Apple předložil IETF svůj HTTP streaming jako návrh nového standardu - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

13. července 2009, 00.00 | Mezi zdůrazňované novinky firmwaru 3.0 a Snow Leoparda patří HTTP Live Streaming a nyní Apple tuto metodu dodávky multimediálního obsahu předložil komisi IETF jako návrh standardu. Bude však značně obtížné prosadit ho v širším měřítku pro streaming videa na internetu.

Při zahajovacím projevu konference WWDC 2009 Apple také představil (dnes již vydaný) firmware 3.0 pro iPhone a iPod touch a na září chystaný Mac OS X 10.6 Snow Leopard. Popisovaných novinek byla spousta, ale jedna se týkala též streamingu multimediálního obsahu.

Viceprezident pro software iPhonu Scott Forstall uvedl, že s novým firmwarem bude iPhone schopný zajišťovat streaming videa a zvuku přímo přes protokol HTTP. A HTTP streaming patřil rovněž k novinkám QuickTimu X, nové verze multimediálního prostředí Applu, které se bude dodávat se Snow Leopardem.

Terminologická poznámka

Malá terminologická vsuvka: jako streaming se označuje kontinuální přenos multimediálního, zejména audiovizuálního, obsahu od zdroje ke koncovému uživateli, narozdíl od jeho stažení na lokální úložiště a následného přehrání (podrobnější popis nabízí například anglická Wikipedie).

Potíž vyvstává s nalezením vhodného českého termínu. Dalo by mluvit třeba o proudovém přehrávání (anglické slovo „stream“ znamená „proud“), někteří činitelé českého internetu se dokonce snaží prosadit termín „proudování“, avšak řadě čtenářů jakékoli pokusy o počeštění tohoto slova způsobují anafylaktický šok, a tak abychom je neměli na svědomí, zůstaneme u anglického pojmenování, jež se už do značné míry ujalo i v češtině.

V návrhu pro IETF Apple podrobněji popisuje fungování svého HTTP streamingu

Apple však na WWDC 2009 blíže nevysvětlil, jak vlastně HTTP streaming zajišťuje (za daných okolností na to ani nebyl čas). Ale teď se ukazuje, že minulý měsíc Apple předložil svůj protokol komisi IETF, která rozvíjí a podporuje internetové standardy, zejména protokoly, jako návrh nového standardu.

Apple pochopitelně doufá, že by se z jeho protokolu pro HTTP streaming mohl stát všeobecný standard, jehož využívání na internetu by se rozšířilo stejně jako jiné obdobné standardy.

Dnešní standardní streaming obvykle používá protokol RSTP vyvinutý firmami Netscape a Real koncem 90. let. Avšak tento protokol nebo porty pro něj potřebné mohou být blokované směrovači či firewally, což koncovému zařízení zabrání v přístupu k požadovanému multimediálnímu proudu.

Naopak HTPP jakožto standardní protokol pro web je přístupný všeobecně a navíc nevyžaduje žádný zvláštní server vedle standardního HTTP serveru (a ty se dnes staly v podstatě všudypřítomnými a dostává se jim mnohem širší podpory než specializovaným serverům).

Mediální proudy dělené do bloků

A tady přichází na scénu HTTP Live Streaming v podání Applu. Základ jeho fungování spočívá v tom, že software na serveru rozdělí transportní proud (transport stream) MPEG-2 na malé bloky uložené jako samostatné soubory a soubory podle rozšířené specifikace přehrávacích seznamů (playlistů) M3U (soubory .m3u8) sdělí klientovi, kde získá soubory tvořící úplný proud. Mediální přehrávač u klienta si pak prostě stáhne a přehraje tyto bloky v pořadí určeném přehrávacím seznamem a jestliže se jedná o živý proud, pravidelně aktualizuje přehrávací seznam, aby zjistil, zda k proudu přibyly nějaké nové bloky.

Oproti streamingu v reálném času tak vždy vznikne minimální zpoždění dané tím, na jak dlouho trvající bloky server proud rozdělí (Apple ve svém návrhu uvádí jako příklad desetisekundové bloky). Když server kóduje video a dělí ho na (například) 10 sekund dlouhé klipy, vytvoří, nebo zaktualizuje, přehrávací seznam pro daný proud URL adresou následujícího klipu. Klient začne stahovat tyto klipy a přehrávat je v příslušném pořadí a během přehrávání jednoho klipu spustí stahování dalšího seznamem určeného klipu, dokud v seznamu nenarazí na značku signalizující konec proudu.

Alternativní proudy

Protokol Applu nabízí způsob, jak zadat alternativní proudy, odkazem na samostatné přehrávací seznamy pro každý existující proud. Tak lze zajistit obsah v různé kvalitě a pro různě kapacitní připojení, aby si klient mohl vyžádat proud nejlépe vyhovující daným podmínkám.

A mezi alternativními proudy se dá přepínat i průběžně, Apple jako příklad popisuje situaci, kdy se mobilní přístroj připojí k přístupovému WiFi bodu nebo se naopak dostane z jeho dosahu. Takže konkrétně, dostane-li se iPhone z dosahu WiFi připojení a přepne na 3G síť, mohl by si jeho QuickTime přehrávač vyžádat alternativní videoproud s nižším datovým tokem a začít stahovat bloky menší velikosti.

Podpora šifrování

Protokol rovněž dovoluje zašifrování jednotlivých mediálních klipů, aby poskytovatelé obsahu mohli omezit přístup, třeba pro zákazníky s předplatným. Přehrávací seznam v takovém případě odkazuje na soubory s klíči pro dekódování šifrovaných klipů a klient je použije k dešifrování každého klipu předtím, než se přehraje. A existuje také příznak dovolující zdroji proudu zakázat ukládání jednotlivých mediálních souborů do vyrovnávací paměti při jejich stahování.

Otázka formátů

Mediální obsah pro HTTP streaming Applu musí být formátovaný jako transportní proud MPEG-2, programový proud nebo zvukový elementární proud (elementary stream), jiné požadavky na něj návrh standardu neklade. Konkrétní implementace ovšem musí užívat také konkrétní formáty, Apple v současnosti (nepřekvapivě) pracuje s videem ve formátu H.264 spolu s AAC zvukem, ale čistě zvukové proudy mohou používat též formáty AAC a MP3 či elementární proud MPEG-2.

Se všemi těmito formáty je kompatibilní QuickTime obsažený ve firmwaru 3.0 a totéž platí pro QuickTime X, který se bude dodávat se Snow Leopardem. Apple má též beta verzi segmentátoru mediálního proudu – zatím dostupnou pouze účastníkům programu Apple Developer Connection – jenž rozdělí proud na jednotlivé soubory, vytvoří soubory .m3u8 přehrávacího seznamu a obstará případné zašifrování a generování dešifrovacích klíčů.

Volně přístupný podrobnější popis HTTP Live Streamingu najdete v referenční knihovně iPhonu.

Z prosazení nového standardu pro streaming by netěžil jenom Apple

Metoda Applu pracuje se standardním HTPP transportem a MPEG-2 proud dokáže vytvořit v podstatě kdejaký softwarový nebo hardwarový kodér, takže by mohla otevřít streaming téměř pro každého.

Apple to přirozeně neříká naplno, ale jeho protokol pro HTPP streaming by mohl odstranit potřebu nasazení uzavřených vlastnických řešení jako je Adobe Flash či nastupující Silverlight Microsoftu pro dodávku multimediálního obsahu z internetu, včetně toho šifrovaného.

Sleduje přitom především vlastní zájmy, jak jistě víte, na iPhonu přinejmenším v nejbližší budoucnosti nelze čekat podporu pro Flash či Silverlight a HTTP streaming představuje jednu z mála možností, jak na něm zajistit spolehlivý streaming živého videa (který bude s rozvojem mobilních sítí stále žádanější).

K širšímu přijetí zbývá ještě dlouhá cesta

Pokud by se ovšem HTTP streaming stal obecně přijatým standardem a poskytovatelé obsahu na internetu by ho začali běžně využívat, chybějící podpora pro Flash na iPhonu by už nebyla zdaleka tak důležitá (reklamy jistě většina uživatelů oželí, video nikoli). V současnosti jde však pouze o návrh předložený komisi IETF a teprve se uvidí, jak bude probíhat jeho schvalování. Ale i kdyby byl nový standard přijat hladce, bude záležet především na tom, zda se k němu připojí také další vedle Applu.

Ten sice chce takto řešit hlavně své problémy, avšak na druhou stranu jeho metoda překonává stávající potíže s RSTP, narozdíl od současných řešení streamingu není zdaleka tak vázaná na vlastnická řešení a navíc zahrnuje podporu šifrovaných proudů, to vše představuje značný potenciál k oslovení široké palety poskytovatelů obsahu. Jenže zejména Flash je dnes již v podstatě faktickým standardem pro streaming videa na webu, a tak bude hodně obtížné prorazit s novým řešením, přes jeho zjevné výhody.

V současnosti probíhá zápas o multimediální internetové standardy na více frontách, k tomuto mohutnému zápolení se nyní přidal též Apple (on se ho ovšem účastní i jinde a často na různých stranách, třeba v případě HMTL 5 videa prosazuje formát H.264 namísto otevřeného formátu Ogg podporovaného Mozillou), bude zřejmě trvat ještě několik let, než z něj vyjdou jasní vítězové a poražení.