Datan synkronointi reaaliaikaisen videon suoratoistoon
Laukkarinen, Ekku (2019)
2019
Tietotekniikka
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-05-28
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201905311832
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201905311832
Tiivistelmä
Suoratoistopalveluiden räjähdysmäisestä kasvusta on seurannut suoratoisto- ja koodekkiteknologioiden nopea kehitys. Selainympäristö ei ole pysynyt tämän nopean kehityksen mukana. Tarjotakseen suoratoistoa kaikilla yleisesti käytetyillä selaimilla, sovelluskehittäjän on tuettava useampaa teknologiaa. Kasvava suoratoistopalveluiden kysyntä on aiheuttanut useita tarpeita multimediaratkaisuihin. Multimediassa on erityisen tärkeää, että kaikki datalähteet on synkronoitu. Tällaisen synkronoinnin toteuttaminen kaikille suoratoistoteknologioille on kallista ja teknologioihin perustuvien ratkaisujen käyttäminen estää uusien suoratoisto- ja koodausteknologioiden käyttöönoton.
Tässä työssä esitetään median synkronointiin toteutus, joka ei ole riippuvainen suoratoisto- tai koodausteknologiasta. Toteutus pohjautuu äänisignaalin avulla dataa siirtäviin järjestelmiin. Suoratoistettavaan videon äänisignaaliin lisätään reaaliaikaisia aikaleimoja sisältävä äänisignaali taajuusavainnuksen avulla. Taajuusavainnuksessa käytetään heksadesimaalimerkkejä ja 16 niitä vastaavia eri taajuutta. Aikaleimoja tunnistetaan HTML5-standardin määrittämän rajapinnan avulla, joka on toteutettu kaikissa yleisimmissä selaimissa. Aikaleimojen tunnistuksessa käytetään nopeaa Fourierin muunnos -algoritmia, jolla signaali saadaan muutettua taajuustasoon. Taajuuksien tunnistamisessa käytetään hyvin häiriötä sietävää tapaa. Tämä takaa, ettei äänen koodausprosessilla ole merkitystä järjestelmän toimiseen, kunhan äänenlaatu säilytetään riittävänä.
Tunnistettujen aikaleimojen avulla JavaScript-komponentti voi luoda aikajanan, joka mahdollistaa useamman datalähteen synkronoinnin tarkasti ja tehokkaasti. Toteutus evaluoitiin toimivaksi ja sen käyttämät parametrit optimoitiin käyttäen tarjolla olevia avoimia työkaluja.
Tässä työssä esitetään median synkronointiin toteutus, joka ei ole riippuvainen suoratoisto- tai koodausteknologiasta. Toteutus pohjautuu äänisignaalin avulla dataa siirtäviin järjestelmiin. Suoratoistettavaan videon äänisignaaliin lisätään reaaliaikaisia aikaleimoja sisältävä äänisignaali taajuusavainnuksen avulla. Taajuusavainnuksessa käytetään heksadesimaalimerkkejä ja 16 niitä vastaavia eri taajuutta. Aikaleimoja tunnistetaan HTML5-standardin määrittämän rajapinnan avulla, joka on toteutettu kaikissa yleisimmissä selaimissa. Aikaleimojen tunnistuksessa käytetään nopeaa Fourierin muunnos -algoritmia, jolla signaali saadaan muutettua taajuustasoon. Taajuuksien tunnistamisessa käytetään hyvin häiriötä sietävää tapaa. Tämä takaa, ettei äänen koodausprosessilla ole merkitystä järjestelmän toimiseen, kunhan äänenlaatu säilytetään riittävänä.
Tunnistettujen aikaleimojen avulla JavaScript-komponentti voi luoda aikajanan, joka mahdollistaa useamman datalähteen synkronoinnin tarkasti ja tehokkaasti. Toteutus evaluoitiin toimivaksi ja sen käyttämät parametrit optimoitiin käyttäen tarjolla olevia avoimia työkaluja.