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UNIVERSIDAD NACIONAL DE

EDUCACIÓN A DISTANCIA

ESTUDIO COMPARATIVO DE SERVIDORES MULTIMEDIA

Autor: Gregorio Sánchez Galiano

Director: Pablo Ruipérez García

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Editorial Área de Innovación y Desarrollo, S.L

Quedan todos los derechos reservados. Esta publicación no puede ser reproducida,

distribuida, comunicada públicamente o utilizada, total o parcialmente, sin previa autorización.

© del texto: el autor

ÁREA DE INNOVACIÓN Y DESARROLLO, S.L.

C/ Els Alzamora, 17 - 03802 - ALCOY (ALICANTE) [email protected]

Primera edición: Febrero 2015

ISBN: 978-84-943486-5-5

Nº DE DEPÓSITO LEGAL: A 163 - 2015

Registro: 2015001207

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RESUMEN La evolución constante de las Nuevas Tecnologías y la aplicación al ámbito de la Comunicación de los distintos avances alcanzados, requiere de una actualización continua de los conocimientos previamente adquiridos tanto por los profesionales que producen, ofertan y gestionan los contenidos como por el público destinatario de los mismos.

La mejora de las comunicaciones en red, entre otros aspectos, favorece el considerable incremento en la demanda de acceso a contenidos multimedia a través Internet que se viene produciendo en los últimos años. Este hecho requiere de una optimización de los diversos sistemas empleados para la creación, distribución y reproducción de información en formato de audio y video.

El presente trabajo se centra en el estudio de tres de los principales servidores destinados a la difusión en red de contenidos multimedia. Para ello se ha partido de una consulta de la documentación existente y, paralelamente, se han realizado distintas pruebas de los requisitos de configuración y de las funcionalidades de cada uno de los servidores.

Palabras clave: Multimedia, Internet, streaming, FLV, MP3, H.264, Red5, Wowza, FMS, video, audio, servidores.

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ABSTRACT

The constant evolution of new technologies and the application to the field of communication of the various advances made, requires continuous updating of knowledge previously acquired by both professionals who produce, offer and manage content and the target audience of same.

Improving network communications, among other things, promotes the substantial increase in demand for access to multimedia content through Internet that has been occurring in recent years. This requires an optimization of the various systems used for the creation, distribution and reproduction of information in audio and video.

This paper focuses on the study of three of the main servers for the dissemination of multimedia networking. This match a query of existing documentation and, in parallel, there have been various tests of the configuration requirements and functionalities of each of the servers has.

Keywords: Multimedia, Internet, streaming, FLV, MP3, H.264, Red5, Wowza, FMS, video, audio, servers.

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ÍNDICE Contenido INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 13

Contenidos multimedia ................................................................................................... 13

Video y audio .................................................................................................................. 17

La transmisión multimedia.............................................................................................. 22

TECNOLOGIAS MULTIMEDIA ........................................................................................... 25

Tecnologías de video ....................................................................................................... 26

Tecnologías de audio ...................................................................................................... 39

SERVIDORES MULTIMEDIA ............................................................................................. 41

Metodología seguida ...................................................................................................... 41

Los servidores ................................................................................................................. 43

ESTUDIO ......................................................................................................................... 47

A nivel de requisitos funcionales .................................................................................... 47

A nivel de instalación y configuración ............................................................................. 57

A nivel de ejecución. ....................................................................................................... 81

A nivel de alojamiento web ............................................................................................ 99

CONCLUSIONES ............................................................................................................ 105

REFERENCIAS................................................................................................................. 109

ABREVIATURAS ............................................................................................................. 115

GLOSARIO ...................................................................................................................... 117

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FIGURAS Y TABLAS

Figura 1: Formas de contenido multimedia ......................................................................... 14

Figura 2: Hipertexto, Multimedia e Hipermedia. ................................................................. 15

Figura 3: Comparación de resoluciones de video. ............................................................... 19

Figura 4: Comparación entre cinematografía común y la televisión tradicional (verde). ... 19

Figura 5: Detalle de conector S-video .................................................................................. 20

Figura 6: Conector DVI-D ..................................................................................................... 20

Figura 7: Comunicación mediante RTMP: Los usuarios finales se conectan y se comunican mediante el servidor .................................................................................................. 24

Figura 8: Comparación frecuencia de bits entre estándares de video ................................ 31

Figura 9: Comparación de los distintos formatos ................................................................ 37

Figura 10: Esquema de virtualización de sistemas informáticos ......................................... 42

Figura 11: Captura pantalla de la web de VirtualBox .......................................................... 57

Figura 12: Captura pantalla del inicio de la instalación de VirtualBox ................................. 58

Figura 13: Captura pantalla del proceso de instalación de VirtualBox ................................ 58

Figura 14: Captura pantalla del proceso de instalación de VirtualBox ................................ 59

Figura 15: Detalle de las características de las máquinas virtuales ..................................... 60

Figura 16: Detalle de carpeta compartida ........................................................................... 60

Figura 17: Detalle de solicitud de datos para el usuario administrador .............................. 61

Figura 18: Detalle de los puertos empleados ...................................................................... 62

Figura 19: Detalle de la finalización de la instalación .......................................................... 62

Figura 20: Detalle del arranque del servidor ....................................................................... 63

Figura 21: Captura de la web de pruebas que incluye el servidor ....................................... 63

Figura 22: Captura de la web de pruebas que incluye el servidor ....................................... 64

Figura 23: Captura del primer paso en la instalación del servidor Wowza.......................... 64

Figura 24: Captura del acuerdo de licencia del servidor Wowza ......................................... 65

Figura 25: Detalle del formulario con la ruta seleccionada ................................................. 65

Figura 26: Detalle del formulario de finalización de la instalación ...................................... 66

Figura 27: Captura del error de Java mostrado durante el proceso de instalación ............. 66

Figura 28: Web de descarga de Java .................................................................................... 67

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Figura 29: Detalle del proceso de instalación de Java ......................................................... 67

Figura 30: Detalle del listado de servicios de Windows ....................................................... 68

Figura 31: Detalle del formulario de inicio del servicio ....................................................... 68

Figura 32: Detalle del acceso a Stream Manager ................................................................ 69

Figura 33: Detalle la creación de un usuario para el acceso a Stream Manager ................. 69

Figura 34: Detalle de Stream Manager ................................................................................ 70

Figura 35: Captura del primer paso en el proceso de instalación de Red5 ......................... 71

Figura 36: Detalle de la ruta seleccionada para la instalación de Red5 ............................... 72

Figura 37: Detalle del formulario de petición de dirección IP para el servidor ................... 73

Figura 38: Detalle del puerto seleccionado para las peticiones HTTP ................................. 74

Figura 39: Captura del formulario de finalización de la instalación de Red5 ...................... 75

Figura 40: Captura del error ................................................................................................ 75

Figura 41: Captura de la modificación de la ruta de la variable de entorno JAVA_HOME .. 76

Figura 42: Detalle del formulario de inicio del servicio Red5 .............................................. 77

Figura 43: Detalle de la web que incorpora Red5 de ejemplo ............................................. 78

Figura 44: Detalle del listado de las aplicaciones de ejemplo que incorpora Red5 ............. 78

Figura 45: Detalle de la web para la instalación de las aplicaciones de Red5 ..................... 79

Figura 46: Captura de OflaDemo en ejecución .................................................................... 79

Figura 47: Formulario de acceso al panel de administración que incorpora Red5 .............. 80

Figura 48: Captura de la web para las pruebas de Red5 en ejecución ................................ 81

Figura 49: Detalle de la página oficial de la herramienta Siege ........................................... 83

Figura 50: Ejemplo de prueba de estrés de la herramienta Siege ....................................... 85

Figura 51: Fichero de configuración siegerc de la herramienta Siege ................................. 86

Figura 52: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en un minuto ..... 88

Figura 53: Resultado de ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en un minuto ... 88

Figura 54: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en un minuto ... 89

Figura 55: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en 15 minutos ... 89

Figura 56: Resultado de la ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en 15 minutos.................................................................................................................................... 90

Figura 57: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en 15 minutos .. 90

Figura 58: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en 30 minutos ... 91

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Figura 59: Resultado de la ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en 30 minutos.................................................................................................................................... 91

Figura 60: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en 30 minutos .. 92

Figura 61: Comparativa de la tasa de transacciones para 10 usuarios ................................ 93

Figura 62: Comparativa de la tasa de transacciones para 1000 usuarios ............................ 93

Figura 63: Comparativa de la concurrencia para 10 usuarios .............................................. 94

Figura 64: Comparativa de la concurrencia para 1000 usuarios.......................................... 94

Figura 65: Comparativa de throughput para 1000 usuarios ................................................ 95

Figura 66: Comparativa de throughput para 1000 usuarios ................................................ 95

Figura 67: Comparativa de la transacción más larga para 10 usuarios................................ 96

Figura 68: Comparativa de la transacción más larga para 1000 usuarios............................ 96

Figura 69: Resultado de la ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en dos horas y 15 minutos. ................................................................................................................ 97

Figura 70: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en dos horas y 15 minutos. ..................................................................................................................... 97

Figura 71: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en dos horas y 15 minutos. ..................................................................................................................... 98

Figura 72: Oferta de Primcast de alojamiento en servidor Adobe FMS ............................ 100

Figura 73: Oferta de Primcast de alojamiento en servidor Wowza ................................... 101

Figura 74: Oferta de Red5host de alojamiento en servidor Red5 y Wowza ...................... 103

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Tabla 1: Diagrama de especificación de Matroska ................................................. 34

Tabla 2: Información de sitios web que ya usan HD ............................................... 38

Tabla 3: Especificaciones máquina anfitriona de las pruebas ................................. 43

Tabla 4: Versiones empleadas en las pruebas ....................................................... 43

Tabla 5: Especificaciones Adobe Media Server ...................................................... 49

Tabla 6: Especificaciones Wowza .......................................................................... 53

Tabla 7: Especificaciones Red5 ............................................................................. 55

Tabla 8: Comparativa de las especificaciones de las versiones de los servidores empleados para las pruebas ........................................................................ 56

Tabla 9: Nombre de las máquinas virtuales empleadas en las pruebas ................... 59

Tabla 10: Comparativa del número de hits obtenidos en las pruebas de estrés ...... 98

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INTRODUCCIÓN

En este apartado se lleva a cabo una referencia a los diversos aspectos que sirven de base para comprender los diferentes conceptos y elementos que se tratan a lo largo de presente documento.

Contenidos multimedia Parece razonable antes de proceder a hablar de servidores multimedia,

motivo central de este documento, empezar por aclarar a que hace referencia la palabra multimedia, así como otros términos que se encuentran estrechamente relacionados con ésta: hipertexto e hipermedia.

Multimedia [2] es un término que procede de la lengua inglesa y que refiere a aquello que utiliza varios medios de manera simultánea en la transmisión de una información. Es posible calificar también como multimedia a los medios electrónicos u otros medios que permiten almacenar y presentar contenido multimedia.

Se trata de una tecnología que permite integrar texto, números, gráficos, imágenes fijas o en movimiento, sonidos con alto nivel de interactividad, así como, las posibilidades de navegación a lo largo de diferentes documentos. El uso de información multimedia dota a los sistemas de una gran riqueza expresiva que puede aprovecharse para incrementar la calidad de las aplicaciones.

El concepto de multimedia está presente en la propia comunicación humana, ya que al expresarnos en una conversación normal hablamos (sonido), escribimos (texto), observamos a nuestro interlocutor (video) y accionamos con gestos y movimientos de las manos (animación). Con el auge de las aplicaciones multimedia este vocablo entró a formar parte del lenguaje habitual.

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Figura 1: Formas de contenido multimedia

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Multimedia

Entre las características generales asociadas al concepto de multimedia destaca la interactividad. Este término refiere a la capacidad que tiene el usuario para seleccionar la tarea que desea realizar, sin acceder a la información siguiendo una estructura lineal. Entre otras cosas, la interactividad permite que los usuarios repitan el visionado de contenidos, hagan comentarios, formulen preguntas o que esta información se almacene en bases de datos para su posterior explotación.

Un hipertexto [5] es una representación asociativa en la que una determinada información se fragmenta en una serie de bloques, formalmente denominados nodos. Cada nodo incluye uno o más contenidos textuales o gráficos que están relacionados con el concepto o idea sobre el que el nodo trata.

La hipermedia es el resultado de la combinación de otras dos tecnologías: el hipertexto y la multimedia. Aunque todas ellas han sido utilizadas con bastante frecuencia en distintos campos, tales como la educación, la escritura, el marketing, el comercio o el entretenimiento, en muchas ocasiones no parece quedar clara la diferencia entre unas y otras y, de hecho, frecuentemente se utilizan los términos hipermedia e hipertexto de forma poco rigurosa.

La hipermedia conjuga los beneficios de ambas tecnologías. Mientras que la multimedia proporciona una gran riqueza en los tipos de datos, dotando de mayor flexibilidad a la expresión de la información, el hipertexto aporta una geometría que permite que estos datos puedan ser explorados y presentados siguiendo diferentes secuencias, de acuerdo con las necesidades del usuario.

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Figura 2: Hipertexto, Multimedia e Hipermedia.

Fuente: Juan Antonio Pastor

En lo que concierne a los tipos de multimedia [3], éstos se pueden clasificar de diversas formas, atendiendo bien a su finalidad bien al medio en el que se publicarán:

• Multimedia Comercial. En este tipo de multimedia encontramos, entre otros, una gran variedad de productos, tales como: bases de datos, promociones, catálogos, simuladores, páginas web. Todo este material se presenta en forma digital, interactivo y su funcionalidad principal es la de convencer a un posible comprador o cliente de adquirir un servicio o producto.

• Multimedia Educativa. Esta forma de multimedia, que es previa a que aparecieran los ordenadores, se puede considerar como un proceso no lineal. Esto hace que el estudiante lleve su propio orden en su modelo educativo (a distancia, presencial, etc.).

• Multimedia Informativa. Está relacionada con los elementos multimedia que informan, tales como: noticias, prensa, revistas, televisión y diarios. Esta información se presenta en la mayoría de los casos de forma masiva y se actualiza muchas veces en tiempo real, siendo su valor informativo primordial para conocer los acontecimientos o sucesos antes que los medios de comunicación tradicionales.

• Multimedia publicitaria. Hace referencia a diferentes medios enfocados a una campaña publicitaria. Esto ha generado nuevos espacios en el sector de la Publicidad, puesto que está produciendo un cambio de los medios tradicionales a los digitales con un abanico enorme de nuevas posibilidades de soportes, herramientas y medios, como son las tabletas o los móviles, el

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desarrollo web, la Televisión Digital Terrestre, etc., o las redes sociales como herramienta destacada de difusión viral.

Por otro lado, entre los principales tipos de contenidos multimedia [4] y el porqué de su uso se encuentran los siguientes:

• Texto. Facilita la reflexión y profundización de los temas. Como contenido multimedia permite, además, aclarar la información de carácter gráfico a la que se aparece asociada. Este tipo de contenido permite presentar la información, realizando las modificaciones visuales oportunas, de manera que facilite la claridad y, por tanto, la comprensión del mensaje.

• Sonidos. Este tipo de contenido multimedia tiene entre sus características más destacadas la de contribuir a facilitar la comprensión de la información que se presenta. Su uso es especialmente interesante para la presentación de ciertas temáticas, entre los que se encuentran la música y los temas relacionados con el aprendizaje del lenguaje y los idiomas.

• Gráficos e iconos. Es uno de los elementos más destacados entre los contenidos multimedia, ya que facilitan la comprensión de la información y contribuyen a agilizar la asimilación de la misma. “Su carácter visual le da un carácter universal, no sólo particular, son por ello adecuadas para la comunicación de ideas o conceptos en aplicaciones que pueden ser utilizadas por personas que hablan diferentes idiomas o con distintos niveles en el desarrollo del lenguaje”, tal y como señala Consuelo Belloch [4].

• Imágenes estáticas. Al igual que los gráficos, las imágenes estáticas (fotografías, ilustraciones, etc.) contribuyen a ilustrar y facilitar la comprensión de la información que se presenta al usuario.

• Imágenes dinámicas. Actualmente, este tipo de contenidos son un recurso de gran importancia, “puesto que transmiten de forma visual secuencias completas de contenido, ilustrando un apartado de contenido con sentido propio”, explica Belloch. Los videos y las animaciones son imágenes dinámicas.

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Video y audio En este apartado se hace mención a los principales conceptos y elementos

relacionados con los contenidos multimedia de video y audio que sirven de base para la tarea de análisis comparativo motivo del presente documento.

“El vídeo es la tecnología de grabación, procesamiento, almacenamiento, transmisión de imágenes y reconstrucción por medios electrónicos digitales o analógicos de una secuencia de imágenes que representan escenas en movimiento” [2].

Dicha tecnología fue desarrollada inicialmente para los sistemas de televisión, pero con el tiempo ha derivado en una amplia variedad de formatos que permitir la grabación de imágenes de los consumidores, permitiendo además que dicho contenido pueda ser visto a través de Internet.

Algunos de los términos básicos relacionados con el video [6] son los siguientes:

• Píxel. Se trata de la unidad mínima de cualquier imagen digital, tanto de imagen estática como dinámica.

• Luma. Corresponde a la porción de señal de video que representa el brillo de cada píxel.

• Croma. Es la parte de señal de video que representa el color de cada píxel.

• Barrido. Hace mención al proceso mediante el cual se captura, almacena, transporta y muestra los valores de luma y croma de cada píxel en una señal de video. Por tanto, el barrido posiciona la información de cada píxel de forma específica, permitiendo que los diferentes equipos de video puedan componer la información asociada a cada píxel.

Inicialmente la señal de vídeo está formada por un número de líneas agrupadas en varios cuadros y estos a la vez divididos en dos campos que contienen la información de luz y color de la imagen. El número de líneas, de cuadros y la forma de llevar la información del color depende del estándar de televisión que se está usando en la actualidad.

Existen diversos estándares para dispositivos de video, los cuales se agrupan en analógicos y digitales. Dentro de los primeros los más destacados son: NTSC (Comité Nacional de Sistemas de Televisión, en inglés) empleado en América o Japón; PAL (Línea de fase alterna, en inglés) usado en la mayoría de países europeos y algunos asiáticos o africanos; SECAM (color secuencial con memoria, en francés) en Francia y países de la antigua Unión Soviética.

Los estándares digitales para dispositivos de video que existen actualmente son: ATSC (EEUU, Canadá, México, etc.), DVB-T (Digital Video Broadcasting) en Europa; e ISDB-T (Servicios Digitales Integrados de Broadcast) en Japón, Argentina, Brasil, Chile, Perú, etc.

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• Número de fotogramas por segundo. Número de imágenes por unidad de tiempo de video, para viejas cámaras mecánicas cargas de seis a ocho fotogramas por segundo (fps) o 120 imágenes por segundo o más para las nuevas cámaras profesionales. Los estándares PAL y SECAM especifican 25 fps, mientras que NTSC especifica 29,97 fps.

“El cine es más lento, con una velocidad de 24fps, lo que complica un poco el proceso de transferir una película de cine a video. Para lograr la ilusión de una imagen en movimiento, la velocidad mínima de carga de las imágenes es de unas quince imágenes por segundo, sin embargo el ojo humano puede distinguir movimiento mucho más fluido, por encima de los 48 fotogramas por segundo” [2].

• Resolución de video. El tamaño de una imagen de vídeo se mide en píxeles para vídeo digital o en líneas de barrido horizontal y vertical para vídeo analógico. En el dominio digital, la televisión de definición estándar se especifica como 720/704/640 × 480i60 para NTSC y 768/720 × 576i50 para resolución PAL o SECAM. Sin embargo, en el dominio analógico, el número de líneas activas de barrido sigue siendo constante (486 NTSC/576 PAL), mientras que el número de líneas horizontal varía de acuerdo con la medición de la calidad de la señal: aproximadamente 400 píxeles para las emisiones de televisión y 720 píxeles para DVD. Los nuevos televisores de alta definición son capaces de resoluciones de hasta 1920 × 1080p60, es decir, 1920 píxeles por línea de barrido por 1080 líneas, a 60 fotogramas por segundo.

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Figura 3: Comparación de resoluciones de video.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Video

• Relación de aspecto. La relación de aspecto se expresa por la anchura de la pantalla en relación a la altura. El formato estándar hasta el momento en que se comenzó con la estandarización de la televisión de alta resolución tenía una relación de aspecto de 4/3, pero se ha adoptado finalmente el de 16/9.

Figura 4: Comparación entre cinematografía común y la televisión tradicional (verde).

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Video

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La combinación de diversos factores relacionados con los requisitos funcionales, los límites tecnológicos variables o los distintos emplazamientos de desarrollo, ha dado lugar a diferentes tipos de estándares de conectores de video [2], como son:

• Video compuesto. Normalmente se envían por medio de un cable coaxial y se emplean para difusiones convencionales de televisores analógicos.

• S-Video. Similar a las señales de video compuesto tiene como principal diferencia que la información luma y croma se transporta por diferentes cables.

Figura 5: Detalle de conector S-video

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/S-Video

• Video de componentes Analógicos. Ofrece beneficios sobre el compuesto y el S-video, ya que el procesamiento es bajo, debido a que las señales de diferente color se transportan mediante grupos de conectores diferentes.

• Video digital. Este tipo de señal se puede crear, grabar, transportar y reproducir sin las distorsiones que degradan la señal analógica. Ejemplos de conectores para este tipo de señal son DVI (sólo video no comprimido) o HDMI (video y audio no comprimido).

Figura 6: Conector DVI-D

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Digital_Visual_Interface

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Una de las principales aplicaciones de las señales digitales es su uso como entrada estandarizada para los aparatos y herramientas de compresión como los formatos MPEG.

Se usa una amplia variedad de formatos de compresión de secuencias de audio y vídeo, como se verá más adelante. Los datos de vídeo contienen redundancia temporal, espacial y espectral. En términos generales, se reduce la redundancia espacial registrando diferencias entre las partes de una misma imagen. Así mismo, la redundancia temporal puede ser reducida registrando diferencias entre imágenes, que incluye la compensación de movimiento y otras técnicas.

En cuanto a los tipos de audio [7] se simplifica la diferenciación entre audio analógico y digital.

Existen muchos formatos de archivos de audio digital, los cuales se dividen en dos categorías: PCM y comprimidos. Los primeros “contienen toda la información que salió del convertidor analógico a digital, sin ninguna omisión y por eso, tienen la mejor calidad. Dentro de esta categoría se encuentran los formatos WAV, AIFF o RAW” [7].

Con el fin de reducir considerablemente el tamaño de los formatos anteriormente citados, existen los archivos comprimidos de audio, algunos de los cuales se verán más adelante. La reducción en tamaño implica una pérdida de información, es por esto que a los formatos de este tipo se les llama formatos comprimidos con pérdida. También existen formatos de archivo comprimido sin pérdida, cuyo tamaño suele ser de aproximadamente la mitad de su equivalente PCM.

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La transmisión multimedia La transmisión de los contenidos multimedia de carácter dinámico, esto es,

videos y audios, se puede llevar cabo, principalmente, mediante tres procedimientos diferentes [6], pero con ciertos aspectos comunes.

El primero de ellos es la descarga y reproducción. Se descarga el archivo que contiene los datos de video o audio comprimidos en la máquina cliente antes de que empiece la reproducción. Este método utiliza los mismos protocolos que la navegación normal por la Web (HTTP y FTP sobre el estándar TCP).

Entre sus ventajas está la corrección automática de los errores de red o la posibilidad de utilizar el software normal FTP o HTTP, ya que los archivos se tratan de la misma manera que otros contenidos Web.

El principal inconveniente es que el contenido debe descargarse por completo sin permitir el acceso aleatorio de los usuarios, además de la necesidad de disponer del espacio suficiente en el disco.

Los otros dos procedimientos de transmisión de contenidos multimedia se enmarcan en la tecnología de streaming [7] [8] que consiste en la distribución de audio o video por Internet. El término refiere a una corriente continua del contenido que el usuario puede escuchar o ver en el momento que desee.

El segundo de los tres procedimientos, el primero de los dos de streaming, algunos profesionales y autores lo denominan transmisión por secuencias o progresión verdadera, mientras que otros aplican a este procedimiento, directamente, el término de streaming. Este método permite que se almacene en un buffer la información de audio o video que el usuario demanda. El streaming hace posible escuchar música o ver videos, sin necesidad de una descarga previa del archivo.

Con la recepción de una pequeña parte de la información demandada el usuario puede comenzar a visualizar el contenido, a la vez que va llegando a su máquina de forma continua el flujo de datos restante.

El video o audio puede ser transmitido en vivo o bajo demanda. La transmisión en vivo o tiempo real, reproduce en el ordenador del usuario la imagen o sonido de un evento, a medida que éste se está llevando a cabo. Por otro lado, la transmisión bajo demanda es la reproducción de contenido pregrabado, almacenado y disponible para consultarse en cualquier momento.

La descarga mediante transmisión por secuencias se realiza a través de servidores especializados (servidores multimedia) que están optimizados para la transferencia de vídeo y audio digital. Esta transferencia se realiza mediante mensajes que se cruzan entre el reproductor multimedia y el servidor de medios. Dichos mensajes siguen dos rutas: por un lado se transfiere la información y por el otro se envían mensajes de control relacionados con la reproducción.

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Como ventajas esta tecnología permite comenzar la reproducción en cualquier punto de un audio o vídeo sin necesidad de esperar a que se descargue todo el contenido, siendo la reproducción prácticamente inmediata; ahorrar ancho de banda, pues sólo se transfiere el fragmento de vídeo que visionan los usuarios; proteger mejor los contenidos transferidos, puesto que el archivo no se almacena en el ordenador de los usuarios, resultando más difícil su copia.

Entre las desventajas destaca el impacto que puede tener en la calidad de la señal emitida la calidad de la red entre el origen y el destino, así como la necesidad de disponer de un servidor de medios para ofertar los contenidos de audio y video mediante este método.

El tercero de los procedimientos es la descarga progresiva. Se trata de una combinación de las dos tecnologías anteriores. Para este método, el programa de video se divide en pequeños archivos que se irán descargando en la máquina del usuario a lo largo de la reproducción. En cuanto se completa la descarga de un segmento, el reproductor puede mostrarlo mientras se descarga el siguiente segmento.

Esta tecnología tiene como aspectos positivos que tan sólo necesita un servidor web convencional para la transmisión de los contenidos. Además, una vez se ha transferido todo el archivo, se puede reproducir cualquier punto de éste sin esperar, ya que se almacena en el ordenador.

Algunos de los inconvenientes de la descarga progresiva son que para reproducir un punto determinado de un vídeo hay que esperar a que dicho fragmento se haya descargado; que puesto que el archivo se descarga en su totalidad, al usuario le resulta muy fácil copiarlo; o que si se degrada el ancho de banda disponible en la red, cabría la posibilidad de que el siguiente archivo de la descarga progresiva no se almacene en su totalidad, deteniéndose el flujo temporalmente.

En lo referido a los protocolos de transferencia de contenidos multimedia mediante streaming [10] [11] [12], destacan los siguientes:

• RTMP (Real Time Messaging Protocol): es un protocolo bidireccional creado por Macromedia, actualmente propiedad de Adobe, aunque su uso es público. Es usado por los servicios de streaming de audio, vídeo y datos. RTMP trabaja por defecto a través del puerto 1935, dando así libertad al cliente para controlar la seguridad de los paquetes.

Su funcionamiento es el siguiente: primero se establece la conexión TCP, a continuación, la RTMP, donde se intercambian tres paquetes, no RTMP, del servidor y tres del cliente. El cliente, en uno de esos paquetes, envía la versión del protocolo, con esto, puede negociar con el servidor la conexión mediante el intercambio de paquetes AMF (Formato de los Mensajes de Acción), que son los mensajes que realmente se transmiten entre el cliente y el servidor. El servidor contesta y establece la conexión.

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Para comenzar el archivo en streaming, el cliente manda la orden con el nombre del archivo como argumento. El servidor responde entonces con los comandos y los archivos correspondientes al vídeo, encapsulados en mensajes RTMP.

Figura 7: Comunicación mediante RTMP: Los usuarios finales se conectan y se comunican

mediante el servidor Fuente: http://www.adobe.com/es/products/adobe-media-server-extended/rtmfp-

faq.html

• RTMPS: usa la conexión segura TLS/SSL. Provee al servicio el máximo nivel de seguridad aunque requiera una potencia de procesamiento adicional. Protege la suplantación de dominio.

• RTMPE: el mecanismo de seguridad es proporcionado por Adobe, por tanto, se desconocen los detalles del algoritmo de encriptación.

• RTMPT: es encapsulado dentro de las peticiones HTTP que atraviesan los cortafuegos.

• RTMPTE: permite cifrar tráfico RTMPT, ya que asegura los datos que van a servidores de terceros mediante la tunelación sin requerir luego una clave para descifrarlos, únicamente se señala al servidor de vídeo que están los paquetes cifrados.

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TECNOLOGIAS MULTIMEDIA

Tal y como se comenta en el apartado anterior, si bien hay diversos formatos de audio y video que permiten almacenar los contenidos originales, los requisitos funcionales y los límites tecnológicos variables limitan el uso de los mismos, requiriendo para la transmisión y reproducción de dichos contenidos el uso de otros formatos que permiten la compresión de dichos datos originales con una mínima perdida de calidad de los mismos.

Asimismo, también se hace mención anteriormente al hecho de que los formatos de compresión [13] permiten, mediante un conjunto de algoritmos e instrucciones, codificar y decodificar vídeo o audio digital de forma que se reduce el tamaño original.

Resulta especialmente útil comprimir los datos para que ocupen el mínimo tamaño posible a la hora de almacenarlo y, si se tiene que transmitir por red, se pueda enviar con la mayor rapidez posible.

Así, el almacenamiento es una de las aplicaciones posibles, puesto que es útil en dispositivos de reproducción multimedia o de audio almacenado, debido a que a mejor codificación mayor será la compresión y, por lo tanto, menor el espacio necesario para almacenarlo.

La transmisión es otra aplicación de los formatos de compresión, ya que es útil cuando se debe enviar la información por cualquier tipo de red, puesto que a menor tasa de bits más rápido será el envío. Se utiliza, entre otros, para radio digital, audio para televisión digital y especialmente para videoconferencia y telefonía IP.

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Tecnologías de video El equilibrio entre la calidad de video y la cantidad de datos necesarios para representarlo es complicado. Para obtener un video fluido de cierta calidad se genera un flujo de datos de más de un gigabyte por minuto, lo es poco compatible con muchas de las conexiones de red domésticas o de compañías pequeñas.

Los diversos parámetros a los que atienden los procesos de compresión de los contenidos multimedia son algunos de los citados en el apartado anterior, esto es, la resolución de video, los fotogramas por segundo o la relación de aspecto. A dichos parámetros se añade el tipo de formato de compresión que se emplee.

La compresión de video [26] implica reducir y eliminar datos redundantes del video para que el archivo de video digital pueda enviarse y almacenarse de manera eficiente. En este proceso se aplica un algoritmo al video original para crear un archivo comprimido y ya listo para ser transmitido o guardado. Para reproducir el archivo comprimido, se aplica el algoritmo inverso y se crea un video que incluye prácticamente el mismo contenido que el video original.

El par de algoritmos que funcionan conjuntamente se denomina códec de video (codificador/decodificador). Los códecs de video que usan estándares diferentes no suelen ser compatibles entre sí. Es decir que el contenido de video comprimido con un estándar no se puede descomprimir con otro estándar diferente. Por ejemplo, un decodificador MPEG-4 Parte 2 no funcionará con un codificador H.264. Esto ocurre simplemente porque un algoritmo no puede decodificar correctamente los datos de salida del otro algoritmo, pero es posible usar muchos algoritmos diferentes en el mismo software o hardware, con objeto de poder comprimir varios formatos.

Los diferentes estándares de compresión utilizan métodos diferentes para reducir los datos y, en consecuencia, los resultados en cuanto a frecuencia de bits y latencia son diferentes.

Flash Video.

En los últimos años, estamos asistiendo a una evolución de la Red, surgiendo nuevos sistemas para conseguir más vistosidad en las páginas web e interactividad con el usuario. De este modo han aparecido varios lenguajes de programación o la modificación de otros para adaptarse a los nuevos tiempos. En este camino apareció la tecnología Flash [23].

Mediante la tecnología Flash podemos diseñar páginas web que contienen elementos gráficos, texto, sonido, vídeo, etc., con animaciones y capaces de interactuar con el usuario.

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Además del aspecto visual más llamativo de las páginas web creadas en Flash, estamos asistiendo también al crecimiento de esta tecnología en dos líneas diferentes:

• Diseño. Se convierte en un poderoso aliado de los diseñadores gráficos que emplean Internet como un sistema para transmitir su trabajo como una herramienta publicitaria.

• Desarrollo. Al mismo tiempo está evolucionando notablemente para convertirse en una herramienta capaz de desarrollar aplicaciones web muy complejas, capaces de trabajar con base de datos y sistemas de información complejos. Esta línea de trabajo de Flash concuerda con lo que se demanda hoy en día en Internet, aplicaciones tan útiles como las que estamos acostumbrados a utilizar en nuestro escritorio.

Evidentemente, los mejores resultados se obtienen cuando conseguimos agrupar ambas líneas de trabajo creando sitios web muy útiles y que al mismo tiempo resulten muy atractivos.

Flash Video (FLV) [9] es un formato de vídeo y audio pensado para ser transmitido por Internet y reproducido en una página web. Se trata de un formato contenedor propietario creado originalmente por Macromedia. En la actualidad pertenece a Adobe Systems, tras el anuncio de adquisición que Macromedia publicó el 18 de abril de 2005.

La gran ventaja de FLV es su capacidad de compresión para obtener ficheros más reducidos. Ciertamente, la capacidad de compresión del formato FLV es muy grande con lo que puede ser enviado a través de la red mucho más rápido que con otros formatos, consumiendo menos recursos de almacenamiento y con un procesamiento a un ancho de banda menor.

Como contrapartida, la alta compresión conseguida por el formato FLV supone inevitablemente una pérdida de calidad, por lo que una película en este formato suele reproducirse a un tamaño pequeño, aunque cada vez se van consiguiendo mayores calidades a costa de un ancho de banda mayor.

Respecto al formato de vídeo de FLV, Flash Video ha trabajado con la tecnología Sorenson Spark, aunque desde Flash Player 8 lo hace con On2 VP6. El motivo de este cambio es porque On2 VP6 suministra mayor calidad visual y mejor optimización de los recursos que Sorenson Spark.

Respecto al formato de audio de FLV, generalmente se emplea MP3 para la compresión del audio de un fichero FLV. los archivos FLV grabados con el micrófono del usuario hacen uso del propietario Nelly Moser, una codificación optimizada para transmitir los bits de audio a baja velocidad. Además, los archivos FLV pueden soportar audio sin comprimir o el formato de audio ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation)

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Las distintas formas en que un contenido en Flash Video puede ser distribuido son: como un archivo FLV autónomo; incrustado en un archivo SWF; usando descarga progresiva o streaming HTTP; o bien, usando streaming RTMP.

Flash Video se puede ver en la mayoría de los sistemas operativos a través de Adobe Flash Player y plugin para el navegador web o uno de varios programas de terceros.

Adobe Systems se está alejando de la estructura de archivos FLV tradicional, debido a los límites funcionales que presenta la estructura FLV cuando se transmiten flujos H.264 o AAC que no pueden ser superados sin un rediseño del formato de archivo.

Esto son algunas de las ventajas [23] de optar por la tecnología Flash:

• Las películas de Flash ocupan poco espacio, ya que utilizan distintas técnicas de compresión, con los que se consigue que se transmitan rápidamente por Internet.

• Los proyectos creados con Flash son muy versátiles, ya que en una misma película podemos insertar todos los elementos necesarios, en vez de tener cada elemento por separado o mantener los elementos más grandes separados de la película principal. De este modo se pueden actualizar cualquiera de esos elementos sin necesidad de modificar la película.

• El tratamiento de sonidos es muy completo, puede insertar sonidos en varios formatos y manipularlos mediante Flash.

• El empleo de vídeo en Flash es otro de sus puntos fuertes, siendo capaz de comprimir vídeo con una gran calidad en muy poco espacio.

• Las películas de Flash muestran los textos tal y como se crearon originalmente, incluso si el tipo de letra que se haya utilizado no se encuentra disponible en el ordenador del usuario, ya que se pueden almacenar las fuentes dentro de la propia película.

• Éste es un problema muy común en las páginas webs tradicionales y que aquí se encuentra resuelto. Los textos se muestran con gran calidad, ya que flash utiliza técnicas de suavizado de fuentes para evitar que las letras aparezcan deformadas.

En cuanto a los inconvenientes [22], estos son algunos:

• Su compresión es alta y con demasiada perdida de información al momento de convertir el video.

• Existe distorsión en video y en audio.

• La creación de este formato solo se lo realiza con herramientas específicas que contengan la codificación de flv.

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• Flash es un formato de vídeo joven en comparación con otros que tienen más años y, por tanto, más experiencia en el sector.

• Aunque sea posible publicar un vídeo flash en menos de una hora, sin experiencia previa por parte del usuario, se puede hacer lo mismo con otros formatos de una forma aún más rápida como por ejemplo en la incrustación de archivos Windows Media en pocos minutos al copiar y pegar código HTML.

• Los archivos FLV no son tan fáciles de obtener una vista previa. Si hace doble clic en un archivo Flash FLV en su disco duro local, hay una buena probabilidad de que su sistema operativo no sabrá qué hacer con él hasta que le asigne una aplicación de reproducción.

Mpeg-4.

MPEG-4 [27], introducido a finales de 1998, es el nombre de un grupo de estándares de codificación de audio y video así como su tecnología relacionada normalizada por el grupo MPEG (Moving Picture Experts Group) de ISO131/IEC132. Los usos principales del estándar MPEG-4 son los flujos de medios audiovisuales, la distribución en CD, la transmisión bidireccional o la emisión de televisión.

El formato MPEG-4 toma muchas de las características de MPEG-1 y MPEG-2 así como de otros estándares relacionados, tales como soporte archivos compuestos en orientación a objetos (incluyendo objetos de audio o vídeo), soporte para la gestión de derechos digitales externos y variados tipos de interactividad.

MPEG-4 está formado por varios estándares, denominados como partes:

• Parte 1. Sistemas: Describe la sincronización y la transmisión simultánea de audio y vídeo.

• Parte 2. Visual: Un formato de compresión para elementos visuales (video, texturas, imágenes sintéticas, etc.).

• Parte 3. Audio: Un conjunto de códecs de compresión para la codificación de flujos de audio, incluyendo variantes de Advanced Audio Coding (AAC) así como herramientas de codificación de audio y voz.

• Parte 4. Conformidad: Describe procedimientos para verificar la conformidad de otras partes del estándar.

• Parte 5. Software de referencia: Formado por elementos de software que demuestran y clarifican las otras partes del estándar.

• Parte 6. Delivery Multimedia Integration Framework (DMIF), es una interfaz entre la aplicación y el transporte, que permite que el MPEG-4 sea un desarrollador de aplicaciones para dejar de preocuparse por el transporte.

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• Parte 7. Software optimizado de referencia: Contiene ejemplos sobre cómo realizar implementaciones optimizadas (por ejemplo, en relación con la Parte 5).

• Parte 8. Transporte sobre redes IP: Especifica un método para transportar contenido MPEG-4 sobre redes IP.

• Parte 9. Hardware de referencia: Provee diseños de hardware que demuestran implementaciones de otras partes del estándar.

• Parte 10. Advanced Video Coding (AVC): Un códec de señales de vídeo técnicamente idéntico al estándar ITU-T H.264.

• Parte 11. Descripción de la escena y el motor de la aplicación: Puede ser utilizado para un contenido rico e interactivo con múltiples perfiles, incluidas las versiones en 2D y 3D.

• Parte 12. Formato para medios audiovisuales basado en ISO: Un formato de archivos para almacenar contenido multimedia.

• Parte 13. Extensiones para el manejo y protección de Propiedad Intelectual (IPMP).

• Parte 14. Formato de archivo MPEG-4: El formato de archivo de contenedor designado para contenido MPEG-4, basado en la Parte 12.

• Parte 15. Formato de archivo AVC: Para el almacenamiento de vídeo Parte 10, basado en la Parte 12.

• Parte 16. Animation Framework eXtension (AFX).

• Parte 17. Formato de subtítulos.

• Parte 18. Compresión y transmisión como flujo de fuentes tipográficas (para fuentes OpenType).

• Parte 19. Flujos de texturas sintetizadas.

• Parte 20. Representación liviana de escenas (LASER).

• Parte 22. Open Font Format: basado en la versión 1.4 del formato de especificación de fuente OpenType.

• Parte 23. Representación Simbólica de Música.

• Parte 24. Audio y Sistemas de interacción: Describe el comportamiento conjunto deseado entre el formato de archivo MPEG-4 y Audio MPEG-4.

• Parte 25. Modelo de compresión de gráficos 3D.

• Parte 26. Conformidad de Audio.

• Parte 27. Conformidad de gráficos 3D.

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En general, MPEG-4 es una colección muy interesante de nuevas tecnologías que prometen incrementar la cantidad de información que se puede incluir en una anchura de banda de una red.

H.264 o Mpeg-4 parte 10.

El estándar de compresión de vídeo H.264 [26] se trata de un estándar abierto con licencia compatible con las técnicas más eficientes de compresión de video disponibles. Un codificador H.264 puede reducir el tamaño de un archivo de video digital, sin comprometer la calidad de la imagen, en más de un 80% si se compara con Motion JPEG y hasta un 50% comparado con el estándar MPEG-4 Parte 2. Esto significa que se puede lograr mayor calidad de imagen de video para una frecuencia de bits determinada.

Se trata de un estándar definido de manera conjunta entre el grupo de expertos de codificación de vídeo de ITU-T (sector que coordina los estándares de telecomunicaciones en nombre de la Unión Internacional de Telecomunicaciones) y el grupo de expertos de imágenes en movimiento de ISO/IEC (MPEG - Moving Picture Experts Group) y ya se ha utilizado en nuevos aparatos electrónicos como teléfonos móviles y reproductores de video digital.

H.264 es el nombre usado por ITU-T, mientras que ISO/IEC utiliza el nombre MPEG-4 Parte 10/AVC, ya que lo presenta como parte de su suite MPEG-4. La suite MPEG-4 incluye, por ejemplo, MPEG-4 Parte 2, que es un estándar que ya ha sido usado por codificadores de video basados en IP y cámaras de red.

Figura 8: Comparación frecuencia de bits entre estándares de video

Fuente: Axis Communications

El gráfico anterior compara la frecuencia de bits, partiendo de la misma calidad de imagen, entre los estándares de video: Motion JPEG, MPEG-4 Parte 2 (sin

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compensación de movimiento), MPEG-4 Parte 2 (con compensación de movimiento) H.264 (perfil de base).

Un codificador H.264 creó hasta un 50% menos bits por segundo para una secuencia de vídeo de muestra que un codificador MPEG-4 con compensación de movimiento. El codificador H.264 fue al menos tres veces más eficiente que un codificador MPEG-4 sin compensación de movimiento y al menos seis veces más eficiente que Motion JPEG.

El estándar H.264 encontrará su mayor utilidad en aplicaciones donde se necesiten velocidades y resoluciones altas, que empleen una velocidad de 30/25 (NTSC/PAL) imágenes por segundo. Es aquí donde las ventajas económicas de un ancho de banda y un almacenamiento reducidos se harán sentir de forma más clara.

Diseñado para solucionar una serie de debilidades de estándares de compresión de video anteriores, H.264 tiene entre sus fortalezas:

• La admisión de implementaciones que ofrezcan una reducción de la frecuencia de bits del 50%, a partir de una calidad de video fija y comparada con otros estándares de video, como se ha se hecho referencia en párrafos anteriores.

• Su consistencia frente a errores, de forma que se toleren los errores de transmisión a través de varias redes.

• La compatibilidad con la alta definición (HD). Se posibilita que las señales de alta definición se codifiquen a frecuencias inferiores a 10 Mbps, ampliando el alcance de las tecnologías de transporte de señales de video HD.

• La admisión de capacidades de baja latencia y mejor calidad para latencias mayores.

• La especificación de sintaxis directa que simplifique las implementaciones.

• Una tecnología clave es la capacidad de separar las porciones de imagen de gran detalle, de las porciones de menor detalle, permitiendo al codificador crear flujos múltiples, uno de baja resolución para que funcione con redes de poca velocidad, y múltiples flujos de que aportan detalles a una imagen.

• La decodificación de coincidencia exacta, que define cuántos cálculos numéricos debe realizar un codificador y un decodificador para evitar que se acumulen errores.

• La flexibilidad suficiente como para admitir una amplia gama de aplicaciones con diferentes requisitos de frecuencia de bits.

Si bien H.264 presenta importantes ventajas frente a otras tecnologías, el estándar también tiene sus exigencias:

• Una baja robustez, es decir si un frame no llega debido al ancho de banda la imagen se ve perjudicada.

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• Un tiempo de codificación mayor y unos acuerdos de licencia algo complicados.

• No es libre. Está controlado por la MPEG-LA. Por ahora, esa licencia no incide en gastos adicionales para los creadores de contenidos ni para, por supuesto, los consumidores de esos contenidos.

• Aunque H.264 permite ahorrar en costos de ancho de banda y almacenamiento, también necesita cámaras de red y estaciones de control de mejor rendimiento, si hablamos de transmisiones en tiempo real.

El estándar H.264/MPEG-4 Parte 10 supone un importante avance en la tecnología de compresión de video, ya que ofrece técnicas más eficientes en la compresión gracias a sus mejores capacidades de predicción y a su capacidad de recuperación ante errores.

Asimismo, este estándar ofrece nuevas posibilidades a la hora de crear mejores codificadores de video que pemitan transmisiones de video de mayor calidad y a mayores resoluciones manteniendo las mismas frecuencias de bits, en comparación con estándares anteriores, o, a la inversa, la misma calidad de video con frecuencias de bits inferiores.

Gracias a su flexibilidad, H.264 ya ha sido aplicado en distintas tecnologías como el Blu-ray o DVD de alta definición, la difusión de video digital, incluyendo la TV de alta definición, el almacenamiento de video en línea, la telefonía móvil de tercera generación y en software como QuickTime o Flash.

H.264 viene sustituyendo al resto de estándares y métodos de compresión utilizados hasta la fecha. Hasta el momento, los productos de video en red compatibles con H.264 y Motion JPEG son la mejor opción para lograr la mayor flexibilidad e integración posibles.

MKV.

MKV o también conocido como Matroska [24], un proyecto que nació a finales del 2002, basado en un derivado de XML binario, con el objetivo de crear un contenedor flexible y ampliable, como alternativa de código libre a los contenedores propietario existentes.

Es un formato contenedor estándar de código abierto, un archivo informático que puede contener un número ilimitado de vídeo, audio, imagen o pistas de subtítulos en su interior. El objetivo es servir como un formato universal para el almacenamiento de contenidos multimedia comunes, como películas o programas de televisión.

Matroska es similar, en concepto, a otros contenedores, como AVI, MP4 o ASF, pero es totalmente abierto. Los archivos de tipo Matroska son .MKV para vídeo (con subtítulos y audio), .MKA para archivos solamente de audio y .MKS sólo para subtítulos.

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Al igual que otros formatos de contenedor, Matroska por sí solo no especifica un formato de compresión de audio o vídeo, por lo tanto, diversas tecnologías de compresión de audio o vídeo pueden ser utilizadas para codificar el audio o vídeo que luego puede ser almacenado en un solo archivo contenedor Matroska.

El funcionamiento de Matroska [25] se detalla a través de un diagrama sencillo como el que se muestra en la tabla 1.

Encabezamiento

Meta información

Información

Pista

Capítulos

Clusters

Cueing Data

Adjunto

Etiquetado Tabla 1: Diagrama de especificación de Matroska

Fuente: http://www.matroska.org

Lo distintos elementos que componen Matroska son:

• Encabezamiento: contiene información que dice qué versión EBML (Extensible Binary Meta Language, Meta Lenguaje Binario Extendible) es, los archivos que ha creado y qué tipo de archivo se trata EBML, en nuestro caso se trata de un archivo Matroska.

• Meta Información: contiene un índice de la información que todos los otros grupos se encuentran, tales como las pistas, capítulos, etiquetas, etc. Deber haber un orden de los elementos para agilizar las búsquedas.

• Segmento de información: contiene información relativa a todo el archivo, por ejemplo, título, identificador único y, si es parte de un grupo de archivos, el identificador del siguiente.

• Pista: esta sección tiene información básica de cada una de las pistas que componen el archivo. Puede ser una pista de audio, de vídeo, de subtítulos. También informa acerca de la resolución de vídeo y muestreo de audio. Nos dirá el tipo de códec a utilizar para ver la pista.

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• Capítulos: en este apartado se encuentran todos enumerados. Los capítulos son una manera de establecer puntos predefinidos para saltar en el video o el audio.

• Clusters: compuesto por todos los fotogramas de vídeo y audio para cada pista.

• Cueing Data: contiene todas las claves. Forman un índice para cada una de las pistas. Sin esto, es posible seguir buscando, pero es mucho más difícil porque el usuario tiene que ir poco a poco a través del archivo a buscar el código de tiempo correcto.

• Adjunto: se usa para añadir cualquier tipo de archivo a un fichero Matroska. Se pueden agregar imágenes, urls, programas e incluso codecs necesarios para la reproducción de algún archivo.

Algunas las principales ventajas [28] de este formato se encuentran:

• Compatibilidad: soporta, prácticamente, toda clase de video, audio o subtítulo.

• Disminución de costes: un archivo Matroska contiene exactamente los mismos datos como un archivo AVI, aunque será más pequeño y más rápido que él. Es una mejora, sobre todo, para los equipos más antiguos.

• Alta recuperación de errores.

• Admite capítulos: se puede dividir una película en varios archivos y hacer una búsqueda normal de una manera sencilla.

• Existe una amplia información acerca del formato.

Por otro lado, algunos de los inconvenientes asociados al uso del formato Matroska son:

• Falta de apoyo en la mayoría de los dispositivos embebidos.

• No es universal: no tiene manejador propio en Windows. Necesita de la instalación de códecs específicos para poder reproducir ese tipo de archivos.

Actualmente el contenedor Matroska es uno de los contenedores para almacenar vídeo de alta calidad con más potencial de expansión, gracias a su capacidad para almacenar los formatos más actuales, como vídeo H.264. Además, su adaptabilidad garantiza que no se quedará obsoleto, como ha ocurrido con el formato AVI.

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Sorenson.

Fundado en 1995 por James Lee Sorenson y llamado en sus comienzos como Sorenson Video [19]. Usado para implementar H.263, en los reproductores QuickTime y en el mercado Apple.

Vp6.

Codificador realizado por On2 Technologies [20], con una calidad sobresaliente y es el que se usa actualmente en el formato FLV de Adobe Flash Player. Entre sus características principales, comprime material de alta definición sin ningún tipo de restricciones en el codificador, a su vez que está optimizado para reproducir vídeo en alta definición por defecto.

Nsv o Nullsof Streaming Video.

Desarrollado por la compañía Nullsoft [21], la misma que desarrolló el reproductor multimedia Winamp. Soporta cualquier combinación de formatos de audio y vídeo, siendo el más adecuado para la transmisión.

Es un formato de flujo de bits, lo que significa que no requiere un archivo completo o el principio de un archivo para empezar a reproducir y se apoya de fragmentos de datos auxiliares para el envío de múltiples pistas de audio, subtítulos u otros datos.

El formato NSV tiene una estructura simple. Se compone de una cabecera (que contiene información como la longitud del archivo, una tabla de contenidos y otros metadatos) y el flujo de bits (que consiste en una secuencia de cuadros NSV).

Real Media.

Real [9] fue uno de los primeros impulsores en lo que a formatos de video para streaming se refiere, pero conforme ha ido perdiendo terreno frente a otras empresas que ofrecen formatos con mejores prestaciones.

Entre las ventajas de este formato destaca la buena calidad de video y audio que ofrece durante la reproducción, frente a desventajas como son el considerable tamaño que ocupan los contenidos y su cada vez menor uso y soporte.

QuickTime.

Se trata de un formato de Apple [9], que bien podría ser el mejor por las cualidades que ofrece si no fuera por lo complicada que es su producción, ya que requiere de un nivel de conocimiento amplio en el campo del video digital. Por este motivo, son muy pocos los que utilizan este formato para ponerlo en web y reproducirlo por medio de streaming.

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En ocasiones, colocar las configuraciones necesarias para este formato no es lo suficiente para que pueda reproducirse con toda su capacidad en la web.

Algunas ventajas de este formato pueden ser que soporta video de alta definición, con una calidad de video excelente, con un formato interno de mp3 y una compresión del video en relación al tamaño en disco aceptable para cargar videos de gran tamaño.

Una importante desventaja es que este formato no se utiliza con frecuencia, por tener la dificultad de adaptarse a codificaciones de sistema operativos distintos de Mac.

El video de HD.

La alta definición o HD (High Definition, en inglés) [29] es un formato de vídeo con una mayor resolución que la definición estándar, ya que alcanza resoluciones de 1280×720 y 1920×1080 píxeles.

La alta definición [9] tuvo lugar por la demanda que existía de mejorar la calidad en la visión de imagen en televisión, ya que con los formatos normales de video se llegaba a perder información, lo cual distorsiona la imagen.

Al contrario que la definición normal de video, el HD hace que el espectro de la imagen sea más reducido, lo que facilita que haya mayor cantidad de líneas por segundo que las comunes. Así se logra que la imagen se vea nítida, ya que la distancia entre línea y líneas es menor.

El ojo humano tiene límites, a partir de los cuales no es capaz de ver más píxeles con los que están representadas las imágenes (al igual que el oído que solo puede escuchar frecuencias de hasta 20KHz).

Figura 9: Comparación de los distintos formatos

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Alta_definición

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Una mayor resolución ó definición requiere de un mayor consumo de recursos y, por lo tanto, de un hardware suficientemente potente para mover las imágenes que estamos observando. Esa es la causa por la cual han pasado años hasta que la tecnología ha permitido estandarizar a nivel global el uso de altas resoluciones en la imagen.

El video HD está presente en diversos formatos conforme al tipo de contenido de video de alta definición que contenga, un ejemplo de éstos son: HDTV para televisión; formatos de grabación de vídeo como HDCAM, HDCAM SR-, DVCPRO HD, HD D5, XDCAM HD, HDV y AVCHD; formatos para grabar en dispositivos ópticos como el Blu-ray; y la cinta de video en formato VHS-D.

Muchos sitios web albergan y transmiten sus contenidos de video en calidad HD, algunos de los principales se muestran en la tabla 2.

Fuente Codificación Resolución más alta

Velocidad bits total / ancho de

banda

Velocidad bits de Video

Velocidad de bits de audio

BBC iPlayer H.264 1.280 × 720 3,2 Mbit / s 3 Mbit / s 192 kbit / s

CBS.com / TV.com (720p) 1,280×720 2.5 Mbit/s

CBS.com / TV.com (1080p) 1,920×1,080 3,5 Mbit / s

iTunes / Apple TV

QuickTime H.264 1,280×720 4Mbps

Netflix VC-1 1,280×720 5 Mbit/s 2.6 Mbit/s y 3.8 Mbit/s

PlayStationStore

H.264/MPEG-4 AVC 1,920×1,080 8 Mbit/s 256 kbit/s

YouTube H.264/MPEG-4 AVC 1,920×1,080

Tabla 2: Información de sitios web que ya usan HD Fuente: Daniel Baldeón y Francisco Vega

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Tecnologías de audio Los formatos de compresión de audio que principalmente se emplean para la transmisión de contenidos tienen en cuenta aspectos [13] como:

• Número de canales. Depende del número de señales de audio simultáneas que contiene el flujo de datos, pudiendo ser: mono (un canal de sonido), estéreo (dos canales), multicanal 5.1 (seis canales) o multicanal 7.1 (ocho canales).

• Frecuencia de muestreo. Determina la calidad percibida, por lo tanto, cuanto más alta sea mayor será la fidelidad del sonido obtenida respecto del original. Pesto que el sistema auditivo humano no es capaz de percibir frecuencias uperiores a 20kHz no se emplean frecuencias de muestreo superiores a 44.1kHz.

• Número de bits por muestra. Establece la precisión de la señal original y el rango dinámico de la misma. Se suelen utilizar 8, 16 (el más habitual) o 24 bits por muestra.

• Tipo de compresión. Distingue entre compresión con pérdidas y sin pérdidas de información.

• Tasa de bits. Número de bits de información necesarios por unidad de tiempo. Esta tasa no se puede deducir de los parámetros anteriores, pudiendo ser constante (CBR), variable (VBR) o media (ABR). En audio se utiliza tasa de bits variable (VBR), puesto que es más eficiente que CBR, cuando hay silencios o segmentos, donde la complejidad es baja y se pueden almacenar con menos bits.

MP3.

MP3 [14], también conocido como MPEG-1 Audio Layer III o MPEG-2 Audio Layer III, es un formato de compresión de audio digital patentado que usa un algoritmo con pérdida para conseguir un menor tamaño de archivo. Es usado comúnmente para la reproducción de música tanto en ordenadores como en reproductores de audio portátil.

MP3 fue desarrollado por el Moving Picture Experts Group (MPEG) para formar parte del estándar MPEG-1 y del posterior y más extendido MPEG-2. Un MP3 creado usando una compresión de 128kbit/s tendrá un tamaño aproximadamente once veces menor que su homónimo en CD.

El formato MP3 se convirtió en el estándar utilizado para streaming de audio y compresión de audio gracias a la posibilidad de ajustar la calidad de la compresión, usando una mayor o menor tasa de bits por segundo e influyendo directamente en una mayor o menor calidad del audio final, así como en el tamaño del archivo resultante.

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Ogg.

Ogg [17] es un formato contenedor libre y abierto, desarrollado y mantenido por la Fundación Xiph Org y está diseñado para proporcionar una difusión de flujo eficiente y manipulación de medios digitales de alta calidad.

Este contenedor puede trabajar con varios flujos independientes a la vez para audio, vídeo, texto (como subtítulos) y Metadatofs. La Fundación Xiph.Org recomienda que la extensión .ogg sólo se utilice para los archivos de audio Ogg Vorbis, destinado a audio en general.

AAC o Advanced Audio Coding.

ACC [15] se basa en un algoritmo de compresión con pérdida, esto es, se eliminan algunos datos de audio para alcanzar el mayor grado de compresión posible, para que se adapte lo mejor posible al original. La ventaja del algoritmo es que tiene un mayor rendimiento que el Mp3, produce una mejor calidad en los archivos pequeños y requiere menos recursos del sistema para codificar y descodificar. Lo usan, fundamentalmente, los dispositivos de Apple.

La codificación de la tasa de bits es variable. Esto supone que para mantener una calidad constante a través de una pista, deberá usarse una tasa de bits más alta cuando se codifica una pieza de audio compleja.

HE-AAC y LC-AAC.

El HE-ACC [16] es un formato de compresión de audio digital con pérdidas definido como un perfil MPEG-4 Parte 3 de audio. De baja complejidad y de gran eficiencia para usarlo en el ámbito de la música. La frecuencia va desde los 16 Kbps hasta los 448 Kbps.

Es una extensión de uno de los tres perfiles definidos en el estándar MPEG-2 Parte 7 (AAC), el LC-AAC (Low Complexity AAC), optimizado para tasas de bits bajas.

El LC-AAC es un formato de alta eficiencia, usado para la frecuencia de voz humana, ya que tiende a ser más audible. La frecuencia va desde los 16 Kbps hasta los 128 Kbps.

Speex.

Speex [18], creado por la organización Xiph Org, es un formato de compresión libre para audio, con licencia BSD (software libre permisiva, es decir, permite el uso del código fuente en software no libre). Su contenedor es Ogg y comprime bits de voz de 2 a 44 kbps, pudiendo codificar la intensidad de estéreo e integrar múltiples frecuencias de muestreo en el mismo bitstream.

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SERVIDORES MULTIMEDIA

Aunque se trata de una definición algo vaga y puede llevar a confusión, un servidor de medios [30] es un dispositivo que permite almacenar y compartir los contenidos multimedia.

Puede ser un simple sistema de almacenamiento conectado a una red, por ejemplo, un servidor web comercial que aloja los contenidos de un sitio web de gran tamaño. También puede ser un dispositivo que combine hardware y software necesarios para ofrecer contenido audiovisual en la red.

La utilización de un servidor específico [38] de contenidos multimedia ofrece múltiples ventajas frente al servidor web. Las más destacadas son:

• Mayor rapidez en la visualización de este tipo de contenidos.

• La comunicación entre servidor y cliente se puede realizar por protocolos alternativos al HTTP. Tiene el inconveniente del bloqueo impuesto por firewalls pero la ventaja de la mayor rapidez.

• Mejor gestión del procesador y ancho de banda de la máquina del servidor ante peticiones simultáneas de varios clientes del mismo archivo de audio o vídeo.

• Control predefinido sobre la descarga que pueden realizar los clientes: autentificada, filtrada por IP, sin almacenarla en la caché del cliente, etc.

• Mayor garantía de una reproducción ininterrumpida gracias al establecimiento de una conexión de control inteligente entre servidor y cliente.

• Posibilidad de distribución de transmisiones de audio y vídeo en directo.

Metodología seguida Con el fin de llevar a cabo las pruebas y el posterior análisis comparativo, se han escogido, de entre la oferta que existe actualmente, tres servidores software multimedia: Adobe Flash Media Server, Wowza y Red5.

Se ha seleccionado una muestra de tres servidores, por considerarse que se trata ésta de una cantidad razonable para llevar a cabo una comparativa solvente y que, a su vez, permita dedicar un tiempo adecuado a cada aspecto de los que se han analizado e incluido en el presente documento.

Si bien se podía haber optado por otros servidores software multimedia (Darwin Streaming Server o VLC, entre otros), la elección concreta de Adobe Flash Media Server, Wowza y Red5 se debe a que éstos tres, a día de hoy, siguen siendo servidores de referencia en el sector, dos de ellos representan a los que requieren

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el pago de licencia (Adobe Flash Media Server, Wowza) y el otro, a los que son gratuitos (Red5).

Para la puesta en marcha de los servidores, se ha optado por hacer uso de máquinas virtuales, para lo cual se optado por emplear la herramienta de creación y administración de máquinas virtuales Virtualbox.

Virtualbox [31], que fue creado originalmente por la empresa alemana Innotek GMBH, actualmente pertenece a Oracle Corporation como parte de su familia de productos de virtualización. Por medio de esta aplicación es posible instalar sistemas operativos adicionales, conocidos como sistemas invitados, dentro de otro sistema operativo anfitrión, cada uno con su propio ambiente virtual.

A su favor tiene que al tratarse de entornos virtuales no se necesita todo el hardware físico que requeriría un ordenador para albergar el sistema operativo, sino que se emulan algunos componentes y otros los comparte con la máquina física.

Hay que tener en cuenta que el rendimiento no es el mismo que si el sistema está instalado en una máquina física directamente, ya que a la hora de hacer uso de las aplicaciones o utilidades del sistema operativo que requieran de mucha memoria o procesador, se pueden producir ralentizaciones y llegar a ser apreciable que el funcionamiento no es tan rápido como cabría esperar.

Figura 10: Esquema de virtualización de sistemas informáticos

Fuente: http://antoniovf.wordpress.com/2012/07/13/introduccion-al-software-de-virtualizacion-oracle-virtualbox/

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Para el desarrollo de las pruebas se ha empleado como máquina anfitriona un ordenador con las siguientes especificaciones recogidas en la tabla 3.

PROCESADOR Intel Core i3

VELOCIDAD 1,9 Ghz

MEMORIA RAM 8 Gb

DISCO DURO 750 Gb

SISTEMA OPERATIVO Windows 8.1 Tabla 3: Especificaciones máquina anfitriona de las pruebas

Fuente: Elaboración propia

Sobre esta máquina física se han creado las tres máquinas virtuales y cada una de ellas se ha configurado como un servidor multimedia distinto.

Se ha optado por montar los servidores con el sistema operativo Windows XP Professional, un sistema robusto y estable para poder realizar el estudio, si bien con las pruebas ya en marcha, Microsoft, la empresa propietaria del sistema operativo, comunicó la paralización definitiva del desarrollo y publicación de nuevas actualizaciones de seguridad, un aspecto a tener en cuenta ya que será conveniente en el futuro optar por versiones más novedosas de Windows a fin de evitar vulnerabilidades.

Por último, con los servidores multimedia analizados los tres a nivel de instalación y configuración y haciendo uso de una web básica desarrollada para la ocasión, se han llevado a cabo las oportunas pruebas para el posterior análisis a nivel de ejecución.

Los servidores Salvo en el caso de Red5 que es software libre, las versiones elegidas de los

servidores multimedia propietario, Adobe Flash Media Server y Wowza, no son las más actuales por problemas de licencias. Si bien las versiones más recientes incorporan nuevas mejoras y tecnologías, para las pruebas realizadas en este estudio comparativo las versiones escogidas son más que suficientes.

Las versiones empleadas finalmente se especifican en la tabla 4.

SERVIDOR VERSIÓN Adobe Flash Media Server v.4

Wowza Media Server v.2.2.3 Red 5 v.1.0.1

Tabla 4: Versiones empleadas en las pruebas Fuente: Elaboración propia

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Adobe Flash Media Server.

Flash Media Server (FMS) [32] es un servidor propietario para información y contenido interactivo de Adobe Systems (originalmente un producto de Macromedia). Para el desarrollo de la aplicación servidor, FMS usa ActionScript.

Flash Media Server es un conector. Las aplicaciones Flash se conectan a FMS usando Real Time Messaging Protocol (RTMP). Este servidor puede enviar y recibir datos de los usuarios conectados. Dichos usuarios pueden realizar llamadas a procedimientos remotos a la aplicación servidor y ésta a su vez puede llamar a métodos de los clientes.

También pueden usarse en objetos compartidos para sincronizar estructuras de datos complejas y llamar a métodos remotos en múltiples clientes, al estar suscritos a un objeto compartido determinado. El servidor también permite a los usuarios realizar streaming de audio y video.

La incorporación de nuevas funcionalidades al servidor de Adobe se ha llevado a cabo en las distintas versiones, algunas de las cuales se citan a continuación:

• El 16 de marzo de 2002, Macromedia lanzó Flash Player 6 Esta versión incluye toda la funcionalidad de un servidor llamado Flash Communication Server MX.

• La versión 1.0 fue lanzada el 9 de julio de 2002 y se incluyen todas las características básicas que componen el producto, incluidos los objetos NetConnection, SharedObject y NetStream.

• La versión 1.5 (marzo de 2003) incorporando el servidor HTTP Tunneling, soporte para Linux y una edición de desarrollador gratuita.

• La versión 2.0 (noviembre de 2005). El servidor es renombrado como Flash Media Server. La versión 2.0 incorpora soporte para la transmisión del nuevo códec de vídeo en Flash Player 8, VP6 de On2. El ActionScript para el lado del servidor se actualizada con el soporte para XML o SOAP, entre otros.

• La versión 3.5 (enero de 2009). También incluye un servidor gratuito desarrollo.

• La versión 4.0 (septiembre de 2010) y incluye soporte completo de 64 bits, el streaming multiprotocolo más seguro, multidifusión IP, la fusión multicast o más rapidez de intercambio con RTMP Dynamic Streaming y el servidor HTTP integrado.

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Wowza Media Server.

Wowza Media Server [33] es un software de servidor unificado desarrollado por Wowza Media Systems. El servidor se utiliza para la transmisión de vídeo en vivo y bajo demanda, audio y aplicaciones RIA a través de redes IP públicas y privadas en el escritorio, dispositivos móviles y otros dispositivos conectados a la red.

Wowza Media Server también está licenciado bajo acuerdos OEM a otras empresas para su uso en productos de software y hardware comercializados bajo la marca de la empresa compradora.

El software [35], que actualmente se encuentra en su cuarta versión, ha ido ampliando y mejorando sus funcionalidades a lo largo de su historia:

• La versión 1.0.x fue lanzada el 19 de febrero de 2007. Esta versión fue ofertada originalmente como una alternativa al Adobe Flash Media Server, y soporta transmisión de vídeo, de audio y de RIA para el cliente Flash Player y la interacción basada en RTMP de contenido codificado con Spark y VP6. El nombre del producto original era Wowza Media Server Pro.

• Versión 1.5.x (mayo de 2008). añadia soporte para video H.264 y codificación de audio AAC, así como para los protocolos RTSP y RTP.

• Versión 2.0.x (diciembre de 2009). El nombre del producto se cambia a Wowza Media Server 2. Esta versión añade soporte de streaming H.264 para los protocolos Apple HTTP Live Streaming para dispositivos iOS (iPad, iPhone, etc.), Microsoft HTTP Smooth Streaming para Silverlight player, RTSP/RTP para QuickTime Player y dispositivos móviles 3GPP basados en Android, BlackBerry, Symbian, Palm webOS y otras plataformas.

• Versión 3.0.x (octubre de 2011). Esta versión añade transcodificación en vivo y funcionalidad para DRM.

• La versión 3.5 (noviembre de 2012). Esta versión añade Silverlight Multicast Player. Live Stream Record and Media Security, características anteriormente externas al software, se incorporaron en el software de servidor. Wowza también lanzó Wowza StreamLock, complemento gratuito que proporciona 256-bit SSL para RTMPS y HTTPS. El lanzamiento incluye mejoras en Wowza Transcoder AddOn; superposiciones de transcodificación que se pueden utilizar para la publicidad, marcas de agua y teletipos. El soporte a Dolby Digital Plus es otras de las nuevas características que incluye esta versión.

• La versión 3.6 (junio de 2013). Añade soporte básico para Dynamic Adaptive Streaming a través de HTTP (DASH). Mayor soporte para los formatos de subtítulos para vídeos en vivo y video bajo demanda. Permite la codificación móvil para iOS y Android.

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• La versión 4.0 (febrero de 2014). El nombre del producto se cambia a Wowza Streaming Engine. Esta versión incluye una nueva interfaz gráfica basada en web que interactúa con el servidor y proporciona funciones de monitorización y configuración. Esta versión también trae soporte completo para MPEG-DASH y soporte para formatos adicionales para subtítulos.

Red5.

Red5 [36] se trata de un servidor Open Source para la transmisión de contenido multimedia en Flash. Para ello utiliza el protocolo RTMP, permitiendo la transmisión de contenido en tiempo real.

Creado a mediados del 2005 por el grupo Macromedia, se han ido añadiendo funciones como la transmisión de datos en streaming o el tunelado RTMP a lo largo de estos años.

Este servidor tiene todas las cualidades del Flash Media Server de Adobe, incluso utiliza la sintaxis de ActionScript Communication, con la cual se pueden desarrollar aplicaciones de comunicación en tiempo real.

Flash Media Server es un servidor mucho mas robusto que Red5, tiene un excelente soporte y versiones para la mayoría de sistemas operativos, pero el costo muy elevado hace un poco difícil desarrollar aplicaciones pequeñas.

Es por ello que nació Red5 el cual integra todas las propiedades que originalmente fueron desarrolladas en Flash Media Server. Actualmente se encuentra en la versión 1.0.

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ESTUDIO

A nivel de requisitos funcionales Los servidores multimedia [38] ofrecen, en relación al uso de servidores web, una mayor rapidez en la reproducción de los contenidos de audio y vídeo.

Entre las funcionalidades básicas que ofrecen, algunas ya referenciadas en apartados anteriores, se incluye la configuración de manera predefinida de puertos alternativos al que usa el protocolo HTTP, contribuyendo a una mayor rapidez en la transmisión de los contenidos; o la mejora en la gestión del ancho de banda asignado a la conexión y el procesador cuando hay varias peticiones simultáneas, un hecho bastante habitual debido al tipo de contenidos que administran este tipo de servidores.

Asimismo, los clientes pueden usar los servidores multimedia mediante sistemas de autentificación o a través del filtrado IP. Por tanto, la reproducción del contenido multimedia, ya sea en directo o bajo demanda, se realiza de una manera ininterrumpida debido a la conexión previa que hay entre el servidor y el cliente.

Tal y como ya se comentaba en el apartado anterior, de entre las opciones más generalizadas que se encuentran en el mercado, para el presente estudio se han seleccionado los servidores multimedia Adobe Flash Media Server, Wowza Media Server y Red5. Todos ellos cumplen, en las versiones seleccionadas (tabla 4) con las funcionalidades apuntadas en los párrafos anteriores.

Adobe Flash Media Server.

Las versiones de Adobe son líderes en el sector, ya que permiten una alta calidad en cualquier tipo de pantalla, a un coste ajustado y así abarcar una mayor audiencia.

Adobe Flash Media Server 4 [40] [41] se presenta en tres versiones que se ajustan a varios tipos de clientes: Flash Media Streaming Server 4, Flash Media Interactive Server 4 y Flash Media Enterprise Server 4.

La primera de ellas, Flash Media Streaming Server 4, Adobe la presenta como la versión idónea para los clientes de pequeñas y medianas empresas, puesto que pueden transmitir en alta calidad tanto en directo como bajo demanda de una manera sencilla y versátil, de forma segura y para una amplia variedad de dispositivos multimedia y ordenadores.

Flash Media Interactive Server 4, la segunda de las opciones, se distingue por las conexiones seguras, tanto en directo como bajo demanda, siendo idónea para los más exigentes en cuanto a la calidad de las transmisiones. Incluye como nuevo el servicio de multicast IP y una calidad de la reproducción, a través de la

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tecnología Dynamic Streaming, superior en casi todas las plataformas, dispositivos y ordenadores.

En cuanto a la tercera de las opciones, Flash Media Enterprise Server 4, Adobe considera que es adecuado para grandes empresas, puesto que dispone de software para flujo de vídeo en grandes dimensiones, destinado, sobre todo, a aplicaciones sociales, incluso de forma multipantalla.

Flash Media Enterprise Server 4 hace uso de la tecnología RTMFP, encargada de reducir el uso del ancho de banda asignado para cada conexión sin necesidad de ampliar la red, con lo que se mejora la eficiencia de la red interna, puesto que aprovecha la entrega de datos a tiempo real sobre la red. Los clientes de esta versión pueden hacer uso de la tecnología Multicast Fusion para incrementar aún más la calidad de las conexiones internas y externas.

Para el desarrollo de presente estudio se ha optado por la primera opción de esta versión de Adobe, Flash Media Server Streaming 4.

Para poder garantizar un rendimiento adecuado para este servidor, se necesita un equipo de trabajo con los siguientes requisitos mínimos: Intel Pentium 4 y 2 Gb de RAM, con sistema operativo de 32 bits (Windows XP).

Como se hace referencia en apartados anteriores, el equipo de trabajo es un Intel Core i3 con 8 Gb de RAM, habiéndose instalado en la máquina virtual una versión de Windows Xp de 32 bits.

La versión del servidor garantiza un número ilimitado de usuarios, número restringido únicamente por las especificaciones del alojamiento web.

Una de las características fundamentales es que es multiplataforma para que cualquier sistema operativo pueda implantarlo y es aceptado en una gran variedad de dispositivos, desde móviles a servidores.

En la tabla 5, se detalla en forma de esquema los aspectos más importantes que presenta esta versión del servidor Adobe Flash Media Server.

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PROTOCOLOS SOPORTADOS RTMP

RTMPT RTMPS RTMPE

RTMPTE RTMFP

SISTEMAS OPERATIVOS Microsoft® Windows Server® 2003 con Service Pack 2

Windows Server 2008 Linux® Red Hat® 4 o superior

Sistemas de 32 ó 64 bits FORMATOS SOPORTADOS AUDIO / VÍDEO STREAMING

EN DIRECTO / BAJO DEMANDA FLV

H.264 MP3

AAC, LC-AAC, HE-AAC SPEEX

MULTICLIENTES / MULTIPROTOCOLOS STREAMING Flash (RTMP / HTTP)

IPHONE / IPAD (HTTP) GRABACIÓN

H.264 / ACC A CONTENEDOR FLV MPEG-4

LADO SERVIDOR ACTIONSCRIPT

Tabla 5: Especificaciones Adobe Media Server Fuente: Elaboración propia

Como se ve, son varios los protocolos soportados el servidor de Adobe: RTMP, RTMPS, RTMPE, RTMPT, RTMPTE y RTMFP. A su vez da soporte a distintos formatos de compresión para realizar streaming de los contenidos de audio y video sobre el protocolo que se considere más adecuado.

Los formatos de vídeo y audio soportados tanto en directo como bajo demanda son: FLV, H.264, AAC, LC-AAC, HE-AAC, MP3 y SPEEX, siendo el formato H.264 el más utilizado actualmente, así como el formato FLV, tal y como se ha comentado anteriormente.

Si bien, como se ha comentado, para el desarrollo del presente estudio comparativo se ha optado por la versión 4 de Flash Media Server, conviene hacer mención a algunas de las novedades que Adobe incorpora en su nueva versión,

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Adobe Media Server 5. Dicha versión se oferta en dos opciones: la estándar y la profesional.

La primera de ellas, Adobe Media Server 5 Standard, incluye tal y como se apunta desde la propia web de Adobe Systems [42]:

• Distribuye vídeo mediante HTTP para dispositivos compatibles con Flash Player e iOS sin preparar los activos de antemano. El empaquetado bajo demanda hace que la publicación sea más sencilla al requerir un único conjunto de archivos de vídeo para su distribución en varios dispositivos con o sin Flash Player instalado.

• Distribuye transmisiones en directo y bajo demanda para dispositivos compatibles con Flash Player e iOS mediante el estándar de almacenamiento en caché HTTP e infraestructuras de red mediante el servidor integrado HTTP como servicio de origen.

• Distribuye transmisiones en directo y bajo demanda mediante HTTP, el protocolo estándar del sector, con compatibilidad de transmisión dinámica HTTP, el estándar del sector RTMP/RTMPE y compatibilidad de verificación de archivos SWF para añadir incluso más protección. Distribuye para dispositivos iOS con la nueva compatibilidad de transmisión HTTP.

• Implementa con facilidad las funciones más recientes del reproductor, como la transmisión dinámica HTTP, la transmisión mediante multidifusión, la protección de Adobe Access, la transmisión dinámica RTMP y la funcionalidad DVR con la posibilidad de elegir un reproductor prediseñado (Strobe Media Playback), un reproductor alojado (Flash Media Playback) u Open Source Media Framework (OSMF).

En cuanto a la segunda, Adobe Media Server 5 Professional, añade a las prestaciones que ya incorpora la versión estándar, las siguientes:

• Transmisión protegida HTTP para dispositivos compatibles con Flash Player e iOS, así como para aplicaciones de comunicación, incluido el protocolo RTMFP para la comunicación punto a punto.

• Cifrado en tiempo real con transmisión dinámica protegida HTTP (HDS).

• Servidor de introducción para hasta 500 conexiones P2P.

• Fusión multidifusión con grabación, reproducción o reemisión mediante RTMFP.

• Compatibilidad DVR basada en RTMP (Nota: Adobe Media Server 5 Standard es compatible con DVR con transmisión HTTP).

• Compatibilidad con el almacenamiento en caché perimetral para RTMP.

• Arquitectura de plug-ins para una autenticación y una integración profundas.

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• División de transmisiones para su reemisión en varios servidores, redes o protocolos.

• Lista de reproducción en el lado del servidor para unir transmisiones de grabación de vídeo en el lado del servidor.

Wowza Media Server.

El servidor de alto rendimiento Wowza Media Server [43] se emplea para la transmisión de vídeo en vivo y bajo demanda, audio y aplicaciones de Internet a uno o múltiples clientes.

Wowza Server puede transmitir contenidos a reproductores de medios como Adobe Flash Player, Silverlight de Microsoft, dispositivos como el iPad o el reproductor QuickTime de Apple, entre otros. Asimismo, Wowza Media Server 2 incluye soporte para una amplia variedad de protocolos de streaming.

Las principales funcionalidades que incluye Wowza Media Server 2, versión escogida para llevar a cabo las pruebas del presente estudio, son:

• Comunica con el reproductor Flash utilizando el protocolo de mensajería en tiempo real (RTMP). Wowza Server puede servir en directo y bajo demanda los datos y la información de llamada a procedimiento remoto desde y hacia el reproductor de Flash usando RTMP. Soporta streaming multimedia, así como otras características tales como: objetos compartidos, grabación de vídeo, chat de vídeo o llamadas a procedimientos remotos. Wowza Media Server 2 es compatible con todos los formatos de vídeo y audio que admite el reproductor de Flash (H.264, VP6, MP3, AAC, etc.).

• Wowza Server es compatible con los protocolos: RTMP, RTMPE (cifrado RTMP), RTMPT (tunneling), RTMPTE (cifrado RTMPT) y RTMPS (RTMPT sobre SSL).

• Puede transmitir contenido en directo y bajo demanda utilizando el protocolo HTTP de Flash Streaming.

• Como ya se ha comentado, puede transmitir contenido H.264, AAC y MP3 en vivo y bajo demanda a dispositivos basados en iOS (iPhone / iPad / iPod), reproductor QuickTime (versión 10 o superior), navegador Safari (versión 4.0 o superior) utilizando el protocolo de Apple HTTP Live Streaming.

• Está desarrollado utilizando la tecnología Java. El servidor puede ser ampliado mediante clases personalizadas de Java que se cargan dinámicamente en tiempo de ejecución.

• El servidor incluye una API para interactuar y controlar el proceso de streaming. Dicha API está diseñada para que facilitar el control del proceso de transmisión de cada uno de los protocolos y formatos de reproducción. Una sola aplicación puede ser configurada para suministrar de forma

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simultánea en vivo o bajo de la demanda de múltiples tecnologías de reproducción.

En la tabla 6 se puede apreciar a modo de resumen algunas de las tecnologías que soporta este servidor multimedia.

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PROTOCOLOS SOPORTADOS RTMP

RTMPT RTMPS RTMPE

RTMPTE SISTEMAS OPERATIVOS

WINDOWS Mac OSX

LINUX SOLARIS

UNIX FORMATOS SOPORTADOS AUDIO / VÍDEO STREAMING

EN DIRECTO / BAJO DEMANDA FLV

H.264 MP3

AAC, LC-AAC, HE-AAC SPEEX

MULTICLIENTES / MULTIPROTOCOLOS STREAMING Flash (RTMP)

IPHONE / IPAD (HTTP) SILVERLIGHT (SMOOTH)

QUICKTIME / 3GPP (RTSP/RTP) IPTV (MPEG-TS)

GRABACIÓN H.264 / ACC A CONTENEDOR FLV H.264 /AAC A CONTENEDOR MP4

LADO SERVIDOR JAVA

Tabla 6: Especificaciones Wowza Fuente: Elaboración propia

Las últimas versiones [44] de este servidor multimedia incluyen nuevas especificaciones que facilitan y mejoran el streaming, entre las que se encuentran:

• Se incluye DVR o Grabador de Vídeo Digital en las transmisiones.

• Añade el formato MPEG-DASH, formato de alta calidad en las transmisiones web HTTP.

• Incluye de módulos extras en la instalación.

• Con reciente versión 4.0, cambia su nombre a Wowza Streaming Engine, y entre los aspectos más destacables añade soporte a nuevas tecnologías e incluye una interfaz gráfica renovada.

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Red5.

Como se comentaba en puntos anteriores, Red5 es un servidor de código abierto, lo que lo hace idóneo para aquellos que desean iniciarse en el mundo de los servidores multimedia. Usa RTMP para transmitir en tiempo real.

Este servidor [36] esta escrito enteramente en Java e incluye entre sus características las siguientes:

• Streaming de Audio y Video (FLV y MP3)

• Facilidad para guardar streaming del cliente.

• Shared Objects

• Publicación Live Streaming

• Soporte para AMF o Flash Remoting

Gracias al soporte de transmisión de datos en tiempo real se puede implementar:

• Chats multiusuario en tiempo real.

• Streaming de vídeo y Mp3, pudiendo reproducir parte del vídeo sin necesidad de descargar el vídeo completo.

• Transmisión de señal de televisión en tiempo real.

• Chats con soporte de audio y vídeo, con la cual los usuarios pueden transmitir el contenido de su webcam.

• Facilidad para implementar pantallas compartidas, en las que múltiples usuarios pueden interactuar en una misma pantalla.

• Grabación de contenido en formato FLV.

• Protección de derechos de Autor, pues no se transmiten los archivos físicos si no que envía el contenido en streaming.

• Análisis e informe de datos en tiempo real.

Las distintas tecnologías soportadas por este servidor multimedia, tales como protocolos o formatos de audio y video, están resumidos en la tabla 7.

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PROTOCOLOS SOPORTADOS RTMP

RTMPT RTMPS RTMPE

RTMPTE SISTEMAS OPERATIVOS

Windows Debian/Ubuntu

Mac OSX WAR

Gentoo FORMATOS SOPORTADOS AUDIO / VÍDEO STREAMING

EN DIRECTO BAJO DEMANDA SORENSON FLV

VP6 MP3 H.264 F4V

NELLY MOSER MP4 MP3 AAC

SPEEX M4A AAC NSV

MULTICLIENTES / MULTIPROTOCOLOS STREAMING Flash (RTMP) GRABACIÓN

FLV LADO SERVIDOR

JAVA Tabla 7: Especificaciones Red5

Fuente: Elaboración propia

La tabla 8 muestra la comparativa de las especificaciones básicas de cada una de las versiones de los servidores multimedia seleccionadas para llevar a cabo las pruebas de este estudio.

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Feature Flash Media Server (FMS 4)

Wowza Media Server 2 Red5

Protocols supported

RTMP RTMPT RTMPS RTMPE

RTMPTE

RTMP RTMPT RTMPS RTMPE

RTMPTE

RTMP RTMPT RTMPS RTMPE

RTMPTE

Developer edition 10 Connections (Free) 10 Connections (Free) Free

Supported Platforms

Microsoft® Windows Server® 2003 with Service Pack 2 or

Windows Server 2008 Linux® Red Hat® 4 or 5.2

Runs as a 32-bit software on both 32- and 64-bit operating

systems.

Windows Mac OS X

Linux Solaris Unix

64-bit Support on all

Windows Debian/Ubuntu

Mac OSX WAR

Gentoo

Audio / Video Streaming (live

and on-demand)

FLV H.264FLV

MP3 AAC, LC-AAC, HE-AAC

Speex

FLV H.264FLV

MP3 AAC, LC-AAC, HE-AAC

Speex

(On Demmand) FLV MP3 F4V MP4 AAC

M4A(Live) Sorenson

VP6 h.264

Nelly Moser MP3

Speex AAC NSV

Multi Client/ Multi Protocol

Streaming Flash (RTMP)

Flash (RTMP) iPhone (HTTP Streaming)

Silverlight (Smooth Streaming)

QucikTime/3GPP (RTSP/RTP)

IPTV (MPEG-TS)

Flash (RTMP)

Recording H.264/AAC to FLV container MPEG-4

H.264/AAC to FLV container

H.264/AAC to MP4 (Quicktime) container

FLV Only

Action Method Format 3 (AMF3)

AMF3 AMF3 AMF

Server Side AS2 Java Java

Tabla 8: Comparativa de las especificaciones de las versiones de los servidores empleados para las pruebas

Fuente: http://videostreamingexpert.blog.com/2011/06/17/comparison-between-fms-4wowza-media-server-and-red5/

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A nivel de instalación y configuración Antes de describir el proceso seguido para la instalación y configuración de cada uno de los tres servidores multimedia elegidos para llevar a cabo el análisis, tal y como se hacía mención en el apartado 3, se han creado y configurado las máquinas virtuales que albergan a dichos servidores.

Para proceder con la instalación de las máquinas virtuales, se descarga de la web de Virtualbox la última versión de dicha herramienta para Windows.

Figura 11: Captura pantalla de la web de VirtualBox Fuente: Elaboración propia

La versión utilizada es VirtualBox 4.3 para Windows, la más reciente en la fecha en que dan comienzo las pruebas. Durante la realización del estudio ha sido conveniente la actualización de la misma para un mejor funcionamiento del sistema anfitrión. Por tanto, una vez descargada se da paso al proceso de instalación.

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Figura 12: Captura pantalla del inicio de la instalación de VirtualBox

Fuente: Elaboración propia

Se ha tenido en cuenta la disposición de 1,2 Gb de espacio libre en el disco duro de la máquina física para la instalación de la herramienta, si bien para la instalación y configuración de las máquinas virtuales se ha hecho uso de más memoria, 5 Gb por cada máquina virtual.

Figura 13: Captura pantalla del proceso de instalación de VirtualBox

Fuente: Elaboración propia

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Durante la instalación, las conexiones del ordenador a Internet se han suspendido temporalmente para poder ajustar la tarjeta de red al programa.

Figura 14: Captura pantalla del proceso de instalación de VirtualBox

Fuente: Elaboración propia

Una vez finalizada la instalación con éxito, se procede a la creación las tres máquinas virtuales, una para cada uno de los servidores estudiados: Adobe Flash Media Server, Wowza Media Server y Red5.

La instalación de los servidores se ha llevado a cabo en las máquinas virtuales cuyos nombres están reflejados en la tabla 8.

SERVIDOR VIRTUALBOX

Adobe Flash Media Server FMS

Wowza Media Server Wowza

Red 5 Red 5 Tabla 9: Nombre de las máquinas virtuales empleadas en las pruebas

Fuente: Elaboración propia

Una vez instaladas las tres máquinas virtuales, se configuran las características de cada máquina (sistema operativo instalado, memoria gráfica, almacenamiento, sonido, adaptador de red).

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Figura 15: Detalle de las características de las máquinas virtuales Fuente: Elaboración propia

Para cada máquina se ha asignado una cantidad suficiente de memoria y de almacenamiento para poder realizar el estudio, concretamente se ha dotado con 2 Gb de memoria RAM, 10 GB de disco duro y 16 Mb de memoria de vídeo para cada máquina. No se requiere ninguna aceleración gráfica que pueda necesitar una mayor complejidad ni tampoco la necesidad de un mayor almacenaje en el disco.

Ha sido conveniente la creación de una carpeta compartida para facilitar el traspaso de información entre la máquina física y cada una las máquinas virtuales.

Figura 16: Detalle de carpeta compartida Fuente: Elaboración propia

Finalmente, el sistema operativo Windows XP, como ya se ha hecho referencia anteriormente, se instala en las tres máquinas virtuales, dando paso a continuación a la instalación y la configuración de cada uno de los servidores en cada una de las citadas máquinas virtuales.

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Adobe Flash Media Server.

Para la instalación del servidor Adobe Flash Media Server, se inicia la máquina virtual FMS creada en VirtualBox.

Se ejecuta el lanzador del programa, el cual advierte al usuario que debe cerrar todas las aplicaciones para la correcta instalación del programa. Tras las pantallas de aceptación de la licencia y condiciones de uso, aparece la pantalla de instalación con la ruta por defecto C:\Archivos de Programa\Adobe\Flash Media Server 4, opción que se ha dejado intacta para las pruebas.

La pantalla de administración de servicios solicita un nombre de usuario administrador y una contraseña para dicho usuario.

Figura 17: Detalle de solicitud de datos para el usuario administrador

Fuente: Elaboración propia

El siguiente paso es la elección de los puertos que usará el programa. Para las pruebas se han mantenido los valores que vienen por defecto:

• Puertos por defecto: 80, 1935

• Puerto de administración por defecto: 1111

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Figura 18: Detalle de los puertos empleados

Fuente: Elaboración propia

La siguiente pantalla muestra los valores que se han puesto anteriormente para la instalación y así poder dar la conformidad del usuario.

Por último, aparece la pantalla donde enuncia la correcta instalación del programa y la creación de los accesos directos, por tanto, la dejaremos por defecto.

Figura 19: Detalle de la finalización de la instalación Fuente: Elaboración propia

Una vez finalizada la instalación, se inicia el servidor de Adobe, con el fin de dar comienzo a las pruebas de configuración y ejecución necesarias para el estudio. Para ello, en el menú del programa se selecciona la pestaña: Start Adobe Flash Media Server 4.

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Figura 20: Detalle del arranque del servidor

Fuente: Elaboración propia

Para comprobar su funcionamiento, se introduce en el navegador web la dirección que referencia a la propia máquina donde se ha montado el servidor de Adobe: http://127.0.0.1 (poner el puerto 80 es opcional, ya que lo toma por defecto). De este modo, se carga la web presentación del servidor, donde se indica que el servidor se ha instalado correctamente y se puede reproducir un vídeo de presentación tanto mediante el protocolo RTMP como el protocolo HTTP.

Figura 21: Captura de la web de pruebas que incluye el servidor

Fuente: Elaboración propia

En esa misma web, se puede seleccionar la pestaña Dynamic Stream para apreciar la reproducción de varios vídeos en streaming.

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Figura 22: Captura de la web de pruebas que incluye el servidor

Fuente: Elaboración propia Wowza Media Server.

Para la instalación del servidor Wowza Media Server, se inicia la máquina virtual Wowza creada en VirtualBox.

Se ejecuta el lanzador del programa, mostrando como primer paso la pantalla de bienvenida que indica la versión que se va a instalar del programa.

Figura 23: Captura del primer paso en la instalación del servidor Wowza

Fuente: Elaboración propia

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Seguidamente, aparece la pantalla de aceptación de los términos del contrato.

Figura 24: Captura del acuerdo de licencia del servidor Wowza

Fuente: Elaboración propia

Tras la aceptación del acuerdo de licencia, se da paso al formulario de selección de la ruta donde se llevará a cabo la instalación, por defecto C:\Archivos de Programa\Adobe\Wowza Media Server 2.2.3. Para las pruebas no se ha modificado dicha ruta.

Figura 25: Detalle del formulario con la ruta seleccionada

Fuente: Elaboración propia

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Tras el proceso de instalación, sólo resta aceptar el formulario de finalización.

Figura 26: Detalle del formulario de finalización de la instalación

Fuente: Elaboración propia

Durante el proceso de instalación se han producido una incidencia. Al intentar ejecutar el servidor Wowza Media Server, se ha mostrado un error relacionado con Java. Concretamente, un error de la consola de Java que no ha sido hallada por el programa, aconsejando instalar una de las últimas versiones del kit de desarrollo de Java: Java Developement versión 5.

Figura 27: Captura del error de Java mostrado durante el proceso de instalación

Fuente: Elaboración propia

En la web de Java, accediendo a la sección de descargas se encuentra la última versión lista para instalar (versión 7.0), evitando de este modo los problemas de compatibilidad de la versión 2.2.3 de Wowza Media Server.

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Figura 28: Web de descarga de Java

Fuente: Elaboración propia

Figura 29: Detalle del proceso de instalación de Java

Fuente: Elaboración propia

Para poder poner en marcha el servidor de streaming, se ha iniciado manualmente el servicio de Wowza Media Server, para ello, se ha accedido al listado de servicios de Windows mediante la ejecución del comando services.msc.

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Figura 30: Detalle del listado de servicios de Windows

Fuente: Elaboración propia

Figura 31: Detalle del formulario de inicio del servicio

Fuente: Elaboración propia

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Cabe la posibilidad de dejar el tipo de inicio en modo automático, con el fin de que se inicialice cada vez que se arranque la máquina.

Wowza Media Server incluye un apartado de administración para las transmisiones de datos llamado Stream Manager, accediendo en el navegador a la IP de la propia máquina virtual 127.0.0.1 y a través del puerto 8086, añadiendo a continuación, la ruta streammanager.

Figura 32: Detalle del acceso a Stream Manager

Fuente: Elaboración propia

Previamente, para poder entrar a Stream Manager, se ha añadido un usuario y una contraseña en el fichero admin.password situado en la carpeta de configuración (conf).

Figura 33: Detalle la creación de un usuario para el acceso a Stream Manager

Fuente: Elaboración propia

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Figura 34: Detalle de Stream Manager

Fuente: Elaboración propia

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Red5.

Para la instalación del servidor Wowza Media Server, se inicia la máquina virtual Red5 creada en VirtualBox.

Se ejecuta el lanzador del programa, mostrando como primer paso la pantalla de bienvenida que indica la versión que se va a instalar el servidor de streaming Red5.

Figura 35: Captura del primer paso en el proceso de instalación de Red5

Fuente: Elaboración propia

A continuación se debe aceptar el acuerdo de licencia para que, seguidamente, el asistente muestre la pantalla de selección de la ruta en la que se instala el servidor, por defecto C:\Archivos de Programa\Red5. Para llevar a cabo las pruebas no se ha modificado dicha ruta.

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Figura 36: Detalle de la ruta seleccionada para la instalación de Red5

Fuente: Elaboración propia

Una vez instalados los archivos necesarios, el asistente solicita una IP para que el servidor Red5 este accesible. Para las pruebas se ha escogido la que referencia a la propia máquina: 127.0.0.1.

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Figura 37: Detalle del formulario de petición de dirección IP para el servidor

Fuente: Elaboración propia

Una vez seleccionada la IP para el servidor, se debe introducir un puerto por defecto para poder a través del cual se gestionan las peticiones HTTP. Para las pruebas se ha dejado por defecto el puerto 5080.

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Figura 38: Detalle del puerto seleccionado para las peticiones HTTP

Fuente: Elaboración propia

Tras aceptar el formulario anterior, solo queda finalizar el proceso de instalación.

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Figura 39: Captura del formulario de finalización de la instalación de Red5

Fuente: Elaboración propia

Durante las pruebas, al iniciar el programa por primera vez el servidor Red5, aparece un error referido a la variable de entorno: JAVA_HOME, por lo que es necesario definirla en el sistema operativo para que cargue la consola Java al iniciar el programa.

Figura 40: Captura del error Fuente: Elaboración propia

Para llevar a cabo dicha modificación, se accedido a las variables de entorno de Windows XP para añadir la variable y la ruta donde se encuentra ubicada la consola JAVA.

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Figura 41: Captura de la modificación de la ruta de la variable de entorno JAVA_HOME

Fuente: Elaboración propia

La versión escogida de Java es la 6 (Update 45), aún no siendo la última y sabiendo que no es recomendable optar por una versión anterior ya que puede presentar riesgos para la seguridad. En el caso del servidor Red5 se ha escogido la versión 6 para evitar errores de incompatibilidad detectados con las aplicaciones y ejemplos que este servidor incorpora.

Al igual que con los otros dos servidores, para poder ponerlo en marcha, se ha iniciado manualmente el servicio dedicado al servidor Red5, para ello, se ha accedido al listado de servicios de Windows (services.msc) y, tras localizarlo, se ha iniciado dicho servicio.

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Figura 42: Detalle del formulario de inicio del servicio Red5

Fuente: Elaboración propia

Del mismo modo que para los otros servidores, cabe la posibilidad de dejar el tipo de inicio en modo automático, permitiendo que se inicialice cada vez que se arranque la máquina.

Una vez iniciado el servicio, se puede acceder con la IP 127.0.0.1 a la web de la aplicación de pruebas que incorpora el servidor de streaming Red5, teniendo en cuenta el puerto habilitado para las peticiones, el 5080 en el presente estudio.

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Figura 43: Detalle de la web que incorpora Red5 de ejemplo

Fuente: Elaboración propia

En la pantalla inicial, incluye una serie de demos para poder ver el funcionamiento del servidor, previamente, hay que instalarlas en el disco para tal fin como se puede apreciar en la imagen:

Figura 44: Detalle del listado de las aplicaciones de ejemplo que incorpora Red5 Fuente: Elaboración propia

Asimismo, Red5 incluye una web de instalación donde se puede seleccionar aquellas que se desean instalar y los requerimientos del sistema para tal fin.

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Figura 45: Detalle de la web para la instalación de las aplicaciones de Red5 Fuente: Elaboración propia

A modo de ejemplo, se ha instalado la aplicación OFLA Demo, que incorpora dos trailers de películas. En la pantalla se pueden apreciar diversos datos como son la versión del sistema, la duración del objeto multimedia o la longitud del buffer, entre otros.

Figura 46: Captura de OflaDemo en ejecución

Fuente: Elaboración propia

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Cabe destacar que Red5 incorpora también un panel de administración, accesible en las pruebas del presente estudio a través de la dirección http://127.0.0.1:5080/admin/index.html, debiendo haberse registrado para poder acceder.

Figura 47: Formulario de acceso al panel de administración que incorpora Red5

Fuente: Elaboración propia

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A nivel de ejecución. Con el fin de analizar la ejecución de los tres servidores multimedia seleccionados para el presente estudio comparativo, como se ha comentado en apartados anteriores, se ha desarrollado una sencilla web de pruebas. En ella se ha incluido la posibilidad de reproducción de contenido de video, a modo de ejemplo, mediante tres métodos distintos y de audio, mediante dos de esos métodos.

En lo referente a la transmisión de los contenidos de video, la web de pruebas posibilita la reproducción mediante: la descarga progresiva; el protocolo RTMP de un video; o la ejecución simultánea de múltiples vídeos.

Para la prueba de la transmisión de los contenidos de audio, se incluyen dos formas diferentes de reproducción: por descarga progresiva y a través de RTMP.

Para la reproducción de los citados contenidos de audio y video incluidos en la web, se ha optado, de entre toda la oferta existente en el mercado, por hacer uso del reproductor Flowplayer.

La figura 48 muestra, a modo de ejemplo, la web de pruebas del servidor Red5 en ejecución. La estructura de dicha web es la misma para los otros dos servidores de streaming.

Figura 48: Captura de la web para las pruebas de Red5 en ejecución

Fuente: Elaboración propia

Como entorno de desarrollo para las pruebas del presente estudio, se ha optado por hacer uso del paquete Xampp, que incorpora el servidor web Apache.

A continuación se muestra la ubicación de los archivos empleados para las pruebas de la reproducción en streaming:

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• Red5: Red5\webapps\oflaDemo\streams

• FMS: Flash Media Server 4\applications\vod\media

• WOWZA: Wowza Media Server 2.2.3\content

FlowPlayer.

Por otro lado, para poder reproducir el contenido multimedia de la web de pruebas, como ya se ha comentado más arriba, se ha hecho uso de FlowPlayer [48]. Se trata de un complemento reproductor de contenido multimedia gratuito y libre con licencia pública general (GPL). Entre sus características, podemos destacar:

• Compatible con los servidores streaming estudiados: Wowza Media Server, Red5 y Adobe Flash Media Server.

• Configurable y modificable por medio de Javascript.

• Soporta diversos formatos multimedia: JPG, H.264, PNG, FLV, MP3, etc.

• Arquitectura de plugins.

• Realiza descarga progresiva.

• Reproducción en pantalla completa.

• Configurable en listas de reproducción.

Las versiones de Flowplayer que han sido empleadas en la web de pruebas desarrollada son:

• Flowplayer 3.2.16: se trata de la propia herramienta de reproducción.

• Flowplayer RTMP 3.2.12: para la reproducción de los archivos de vídeo y de audio en streaming a través de RTMP.

• Flowplayer audio 3.2.11: plugin específico para la reproducción de los archivos de sonido.

Entre las diversas incidencias surgidas durante las pruebas de configuración y ejecución de los servidores, se ha detectado que para la correcta reproducción de un contenido de audio en formato MP3, éste debe estar bien estructurado, es decir, el archivo tiene que estar comprimido con una tasa constante.

Siege.

Siege [49] es un software de código abierto de gran utilidad para hacer pruebas de estrés a los servidores de streaming, con el fin de poder compararlos. La herramienta, que fue diseñada e implementada por Jeffrey Fulmer cuando era el responsable de programación de la empresa Armstrong World Industries [53],

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permite realizar una simulación de varios usuarios simultáneos que acceden al servidor para comprobar la respuesta que tiene.

Hay que tener en cuenta cuando se desarrolla un programa, que la responsabilidad de la integridad del programa es de su propio creador, pero éste, en cierto modo, no tiene el control completo de quién puede acceder a dicho programa. Siege, que fue creado como ayuda para los desarrolladores web y administradores de sistemas, somete a esos programas a pruebas de estrés para determinar la carga que pueden soportar.

Siege se puede descargar directamente desde la web http://code.google.com/p/siege-windows, siguiendo las instrucciones que en ella aparecen su instalación es muy sencilla en el entorno Windows.

Figura 49: Detalle de la página oficial de la herramienta Siege

Fuente: Elaboración propia

Son varios índices de rendimiento los que Siege [54] analiza, entre los que se puede destacar:

• Transactions o número total de transacciones ejecutadas en el servidor. La transacción es la unidad de medida para tal fin, esto es, el número de veces que un usuario accede al servidor durante un determinado tiempo. Por ejemplo, dos usuarios acceden cuatro veces al servidor durante un intervalo de tiempo, pues 8 serían el número de transacciones en ese tiempo.

• Availabity es el porcentaje de todas las transacciones que han podido ser procesadas por el servidor de forma satisfactoria.

• Elapsed Time o tiempo empleado en el test. Es la duración del test de Siege en segundos. Empieza cuando el usuario invoca al programa y finaliza con la ejecución de la última transacción.

• Data Transferred o datos transferidos. Es la suma de la cantidad de bytes transferidos (expresados en megabytes) de todos los usuarios simulados. Como incluye una cabecera en los paquetes de Siege, este número puede

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variar del generado por el programa Siege a los datos del servidor, siendo el del programa mayor que el otro.

• Response Time o tiempo de respuesta. Es el tiempo de media que el servidor tarda en responder por cada respuesta simultánea de los usuarios.

• Transaction Rate o ratio de transacción. Es la media del número de transacciones que el servidor es capaz de atender por segundo, es decir, el número total de transacciones divididas entre el tiempo empleado en realizar el test.

• Throughput o el estado de retorno. La media del número de bytes (expresados en megabytes) transferidos por segundo del servidor del total de usuarios simulados.

• Concurrency o concurrencia. Representado por el número total de transacciones dividido entre el tiempo empleado en el test. Debe ser evaluada en el contexto, si la concurrencia se incrementa mientras el tiempo de respuesta cae, es una buena señal ya que el servidor está bien preparado para atender a varias conexiones simultáneas.

• Successful Transactions o transacciones exitosas. Es un número entero que indica todas las transacciones que han sido completadas satisfactoriamente.

• Failed Transactions o transacciones fallidas. Es un número entero que indica todas las transacciones que no han sido completadas.

• Longest Transaction. Es la duración de la transacción más larga, expresada en segundos.

• Shortest Transaction. Es la duración de la transacción más corta, expresada en segundos.

Toda esta información queda registrada en un archivo (siege.log), situado en la carpeta etc de la instalación del programa, para cada prueba de estrés al servidor.

Para trabajar con ella en este estudio, la herramienta Siege se ha instalado en la unidad raíz del disco duro, con el fin de hacer uso de los parámetros y valores que se han configurado por defecto. Las pruebas se han llevado a cabo a través de la consola de MS-DOS de Windows.

Para poner en marcha la aplicación, desde la carpeta de instalación, se ejecuta el comando siege, seguido de los parámetros correspondientes, detallados a continuación, y con el puerto y la dirección IP donde se encuentre alojado el servidor.

El formato sería el siguiente: siege [opciones] [dirección del servidor]. La figura 50 muestra, a modo de ejemplo, una instantánea de Siege realizando una prueba de estrés al servidor Red5.

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Figura 50: Ejemplo de prueba de estrés de la herramienta Siege

Fuente: Elaboración propia

En cuanto a las opciones que incluye Siege, se pueden destacar entre otras:

− h: Help, es la ayuda del programa. Muestra por pantalla cómo dar un buen formato al comando y otras opciones del manual.

− C: Config, imprime la configuración actual. Los parámetros del programa están en el archivo: siege.config.

− c: Num Concurrent, --c= num concurrent, número de usuarios simultáneos en la simulación. El número escogido representa el número de transacciones que el servidor está manejando, no el número de sesiones simultáneas.

− I: Internet, contiene direcciones web donde son conducidas al usuario simulado cada vez que intenta acceder al servidor.

− t: time, --time=Numm Timed, es el período de tiempo que durará la prueba de estrés. La unidad de tiempo se puede modificar añadiendo junto al número las letras S, M y H, correspondiendo a segundos, minutos y horas, respectivamente. Si, por ejemplo, se pretende ejecutar el programa durante tres minutos, se podría incluir como opción: --t=3M, o también sería válido: --t=180S.

− L: Log, el registro del programa. Por defecto, se agregan ahí las estadísticas y los sucesos referentes a la ejecución del programa.

− d: delay, --delay=NUM, número de segundos aleatorio de retraso entre uno y el número indicado en NUM que cada usuario simulado se retrasa al volver a entrar al servidor. El valor por defecto son tres segundos.

Para configurar diferentes opciones del programa, se ha empleado siegerc, ubicado en la carpeta etc de la instalación. En dicho fichero se pueden modificar

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diversas variables, como pueden ser, el número de fallos que soporta el programa antes de abortar o la definición del archivo de registro.

Figura 51: Fichero de configuración siegerc de la herramienta Siege

Fuente: Elaboración propia

Gracias a los test realizados, se han podido obtener datos suficientes como para comparar el rendimiento de los tres servidores multimedia de streaming seleccionados para el presente estudio.

Comparativa.

Gracias a las pruebas de ejecución realizadas se han podido obtener suficientes datos para comparar el rendimiento de los tres servidores multimedia de streaming. En las tablas y figuras que se han incluido en esta sección, se puede apreciar la cantidad de transmisiones de datos realizadas en diferentes tiempos para los distintos servidores analizados.

Para poder realizar la comparativa, se ha usado la herramienta Siege, previamente descrita y detallada en el punto anterior. Se ha optado por el empleo de dicha aplicación por su capacidad para poder simular varias conexiones simultáneas desde un mismo ordenador, facilitando de este modo la realización de pruebas de estrés a los servidores si no se dispone de una infraestructura solvente para tal fin, como es el caso.

La simulación se ha realizado a los tres servidores de streaming seleccionados para el estudio (Adobe Flash Media Server, Wowza Media Server y Red5) durante un intervalo de tiempo determinado.

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Los tiempos de duración de las pruebas han sido escogidos dentro del intervalo que va de uno a treinta minutos, ya que en ese intervalo se obtienen suficientes datos para comparar el rendimiento de los tres servidores. Concretamente, las pruebas han tenido las siguientes duraciones: 1, 5, 15 y 30 minutos. A éstas se ha añadido, una prueba de asedio de dos horas y quince minutos de duración, a fin de comprobar lo que ocurre al extenderse el número de transacciones en el tiempo.

Para la realización de las pruebas, se ha determinado por defecto un retardo en cada una de las conexiones de los usuarios de tres segundos, ya que, en realidad, cuando un usuario accede a un servidor y a una web, no accede inmediatamente a otra web, sino que este último acceso se produce tras un mínimo periodo tiempo.

La simulación se ha iniciado, para los tres servidores, con 10 usuarios accediendo simultáneamente al servidor correspondiente durante un minuto, seguidamente, durante cinco, quince y treinta minutos y, finalmente, durante dos horas y cuarto. De este modo, se han podido obtener datos suficientes para analizar el rendimiento de los tres servidores. Tras esto, se ha aumentado el número de usuarios a 1000, con el fin de que el servidor soporte un mayor estrés, incluso, a modo de suposición, al que en la realidad podría acabar enfrentándose, si se imagina un número de 200 usuarios de media.

A continuación, se han analizado los resultados de los parámetros más interesantes generados por el programa Siege que permiten determinar el rendimiento de cada uno de los servidores multimedia. Algunos de estos parámetros a los que se hace mención a lo largo de la comparativa son la concurrencia, las transacciones, el tiempo de respuesta, la transacción más larga y el estado de retorno.

A partir de la concurrencia (concurrency), es posible conocer las transacciones que se han ejecutado simultáneamente en el servidor. El dato es el resultado de dividir el número de transacciones totales por el tiempo transcurrido. Por ejemplo, si se han ejecutado 1000 transacciones en 100 segundos, la concurrencia es de 10, aunque, si la ejecución final ha durado 50 segundos, ha sido gracias a la mejora de procesos ejecutados concurrentemente en el servidor, siendo un punto a su favor [53].

Por otro lado, si el tiempo transcurrido aumenta para procesar el mismo número de transacciones, esto sugiere que el servidor debería aumentar sus especificaciones técnicas con el fin de poder obtener un mejor rendimiento.

Las transacciones (transactions), como se ha comentado anteriormente, es el número de accesos al servidor, siendo el parámetro más importante, ya que es la unidad de medida del programa.

Los segundos obtenidos de la respuesta del servidor con respecto a los accesos de los usuarios simulados, es el tiempo de respuesta (Response Time).

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Uno de los objetivos del servidor es la reducción de las transacciones más largas (Longest Transaction), debido a que estas provocan retrasos en las otras transacciones al tener el procesador más cargado con la transacción en ejecución y no poder liberarse para poder ejecutar otra diferente.

Por último, el estado de retorno o Throughput, parámetro al que, como en el caso de los otros que se acaban de recordar, ya se ha explicado anteriormente, es la media del número de bytes transferidos desde el servidor al usuario simulado por segundo.

Las figuras 52, 53 y 54 muestran, a modo de ejemplo, el resultado, para cada uno de los tres servidores, del primer test de estrés realizado mediante Siege bajo línea de comandos de MS-DOS y que simula diez usuarios simultáneos trabajando con el servidor durante un minuto.

Figura 52: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en un minuto

Fuente: Elaboración propia

Figura 53: Resultado de ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en un minuto

Fuente: Elaboración propia

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Figura 54: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en un minuto

Fuente: Elaboración propia

La tasa de respuesta (Response Time) se supone mejor cuanto menor sea, ya que conlleva tardar menos tiempo en responder las solicitudes de los usuarios. En el caso de los tres servidores, esta tasa es inapreciable, aunque es el servidor de Adobe quien tiene un mayor retardo 0,02 segundos, siendo en el caso de los otros dos de 0,01 segundos. Haría falta, por tanto, un valor cuantificado en milisegundos para poder aclarar la diferencia.

Las figuras 55, 56, 57 muestran los resultados para 15 minutos y las figuras 58, 59 y 60 muestran los resultados para 30 minutos de asedio a cada servidor por parte de 10 usuarios simultáneos.

Figura 55: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en 15 minutos

Fuente: Elaboración propia

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Figura 56: Resultado de la ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en 15 minutos

Fuente: Elaboración propia

Figura 57: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en 15 minutos

Fuente: Elaboración propia

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Figura 58: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en 30 minutos Fuente: Elaboración propia

Figura 59: Resultado de la ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en 30 minutos

Fuente: Elaboración propia

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Figura 60: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en 30 minutos

Fuente: Elaboración propia

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Para apreciar mejor los resultados obtenidos en las pruebas de estrés, se han elaborado las gráficas, presentadas como figuras 61 y 62, donde se compara la tasa de transacciones, tanto para 10 como para 1000 usuarios simultáneos.

Figura 61: Comparativa de la tasa de transacciones para 10 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Figura 62: Comparativa de la tasa de transacciones para 1000 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Para pocos usuarios, apenas hay diferencias significativas con respecto a la tasa de transacciones, manteniéndose los tres servidores en torno al valor de 2 (1,77-2,08), aunque es Wowza el que obtiene mejores resultados. En cambio, con un mayor número de usuarios, las diferencias son más significativas, siendo Wowza el que menos sobresaltos presenta, conservando un valor constante y, observando la gráfica, aunque parezca que hay un declive por su parte a lo largo del tiempo y

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aumentos progresivos de Red5 y FMS, no es así. Como se ha podido comprobar en la prueba de dos horas y quince minutos, al cabo del tiempo, los valores no se aumentan radicalmente, manteniéndose constantes aunque con más sobresaltos por parte de FMS y Red5.

Como figuras 63 y 64 se muestran las gráficas con los datos obtenidos de la concurrencia (Concurrency) en los servidores.

Figura 63: Comparativa de la concurrencia para 10 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Figura 64: Comparativa de la concurrencia para 1000 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Tanto con pocos como con muchos usuarios, la concurrencia es mejor por parte de Red5 y Wowza, ya que apenas tardan con respecto al servidor FMS, es decir, que su tasa de concurrencia es menor, por tanto, mejora el rendimiento del servidor ejecutando más procesos simultáneamente en el menor tiempo posible (0,01 en este caso).

Con respecto al estado de retorno o throughput, en las figuras 65 y 66 se pueden apreciar las diferencias entre 10 y 1000 usuarios.

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Figura 65: Comparativa de throughput para 1000 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Figura 66: Comparativa de throughput para 1000 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Se observa que los valores obtenidos en este caso son constantes en el tiempo, siendo Wowza el servidor que mejores datos presenta, puesto que el estado de retorno es prácticamente nulo. Este hecho es debido también a que se han transferido menos bytes al realizar la simulación, ya que el programa Siege no permite modificar la cantidad de bytes a transmitir, siendo esto un impedimento para poder valorar mejor los resultados con un tamaño constante de bytes.

A tenor de los resultados (figuras 67 y 68), cabe destacar que tanto el servidor Wowza y FMS se mantienen prácticamente constantes en cuanto la duración de las transacciones más largas a lo largo del tiempo, en cambio, Red5 muestra mayores picos de transacciones. Cuanto mayor sea el número de usuarios, los servidores generan unos resultados muy parecidos, aunque, Red5 sigue siendo el servidor que presenta los mayores sobresaltos de las duraciones de las transacciones más largas.

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Figura 67: Comparativa de la transacción más larga para 10 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Figura 68: Comparativa de la transacción más larga para 1000 usuarios

Fuente: Elaboración propia

Se incluyen las figuras 69, 70 y 71 para mostrar las pruebas realizadas durante dos horas y quince minutos con 10 usuarios simultáneos a los tres servidores, obteniéndose unos resultados muy parecidos proporcionalmente con respecto a los tiempos analizados anteriormente (1, 5, 15 y 30 minutos) en cada uno de los servidores.

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Figura 69: Resultado de la ejecución simultánea de Wowza de 10 usuarios en dos horas y

15 minutos. Fuente: Elaboración propia

Figura 70: Resultado de la ejecución simultánea de Red5 de 10 usuarios en dos horas y 15

minutos. Fuente: Elaboración propia

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Figura 71: Resultado de la ejecución simultánea de FMS de 10 usuarios en dos horas y 15

minutos. Fuente: Elaboración propia

En cuanto al número de hits, esto es, las transacciones efectuadas con éxito en el intervalo de tiempo estudiado (tabla 10), inicialmente los tres servidores dan resultados muy parecidos y se siguen manteniendo proporcionalmente según se incrementa el número de usuarios, aunque Wowza, vuelve a tener unos resultados ligeramente mejores a sus competidores. Se trata de un valor vital para determinar el rendimiento del servidor, puesto que cuantas más transacciones sean procesadas con éxito en el mismo transcurso de tiempo, será positivo para obtener una mayor eficiencia del servidor.

Wowza Red5 FMS

Tiempo \ Usuarios 10 1000 10 1000 10 1000

1 111 119 102 124 106 106

5 609 614 618 598 504 550

15 1861 1770 1776 1719 1724 1608

30 3632 3521 3507 3567 3447 3436 Tabla 10: Comparativa del número de hits obtenidos en las pruebas de estrés

Fuente: Elaboración propia

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A nivel de alojamiento web Para analizar, a modo de ejemplo, el estado de la oferta que entre las

empresas de alojamiento web se puede encontrar actualmente, se han escogido las compañías al azar: Primcast y Red5host.

La primera de ellas, Primcast [50], empresa fundada en 2004 como proveedor de alojamiento y servicios de streaming. Fue una de las primeras empresas en proveer servicios de streaming en línea, junto con su nuestra compañía hermana Serverroom.

En lo referente a la segunda empresa escogida, Red5host [51], fue fundada en noviembre de 2000. Se trata de una empresa de alojamiento web que se especializa en Red5 y las tecnologías de Wowza. Red5Host ofrece una suite completa de servicios profesionales, no sólo con alojamiento web, sino que también ofrece registro de nombres de dominio, así como el diseño y desarrollo de sitios.

Para el presente estudio, se ha atendido a la oferta de alojamiento web compartido para streaming que ambas empresas presentan en su catálogo de servicios.

Adobe Flash Media Server.

La oferta de servidores de alojamiento compartido con Adobe Flash Media Server, que muestra en su web la empresa Primcast, es bastante variada y completa.

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Figura 72: Oferta de Primcast de alojamiento en servidor Adobe FMS

Fuente: http://www.primcast.com/flashmediaserverhosting

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Wowza Media Server.

En lo que se refiere a la oferta de servidores de alojamiento compartido con Wowza Media Server que la empresa Primcast muestra en su web, es tan amplia como la que presenta con Adobe Flash Media Server como servidor de streaming.

Figura 73: Oferta de Primcast de alojamiento en servidor Wowza

Fuente: http://www.primcast.com/wowzastreaming

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Red5

Por otro lado, la oferta de servidores de alojamiento compartido para la transmisión de contenidos multimedia mediante Red5 y Wowza Media Server que la empresa Red5host muestra en su web, es más limitada que la de Primcast. Si bien, sirve como muestra más que suficiente de los aspectos que se están analizando en el presente estudio.

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Figura 74: Oferta de Red5host de alojamiento en servidor Red5 y Wowza

Fuente: https://www.red5host.com/customers/cart.php?gid=1

Como se puede apreciar, Red5host presenta una oferta más reducida que Primcast, tanto a nivel de servicios como a nivel de especificaciones de los servidores compartidos.

A modo de ejemplo para el estudio, se puede tomar la opción 5 de la oferta de Red5host y compararla con la de Primcast para Wowza. En este caso cuando se habla de espacio de almacenamiento y tráfico los precios son más competitivos en el caso de Red5host, por el contrario, si se atiende al número de conexiones, el precio de Red5host se asemeja al de Primcast.

En cualquier caso, es posible observar claramente que los precios son más reducidos cuando se trata de servidores compartidos con Red5 y Wowza Media Server, frente a las opciones con Adobe Flash Media Server.

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CONCLUSIONES

Tras la finalización de toda la fase de consulta y análisis de documentación existente, así como de la fase de desarrollo de las pruebas llevadas a cabo para la elaboración del presente estudio comparativo, tanto a nivel de configuración como de ejecución, se puede resaltar diversos aspectos.

En los últimos años, Wowza Media Server se ha convertido en un importante competidor de Adobe. Las características, la calidad y el rendimiento que ofrece Wowza lo convierte en un producto muy atractivo, habiéndose posicionado como el producto de elección de los proveedores de servicios, medios de comunicación, empresas y demás organizaciones [34].

Wowza Media Server tiene como importante ventaja sobre el resto de sus rivales, la gran variedad de protocolos que emplea para la transmisión de streaming multiusuario. La amplia y accesible documentación con la que cuenta este servidor, tanto en su propia web como en diversos foros, ha facilitado, en comparación con los otros dos servidores, el desarrollo de las pruebas para el presente estudio comparativo y la resolución de las incidencias que se han podido producir durante dichas pruebas.

En lo que se refiere al uso de Red5 es conveniente tener en cuenta, al igual que para los otros servidores de streaming, que antes de iniciar el proceso de aprendizaje en esta tecnología es importante analizar si dicho servidor cumple con las necesidades o expectativas de los proyectos que se pretenden desarrollar [52].

Red5 es relativamente idóneo a la hora de iniciarse y realizar pruebas en los servidores de streaming puesto que se trata de un recurso libre y gratuito aunque con escasos manuales para aprender a usarlo correctamente, asumiendo una curva de aprendizaje bastante larga en comparación con los otros servidores, ya que la creación de un entorno de pruebas aceptable es difícil de lograr. Durante las pruebas realizadas para este estudio, Red5 ha sido el servidor más costoso de depurar, en cuanto a búsqueda de soluciones en foros, en su propia web y demás bases de datos documentales.

Quizás el aspecto más destacable de Red5 es que es gratuito y de código abierto, lo que lo convierte en una opción muy atractiva para proyectos en pruebas o con pocos requisitos y medios. Entre sus inconvenientes se encuentra la ya citada escasa documentación que se encuentra disponible, principalmente, si se emplea en entornos con importantes necesidades que cubrir.

Red5 y Wowza Media Server están basados en Java, mientras que Adobe Flash Media Server utiliza los lenguajes ActionScript3 y Javascript, siendo una transición algo compleja para muchos desarrolladores pasar de ActionScript a Java. Si bien es cierto que esta transición no debería ser tan compleja, teniendo en cuenta la IDE proporcionada por Java y el importante soporte que ofrece Wowza a los desarrolladores, incluyendo diversas herramientas gratuitas.

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El uso de Actionscript, por parte de Adobe, para su servidor Flash Media Server en lugar de Java, supone un inconveniente, puesto que Java es un lenguaje independiente de la plataforma en la que se usa, totalmente modular y con un desarrollo más integral, pudiendo funcionar en ordenadores de todo tipo, independientemente del sistema operativo que usen, además, hoy en día, Java se adapta a los nuevos dispositivos móviles como las tablets y smartphones, lo que supone una ventaja añadida, ya que permite que cualquier desarrollo de software sea visible desde cualquier lugar y en cualquier momento, ofreciendo un diseño mucho más atractivo que Actionscript para realizar webs dinámicas.

En relación a esto, entre las ventajas de Red5, además de las ya documentadas, hay que tener en cuenta que los entornos de desarrollo para Java, como puede ser la herramienta Eclipse, se adaptan adecuadamente para dicho servidor multimedia, que puede ubicarse en la mayor parte de los sistemas operativos y permitiendo crear aplicaciones multiusuario.

En cuanto al entorno de trabajo y desarrollo en modo de administración, el de Wowza Media Server es el más completo, ofreciendo una gran variedad de opciones para trabajar con las diversas tecnologías en streaming que incorpora, de una manera fácil e intuitiva. Por el contrario, tanto el entorno de Adobe como el de Red5 no ofrecen tanta variedad de servicios como el de Wowza.

Otro de los inconvenientes detectados en Red5 es la escasa oferta de alojamiento web para este servidor frente a Adobe Flash Media Server y Wowza Media Server.

El precio del alojamiento puede ser determinante en la elección de uno u otro servidor, siendo lógicamente Red5 el servidor ganador en este aspecto para un uso personal o de poca envergadura.

Adobe Flash Media Server, se trata de la opción más cara de las tres, sobre todo si se trata de un alojamiento web propio. En el caso de optar por alojamientos compartidos, tal y como se ha podido comprobar en el apartado de la comparativa a nivel de alojamiento web, la relación calidad precio entre el servidor de Adobe y el de Wowza no es tan diferente cuando se trata de planes básicos, en los que los requisitos no son muy grandes.

Aunque, como también se observa en dicho apartado, a medida que las necesidades aumentan, como es el caso del plan avanzado y el profesional, los precios se disparan en el caso de Flash Media Server frente a la oferta para alojamientos en servidores con Wowza Media Server.

Por otro lado, conforme a las pruebas que se han realizado con la herramienta Siege para el presente estudio, los resultados obtenidos dan a Wowza Media Server mejores datos a nivel de ejecución, como puede ser la tasa de transacción, siendo esta tasa esencial para dar una mejor respuesta a los usuarios que puedan hacer uso de servidor de contenidos multimedia.

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El hecho es que, a tenor de las pruebas realizadas, Wowza Media Server, en comparación con Adobe Flash Media Server, es simple, fácil de instalar y tremendamente rápido a nivel de ejecución. Sin embargo, Adobe es el propietario de Flash y tiene la capacidad, por tanto, de poder convertirse en un estorbo para los servidores de medios que transmiten contenidos mediante dicha tecnología.

Wowza Media Systems es una empresa joven, pequeña y en crecimiento, frente a Adobe Systems, que es un gigante de la industria. Ambos servidores son buenos productos, optar por uno o por otro, depende en buena medida de los requisitos, el modelo de negocio y los medios, tanto físicos y económicos como humanos, con los que se cuente.

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ABREVIATURAS

AIFF Audio Interchange File Format API Application Programming Interface ASF Advanced Systems Format ATSC Advanced Television System Committee AVI Audio Video Interleaved CD Compact disc DASH Adaptive Dynamic Streaming a través de HTTP DRM Digital Radio Mondiale DVB-T Digital Video Broadcasting — Terrestrial DVD Digital video disc DVI Digital Visual Interface FTP File Transfer Protocol HDMI High-Definition Multimedia Interface HTTP Hypertext Transfer Protocol IDE Integrated Development Environment iOS iPhone/iPod/iPad Operating System ISDB-T Integrated Services Digital Broadcasting ISO International Organization for Standardization MPEG Moving Picture Experts Group NTSC National Television System Committee OEM Original Equipment Manufacturer OGG Derivado del término inglés ogging PAL Phase Alternating Line PCM Pulse-code modulation RIA Rich Internet Applications RTMFP Real-Time Media Flow Protocol RTP Real-time Transport Protocol RTSP Real Time Streaming Protocol SECAM Séquentiel Couleur à Mémoire SOAP Simple Object Access protocol SWF Shockwave Flash y, posteriormente, Small Web Format TCP Transmission Control Protocol WAV WAVE form audio file format XML eXtensible Markup Language

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GLOSARIO

ActionScript Es el lenguaje de programación de la plataforma Adobe Flash. Originalmente desarrollado como una forma para que los desarrolladores programen de forma más interactiva. La programación con ActionScript permite mucha más eficiencia en las aplicaciones de la plataforma Flash para construir animaciones de todo tipo, desde simples a complejas, ricas en datos e interfaces interactivas. La versión más extendida actualmente es Action Script 3.0.

AIFF Audio Interchange File Format. Es uno de los formatos líderes, usados a nivel profesional para aplicaciones de audio ya que, a diferencia del conocido formato MP3, éste formato está comprimido sin ninguna pérdida, lo que ayuda a un rápido procesado de la señal pero con la desventaja del gran espacio en disco que supone.

API Conjunto de funciones y procedimientos (o métodos, en la programación orientada a objetos) que ofrece cierta biblioteca para ser utilizado por otro software como una capa de abstracción.

ASF Es un formato contenedor de audio y video lanzado por Microsoft en 1992. Los tipos de archivo más comunes contenidos en un archivo ASF son Windows Media Audio (WMA) y Windows Media Video (WMV). Este formato se confunde a menudo con la implementación de Microsoft MPEG-4 (Windows Media Video), porque la mayoría de los flujos o archivos ASF se codifican usando este códec.

ATSC El Comité de Sistemas de Televisión Avanzada es el grupo encargado del desarrollo de los estándares de la televisión digital en los Estados Unidos. ATSC fue creada para reemplazar en los Estados Unidos el sistema de televisión analógica cromática NTSC.

AVI Es un formato contenedor de audio y video lanzado por Microsoft en 1992

CD Disco óptico utilizado para almacenar datos en formato digital, ya sean audio, imágenes, vídeo, documentos u otro tipo de datos.

CODEC Es la abreviatura de codificador-decodificador. Describe una

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especificación desarrollada en software, hardware o una combinación de ambos, capaz de transformar un archivo con un flujo de datos o una señal.

DASH Adaptive Dynamic Streaming a través de HTTP, también conocido como MPEG-DASH, permite alta calidad de streaming de contenido multimedia a través de Internet librado de servidores web HTTP convencionales

Dolby Digital Plus Es un esquema de compresión de audio digital desarrollado por los laboratorios Dolby con la idea de dar soporte a las necesidades del audio que requiere la televisión de alta definición y los nuevos formatos digitales.

DRM Conjunto de estándares de radiodifusión sonora de radio digital desarrollado por el consorcio Digital Radio Mondiale, usando las frecuencias y concesiones otorgadas a las transmisiones de Amplitud Modulada (AM) y Frecuencia Modulada (FM).

DVB-T (en castellano, Difusión de Video Digital - Terrestre) Es el estándar para la transmisión de televisión digital terrestre creado por la organización europea DVB. Este sistema transmite audio, video y otros datos a través de un flujo MPEG-2.

DVD Es un disco óptico de almacenamiento de datos cuyo estándar surgió en 1995. Sus siglas corresponden con Disco Versátil Digital, traducido al español.

DVI Interfaz Digital Visual, en castellano, es una interfaz de video diseñada para obtener la máxima calidad de visualización posible en pantallas digitales, tales como los monitores de pantalla plana y los proyectores digitales.

FTP Protocolo de Transferencia de Archivos, en castellano, es un protocolo de red para la transferencia de ficheros entre sistemas conectados a una red TCP. Desde un equipo cliente se puede conectar a un servidor para descargar o enviarle archivos, independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo.

HDMI High-Definition Multimedia Interface o HDMI (interfaz multimedia de alta definición) es una norma de audio y vídeo digital cifrado sin compresión. HDMI provee una interfaz entre cualquier fuente de audio y vídeo digital y un monitor de audio/vídeo digital compatible. HDMI permite el uso de vídeo de alta definición, así como audio digital multicanal en un único

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cable.

HTTP Hypertext Transfer Protocol o HTTP (en español protocolo de transferencia de hipertexto) es el protocolo usado en cada transacción de la World Wide Web. Es un protocolo orientado a transacciones y sigue el esquema petición-respuesta entre un cliente y un servidor. HTTP es un protocolo sin estado, es decir, que no guarda ninguna información sobre conexiones anteriores.

IDE Un entorno de desarrollo integrado es un programa informático compuesto por un conjunto de herramientas de programación. Puede dedicarse en exclusiva a un solo lenguaje de programación o bien puede utilizarse para varios.

iOS Es un sistema operativo móvil de la empresa Apple Inc. iOS deriva de Mac OS X, que a su vez está basado en Darwin BSD, y por lo tanto es un sistema operativo Tipo Unix.

ISDB-T SDB (Integrated Services Digital Broadcasting) o Radiodifusión Digital de Servicios Integrados es un conjunto de normas creado en Japón para las transmisiones de radio digital y televisión digital. ISDB está conformado por una familia de componentes: la televisión digital terrestre (ISDB-T e ISDB-Tb), televisión satelital (ISDB-S), la televisión por cable (ISDB-C), servicios multimedia (ISDB-Tmm) y radio digital.

ISO Organización Internacional para la Estandarización.

MPEG MPEG son las siglas de Moving Picture Experts Group. Es un grupo de la ISO y la familia de estándares de compresión y de formatos de archivo de video digital desarrollados por el grupo del mismo nombre. Los algoritmos del MPEG comprimen la información en pequeños paquetes que pueden ser transmitidos fácilmente y después ser descomprimidos.

Multicast La multidifusión es un método muy optimizado para distribuir vídeo de alta calidad a una gran cantidad de público sin que ello tenga prácticamente ningún impacto en el servidor a medida que la demanda se incrementa.

NTSC NTSC (Comisión Nacional de Sistema de Televisión) es el sistema de televisión analógico que se ha empleado en América del Norte, América Central, la mayor parte de América del Sur y Japón entre otros. Un derivado del NTSC es el sistema PAL que se emplea en Europa y algunos países de Sudamérica como Argentina, Uruguay y Brasil.

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OEM Se denomina fabricante de equipos originales a la empresa que fabrica productos que luego son comprados por otra y vendidos al por menor bajo la marca de la empresa compradora. Las siglas OEM comúnmente hacen referencia a la empresa que originalmente fabrica el producto.

OGG Ogg es un formato contenedor libre y abierto, desarrollado y diseñado para proporcionar una difusión de flujo eficiente y manipulación de multimedios digitales de alta calidad.

PAL PAL (línea de fase alternada). Es el nombre con el que se designa al sistema de codificación utilizado en la transmisión de señales de televisión analógica en color en la mayor parte del mundo. Se utiliza en la mayoría de los países africanos, asiáticos y europeos, además de Australia y algunos países americanos.

PCM La modulación por impulsos codificados (PCM) es un procedimiento de modulación utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia de bits (señal digital). Una trama o stream PCM es una representación digital de una señal analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en intervalos uniformes (muestras), cada muestra puede tomar un conjunto finito de valores, los cuales se encuentran codificados.Los flujos (streaming) PCM tienen dos propiedades básicas que determinan su fidelidad a la señal analógica original: la frecuencia de muestreo, es decir, el número de veces por segundo que se tomen las muestras; y la profundidad de bit, que determina el número de posibles valores digitales que puede tomar cada muestra

Plugin Un complemento es una aplicación que se relaciona con otra para aportarle una función nueva y generalmente muy específica. Esta aplicación adicional es ejecutada por la aplicación principal con la que interactúa.

RAW El formato de imágenes RAW (formato de imagen sin modificaciones) es un formato de archivo digital de imágenes que contiene la totalidad de los datos de la imagen tal y como ha sido captada por el sensor digital de la cámara fotográfica.

RIA En español Aplicaciones de Internet enriquecidas, son aplicaciones web que tienen la mayoría de las características de las aplicaciones de escritorio tradicionales. Estas aplicaciones utilizan un navegador web estandarizado para ejecutarse y, por medio de complementos o mediante una máquina virtual, se

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agregan las características adicionales.

RTMFP El protocolo de flujo multimedia en tiempo real es un protocolo de comunicación de Adobe que permite la comunicación entre pares de usuarios finales entre varias instancias del cliente Adobe Flash Player y aplicaciones creadas con el framework Adobe AIR para la distribución de comunicaciones sofisticadas en directo y en tiempo real. La principal diferencia radica en la forma en la que los protocolos se comunican en la red. RTMFP está basado en UDP, mientras que RTMP está basado en TCP.

RTP Es un protocolo de nivel de sesión utilizado para la transmisión de información en tiempo real.

RTSP El Protocolo de flujo en tiempo real establece y controla uno o muchos flujos sincronizados de datos, ya sean de audio o de video. El RTSP actúa como un mando a distancia mediante la red para servidores multimedia.

SECAM SECAM son las siglas de Séquentiel Couleur à Mémoire, en francés (Color secuencial con memoria). Es un sistema para la codificación de televisión en color analógica utilizado por primera vez en Francia. Es, históricamente, la primera norma de televisión en color europea.

SOAP Es un protocolo estándar que define cómo dos objetos en diferentes procesos pueden comunicarse por medio de intercambio de datos XML.

SWF Inicialmente, abreviación de Shockwave Flash y, posteriormente, acrónimo de Small Web Format -formato web pequeño- para evitar confusiones con Shockwave del que deriva. Es un formato de archivo de gráficos vectoriales creado por la empresa Macromedia (actualmente, Adobe Systems).

TCP Transmission Control Protocol (en español 'Protocolo de Control de Transmisión') o TCP. El protocolo garantiza que los datos serán entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron.

WAV WAV (o WAVE) es un formato de audio digital normalmente sin compresión, desarrollado y propiedad de Microsoft y de IBM que se utiliza para almacenar sonidos en el PC. Admite archivos mono y estéreo a diversas resoluciones y velocidades de muestreo.

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XML Es un lenguaje de marcas desarrollado por el World Wide Web Consortium utilizado para almacenar datos de forma legible.

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La evolución constante de las Nuevas Tecnologías y la aplicación al ámbito de la

Comunicación de los distintos avances alcanzados, requiere de una actualización

continua de los conocimientos previamente adquiridos tanto por los profesionales

que producen, ofertan y gestionan los contenidos como por el público destinatario de

los mismos.

La mejora de las comunicaciones en red, entre otros aspectos, favorece el

considerable incremento en la demanda de acceso a contenidos multimedia a través

Internet que se viene produciendo en los últimos años. Este hecho requiere de una

optimización de los diversos sistemas empleados para la creación, distribución y

reproducción de información en formato de audio y video.

El presente trabajo se centra en el estudio de tres de los principales servidores

destinados a la difusión en red de contenidos multimedia. Para ello se ha partido de

una consulta de la documentación existente y, paralelamente, se han realizado

distintas pruebas de los requisitos de configuración y de las funcionalidades de cada

uno de los servidores.