Comparer les solutions de diffusion en direct ? Vous recherchez la différence entre l'utilisation de matériel et de logiciels pour le streaming ? Vous cherchez à comprendre les principes fondamentaux des paramètres d'encodage pour le streaming ? Continuer à lire! Nous reviendrons sur tout cela et plus encore dans cette introduction à l'encodeur matériel.
Qu'est-ce qu'un encodeur matériel ?
Lorsqu'il s'agit de diffuser de la vidéo sur le Web, les fichiers vidéo et audio non compressés sont trop volumineux et volumineux pour être envoyés en temps réel. La solution est de commencer par compresser ces fichiers.
Un encodeur matériel est un appareil dédié qui capture, compresse (encode) et transmet les données audio et vidéo à une destination. Plus précisément, un encodeur matériel de diffusion en direct est un appareil qui peut diffuser de la vidéo sur des réseaux locaux (LAN), des réseaux étendus (WAN) ou sur Internet.
Les destinations de diffusion en ligne incluent des plates-formes de diffusion telles que YouTube Live, LinkedIn Live et Facebook Live, ainsi que des services de diffusion en direct tels que Vimeo, Akamai et Wowza.
Pearl Nano, Pearl Mini et Pearl-2 d'Epiphan sont des exemples d'encodeurs de diffusion en direct. En outre, de nombreux encodeurs matériels offrent d'autres fonctionnalités, telles que la commutation vidéo en direct et l'enregistrement vidéo local.
Entrées audio et vidéo sur les encodeurs matériels
Les encodeurs matériels ont généralement une variété d'entrées qui vous permettent de connecter directement des équipements vidéo et audio haut de gamme comme des caméras et des microphones. Par exemple, Pearl-2 peut capturer des vidéos locales via des entrées HDMI, USB et SDI, des entrées audio analogiques via XLR et RCA et des entrées AV en réseau via NDI, SRT et RTSP.
En revanche, pour connecter le même équipement à un système informatique à usage général, vous auriez besoin d'une carte de capture pour diffuser la vidéo à partir d'une caméra ou d'une interface audio frontale pour un son professionnel.
Encodeurs matériels et logiciels de diffusion en direct
Un logiciel de diffusion en direct est une application qui s'exécute sur des ordinateurs standard prêts à l'emploi (tels qu'un ordinateur portable ou un ordinateur de bureau). Quelques exemples de logiciels de streaming incluent vMix, Wirecast et OBS. Tout comme un encodeur matériel, un logiciel de diffusion en direct compresse et diffuse la vidéo vers une destination.
La principale différence est que les encodeurs matériels consacrent toute la puissance de traitement à la capture, à l'encodage et à la diffusion en continu. En revanche, les logiciels de streaming gérés par ordinateur doivent partager des ressources avec d'autres processus sur la machine. Les encodeurs matériels sont conçus dès le départ spécifiquement pour l'encodage et le streaming, ce qui en fait une solution de streaming plus fiable par rapport à leurs homologues logiciels. C'est pourquoi les diffuseurs professionnels s'appuient sur des encodeurs matériels dans des situations critiques.
Paramètres d'encodage :termes clés à comprendre
Les paramètres d'encodage ont un impact direct sur la qualité du flux. De manière générale, plus les paramètres sont élevés (dans des plages de valeurs spécifiques), plus la qualité vidéo est élevée.
Les plateformes de streaming proposent souvent une liste de paramètres d'encodage recommandés pour la diffusion en direct. C'est une bonne idée de les utiliser comme guide. Voici un aperçu des paramètres d'encodage clés sur lesquels les utilisateurs ont le contrôle.
Codecs
Un codec est la méthode de compression permettant de réduire la taille des fichiers multimédias. Différents codecs fournissent différents types de compression pour s'adapter à des cas d'utilisation spécifiques. Tous les codecs vidéo ne sont pas adaptés à la diffusion en direct.
Quelques exemples de codecs vidéo largement utilisés pour le streaming sont Motion-JPEG (MJPEG), H.264/AVC et H.265/HEVC. H.264/AVC est sans doute le codec le plus couramment utilisé aujourd'hui. H.265/HEVC est la prochaine génération de codecs après H.264/AVC. Il promet une qualité identique à H.264 à environ la moitié du débit binaire, ce qui réduit les besoins en bande passante de téléchargement.
Notez que l'audio est encodé séparément de la vidéo. Le codec audio le plus couramment utilisé s'appelle AAC.
Résolution d'encodage
La résolution d'encodage est la taille de l'image vidéo, exprimée en pixels sous la forme largeur x hauteur. Deux résolutions courantes sont 1280 x 720 (c'est-à-dire 720p) et 1920 x 1080 (c'est-à-dire 1080p). Les résolutions de streaming plus élevées telles que 4K sont moins populaires car elles nécessitent une puissance de traitement importante, une bande passante de téléchargement et une prise en charge de la résolution 4K du côté du spectateur.
Parce que la configuration de chacun est un peu différente, il est recommandé de donner aux téléspectateurs un choix de résolutions lors de la visualisation de votre contenu. Si le CDN que vous utilisez inclut le transcodage (beaucoup le font), il n'y a pas de travail supplémentaire à faire de votre côté. Envoyez simplement le flux de la plus haute qualité et le CDN présentera au spectateur une gamme de résolutions.
Fréquence d'images
La fréquence d'images est le nombre d'images encodées par seconde, en images par seconde (fps). Les fréquences d'images standard incluent 24, 25, 30 et 60 ips, 30 ips étant le paramètre le plus largement utilisé pour le streaming en ligne.
Débit
Le débit binaire décrit la quantité de données transmises par unité de temps. Le débit binaire est généralement mesuré en kilobits par seconde (Kbps) et moins fréquemment en mégabits par seconde (Mbps). Plus le débit binaire est élevé, meilleure est la qualité de la vidéo, mais aussi plus la taille du fichier est importante.
Trouver le bon réglage de débit binaire est une question d'équilibre. Un paramètre de débit binaire faible rendra le flux en direct instable et de mauvaise qualité. D'un autre côté, un débit binaire trop élevé peut entraîner une mise en mémoire tampon de la vidéo pour les spectateurs, car la taille du fichier devient trop importante.
Le paramètre de débit binaire dépendra du codec, de la résolution et de la fréquence d'images choisis. Par exemple, la plage de débit vidéo pour un flux 1080p à 30 ips est comprise entre 3 000 et 6 000 Kbit/s, tandis que la plage de débit pour le flux 4K à 60 ips est comprise entre 20 000 et 51 000 Kbit/s.
En plus d'un débit binaire bien choisi, un autre facteur crucial pour la diffusion de vidéos en ligne de haute qualité est une bande passante de téléchargement locale suffisante. Quel que soit le débit binaire ou la puissance de l'encodeur matériel, une faible bande passante peut devenir un goulot d'étranglement pour la qualité du streaming.
Ci-dessus, une capture d'écran de l'onglet des paramètres d'encodage dans Pearl Web UI
Protocoles de streaming :qu'est-ce que c'est et comment ils fonctionnent
Un protocole de streaming est une méthode par laquelle le multimédia est livré à la destination de streaming. C'est un ensemble de règles qui décident comment découper la vidéo encodée en plus petits morceaux et la livrer à la destination, à temps et dans le bon ordre. Différents encodeurs matériels prennent en charge des ensembles spécifiques de protocoles de diffusion. De plus, certains protocoles de streaming ne fonctionneront qu'avec des codecs particuliers, alors que d'autres protocoles sont agostiques.
Différents protocoles de streaming vidéo peuvent diffuser des vidéos en ligne avec différents degrés de retard. Par exemple, certains protocoles peuvent transférer instantanément des données de l'encodeur matériel vers la destination, tandis que d'autres prennent plus de temps. C'est ce qu'on appelle la latence de diffusion.
Pour les transmissions unidirectionnelles, une certaine latence n'est pas un problème. Pour les événements avec interactivité, cependant, une latence de diffusion élevée est inacceptable. Ainsi, l'exigence de latence est l'un des facteurs qui influencent le choix du protocole de streaming.
L'un des protocoles de diffusion en continu les plus couramment utilisés est le protocole de messagerie en temps réel (RTMP) et sa variante sécurisée (RTMPS). RTMP(S) est un protocole robuste et universellement pris en charge. Cependant, il ne fonctionne qu'avec le codec H.264 et a une certaine latence (3 à 30 secondes).
HTTP Live Streaming (HLS) est un autre protocole courant pris en charge par presque tous les navigateurs, systèmes d'exploitation et même les téléviseurs intelligents. HLS ne fonctionne qu'avec les codecs H.264 et H.265.
Un concurrent direct de HLS est MPEG-DASH. Contrairement à HLS, MPEG-DASH est un protocole indépendant du codec. En ce qui concerne la latence de diffusion en continu, HLS et MPEG-DASH se situent dans la partie supérieure de l'échelle (30 à 45 secondes).
Secure Reliable Transport (SRT) est un protocole de streaming open source, indépendant des codecs. Il permet un streaming robuste et à faible latence, même sur des réseaux sous-optimaux. Sa capacité à fournir un contenu de haute qualité en temps quasi réel sur Internet offre aux radiodiffuseurs une alternative viable à la technologie satellitaire coûteuse. SRT n'est pas aussi largement pris en charge que RTMP, par exemple, mais il gagne en popularité et en prise en charge dans le domaine de l'encodage matériel.
Conseils pour choisir un encodeur matériel
Les modèles d'encodeurs matériels sont tarifés en fonction du nombre et du type de connecteurs d'entrée, des technologies de diffusion et d'encodage prises en charge et, surtout, de la puissance de traitement. Chaque source d'entrée et chaque canal d'encodage supplémentaires ajoutent une charge supplémentaire au processeur de l'encodeur. Les encodeurs matériels haut de gamme, comme Pearl-2, peuvent capturer plusieurs sources audio et vidéo, encoder plusieurs canaux à haute résolution et diffuser simultanément vers plusieurs destinations. Les modèles plus basiques peuvent ne capturer qu'une ou deux sources et diffuser un programme vers une seule destination.
Nous vous recommandons de choisir un encodeur matériel en fonction de vos besoins d'encodage et de streaming. Par exemple, si vous cherchez à capturer une seule entrée d'un mélangeur de production et à la diffuser vers une seule destination en ligne, pensez à un encodeur monocanal comme Pearl Nano. D'un autre côté, si vous cherchez à capturer plusieurs sources HDMI, SDI et peut-être NDI et à diffuser plusieurs canaux encodés vers plusieurs destinations, pensez à un encodeur matériel performant comme Pearl-2.
Publié à l'origine le 2 juin 2019, cet article a été mis à jour le 1er novembre 2021, avec des informations plus pertinentes.