В Интернете существует достаточно большое количество серверов, на которых хранятся мультимедиа (звуковые, графические и видео-) файлы. Мультимедиа файлы имеют большой информационный объем: объем высококачественного звукового файла в цифровом формате, содержащего звучание длительностью в 1 секунду, составляет 187,5 Кбайт (см. параграф 2.13), высококачественного графического файла - 1,37 Мбайт (см. параграф 2.12), а одна секунда видео (из расчета 25 кадров в секунду) - 34,25 Мбайт.

Таким образом, для передачи по компьютерным сетям мультимедиа файлов в стандартных цифровых форматах требуются линии связи с высокой пропускной способностью, а воспроизведение файлов возможно только после их предварительной загрузки на локальный компьютер.

Для прослушивания и просмотра мультимедиа файлов непосредственно в процессе их получения из сети в режиме реального времени были разработаны специальные методы, реализующие технологию потокового сжатия, передачи и воспроизведения звуковых и видеоданных.

Принцип сжатия основан на удалении психофизиологической избыточности передаваемой звуковой или видеоинформации, то есть на удалении некоторых избыточных для человека частот в звуковом или видеосигнале, которые он все равно не воспринимает. Например, если воспроизводится громкий звук на частоте 1000 Гц, то более слабый звук на частоте 1100 Гц уже не будет слышен человеку; если в изображении имеются очень яркие точки, то соседние точки человек "не видит".

Технология сжатия МР3. Для сжатия звуковых файлов был разработан и в настоящее время широко используется стандарт MPEG 1ауегЗ (сокращенно МРЗ). Название свое этот стандарт получил по имени организации-разработчика (Moving Picture Experts Group - экспертная группа кинематографии). МРЗ при сжатии разбивает весь частотный спектр звукового сигнала на части, а затем удаляет звуки, не воспринимаемые человеком.

Для передачи и прослушивания звука в формате МРЗ по сети в режиме реального времени достаточно пропускной способности линий связи 128 Кбит/с. Это привело к высокой популярности этого формата и накоплению на серверах Интернета огромного количества музыкальных и других записей в формате МРЗ. Для прослушивания таких записей используются программные проигрыватели (WinAmp, MusicMath Jukebox и др.). Однако прослушивание по сети звуковых файлов в формате МРЗ в режиме реального времени с использованием модемного подключения (максимальная скорость 56 Кбит/с) невозможно из-за недостаточной скорости передачи информации.

Технологии потокового воспроизведения. Широкое распространение в Интернете получили технологии передачи потокового звука и видео, которые можно использовать и при модемном подключении. Компанией Progressive Networks были разработаны технологии RealAudio и RealVideo (в настоящее время Real8), а компанией Microsoft - Windows Media Technology 7 (WMT7).

Эти технологии передают звуковые и видеофайлы по частям в буфер локального компьютера, что обеспечивает возможность их потокового воспроизведения даже при использовании модемного подключения. Снижение скорости передачи по каналу может приводить к временным пропаданиям звука или пропускам видеокадров. Для прослушивания и просмотра таких файлов необходимы специальные проигрыватели (RealPlayer или Windows Media Player).

В настоящее время потоковые аудио- и видеотехнологии получили в Интернете широкое распространение. Существует достаточно много радио- и телевизионных станций, которые осуществляют вещание через Интернет. Широкой популярностью пользуются LiveCam, видеокамеры, установленные в самых разных местах (на улицах городов, в музеях, в заповедниках и так далее) по всему миру и непрерывно передающие изображение.

На рис. 4.17 представлен прием телеканала ТВЦ с помощью RealPlayer с узла www.tvc.ru и радиостанции Радио-101 с помощью Windows Media Player с узла www.101 .ru. В процессе приема можно работать в других приложениях и слушать или смотреть новости в фоновом режиме.

Рис. 4.17. Прием теле- и радиопрограмм через Интернет

4.24. Во сколько раз необходимо сжимать звуковой файл для потоковой передачи с помощью модемного соединения со скоростью 28,8 Кбит/с, если реализуется двоичное 16-битное кодирование с частотой дискретизации 22 кГц?

4.25. Какую пропускную способность должна иметь линия связи для потоковой передачи без сжатия видеоизображения размером 640x480 точек с палитрой из 65 536 цветов и с частотой 10 кадров в секунду?