MPEG-DASH

MPEG-DASH (от MPEG и англ. Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) — технология адаптивной потоковой передачи данных^[англ.], предоставляющая возможность доставки потокового мультимедиа-контента через Интернет по протоколу HTTP^[1]. Является первым решением по потоковой передаче данных с адаптивным битрейтом, получившим статус международного стандарта^[2][3].

Описание

Технология предусматривает разбиение контента на последовательность небольших файловых сегментов, каждый из которых содержит небольшой отрывок содержимого. Сам контент может создаваться в нескольких битрейтах, и клиенту DASH становятся доступными альтернативные сегменты, выравненные в одной временной шкале. По мере проигрывания, клиент автоматически выбирает следующий сегмент для скачивания и воспроизведения из доступных альтернатив исходя из условия работы сети. Клиент выбирает сегмент с наивысшим битрейтом, который возможно скачать и проиграть вовремя, без зависания и буферизации.

Технология использует существующую инфраструктуру веб-серверов HTTP, применяемую для доставки практически всего контента Всемирной паутины, это позволяет таким устройствам как настольные персональные компьютеры, смартфоны, планшеты, телевизоры с доступом в сеть потреблять мультимедийный контент (видео, радио, телевидение) с учётом переменных условий работы Интернета.

Спецификация предусматривает специальный формат для описания медиапотока (MPD, англ. media presentation description), в нём содержится информация о сегментах (временна́я шкала, URL, характеристики медиа, такие как разрешение и битрейт видео)^[4]. Сегменты могут содержать любые медиаданные, однако спецификация подробно описывает два типа контейнеров: медиафайл ISO^[англ.] (например, формат файла MP4) и MPEG-2 Transport Stream.

Технология не зависит от используемых аудио- и видео-кодеков. Как правило, бывает доступно одно или несколько представлений мультимедиа-файлов (например, с разным разрешением или битрейтом) и выбор может быть сделан на основе состояния сети передачи данных, возможностей устройства или предпочтений пользователя, создавая, таким образом, условия для потоковой передачи с адаптивным битрейтом^[5] и оптимальным качеством^[6]. DASH также не зависит от протоколов прикладного уровня, таким образом, технология может использоваться поверх любого протокола, например CCN^[7].

Стандартизация

Технология была разработана в рамках группы MPEG, работа была начата в 2010 году, в январе 2011 года получила статус драфта (черновика) международного стандарта и утверждена в качестве международного стандарта в ноябре 2011 года^[2][8]. В апреле 2012 года стандарт MPEG-DASH опубликован с идентификатором ISO/IEC 23009-1:2012^[9], в июле 2013 года одобрена вторая редакция стандарта, в которой были исправлены неточности и опечатки, также включившая поддержку сообщений о событиях и якоря медиапрезентаций, в декабре 2014 года вторая редакция стала общедоступной.

Стандарт основан на технологиях Adaptive HTTP streaming (описана в 9-м выпуске стандартов 3GPP) и HTTP Adaptive Streaming (HAS, из 2-го выпуска пакета стандартов Open IPTV Forum^{[англ.][10][11]}. В рамках взаимодействия с MPEG, 10-й выпуск стандартов 3GPP принял DASH (со специфичными кодеками и режимами работы) для работы в беспроводных сетях^[10]. Кроме того, технология DASH схожа с HLS (HTTP Live Streaming) от Apple, HDS (HTTP Dynamic Streaming) от Adobe и Smooth Streaming от Microsoft^{[уточнить]}.

В рабочую группу по разработке стандарта MPEG-DASH входят десятки представителей отрасли, среди них Microsoft, Adobe, Google, Sony, Netflix, Qualcomm, Ericsson, Samsung и другие компании^[12].

Организация MPEG LA 27 июля 2015 года объявила о сборе патентов для создания единого патентного пула MPEG-DASH^[13]

Практическая реализация

Для создания веб-плееров с поддержкой DASH разработаны и стандартизованы специальные расширения HTML5 — MSE (Media Source Extentions)^[14], примером использования таких расширений служит открытый проект dash.js — JavaScript-проект^[14].

Некоторые опробованные реализации серверных и клиентских решений, использующих DASH :

• Akamai CDN поддерживает DASH во всех режимах^[15].
• Azure Media Services полностью поддерживают технологию DASH^[16].
• Платформа Bitcodin от компании Bitcovin поддерживает создание потоков в MPEG-DASH на выходе^[17].
• Плеер bitdash может проигрывать DASH в браузере как через HTML5 и JavaScript, так и через Flash для устаревших браузеров^[18].
• DASHEncoder от ITEC поддерживает создание контента в MPEG-DASH^[19][20].
• Мультимедийный фреймворк от GPAC group в Telecom ParisTech^[21] и CastLabs поддерживает создание контента в MPEG-DASH.
• Поддержка DASH и SDK для создания плеера на Android (с 2.2 по 4.x) реализована в Helix Universal Server.
• Различные наборы данных DASH разработаны Институтом информационных технологий Клагенфуртского университета^[20][22] группой GPAC в Telecom ParisTech^[21] и в Digital TV Labs.^[23]; кроме того, институтом предоставляется сервис проверки файлов описания медиапрезентации (MPD)^[19], а также разработан плагин к VLC, позволяющий как вещать DASH, так и проигрывать его^[19][24].
• Клиентская свободно распространяемая библиотека libdash^[25] не зависит от платформы и может использоваться на платформах Android, iOS, Windows Phone и других.
• Модуль nginx-rtmp для Nginx позволяет выдавать контент MPEG-DASH в режиме живого потока, такой поток проигрывается модифицированным плеером dash.js, а также плеером bitdash^[18].
• Nimble Streamer позволяет выдавать потоки MPEG-DASH в режиме VOD из MP4-файлов и живом режиме из RTMP^[26].
• Path1 PiXiE Encoder выдаёт DASH потоки в живом режиме^[27].
• Wowza Streaming Engine позволяет выдавать потоки DASH в разных режимах^[28].

См. также

• HTTP Live Streaming (HLS)
• Последовательное скачивание