video alleen als een stream wordt aangeboden.


Kenmerken progressive downloaden versus streaming server
Wat zijn nu precies de overeenkomsten en verschillen tussen het progressief
downloaden van een bestand en het bekijken van het zelfde bestand op een
streaming server?

klassiek progressief
streaming server
downloaden downloaden
encoding nodig? nee ja ja
bestand wordt op lokale schijf
ja ja nee
opgeslagen?
begin van bestand kan
bekeken worden terwijl nee ja ja
downloaden nog bezig is?
achtereenvolgens
worden eerst minder
beelden per seconde
vertoond (bij
weergave wordt doorlopend geluid),
onderbroken totdat
Wat gebeurt er bij te weinig downloaden duurt
weer voldoende
bandbreedte? langer vervolgens wordt
materiaal
gedownload is videoweergave
onderbroken terwijl
getracht wordt het
geluid te blijven
weergeven
Is het mogelijk om vooruit te
springen (om bijvoorbeeld
nee nee ja
meteen het einde van de film
te bekijken)

1.1.3 P2P streaming
De term P2P verwijst naar een peer-to-peer netwerk ofwel een
computernetwerk dat geen vaste werkstations en servers heeft, maar een
aantal gelijkwaardige (Engels: peer = gelijke) aansluitingen die samen
tegelijkertijd functioneren als server en werkstation voor de andere
aansluitingen in het netwerk. De term P2P wordt het meest gebruikt als men
het heeft over uitwisselingsnetwerken. Deze netwerken bieden de
mogelijkheid om gratis en grotendeels anoniem bestanden over te zenden
tussen PC’s die verbonden zijn met het internet. De Engelse benaming
hiervoor is filesharing. Bekende uitwisselingsnetwerken zijn bijvoorbeeld
Kazaa, Gnutella, BitTorrent, eMule en eDonkey.

Live audio en video uitzendingen zijn middels deze P2P technologie erg
efficiënt te distribueren. Men spreekt dan over P2P streaming. Distributie
van televisie programma’s middels P2P technologie wordt gezien als een
toepassing met veel potentieel. Momenteel staat het echter nog in de
kinderschoenen en ondanks de momenteel positieve geluiden die worden
verspreid tonen de huidige proeven aan dat minder bekende titels slecht
verspreid worden, dat de verspreiding niet te controleren of te meten is en
met name dat de kwaliteit en betrouwbaarheid van de signalen ver onder de


maat is. Het probleem met peer-to-peer is dat het niet gegarandeerd is dat
data met voldoende snelheid over gehaald kan worden. Kazaa en eMule zijn
hier een goed voorbeeld van, maar bij BitTorrent is dat probleem
grotendeels opgelost. Op basis van BitTorrent zijn er zelfs speciale P2P
streaming netwerken en toepassingen: Tribler, CoolStreaming, ppLive en
SopCast. Meer informatie hierover is te vinden op:
• http://tribler.org/
• http://www.coolstreaming.org/
• http://www.pplive.com/
• http://www.sopcast.org/

Zoals dat gaat bij P2P-systemen moet je voor ppLive en Sopcast software
downloaden. Deze software ontvangt de uitzendingen en zorgt ervoor dat je
behalve ontvanger ook zender bent. Je krijgt voor elke zender te zien hoe
goed de te verwachten kwaliteit is, op grond van het aantal 'peers' dat naar
dezelfde zender kijkt en deze dus ook uitzendt. Dat wordt niet altijd
waargemaakt. Sommige zenders komen hakkelend binnen of helemaal niet;
andere zijn behoorlijk goed. Je merkt dus dat je hierbij afhankelijk bent van
andere kijkers en geen kwaliteitsgarantie krijgt. Dit in tegenstelling tot
streaming vanaf een bepaalde server waarbij de server het hele bestand
aanbiedt.

Groot probleem bij deze techniek is echter dat materiaal waar rechten op
zitten ook eenvoudig en anoniem verspreidt wordt. Vooral Amerikaanse
bedrijven reageren fel op dit ongeoorloofd gebruik. Het wachten is inderdaad
op bedrijven die op deze manier legaal beelden aanbieden. Anders herhaalt
de geschiedenis van Napster en Kazaa zich.

Meer informatie over P2P streaming is te vinden op:
• http://all-streaming-media.com/peer-to-peer-TV/p2p-media-
streaming-peer-to-peer-streaming-Internet-TV.htm

1.1.4 VODcasting
De term VODcasting is een combinatie van VOD, wat staat voor Video On
Demand, en webcasting of broadcasting. Voorheen werd VODcast ook wel
Video RSS Feed, Videocast, Video Podcast of VLOG genoemd.

De VODcast technologie maakt het mogelijk dat het materiaal zowel via een
stream als via een download bij de gebruiker komt. Distributie via
downloads biedt de gebruiker de optie om het materiaal offline te bekijken,
verder te distribueren en te synchroniseren met bijvoorbeeld mobiele
afspeelapparatuur.

VODcasting maakt gebruik van een RSS-feed. Hiermee worden de gegevens
over de video omgezet in een formaat waarmee andere sites of
programma's deze informatie automatisch in hun eigen omgeving kunnen
tonen. Je geeft eenmalig aan welke RSS-feed je wilt ontvangen en nieuwe
uitzendingen komen dan automatisch beschikbaar. Zo kan VODcasting
gezien worden als on-demand TV-kanalen waarbij je niet afhankelijk bent
van wat er op dat moment wordt uitgezonden, maar zelf bepaalt wat je wilt


zien, op welk tijdstip en waar. Het maakt daarbij niet uit of je daarvoor je
desktop PC, het televisiescherm of een portable media speler gebruikt.
Sinds kort is er zelfs een aparte RSS standaard beschikbaar speciaal voor
het gebruik van VODcasts van TV-kanalen waarbij ook een EPG
(Elektronische Programma Gids) is opgenomen.

Om VODcasts te kunnen gebruiken heb je een VODcast client nodig. Apple is
het eerste bedrijf wat de VODcast technologie volledig in haar producten
heeft geïntegreerd. iTunes, iPod en Front Row zijn de bekendste voorbeelden
daarvan. Meer informatie over VODcasting is te vinden op:
• http://www.vodcast.nl/
• http://www.rss-tv.org/
• http://www.apple.com/itunes/overview/index.html

1.2 Compressie: codecs
Om data te kunnen comprimeren is een codec nodig. Het woord codec is een
samentrekking van coder en decoder. Een codec is software waarmee je grote
videobestanden (zoals avi) kunt comprimeren in kleinere bestanden zodat ze te
streamen zijn over internet, en weer te decomprimeren zijn zodat ze te bekijken
zijn via een player.

Compressie heeft als gevolg dat het bestand kleiner wordt. Door de compressie
wordt de beeldkwaliteit ook vaak minder tenzij voor speciale lossless compressie
protocollen gekozen wordt. Lossless compressietechnieken kunnen echter niet
zover comprimeren als compressie technieken die data weggooien en daardoor
kwaliteitsverlies opleveren (lossy technieken).

Naast de gebruikte codec, en dus compressietechniek, is de beeldkwaliteit ook
afhankelijk van de bitrate; de hoeveelheid bits die per seconde over een netwerk
worden verstuurd. Deze bitrate wordt vaak vastgesteld in het compressie proces
om de kwaliteit van de videobeelden te garanderen. Bij onvoldoende bandbreedte
voor een bepaalde bitrate worden de videobeelden vaak haperend weergegeven
omdat niet alle bits bij de player komen. Dit moet voorkomen worden. Het is dus
belangrijk een juiste bitrate te kiezen voor de gebruikersgroep die bereikt moet
worden. Gebruikers met een mobiel apparaat kunnen 56 kbps ontvangen, dat zijn,
kleine beeldjes, weinig kleuren en niet te veel beeldjes per seconde. Gebruikers
thuis met een goede ADSL aansluiting kunnen televisie kwaliteit beeld ontvangen.
Gebruikers met een SURFnet aansluiting kunnen ook video in HD kwaliteit
ontvangen.

De bitrate wordt bepaald door drie factoren: het aantal beelden per seconde, de
kleurdiepte van de beelden en de afmeting van de beelden. Het aantal beelden per
seconde is standaard 25 voor televisie in Nederland; het PAL formaat. Met 15
beelden per seconde kun je echter ook goede animatie maken. In High Definition
video praat je al gauw over 50 beelden per seconden. De kleurdiepte wordt bepaald
in het aantal bits dat per pixel voor iedere kleur wordt gebruikt, 8,16, 24 bits of
true color. Het formaat van het beeld wordt vastgesteld in breedte bij hoogte. Voor
PAL is dit 720 pixels hoog bij 576 pixels breed. High Definition is 1280 x 720 of


zelfs 1920 x 1080. Voor mobiel is dit weer veel minder, bijvoorbeeld 352 x 288
pixels, het CIF formaat.

1.2.1 Veel verschil in codecs
Voor streaming video is er op dit moment niet één standaard formaat (meer over
formaten in het volgende hoofdstuk) aan te wijzen. Dit betekent dat er meerdere
formaten naast elkaar bestaan. De logische gevolgen hiervan zijn
compatibiliteitsproblemen tussen de formaten.

Net als er verschillende formaten zijn, zijn er ook verschillende codecs ontwikkeld.
Een aantal codecs hoort bij een specifiek videoformaat, terwijl andere codecs voor
meer formaten ingezet kunnen worden.

Allereerst zijn er verschillende codecs gekoppeld aan videoformaten ontwikkeld
door de Moving Pictures Experts Group (MPEG). MPEG is een consortium van
bedrijven dat zich bezig houdt met de ontwikkeling van niet-commerciële
internationale standaarden. De MPEG-standaarden ontwikkeld door deze groep, zijn
de belangrijkste en de bekendste compressietechnieken voor audio en video.

Maar er zijn ook bedrijven die een eigen standaard voor compressie hebben
ontwikkeld, gekoppeld aan een eigen videoformaat en een specifieke player. De
drie belangrijkste commerciële videoformaten zijn RealVideo, Windows Media en
Quicktime. Er bestaat nogal wat verschil in beeldkwaliteit van de verschillende
technologieën.

1.3 Protocollen
Om streaming video te kunnen gebruiken is, naast de codecs, ook een aantal
internetprotocollen nodig. Een protocol beschrijft hoe het dataverkeer tussen
computers moet verlopen. De protocollen bevinden zich op verschillende lagen van
het OSI-model. Dit OSI-model is een verzameling afspraken over de manieren van
communiceren tussen twee of meerdere computersystemen. Dit model deelt de
communicatie in zeven lagen. Twee lagen zijn in dit kader relevant: de
transportlaag en de applicatielaag.

1.3.1 Protocollen in de transportlaag
Het internet gebruikt TCP/IP als protocol, maar dit protocol is voor streaming
video minder geschikt doordat het een hoge foutcorrectie heeft. Fouten
worden snel uitgefilterd, met als gevolg dat het videobeeld direct zou
stoppen in het geval dat een datapakketje niet correct binnenkomt. Een
foutje dat in een videobeeld sluipt, hoeft voor de weergave niet hinderlijk te
zijn. Daarom is het beter een protocol te gebruiken die niet zo foutgevoelig
is. Een voorbeeld van een dergelijk protocol is het UDP protocol.

UDP
Dit staat voor User Datagram Protocol. Ondanks verloren of vertraagd
ontvangen pakketjes gaat het dataverkeer, en dus de video, gewoon door.
Dit dankt UDP aan het feit dat het niet over een ingebouwd
controlemechanisme beschikt dat de datastroom stopt zodra een
datapakketje niet correct binnenkomt. Toch is het van belang dat de


pakketjes in de juiste volgorde worden afgespeeld. Hiervoor heeft UDP de
hulp van het RTP protocol nodig.

RTP
Het Real-time Transport Protocol is een transportprotocol dat gebruikt wordt
door applicaties die real-time data versturen. In tegenstelling tot UDP
beschikt RTP wel over een ingebouwd controlemechanisme dat de juiste
volgorde van datapakketjes kan controleren. Het nadeel van RTP is dat het
de aflevering van pakketjes niet kan garanderen. Daarom moet het gebruikt
worden met een ander protocol, zoals UDP, dat voor een gegarandeerd
transport zorgt.

VDP
Een variant op het RTP protocol is het Video Datagram Protocol (VDP). De
betrouwbaarheid van de datastroom bij het VDP protocol is een stuk beter.
Dit komt doordat het gebruik maakt van het feit dat er tussen de computer
van de gebruiker en de server een directe één op één verbinding bestaat
gedurende de datastroom. Er staan op het moment van de datastroom twee
afzonderlijke kanalen tussen de computer en de server open. Het ene kanaal
controleert het andere kanaal dat de werkelijke data doorstuurt.

1.3.2 Protocollen in de applicatielaag
Het applicatieprotocol zorgt ervoor dat de applicatie op de juiste manier met
de lager gelegen transportlaag communiceert. Het applicatieprotocol
controleert ook de volgorde en de volledigheid van de ontvangen
datapakketjes. In de applicatielaag zijn twee veelgebruikte protocollen voor
streaming aan te wijzen: HTTP en RTSP.

HTTP
Het Hyper Text Transfer Protocol is het standaardprotocol in de
applicatielaag voor het uitwisselen van informatie op het internet. HTTP is
een eenvoudig protocol dat allerlei soorten informatie door kan geven, van
tekst tot videobestanden. Maar HTTP is niet speciaal ontwikkeld voor
streaming video. RTSP is een alternatief protocol dat wel specifiek voor
streaming is ontwikkeld.

RTSP
Het Real Time Streaming Protocol is ontwikkeld door RealNetworks,
Netscape en Columbia University en beter geschikt voor streaming dan
HTTP. Het grote verschil met HTTP is dat in RTSP uitgebreidere
communicatie tussen player en server is gedefinieerd. Met RTSP kunnen
daardoor commando’s aan een streaming server gegeven worden waarmee
video files bestuurd kunnen worden, zoals het aanpassen van bandbreedte
als deze niet voldoende is. Het is ontwikkeld om met de verschillende
protocollen uit de transportlaag te kunnen werken.


1.4 Formaten
De term ‘formaat’ wordt gebruikt om een video technologie
te benoemen. Onderdelen van een video technologie zijn
codecs, containers, maar ook servers, players en
afspeelapparaten. Zo heeft Microsoft onder de naam
Windows Media al deze onderdelen benoemd.

Soms is de naam van het formaat hetzelfde als de naam
van de codec die een videobestand heeft gecomprimeerd.
Bijvoorbeeld de video codec van Real is RealVideo 10.

Het formaat komt ook vaak overeen met de naam van de
container die in een specifieke video technologie wordt
gebruikt. Een container is een soort envelop waarin
afzonderlijk video bestanden, audio bestanden, ondertitels,
menu’s en andere elementen van een volledig video
bestand gegroepeerd zijn. Een container is dus een file met
daarin verwijzingen naar andere files. Het QuickTime
formaat van Apple ziet er bijvoorbeeld uit als hiernaast.

Er is een onderscheidt te maken in open standaarden en proprietary video
formaten. De belangrijkste formaten worden hieronder genoemd. In het volgende
hoofdstuk worden deze (en andere) formaten aan een nader onderzoek
onderworpen.

1.4.1 Open standaard formaten
De belangrijkste en bekendste compressietechnieken voor audio en video
zijn ontwikkeld door de Moving Pictures Experts Group. MPEG is een
consortium van bedrijven dat zich bezig houdt met de ontwikkeling van niet-
commerciële internationale standaarden.

MPEG is er in verschillende smaken. Het MPEG formaat heeft een duidelijk
focus op de gebruikte compressie. MPEG is daarnaast ook een container.
Maar in tegenstelling tot de proprietary formaten biedt MPEG niet standaard
een server of een player.

MPEG-1
MPEG-1 is oorspronkelijk als compressiestandaard ontwikkeld voor VHS-
kwaliteit video op cd-rom, ook bekend als video cd (VCD). Met de komst van
nieuwe formaten met betere compressie technieken en de wens voor hogere
kwaliteiten wordt dit MPEG-1 formaat tegenwoordig niet veel meer gebruikt.

MPEG-2
De MPEG-2-standaard is ontwikkeld voor digitale TV-uitzendingen en DVD-
films. Hij levert een betere beeldkwaliteit dan MPEG-1. Toch wordt MPEG-2
niet echt veel gebruikt voor streaming video. De benodigde bitrate en
daarmee de eisen aan de verbinding zijn hiervoor te hoog en het aanbod van
geschikte streaming servers en players is beperkt.


MPEG-4
De MPEG-4-standaard is in 1998 beschikbaar gekomen. Deze standaard
biedt een zeer goede compressie waardoor de bestanden kleiner zijn dan bij
MPEG-1 en MPEG-2. De MPEG-4-standaard is ontworpen voor gebruik bij
lage bandbreedte, zoals streaming video over het internet.

1.4.2 Commerciële videoformaten
Naast de MPEG-standaarden is ook een aantal commerciële standaarden
ontwikkeld door bedrijven. De drie belangrijkste commerciële videoformaten
zijn RealVideo, Windows Media en QuickTime. Een nieuwkomer is Flash. De
formaten bieden een breed scala aan producten. Ieder heeft zijn eigen
container, codecs, streaming servers en spelers.

Real Video (.ra, .ram, .rm)
RealVideo van het bedrijf Real Networks was een populair formaat voor
streaming video op internet. De compressiemethode is vooral geschikt voor
het streamen van bestanden over internet. De beeldkwaliteit is laag, zeker
als je het vergelijkt met MPEG, maar daar staat tegenover dat de bestanden
veel kleiner zijn. De player voor RealVideo heet RealOne. Tegenwoordig
stappen veel aanbieders over naar een ander platform vanwege de hoge
licentie kosten die Real vraagt.

Windows Media (.asf, .asx, .wma, .wmv)
Net als RealVideo wordt Windows Media van Microsoft gezien als een
oplossing voor lage bandbreedte. Doordat Microsoft achter Windows Media
zit en het gratis met Windows is meegeleverd, is het bijna vanzelfsprekend
tot een pseudo-standaard verworden.

QuickTime (.qt, .mov)
QuickTime is een door Apple ontworpen videoformaat. Met de QuickTime
player kunnen QuickTime films worden afgespeeld. Over het algemeen wordt
QuickTime als een oplossing voor lage bandbreedte gezien.

Flash (.flv, .swf)
Flash is een door Macromedia (nu Adobe) ontwikkeld programma waarmee
animaties, korte filmpjes en webapplicaties gemaakt kunnen worden. De
nieuwste versie van Flash, Flash8 heeft een veel betere ondersteuning voor
streaming video. De kwaliteit is stukken beter dan de oudere versies.


2 Streaming video formaten
Dit hoofdstuk geeft een overzicht van de belangrijkste streaming video formaten van het
moment. Formaten zullen zo vaak mogelijk naar het container formaat refereren. Soms
zal echter ook de codec dezelfde naamgeving hebben. Andere formaten verwijzen naar
een heel scala aan producten. Zie voor meer uitleg over de term formaten de inleiding
hierboven.

De formaten die onderzocht worden zijn:
• MPEG (1,2 en 4)
• Real
• Windows Media
• QuickTime
• Flash
• Ogg
• Matroska

Ieder formaat zal in een apart hoofdstuk beschreven worden en de meest uit het oog
springende eigenschappen van een formaat zullen aan het licht gebracht worden. De
eigenschappen waar naar gekeken worden zijn:

Kenmerk Uitleg

Formaat gegevens
• File Extentie De extensie van de file.
• Mime-type Het mime-type van de file.
• Type formaat Het type formaat; is het een codec of container?

Protocollen Welke protocollen gebruikt het formaat om te
streamen. Voorbeelden zijn HTTP, RTSP, UDP,
multicast.

Codecs
• Bitrate De bandbreedte die gebruikt wordt bij het
streamen van het formaat.
• Video
o Framesize De breedte en de hoogte van het video beeld.
o Framerate De hoeveelheid beeldjes per seconden (framerate
en framesize samen worden ook wel resolutie
genoemd).
o HD ondersteuning Kan ook het HD formaat gestreamed worden met
dit formaat.
• Audio
o channels Hoeveel kanalen geluid worden ondersteund;
stereo of ook surround sound.
o samplerate Het aantal geluidssamples per seconde.
o samplesize De precisie van een geluidssample.

Welke encoders Met welke encoders wordt in het algemeen dit


formaat gecreëerd.

Welke servers Met welke servers wordt in het algemeen dit
formaat gestreamed.

Welke players
• Dekkingsgraad player Hoe verspreid is de player onder de PC
gebruikers.
• Embed mogelijkheden Is het mogelijk de player in een HTML pagina of
player applicatie te embedden.
• Interactie mogelijkheden Is het mogelijk de player extern te bestuderen.
player

Geschikt voor live Kan het formaat ook live uitgezonden worden.

Geschikt voor on-demand Kan het formaat ook on-demand uitgezonden
worden.

Keten ondersteuning
• Capture Zijn er mogelijkheden om het formaat te capturen
van een camera bron.
• Encoding Zijn er mogelijkheden een bron (camera of
bestand) om te zetten naar het formaat.
• Editing Kunnen we het formaat editen en informatie aan
de video toevoegen.
• Mastering Hoe wordt het formaat gedistribueerd, via files of
streaming of dvd.
• Transcoding Kan het formaat eenvoudig omgezet worden naar
een ander formaat en vica versa.
• Distribution Hoe wordt een video uit dit formaat verspreid.
• Playing Hoe wordt een video afgespeeld.

Delivery platform
• Mobile Kan het formaat ook streamen naar een mobiel
device.
• Pc Kan het formaat streamen naar een PC.
• Settopbox Kan het formaat streamen naar een settopbox.
• PDA Is het formaat afspeelbaar op een PDA.

DRM Ondersteunt het formaat ook afscherming van de
video.

Open standaard Is het formaat gebaseerd op een open standaard.

Kosten Zijn er kosten aan verbonden?


2.1 MPEG (MPEG-1, MPEG-2 en MPEG-4)
MPEG is de Moving Picture Experts Group die zich bezig houd met een standaard
voor audio en video codering. MPEG heeft een aantal compressieformaten
gestandaardiseerd en beschrijft de bitstream en de decoder. Een bitstream is de
vorm waarin data zich bevindt in een reeks van bits die gebruikt wordt in een
videobestand. MPEG beschrijft niet het encoding proces. Als er maar een juiste
bitstream wordt gecreëerd door de encoder dan kan een decoder van de bitstream
de data decoderen.

MPEG-1 is de eerste MPEG compressiestandaard voor audio en video. Deze is
gebruikt voor de video-cd. Het audio formaat MP3 is onderdeel van deze standaard.
MPEG-1 comprimeert data tot maximaal 1.5 mbps en daarmee is VHS kwaliteit
video te realiseren.

MPEG-2 is ontwikkeld voor transport van hoge kwaliteit audio en video voor de
broadcast industrie. Het wordt gebruikt voor digitale televisie en DVD en is ook
toepasbaar voor HD. Voor DVD kwaliteit video is een bitrate van +/- 5 mbps
standaard en voor HDV kwaliteit is dat +/- 20 mbps.

MPEG-4 is een uitbreiding op de MPEG standaard om ‘objecten’ en DRM te
ondersteunen. Ook kan MPEG-4 beter toegepast worden voor lage bitrate encoding.
Door de efficiënte compressie van MPEG-4 en daardoor de grote winst aan
bandbreedte (met behoud van kwaliteit) is de verwachting dat MPEG-4 de
toepassingen van MPEG-1 en MPEG-2 in de toekomst zal overnemen. MPEG-4 is
een veelzijdig formaat, zoals te lezen is uit onderstaande quote:

“ The following formats and bitrates are be supported by MPEG-4 Visual :
• bitrates: typically between 5 kbit/s and more than 1 Gbit/s
• Formats: progressive as well as interlaced video
• Colors: Different color sampling formats (including 4:2:0, 4:2:2 and 4:4:4)
• Resolutions: typically from sub-QCIF to 'Studio' resolutions (4k x 4k pixels)“

MPEG is uitermate geschikt voor streaming omdat de bitstream de basis is voor de
standaard. Met name de MPEG-2 transport stream is geschikt voor Internet
streaming. De transport stream pakketten zijn altijd 188 bytes groot en samen met
goede timing informatie maakt dat het geschikt voor transport over IP.

MPEG specificeert echter alleen de bitstream en de decoder. Er is dus geen sprake
van een gespecificeerde MPEG streaming server, MPEG Encoder/Producer, MPEG
player en andere tools die bij een formaat als Windows Media en QuickTime
bijvoorbeeld wel aan bod komen. Het voert te ver om in dit onderzoek verschillende
MPEG producten met elkaar te vergelijken, daarom zal MPEG alleen als compressie
methode beschreven worden.

Lees meer over MPEG op:
• http://www.chiariglione.org/MPEG/
• http://www.MPEG.org/MPEG/index.html
• http://www.MPEGif.org/
• http://bmrc.berkeley.edu/frame/research/MPEG/


2.1.1 kenmerken
Formaat gegevens
• File extensie: .mp3, .mpg, .mpeg, .mp4
• Mime-type: video/mpeg, audio/mpeg
• Type formaat: codec/container

Protocollen
Met name MPEG-2 transport streams zijn direct te transporteren over UDP.
MPEG wordt op deze manier met name gebruikt voor live multicast
streaming.

Codecs
MPEG biedt zoals eerder gezegd geen specificaties voor encoders. De
bitstream is het formaat. Er zijn wel een aantal richtlijnen waarop encoders
standaardiseren. Voor de verschillende formaten worden hieronder de
richtlijnen beschreven.

MPEG-1
MPEG-1 heeft zijn oorsprong in de CCIR-610 digitale televisie standaard en
het bron formaat is van oorsprong SIF. MPEG-1 is daarom vaak gecodeerd
op SIF resolutie en dat komt neer op 352x240 @ 30HZ of 352 x 288 @ 25
HZ. Beide encodings zijn progressive.

Het MPEG-1 formaat is geoptimaliseerd voor cd-rom en applicaties met een
totale bitrate van maximaal 1.5 mbps. Bitrates van 1.15 mbps zijn daarbij
standaard voor de video component en 256 kbps voor audio.

MPEG-2
MPEG-2 beschrijft profiles en levels, de levels beschrijven maximale
resoluties die gedecodeerd moeten kunnen worden. Een voorbeeld is Main
Profile@Main Level en die is nodig voor digitale televisie uitzending of DVD
opslag.

Er zijn 4 levels: Low, Main (SD), High-1440 en HIGH (HD), voor elk van
deze levels wordt hieronder de maximale bitrate gegeven en de preferred
bitrate. De preferred bitrate is de bitrate die nodig is om de video op de
gegeven resolutie zonder noemenswaardig kwaliteitsverlies af te kunnen
spelen.

level max. bitrate preferred resolution
bitrate
1 4 mbps 2 mbps 352 x 240 @ 25 Hz
Main 15 mbps 4-6 mbps 720 x 576 @ 25 Hz
High-1440 60 mbps 1440 x 1152 @ 25 Hz (HDV)
High 80 mbps 19.2 mbps 1920 x 1080 @ 25 Hz (1080p)

MPEG-2 is in tegenstelling tot MPEG-1 zowel voor interlaced als progressive
input geschikt. (MPEG-1 is alleen progressive.)


MPEG-4
MPEG 4 heeft twee grote encoding stromingen. De eerste is MPEG-4 part 2
en 3 (part 2 voor video en part 3 voor audio encoding). De tweede is MPEG-
4 part 10, ook wel AVC (advanced video coding) en H.264 genoemd.
Hieronder zoomen we in op H.264.

H.264 is uitgerust met de meeste nieuwe algoritmes waarmee op dit
moment video het best kan worden gecomprimeerd. H.264 bestaat net als
MPEG-2 uit profiles en levels. De profiles worden gebruikt om H.264 in
verschillende toepassingen te kunnen gebruiken. De verschillende profiles
zijn:
• Baseline, voor videoconferencing en mobiele toepassingen.
• Main, voor mainstream consumenten toepassingen, zoals televisie
uitzending en opslag, wordt opgevolgd door het high profile.
• Extended, bedoeld voor streaming video met hoge compressie
mogelijkheden en voorbereid op data loss.
• High, Bedoeld voor HD televisie en opslag (zoals HD DVD en Blu-Ray)
• High 10, beter dan het high profile omdat er 10 bits (ipv. 8) gebruikt
worden voor de precisie.
• High 4:2:2, voor professionele toepassing is dit het profile met betere
kleuren samples bovenop de 10 bit encoding.

De levels beschrijven de maximale mogelijkheden van de bitrate per
resolutie. Voor de eenvoud van de tabel zijn de bitrate voor de hoogste twee
profiles, High 10 en High 4:2:2 uit de tabel gehaald, deze zijn respectievelijk
een factor 3 en 4 groter dan main profile.

level max. bitrate max bitrate resolution
< main profile high profile
1 64 kbps 80 kbps 128 x 96 @ 30 Hz
176 x 144 @ 15 Hz
1b 128 kbps 160 kbps 128 x 96 @ 30 Hz
176 x 144 @ 15 Hz
1.1 192 kbps 240 kbps 176 x 144 @ 15 Hz
320 x 240 @ 10 Hz
352 x 288 @ 7.5 HZ
1.2 384 kbps 480 kbps 320 x 240 @ 20 Hz
352 x 288 @ 15 HZ
1.3 768 kbps 960 kbps 320 x 240 @ 36 Hz
352 x 288 @ 30 HZ
2 2 mbps 2.5 mbps 320 x 240 @ 36 Hz
352 x 288 @ 30 HZ
2.1 + 2.2 4 mbps 5 mbps 352 x 480 @ 30 Hz
352 x 576 @ 25 HZ
3 10 mbps 12.5 mbps 352 x 480 @ 60 Hz
352 x 576 @ 50 HZ
720 x 480 @ 30 Hz
720 x 576 @ 25 HZ
3.1 14 mbps 17.5 mbps 720 x 480 @ 80 Hz
720 x 576 @ 66 HZ
1280 x 720 @ 30
3.2 20 mbps 25 mbps 1280 x 720 @ 60 Hz
1280 x 1024 @ 42 Hz
4 20 mbps 25 mbps 1280 x 720 @ 68 Hz
1920 x 1080 @ 30 Hz


2048 x 1024 @ 30 Hz
4.1 + 4.2 50 mbps 62.5 mbps 1280 x 720 @ 68 Hz
1920 x 1080 @ 30 Hz
2048 x 1024 @ 30 Hz
5 135 mbps 168.75 mbps 1920 x 1080 @ 72 Hz
2048 x 1024 @ 72 Hz
2560 x 1920 @ 30 Hz
3680 x 1536 @ 26 Hz
5.1 240 mbps 300 mbps 1920 x 1080 @ 120 Hz
4096 x 2048 @ 30 Hz

Wat in de tabel duidelijk naar voren komt is dat H.264 is voorbereid op de
toekomst. Het ondersteunt zowel streaming naar mobiel op de allerlaagste
bitrates en resoluties als streaming van 4K video (digitale cinema) op de
hoogste bitrate en resolutie.

Een preferred bitrate voor H.264 is nog niet te benoemen omdat de
ontwikkelingen erg snel gaan. Voor HDTV zijn experimenten geweest die
uitwijzen dat met 12-16 mbps HD zonder noemenswaardig kwaliteitsverlies
is te realiseren. De kwaliteit is vergelijkbaar met een 20 mbps MPEG-2
stroom. Op dit moment wordt er in de broadcast industrie gewerkt aan een
6 mbps variant voor HDTV.

• Bitrate
De bitrates variëren van minder dan 64 kbps voor mobiele playback
tot meer dan 300 Mbps voor HD kwaliteit.

• Video
o Framesize:
o Framerate:
De resolutie loopt op tot 4096 x 2048 @ 30 Hz progressive
o HD ondersteuning: Ja

• Audio
MPEG specificeert verschillende audio levels. Van MPEG-1 zijn er drie
niveaus: layer I, layer II en Layer III. MPEG-1 audio compressie
varieert tussen 32 kbps en 448 kbps. Op een bandbreedte van 128
kbps is er nauwelijks verschil hoorbaar met cd kwaliteit audio op 1.4
mbps. Het populaire MP3 audio formaat is MPEG-1 Layer III audio
compressie. MPEG-2 audio introduceert multichannel audio, waar
MPEG-1 alleen stereo was. De bitrate is verhoogt tot maximaal 2
mbps.

Nieuw in MPEG-2 is de AAC audio encoding voor 1 tot 48 kanalen met
samples van 8 tot 96 kHz. De bitrates variëren van 8 kbps tot 160
kbps per kanaal.

MPEG-4 introduceert audio objects die op verschillende bitrates audio
encoderen. De toepassingen maken echter nog gebruik van MP3 of
AAC uit de MPEG-1 en MPEG-2 standaarden.

o Channels:


o Samplerate:
o Samplesize:

Welke encoders
Er is een breed scala aan MPEG encoders. Er zijn software matige
oplossingen, van bijvoorbeeld ‘mainconcepts’, maar ook hardware matige
oplossingen van Vbrick, Tandberg, AVN en nog veel meer. In dit document
zullen we alleen de producten die SURFnet inzet in zijn videodiensten
toelichten.

Bij SURFnet gebruiken we voor live MPEG-2 uitzending de AVN encoder.
Deze verstuurt een MPEG-2 6.5 mbps stroom. Daarnaast gebruiken we voor
live uizending van MPEG-4 Vbrick encoders die MPEG-4 part 2 en 3 video
maken tot 2 mbps.

Experimenten met HD zijn gedaan met tandberg MPEG-2 en MPEG-4
encoders. In bijlage A is een beschrijving van een H.264 proefopstelling te
lezen waarin SURFnet gaat experimenteren met Apple apparatuur om MPEG-
4 op verschillende bandbreedten, van mobiel tot HD, te encoderen en
streamen.

Meer informatie over enkele producten:
• AVN:http://www.vsicam.com/index.php?p=view_product&product_id
=2
• Vbrick: http://www.vbrick.com/products/MPEG-2_products.asp
• Tandberg: http://www.tandbergtv.com/productview.asp?n=55

Welke servers
Voor streaming van MPEG materiaal maakt SURFnet gebruik van de Kasenna
Mediabase server.

Welke players
Er zijn verschillende type MPEG players op de markt. SURFnet maakt
gebruik van de Kasenna Broadband player om alle typen MPEG materiaal uit
de Kasenna Mediabase te kunnen streamen.

Binnenkort stapt SURFnet over naar QuickTime voor het afspelen van MPEG-
4. De QuickTime player en server ondersteunen MPEG-4 volledig. Er zijn
meerdere software spelers die verschillende smaken van MPEG kunnen
streamen. Door SURFnet wordt het meest gebruik gemaakt van de Videolan
player. Deze speler speelt alle type MPEG, inclusief HD formaat. Ook
mplayer kan hiervoor gebruikt worden.

Naast software spelers is er voor het afspelen van MPEG ook veel hardware
in de vorm van settopboxen op de markt. SURFnet maakt gebruik van
Amino settopboxen voor MPEG-2 SD en HD video.

• Dekkingsgraad player: Nvt.
• Embed mogelijkheden player:
Veel players zijn te embedden in een HTML pagina.


• Interactie mogelijkheden player: geen

Geschikt voor live
Ja

Geschikt voor on-demand
Ja

Keten ondersteuning
• Capture
• Encoding
• Editing
• Mastering
• Transcoding
• Distribution
• Playing

Voor de hele keten voor creëren van MPEG materiaal is ondersteuning te
vinden. Omdat MPEG een open standaard is zijn er veel produkten die een of
andere vorm van MPEG ondersteunen. Het is zaak om eerst te bepalen
welke functionaliteit gewenst is om vervolgens het bijpassende product te
kiezen.

Denk je bijvoorbeeld aan transcoding, dan maakt SURFnet gebruik van
Telestream FlipFactory software die van en naar MPEG-1 en MPEG-2 kan
transcoderen. Wil je MPEG-4 transcoderen dan zijn oplossingen van
QuickTime weer interessant. Dit geldt voor elke stap in de keten. Er is altijd
wel een product wat aan je wensen voldoet vanwege de diversiteit aan
produkten.

Delivery platform
• Mobile: Ja
• PC: Ja
• Settopbox: Ja
• PDA: Ja

DRM
In de mpeg-4 specificatie is DRM opgenomen in de ‘content protection
specification’. Toepassingen hiervoor worden nog ontwikkeld.

Open standaard
MPEG is een open standaard.

Kosten
De kosten variëren enorm. Er zijn veel gratis produkten waarmee iets met
MPEG te doen is. Open source projecten als ffMPEG, mplayer en MPEG4ip
bieden een breed scala aan producten. Daarnaast is er een grote
consumenten markt voor MPEG produkten, denk bijvoorbeeld aan
settopboxen die digitale video op de televisie in de huiskamer toveren.


Daarnaast zijn er ook veel kostende professionele produkten voor de
broadcast industrie gebaseerd op MPEG.

2.2 Real
Real levert een breed scala aan componenten voor het aanbieden van streaming
audio en video.

“Real is 100% focused on the business of streaming media
and offers a complete line of products for creating,
managing, delivering and viewing media that drives benefits
for educators, administrators and students.”

De belangrijkste produkten die Real levert zijn (1) de Helix Server, (2) de
RealProducer en (3) de RealPlayer. De Helix server is een universele streaming
server die o.a. het RealVideo formaat kan streamen, maar ook windows media en
MPEG-4. Met de RealProducer kan video omgezet worden in het Real formaat en
geschikt gemaakt worden voor de streaming server. Met de RealPlayer kan video
afgespeeld worden bij de kijker.

Om een beeld te krijgen van wat met de Real produkten mogelijk is geldt
bijvoorbeeld voor het doen van een live uitzending in het Real formaat de volgende
workflow: de uitzender laat het video bron signaal door de RealProducer omzetten
in een digital Real signaal. De RealProducer verstuurt dit naar de helix streaming
server die het signaal gaat distribueren naar de kijkers. De kijkers starten hun
RealPlayer en kunnen verbinding maken met de streaming server om de live
uitzending te bekijken.

Voor meer informatie over Real produkten kunnen de volgende bronnen worden
geraadpleegd:
• http://www.realnetworks.com/ voor producenten
• http://www.real.com/ voor consumenten

2.2.1 kenmerken
Formaat gegevens
• File extensie: .ra, .ram, .rm, .rv
• Mime-type: audio/x-pn-realaudio, audio/vnd.rn-realaudio,
video/vnd.rn-realvideo
• Type formaat:

Protocollen
Helix gebruikt het standaard RTSP protocol op poort 554, daarnaast kan
Helix ook Windows Media over het MMS protocol streamen over poort 1755.
Als laatste streamed Helix ook multicast.

Codecs
Voor codering van Real streams wordt de RealProducer gebruikt, deze
codeert standaard in het RealAudio 10 en RealVideo 10 formaat.


De Helix server kan ook Windows Media en MPEG-4 streamen, de
RealProducer kan dit niet produceren.

• Bitrate
De bitrate van de RealProducer basic varieert van 12 kbps tot 5
mbps.

• Video
Op deze url is informatie te vinden over de video codec en is
voorbeeld materiaal af te spelen en downloadbaar:
http://www.realnetworks.com/products/codecs/realvideo.html
o Framesize:
De framesize is volledig configureerbaar in RealProducer plus.
De basic versie neemt hetzelfde formaat als het bron formaat,
maar de plus versie kan croppen en schalen.
o Framerate:
Ook de framerate is in de producer plus instelbaar.

• Audio
Zie deze url:
http://www.realnetworks.com/products/codecs/realaudio.html voor
meer informatie over de audio codec.

Bitrates tussen de 12 en 800 kbps worden ondersteunt in
uiteenlopende kwaliteiten. RealAudio heeft ook een lossless
compressie die gelijk is aan cd kwaliteit en dus geen kwaliteit verlies
geeft.
o Channels:
De audio codec ondersteunt zowel stereo als 5.1 geluid
o Samplerate:
o Samplesize:

Welke encoders
De belangrijkste encoder voor het Real formaat is de RealProducer. Deze
komt in twee smaken. De RealProducer basic, die gratis is en de
RealProducer plus, die voor een klein bedrag meer functionaliteiten biedt.

Welke servers
De server die Real aanbiedt is de Helix server. Daarvan zijn drie versies
beschikbaar. Voor 25 gelijktijdige streams, voor 100 gelijktijdige streams en
een unlimited versie. De unlimited versie kan uitgebreid worden met een
‘mobile streaming’ component en met deze server is het ook mogelijk
meerdere servers aan elkaar te knopen voor een soort van content delivery
netwerk.

Welke players
Real levert de RealPlayer ook in twee smaken (analoog aan de producer). Er
is een gratis RealPlayer en een RealPlayer enterprise. De enterprise versie is
zonder reclame en registratie en kan op afstand beheerd worden om


aangepaste clients te maken voor alle desktop binnen een bedrijf met de
‘RealPlayer enterprise manager’.

• Dekkingsgraad player
+- 60%

Bron: http://www.streamcity.co.uk/
“The latest figures on version penetration from Macromedia show that
97.4% of the online audience in Europe can now watch video in the
proprietary Macromedia® Flash™format. The survey carried out by
NPD Online show that penetration of the most recent (video enabled)
players is much higher than any other video formats (Java - 87.4%,
Windows Media Player - 84.8%, QuickTime - 66%, RealOne - 60.1%
).”

• Embed mogelijkheden player
Real biedt embed en scripting mogelijkheden in een HTML pagina

• Interactie mogelijkheden player
De RealPlayer ondersteunt SMIL om een combinatie van video,
plaatjes en tekst en interactieve presentaties te maken. Zie
http://www.w3.org/AudioVideo/.

Geschikt voor live
Ja

Ja

Keten ondersteuning
• Capture
• Encoding
• Editing
• Mastering
• Transcoding
In zekere zin is de RealProducer bedoeld om alle bovenstaande taken
uit te voeren. Wat betreft capturing kan met een bijpassende capture
kaart het signaal direct in de producer ingelezen worden. De producer
doet dan de encoding rechtstreeks naar RealMedia formaat.
Onderdeel van de RealMedia producer is de RealMedia editor. Met
deze editor kunnen basis taken uitgevoerd worden, zoals het begin of
het eind van de file trimmen of clip informatie aanpassen. RealMedia
bestanden kunnen geschikt gemaakt worden voor downloaden,
afspelen op een mediaserver of van cd-rom/dvd. Met de
RealProducer is het naast encoding van het live signaal ook mogelijk
bestanden om te zetten naar het Real formaat.
• Distribution
Distributie wordt verzorgd door de Helix server.
• Playing
De RealPlayer is de standaard afspeel afspeelapparaat.


Delivery platform
• Mobile: Ja
• PC: Ja
• Settopbox: Nee
• PDA: Ja

DRM
Real heeft diverse methoden ontwikkeld om content te beschermen. Het
meest eenvoudig is web-based access control. Als je de webpage niet kan
benaderen, dan kan je de content ook niet zien. Daarnaast voorziet Real ook
in een ticketing mechanisme waarmee links naar URL uniek worden en url’s
dus niet meer doorgegeven kunnen worden van gebruiker naar gebruiker.
Voor encryptie van de data heeft Real een eigen DRM ontwikkeld zodat
content niet bekeken kan worden zonder een licentie sleutel.
• http://www.realnetworks.com/products/security/index.html

Open standaard
Het Real audio en video formaat is proprietary. De server gebruikt wel open
standaarden om te streamen, zoals RTSP en HTTP.

Kosten
Voor het simultaan uitzenden van 5 Real audio en video streams is een
gratis, simpele basic versie beschikbaar. De kosten lopen op per simultane
streams. Je kan kiezen voor 25, 100 of unlimited. De unlimited versie heeft
ook extra functionaliteit, zoals multicast en content delivery netwerk achtige
opties. Daarnaast doet alleen de laatste ook mobile streaming met H.263 en
H.264.

2.3 Windows Media
Windows Media is een verzamelnaam voor de digitale media componenten van
Microsoft. Windows Media bestaat uit een scala aan produkten voor afspelen,
encoderen en uitzenden van streaming materiaal. Microsoft biedt in de basis:
• Windows Media Player 11 voor het afspelen van audio en video,
Windows Media Player is onderdeel van het Windows XP operating systeem.
• Windows Media Services voor distributie van audio en video. Windows Media
services is onderdeel van het Windows 2003 server operating systeem.
• Windows Media Encoder voor het encoderen naar het Windows Media audio
en video formaat.
• Windows Media Digital Rights Management voor het inpakken en veilig
afleveren van de video. Met een passende sleutel kan de video uitgepakt en
weer afgespeeld worden.

Windows Media is sterk gefocussed op HD content. Met
de nieuwe Xbox is het mogelijk HD DVD te kijken in
1080p! (let op de p). Encoding in HD kan met de VC-1
encoder. Deze encoder van Microsoft wordt gebruikt om
Windows Media audio en video te maken. VC-1 is
vergelijkbaar met H.264, beiden worden gezien als


mogelijke opvolger voor MPEG-2 en kunnen gebruikt
gaan worden op de HD-DVD en Blu-Ray.

Microsoft biedt daarnaast verschillende andere tools die voor professionals bedoelt
zijn en tools om de windows media beleving te vergroten. Een selectie van deze
tools is:

• ‘Windows Media Professional Exhibitor’ om op een dual screen PC altijd full
screen video te kijken.
• ‘Windows Media ASF Viewer’ om video files te analyseren. Het container
formaat van windows media is ASF (Advanced System Format)
• ‘Windows Media Capture’ is een tool om uncompressed AVI op te slaan en
een bron bestand te creëren van een uitzending.
• ‘Windows Media Encoder Studio Edition’ is een bèta programma voor experts
om HD content te encoderen.
• ‘Windows Media load simulator’ kan gebruikt worden om de performance
van de streaming server te testen.

Lees meer over Windows Media:
• Voor consumenten: http://www.windowsmedia.com/
• Voor producenten:
http://www.microsoft.com/windows/windowsmedia/default.mspx
• Voor ontwikkelaars: http://msdn.microsoft.com/windowsmedia/

2.3.1 kenmerken
Formaat gegevens
• File extensie: .asf, .asx, .nsc, .wax, .wm, .wma, .wmd, .wmv, .wmx,
.wmz, .wvx
• Mime-type: video/x-ms-asf, video/x-ms-asf, video/x-ms-asf, audio/x-
ms-wax, video/x-ms-wm, audio/x-ms-wma, application/x-ms-wmd,
video/x-ms-wmv, video/x-ms-wmx, application/x-ms-wmz, video/x-
ms-wvx
• Type formaat: codec

Protocollen
RTSP (Real Time Streaming Protocol) op poort 554
MMS (Microsoft Media Server) protocol op poort 1755
HTTP op poort 80

Codecs
Microsoft codecs zijn gebaseerd op VC-1. VC-1 is sinds kort een formele
standaard geworden en ook bekend als SMPTE 421M. De Windows Media
Video 9 codec (WMV9) is een implementatie van de VC-1 standaard. VC-1
specificeert onder andere de volgende profielen en levels.

profile level bitrate resolution
simple low 96 kbps 176 x 144 @ 15 Hz = QCIF
medium 384 kbps 240 x 176 @ 15 Hz
352 x 288 @ 15 Hz = CIF
main low 2 mbps 320 x 240 @ 15 Hz
medium 10 mbps 720 x 480 @ 30 Hz = 480p (NTSC)


720 x 576 @ 25 Hz = 576p (PAL)
high 20 mbps 1920 x 1080 @ 30 Hz = 1080p
advanced L0 2 mbps 352 x 288 @ 15 Hz = CIF
L1 10 mbps 720 x 480 @ 30 Hz = 480p (NTSC)
720 x 576 @ 25 Hz = 576p (PAL)
L2 20 mbps 1280 x 720 @ 30 Hz = 720p
L3 45 mbps 1280 x 720 @ 60 Hz = 720p
1920 x 1080 @ 24 Hz = 1080p
1920 x 1080 @ 30 Hz = 1080i
L4 135 mbps 1920 x 1080 @ 60 Hz = 1080p

• Bitrate:
Bitrates lopen van minder dan 100 kbps tot meer dan 100 mbps.

• Video:
Naast de WMV 9 codec zijn er ook codecs voor screen capture van PC
schermen en image conversie van een rij plaatjes naar video.
o Framesize:
o Framerate:
Met de encoder is tot een bitrate van 20 kbps (audio en video)
te configureren voor een beeld van 160x120 / 10 frames per
seconde. Video formaat lopen op tot HD 1920 x1080 / 60
progressive frames per seconde

• Audio
De Windows Media Audio 9 codec (WMA9) komt in verschillende
smaken. Er is een lossless variant (bij deze compressie techniek gaat
geen data verloren) en een voice variant (geoptimaliseerd voor
stemmen). Met Windos Media Audio 10 Professional kunnen 5.1 en
7.1 geluid opgenomen worden.
o channels:
2.0, 5.1, 7.1
o samplerate:
o samplesize:

Welke encoders
Windows Media content kan gemaakt worden met de Windows Media
Encoder. Voor professioneel gebruik is de Windows Media Encoder Studio
Edition beschikbaar.

Welke servers
Windows Media Services is de streaming server van Microsoft en wordt
gebundeld met Windows Server 2003

Welke players
De Windows Media Player is het afspeel apparaat van Microsoft.

• Dekkingsgraad player:
+/- 85 %

Bron: zie verwijzing bij Real formaat.


• Embed mogelijkheden player:
Windows Media Player is goed te embedden in een HTML pagina en
met Javascript te besturen.

• Interactie mogelijkheden player:
Geen

Geschikt voor live
Ja

Ja

Keten ondersteuning
• Capture:
Voor het maken van digitale video adviseert Microsoft of direct met
de Windows Media Encoder Live een Windows Media video uit te
zenden en op te slaan. Of, voor on-demand, adviseert Microsoft de
capture tool te gebruiken en uncompressed AVI op te slaan, welke
later bewerkt kan worden.
• Encoding:
Met Windows Media Encoder
• Editing:
• Mastering:
Met Windows Movie Maker kunnen video files bewerkt worden
• Transcoding:
De encoder kan ook gebruikt worden voor transcoding. Van de
encoder is tevens een command line tool om dit te automatiseren of
in batch te doen.
• Distribution:
Met Windows Media Server
• Playing:
Met Windows Media Player

Delivery platform
• Mobile: Ja
• PC: Ja
• Settopbox: Ja
• PDA: Ja

DRM
Windows media drm is een een uitgebreid paltform waarmee digitale content
beveiligd kan worden. Het platform biedt onder andere een SDK om DRM in
applicaties op te nemen. Het platform ondersteund diverse toepassingen,
DRM is inzetbaar bij streaming , maar ook bij downloaden of distributie op
een dvd bijvoorbeeld.
• http://www.microsoft.com/windows/windowsmedia/nl/drm/default.as
px


Open standaard
Het windows media formaat is een implementatie van VC-1 en daarmee
gestandaardiseerd. Tevens is het streaming protocol RTSP standaard. De
ASF container en het MMS protocol zijn proprietary.

Kosten
De Windows Media Server komt gebundeld met Microsoft server software.
De player komt met het PC operating systeem. De encoder en andere tools
zijn gratis te downloaden.

2.4 QuickTime
QuickTime is de naam die Apple heeft gegeven aan zijn video producten. Apple
levert een breed assortiment aan video producten met als basis de volgende:
• QuickTime Streaming Server voor live en on-demand streaming van
QuickTime en MPEG-4 video.
• QuickTime Broadcaster voor het produceren van een live uitzending.
• QuickTime Player voor het afspelen van video.
• QuickTime Pro voor capture en encoderen van video.

Op de streaming server zijn tools beschikbaar om
het distributie proces te vereenvoudigen, zoals de
QuickTime Streaming Server Publisher waarmee
video’s beheerd kunnen worden en bijvoorbeeld
MP3 speellijsten kunnen worden gemaakt.

Apple levert verder tegen betaling een MPEG-2 playback component voor het
afspelen van MPEG-2 met QuickTime Player.

De basis van QuickTime is de .mov container. Dit is de container die als basis heeft
gediend voor MPEG-4. De focus van Apple ligt nu op MPEG-4 en H.264 encoding.
H.264 wordt gezien als de opvolger van MPEG-2. Met 3GPP (een variant van H.264)
is streaming naar mobiele apparatuur op lage bandbreedte mogelijk. H.264 schaalt
tot HD encoding die geschikt is voor HD-DVD en Blu-Ray. Voor audio wordt ook
gebruik gemaakt van MPEG-4, nl. AAC compressie.

QuickTime is een van de video gebieden waarop Apple actief is. Een ander gebied is
iTunes in combinatie met de iPod voor het beheren en afspelen van muziek, video
en documenten zowel op de Mac/PC als onderweg. Daarnaast is Apple actief in
video bewerking met de Final Cut Studio software.

Meer informatie over de QuickTime produkten is te vinden op:
• http://www.apple.com/quicktime
• Technologie: http://www.apple.com/quicktime/technologies/

2.4.1 kenmerken
Formaat gegevens
• File extensie: .mov, .qt
• Mime-type: video/quicktime
• Type formaat: container


Protocollen
QuickTime streamt over poort 554, RTSP en poort 80, HTTP.

Codecs
De belangrijkste codec die QuickTime gebruikt is H.264. Met H.264 zijn
verschillende scenario’s denkbaar:

scenario bitrate resolution
Mobiel 50 – 60 kbps 174 x 144 @ 10-15 Hz
Internet – SD 1 – 2 mbps 640 x 480 @ 24 Hz
HD 5 – 6 mbps 1280 x 720 @ 24 Hz (720 p)
Full HD 7 – 8 mbps 1920 x 1080 @ 24 Hz (1080p)

Met QuickTime Pro is HD in H.264 te produceren. Met QuickTime
Broadcaster is ook H.264 te maken, maar tot een maximale resolutie van
640x480 @ 30 Hz. (Voor live HD in H.264 is veel rekenkracht nodig.)

• Bitrate
De bitrates variëren van minder dan 100 kbps voor mobiele playback
tot meer dan 10 Mbps voor HD kwaliteit.
• Video
o Framesize:
o Framerate:
De resolutie loopt op tot 1920 x 1080 @ 60 Hz progressive
o HD ondersteuning: ja

• Audio
QuickTime gebruikt het audio formaat AAC. Dit formaat wordt ook
gebruikt in iTunes en de music store. AAC wordt gezien als de
opvolger van mp3. AAC kan tot 48 kanalen aan en sampling rates tot
96 KHz.
o Channels:
o Samplerate:
o Samplesize:

Welke encoders
Voor on-demand wordt QuickTime Pro gebruikt om files te encoderen. Voor
live wordt de QuickTime Broadcaster gebruikt.

Welke servers
De QuickTime Streaming server wordt gebruikt om MPEG-4 te streamen
over poort H.264. Een Apache webserver wordt gebruikt voor streamen over
poort 80.

Welke players
De QuickTime player is het standaard afspeelapparaat.

+- 66 %


Bron: zie verwijzing bij Real formaat.

De QuickTime player is te embedden in een HTML pagina.

• Interactie mogelijkheden player: geen.

Geschikt voor live
Ja

Ja

Keten ondersteuning
• Capture
Voor live capture en uitzending kan QuickTime Broadcaster gebruikt
worden. Ook QuickTime Pro kan voor capture gebruikt worden voor
bewerking daarna.
• Encoding
QuickTime Pro is de encoder.
• Editing
• Mastering
Apple biedt naast QuickTime nog andere video produkten aan. Een
daarvan is Final Cut Studio en dit product is geënt op video
bewerking.
• Transcoding
Een van de componenten van Final Cut studio is de ‘compressor’. Met
deze compressor kan een bewerkte video omgezet worden naar een
bepaald formaat. De compressor is ook in batch modus te gebruiken.
• Distribution
Distributie van streaming materiaal gaat middels QuickTime
streaming server. Een andere vorm van distributie waarin Apple
actief is, is podcasting. Podcasting is het downloaden van materiaal
vanaf een webserver, waarbij het materiaal aangeboden wordt via
RSS. De gebruiker krijgt dus materiaal aangeboden in zijn RSS
reader, bij Apple is dat iTunes.
• Playing
Afspelen van streaming materiaal gaat met QuickTime Player. Ook
iTunes kan H.264 video en AAC audio afspelen.

Delivery platform
• Mobile: Ja
• PC: Ja
• Settopbox:Ja
• PDA: Ja

DRM
Quicktime levert geen DRM. Content op de streaming server kan wel worden
afgeschermd, op dezelfde manier als content op een webserver kan worden


afgeschermd. Dit gaat dus met zogenaamde .htaccess files waarin
gebruikersnaam en wachtwoord combinaties zijn opgenomen die toegang tot
de content hebben.

Open standaard
QuickTime streaming is zoveel mogelijk gebaseerd op open standaarden. De
focus is de MPEG-4 standaard. Daarnaast is het MAC OS operating systeem
gebaseerd op FreeBSD, een open Unix standaard. De QuickTime streaming
server is beschikbaar in een open source variant, genaamd Darwin. De
QuickTime player en iTunes zijn proprietary software.

Kosten
QuickTime software wordt gebundeld bij het Mac OS X. Dit geldt voor de
streaming server en de Broadcaster. Voor QuickTime Player Pro dient extra
betaald te worden alsmede voor de MPEG-2 plug-in. De QuickTime Player is
gratis beschikbaar.

2.5 Flash
Flash staat sinds 1996 bekend als een door Macromedia (nu Adobe) ontwikkeld
formaat om vooral websites te verrijken met interactie en animaties. Sinds de
moderne versie van de Flash player in staat is om live en on-demand audio en
video fragmenten af te spelen kunnen we ook spreken van het streaming formaat
Flash. We spreken dan over Flash Video (FLV).

De Flash Player wordt als de meest verspreidde
player beschouwd. Op 96% van alle op internet
aangesloten PC’s is wel een of andere versie van
deze Flash player aanwezig. Meestal is dit in de
vorm van een web browser plug-in en vanwege
het grote gebruiksgemak hiervan ziet men het
gebruik van Flash video op websites sterk
toenemen.

Flash maakt een snelle opkomst door, mede dankzij populaire video portals zoals
YouTube en Google Video die op een zeer laagdrempelige manier video vanuit een
webomgeving aanbieden. Ze bieden hierbij ook ‘server-side encoding’ van video. Je
kunt er ieder formaat video uploaden en deze wordt dan automatisch
getranscodeerd naar een FLV bestand. Om een zo groot mogelijke doelgroep te
bereiken worden hier bewust concessies gedaan ten aanzien van de kwaliteit van
de video. Er wordt gekozen voor een lage bitrate en resolutie waardoor Flash video
vaak wordt gezien als een niet serieuze streaming video toepassing. Met de laatste
nieuwe codecs is het tegenwoordig ook mogelijk om hoogwaardige kwaliteit Flash
video te maken die schermvullend bekeken kan worden.

Lees meer over Flash en Flash Video:
• http://www.adobe.com/products/player_census/flashplayer/
• http://www.adobe.com/software/flash/about/
• http://en.wikipedia.org/wiki/Adobe_Flash
• http://www.flashdeveloper.nl/g_flash_video.html


• http://on2.com/video_samples/vp7-samples/

2.5.1 Kenmerken
Formaat gegevens
• File extensie: .flv, .swf (FLV content kan ook embedded worden in
een SWF file.)
• Mime-type: video/x-flv
• Type formaat: Media container

Protocollen
RTSP (Real Time Streaming Protocol) op poort 554
HTTP op poort 80

Codecs
Sinds Flash Player 8, zijn er twee belangrijke video codecs in gebruik:
On2 Technologies VP6 (http://on2.com/) en Sorenson Spark
(http://www.sorensonmedia.com/) die beide hoge kwaliteit video en een
grote mate van compressie, dus geschikt voor lage bandbreedtes (tot 700
kbps) bieden. Als audio codec wordt MP3 gebruikt.

• Bitrate
Gebruikte bitrates voor Flash video: 200 - 1000 kbps, afhankelijk van
de hoeveelheid beweging in het bron materiaal. De gebruikelijke
Audio bitrates (MP3) zijn 32, 64 of 96 kbps. 32 kbps voor alleen
spraak en 96 kbps voor muziek.

• Video
o Framesize
o Framerate
o HD ondersteuning: Nee
• Audio
o Channels
o Samplerate
o Samplesize

Welke encoders
Standaard komt er met het Flash 8 pakket een Flash video encoder mee.
Daarnaast worden de encoders van Sorenson (Sqeeze) en ON2 (Flix) veel
gebruikt vanwege de betere encoding en uitgebreide mogelijkheden.
Een gratis Flash encoder is de RivvaVX FLV Encoder. Deze is gebaseerd op
de open source transcoding tool FFMPEG. Helaas niet beschikbaar voor het
MAC platform en de nieuwe ON2 VP6 codec wordt nog niet ondersteund.

• http://www.macromedia.com/software/flash/
• http://www.sorensonmedia.com/products/?pageID=3
• http://www.on2.com/technology/flix-features
• http://www.rivavx.com/?encoder
• http://ffMPEG.sourceforge.net/


Welke servers
Adobe Flash Media Server (FMS) is de standaard server voor het streamen
van Flash video, maar iedere webserver kan Flash video laten zien wanneer
deze in een .swf file embedded is. We spreken dan van progressive
download.
Er zijn tegenwoordig ook alternatieve streaming servers beschikbaar die een
Flash video kunnen streamen, zonder de dure licentie van Macromedia te
moeten betalen. Gebaseerd op de Open Source PHP Flash streaming server
is StroboScope van Jet Stream BV een interessante optie.

Welke players
Om Flash Video af te kunnen spelen is een geschikte Flash Player vereist die
met het .flv formaat overweg kan. Dit is versie 6,7,8, of 9. De Flash Player is
in feite een multimedia en applicatie player die ontwikkeld is en verspreid
wordt door Macromedia. Er wordt wel eens gezegd dat je geen aparte player
nodig zou hebben om Flash af te kunnen spelen omdat deze al in de browser
zou zitten, maar dat is niet waar. De Flash Player draait weliswaar als een
browser plug-in, maar je zult deze eerst moeten downloaden en installeren.

De laatste versie van de Flash Player is: 9.0.28.0 (1324 KB)

De grote dekkingsgraad van de Flash player wordt door met name
door Adobe aangeprezen als belangrijke oorzaak voor de populariteit
van het formaat. Onderzoeken claimen een dekkingsgraad van 96%
wanneer men kijkt naar de versies die Flash Video (FLV)
ondersteunen.


Zie ook:
http://www.adobe.com/products/player_census/flashplayer/version_
penetration.html

Zeer groot! Omdat de player als een browser plug-in draait is het
mogelijk om Flash Video te embedden in webpagina’s en om de video
vanuit de browser te bekijken. De player zelf is customizable en kan
dus geheel in stijl met de webpagina worden opgenomen. Het is zelfs
mogelijk om iedere willekeurige vorm aan de video te geven. (any
size and shape video).

• Interactie mogelijkheden player
Zeer groot! Omdat de Flash player ook in staat is om met SWF files
om te gaan geeft dit zeer goede interactie mogelijkheden. Er wordt
dan gebruik gemaakt van een programmeer taal ActionScript die
gebruikt wordt om Flash video vanuit een SWF file te laten spelen.
Daarnaast kan er gebruik worden gemaakt van server-side scripting.
Hierdoor zijn de interactie mogelijkheden bijna onbeperkt.
Voorbeelden van sites die de interactiemogelijkheden in Flash Video
laten zien zijn:
http://www.vodafone.com/ (Vodafone Future Vision website)
http://www.redbullcopilot.com/

Geschikt voor live
Nee, tenzij op zeer lage kwaliteit. Omdat de codecs een zeer hoge mate van
compressie toepassen is de encoding tijd te groot om dit te gebruiken voor
live video. (1 min. Flash video kost 3 min. encoding.). Met snelle hardware
en een lage kwaliteit video bewijst Fabchannel
(http://www.fabchannel.com/) echter dat het wel mogelijk is.

Ja, zeer goed.

Keten ondersteuning
• Capture
• Encoding
• Editing
• Mastering
• Transcoding
• Distribution
• Playing

Delivery platform
• Mobile: nee
• PC: ja, PC en MAC
• Settopbox: nee
• PDA: nee

DRM


Er is geen DRM aanwezig bij het gebruik van de Flash Media Server.
Afscherming van video's kan door middel van server side scripting
(ActionScript) gerealiseerd worden.

Open standaard
Nee.

Kosten
De player wordt gratis verspreid, maar aan het gebruik van de Flash Media
Server zijn licentiekosten verbonden (€ 4500,-).
Hiermee zijn verschillende licentie profielen toe te passen:

Profile 1: 150 Concurrent Connections / Unlimited Bandwidth
Profile 2: 1000 Concurrent Connections / 40 mbps Bandwidth
Profile 3: 500 Concurrent Connections / 25 mbps Bandwidth

Het ligt natuurlijk helemaal aan de kwaliteit streams die je wilt
aanbieden om te bepalen welk profiel het meest geschikt is.

2.6 Ogg
Ogg is een volledig open en patent vrij multimedia container formaat voor het
streamen van video en audio, ontwikkeld door de non-profit organisatie Xiph.org
(http://www.xiph.org/).

Het belangrijkste kenmerk van dit formaat is dat Ogg volledig vrij van rechten en
patenten is en daarom alle voordelen van Open Source heeft. De bekendste
toepassing van dit formaat is de audio codec: Ogg Vorbis en wordt gebruikt voor
het streamen van alleen audio. Het is vergelijkbaar met bijv. MP3, maar geeft
kleinere bestanden bij een hogere kwaliteit. Ook hoeven er geen rechten betaald te
worden aan de patenthouder zoals bij MP3 wel het geval is (Fraunhofer).

'Ogg' staat voor het algemene formaat dat op zich
verschillende componenten kan omvatten, zoals
Vorbis, het audiogedeelte en Theora, het
videogedeelte.
Op de XIPH website wordt nauwkeurig verslag
gedaan van alle vorderingen, want Ogg is, zoals
alle open source projecten, een werk in uitvoering
waarbij men steeds toegang heeft tot de laatste
ontwikkelingen.

Wat minder bekend is de video codec van Ogg: Theora. Theora is direct afgeleid
van de VP3 codec van On2 en claimt de concurrent van MPEG-4 te zijn.

Referenties:
• http://www.theora.org/doc/Theora_I_spec.pdf
• http://www.theora.org/
• http://www.vorbis.com/


• http://www.xiph.org/

2.6.1 Kenmerken
Formaat gegevens
• File extensie: .ogg
• Mime-type: application/ogg

Protocollen
RTSP (Real Time Streaming Protocol)
HTTP streaming (met Icecast)

Codecs
• Bitrate
De Theora bitstream kan theoretisch video met een maximale
resolutie van 1048560 × 1048560 pixels afhandelen. Een dergelijke
bitrate zou per videoframe bijna 3TB aan (uncompressed) data
bevatten en er bestaan nog geen decoders die deze enorme
hoeveelheid data aan kunnen.

• Video
De Ogg Theora codec zit in dezelfde familie als de MPEG codec’s en is
gebaseerd op DCT + block motion compensation, Huffman coding en
lossless compressie. Kenmerken zijn willekeurige frame sizes,
willekeurige framerates en gebruikt levensechte kleuren.

o Framesize: willekeurig
o Framerate: willekeurig
o HD ondersteuning: ja (in theorie)

• Audio
Omdat Ogg een container formaat is en daarom afhankelijk is van de
gebruikte codec waarmee de audio gecodeerd is zijn er verschillende
sample en bitrates mogelijk. Afhankelijk van het gebruik varieert dit
van 8 kbps tot 32 kbps voor spraak tot hoge kwaliteit tot 500 kbps
voor muziek. Ook variabele bitrates zijn mogelijk.
o Channels: willekeurig
o Samplerate: willekeurig
o Samplesize: willekeurig

Welke encoders
Er zijn diverse encoders beschikbaar. Meestal gebaseerd op de Open Source
tool FFMPEG. Daarnaast zijn er diverse plug-ins voor populaire players
beschikbaar. Veelal nog in een bèta stadium.
• OggDropXPd: een grafische encoder voor Vorbis.
• BeSweet: een transcoding utility dat verschillende audio formaten
ondersteund zoals Ogg Vorbis.
• OggEnc: een command line encoder.


• ffmpeg2theora: een simpele command line tool om Ogg Theora
bestanden te maken.
• RealProducer plug-in (bèta): hiermee kunnen Ogg gerelateerde
formaten vanuit RealProducer gemaakt worden.

Welke servers
• Icecast: Een streaming server voor HTTP audio (Ogg Vorbis)
streaming met Apache. IceCast is compatible met de Shoutcast
server van Nullsoft.
• Ices: een client voor de Icecast Server. Hiermee wordt een audio
stream van de client naar de Icecast server gestuurd. De server
verspreidt deze audio stream dan naar de luisteraars. Dit concept is
populair vanwege de mogelijkheden om radiostations over internet op
te zetten.
• IceShare: een P2P library om Ogg streams (audio en video) via een
Peer-to-peer netwerk te verspreiden. Het is gebaseerd op het
BitTorrent protocol
• JRoar streaming server: een op Java gebaseerde streaming server
wat de verschillende Ogg formaten (audio en video) ondersteund.
• Flumotion: een streaming media server van Fluendo voor zowel Ogg
audio als Ogg video.

Welke players
Hoewel het formaat weinig bekendheid geniet zijn er al diverse players,
filters en plug-ins die dit formaat kunnen afspelen. Voor Ogg Theora zijn dit:
o VLC: de VideoLAN client
o GStreamer
o Xine
o Helix/RealPlayer.
o DirectShow plug-in voor gebruik in de Windows Media player.
o Fluendo Java applet.
o Mplayer voor gebruik onder Linux.

Voor Ogg Vorbis zijn de players:
o Media Player Classic: een Open Source DirectShow player met
een simpele interface.
o Core Media Player: een DirectShow player.
o Zoom Player: een DirectShow player.
o RadLight: een DirectShow player.
o Windows Media Player: de DirectShow player van Microsoft.
o Winamp: de meest bekende MP3 player ondersteund ook het Ogg
Vorbis formaat.
o foobar2000: zeer spartaanse interface. Wordt gebruikt in
combinatie met de Icecast server.
o RealPlayer plugins: maakt het mogelijk om vanuit de RealPlayer
en Helix Player Ogg Vorbis files af te spelen.
o Zinf: een Open Source player gebaseerd op FreeAmp.

• Dekkingsgraad player: onbekend
• Embed mogelijkheden player: mgelijk met Java applets.


• Interactie mogelijkheden player: mogelijk met Java applets

Geschikt voor live
Ja

Ja

Keten ondersteuning
• Capture
• Encoding
• Editing
• Mastering
• Transcoding
• Distribution
• Playing

Voor de hele keten voor creëren van Ogg materiaal is ondersteuning te
vinden. Omdat Ogg een open standaard is zijn er veel producten die een
of andere vorm van Ogg ondersteunen. Het is zaak om eerst te bepalen
welke functionaliteit gewenst is om vervolgens het bijpassende product
te kiezen. Vaak zijn er extra filters of plug-ins nodig om het Ogg formaat
te kunnen verwerken.

Delivery platform
• Mobile: ja, met de PocketPC GSPlayer.
• PC: ja
• Settopbox: nee
• PDA: ja

Open standaard
Ja

Kosten
Gratis

2.7 Matroska
Matroska is een project met als doelstelling om een volledig open source
multimedia container formaat te ontwikkelen. Het is genoemd naar de Russische
Matroesjka Poppen. Het project bestaat sinds 2002 en is ontstaan uit het
‘Multimedia Container Format’ project nadat er onenigheid ontstaan was over het te
gebruiken binaire formaat. De oprichters van Matroska waren van mening dat het
Extensible Binary Meta Language (EBML) formaat hen een aantal voordelen zouden
geven.


Matroska is ontworpen met de toekomst
in gedachte. Het bevat eigenschappen die
je verwacht van een modern
containerformaat, zoals:
• Snel zoeken in het bestand
• High error recovery
• Hoofdstukken
• Selecteerbare ondertitels
• Selecteerbare audio tracks
• Uitbreidbaar met modules
• Streamable voor internet
(HTTP and RTP audio & video
tracks)
• Menu's (zoals op DVD’s)

Lag de basis bij de ontwikkeling van het Ogg formaat bij het streamen van audio,
zien we bij Matroska dat al vanaf het begin van de ontwikkeling ervan rekening
werd gehouden dat het formaat iedere type codec moet kunnen ondersteunen.
Audio, video, ondertitels en presentatie elementen. Mede door de complexiteit van
het formaat is Matroska vooral geschikt wanneer er geavanceerde technieken nodig
zijn. Bij een lage bitrate audiostream zal Ogg altijd beter presteren en de voorkeur
hebben.

2.7.1 Kenmerken
Formaat gegevens
• File extensie: .mka .mkv
• Mime-type: audio/x-matroska, video/x-matroska

Protocollen
RTSP (Real Time Streaming Protocol)
HTTP streaming

Codecs
• Bitrate
Omdat diverse audio en video codecs ondersteund worden (zie
hieronder) is de ondersteuning voor verschillende bitrates prima.
Niet alleen wat betreft constant bitrate (CBR), maar ook variabele
bitrate (VBR) wordt goed ondersteund.

• video
Matroska is geen codec maar een container formaat waarin je audio
en video in kunt zetten. De ondersteunde video formaten zijn
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264, RealVideo en Windows Media.
o Framesize: willekeurig
o Framerate: willekeurig ook variabele framerate
o HD ondersteuning: Ja in theorie


• Audio
Matroska is geen codec maar een container formaat waarin je audio
en video in kunt zetten. De ondersteunde audio formaten zijn Ogg
Vorbis, AAC, MP3, AC3, DTS en PCM.
o Channels: willekeurig
o Samplerate: willekeurig
o Samplesize: willekeurig

Welke encoders
De MKVToolnix toolbox is a set van tools om Matroska files te maken, te
editen en te analyseren. Het is te gebruiken onder zowel Linux als Windows.
(http://www.bunkus.org/videotools/mkvtoolnix/). Zie verder onder Keten
ondersteuning voor meer encoding tools/

Welke servers
Je kunt VideoLan, die het Matroska formaat standaard ondersteund niet
alleen als player, maar ook als streaming server gebruiken.
Verder zijn er wel wat kleinschalige initiatieven voor de ontwikkeling van of
het geschikt maken van streaming servers voor het Matroska formaat, maar
op dit moment zie je vooral dat het formaat wordt ingezet als download
formaat en in het gebruik van peer-2-peer netwerken.

Welke players
Hoewel het formaat weinig bekendheid geniet zijn er al diverse players,
filters voor bestaande players en plug-ins die Matroska kunnen afspelen.
Op de Matroska download pagina
(http://www.matroska.org/downloads/windows.html) zijn altijd de laatste
versies te vinden. Hieronder staan bekende players als de VideoLan client
VLC voor gebruik onder windows, de MPlayer voor gebruik onder Linux. Met
de DirectShow filters kunnen .mkv files afgespeeld worden onder Windows
met iedere, op DirectShow gebaseerde speler, zoals de Windows Media
player.
De beste afspeel mogelijkheden biedt de Core Media Player
(http://corecoded.com/) wanneer de Matroska CDLplug-in tenminste wordt
gebruikt.

• Dekkingsgraad player: niet bekend
• Embed mogelijkheden player: nb
• Interactie mogelijkheden player: nb

Geschikt voor live
Ja

Ja

Keten ondersteuning
• Capture
• Encoding
• Editing


• Mastering
• Transcoding
• Distribution
• Playing

De makkelijkste manier om het Matroska formaat te gebruiken is om een
bestaande AVI of OGM bestand te converteren naar een Matroska
bestand. Dit is een proces waarbij geen data verloren zal gaan (lossless)
en waarbij alle data verpakt wordt in een nieuwe media container.
Hierdoor zal er geen verandering in kwaliteit of eigenschappen
plaatsvinden.
Er zijn twee verschillende tools om dit te doen, maar er zullen er in de
toekomst meer geschikt worden gemaakt voor de ondersteuning van het
Matroska format. Deze tools zijn:
• VirtualDubMod: het open source video editing packet gebaseerd
op de populaire VirtualDub tool. Hiermee kan je direct coderen
naar een .mkv bestand vauit iedere bron die het kan openen.
Hierbij wordt iedere Video for Windows (VfW) en ACM codec
ondersteund. Zelfs 2-pass encoding voor een betere kwaliteit is
mogelijk.
• Mkvmerger: een command line tool gebaseerd op Matroska Muxer
voor gebruik onder Windows en Linux. Als input formaat worden
de volgende formaten ondersteund: AVI en OGM voor video en
AC3, AAC, Vorbis, DTS, MP3, MP2 en PCM voor audio.

Delivery platform
• Mobile: ja
• PC: ja (ook Linux)
• Settopbox: nee
• PDA: ja

Open standaard
Ja, Matroska is Open Source en maakt gebruik van open standaarden.

Kosten
Gratis

Streaming Video Formaten

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Streaming Video Formaten

Similar a Streaming Video Formaten (20)

Más de Videoguy

Más de Videoguy (20)

Streaming Video Formaten