Pourquoi SRT, HLS et MPEG-DASH sont l'avenir du streaming

Alors que les entreprises et les fournisseurs de réseaux de diffusion de contenu (CDN) se préparent à un avenir rempli d'utilisation généralisée de la diffusion en direct, le besoin de protocoles plus efficaces n'a jamais été aussi urgent. Préparez-vous car l'avenir de la diffusion en direct est arrivé - et cet avenir est SRT, HLS et MPEG DASH. Examinons ce que sont chacun de ces protocoles de diffusion en direct, leurs avantages et leur application. Et pour vous aider à choisir celui qui vous convient, un rapide comparatif se trouve à la fin de cet article.

Transport sécurisé et fiable (SRT)

Secure Reliable Transport (SRT) est une étoile montante à la frontière du streaming. Il fournit une vidéo et un son de haute qualité avec une faible latence sur l'Internet public peu fiable. Vous pouvez réellement contrôler la quantité de latence et éliminer les problèmes tels que la gigue due à la perte de paquets sur des réseaux médiocres. SRT permet également de traverser facilement les pare-feu sans avoir besoin de l'aide de votre informaticien et il est économique de le déployer sur l'infrastructure réseau existante. De plus, SRT offre un streaming sécurisé avec un cryptage AES jusqu'à 256 bits.

SRT est un protocole de streaming open source qui gagne en popularité grâce à la SRT Alliance, un effort de collaboration impliquant de nombreux leaders et développeurs de l'industrie dans le but de faire progresser l'adoption de SRT. Epiphan Video est un membre certifié "SRT ready" de l'Alliance SRT aux côtés de YouTube, Akamai, Wowza et d'autres. Les logiciels populaires qui ont déjà intégré SRT incluent OBS Studio, GStreamer et VLC.

Qualifiée de "technologie de remplacement du satellite", le faible coût de SRT et sa capacité à fournir un contenu de haute qualité sur Internet en temps quasi réel offrent aux diffuseurs une alternative viable à la technologie satellitaire coûteuse.

Avantages

Vidéo et audio à faible latence et de haute qualité diffusés de manière fiable sur Internet existant et non fiable
Traversez facilement les pare-feu entre la source SRT (encodeur) et la destination SRT (décodeur).
Contrôler la latence pour s'adapter aux conditions changeantes du réseau
Diffusion en direct sécurisée avec un cryptage AES jusqu'à 256 bits

Fonctionnement SRT

Une liaison de communication dédiée pour le contrôle et la récupération de paquets est établie entre la source SRT (encodeur) et la destination SRT (décodeur). La destination peut être un serveur, un CDN ou un autre appareil SRT. SRT utilise sa propre méthode de récupération de perte de paquets à l'aide de paquets UDP sur le réseau, que vous pouvez régler pour vous adapter aux conditions fluctuantes du réseau. Lorsque les conditions du réseau sont médiocres, davantage de mise en mémoire tampon des paquets peut être ajoutée pour améliorer la qualité vidéo. À mesure que les conditions du réseau s'améliorent, le délai peut être réduit pour une expérience de diffusion en direct en temps quasi réel.

Tous les pare-feu entre le périphérique source SRT et la destination doivent être traversés. SRT dispose de trois modes pour ce faire :rendez-vous et appelant/auditeur.

Le mode Rendezvous est le plus simple et ne nécessite généralement aucune intervention informatique pour traverser les pare-feu entre la source et la destination SRT. Si vous ne pouvez pas traverser le pare-feu, les modes Appelant/Écouteur doivent être utilisés. Cependant, une certaine intervention informatique est nécessaire pour configurer le transfert de trafic afin que le trafic reçu à l'adresse IP publique et au port SRT de l'appareil de destination soit transféré à l'appareil sur le réseau local.

Application SRT

SRT excelle lorsqu'il est utilisé pour envoyer un tas de flux de contribution à distance sur des réseaux imprévisibles vers une destination centrale pour la production et la redistribution, comme dans un modèle de diffusion avec des journalistes à distance qui rapportent en direct sur place. Il est également idéal pour faire venir des invités distants pour des entretiens à faible latence et des conversations bidirectionnelles. Chaque fois qu'une vidéo et un son de haute qualité sur des réseaux imprévisibles sont nécessaires, SRT surpasse de loin la qualité de n'importe quel appel Zoom, WebEx ou flux WebRTC.

Diffusion HTTP en direct (HLS)

HTTP Live Streaming (HLS) est un protocole de streaming adaptatif basé sur HTTP qui envoie du contenu vidéo et audio sur le réseau dans de petits segments multimédias basés sur TCP qui sont réassemblés à la destination de streaming. Le coût de déploiement de HLS est faible car il utilise la technologie de réseau TCP existante, ce qui est intéressant pour les CDN qui cherchent à remplacer les anciens (et coûteux) serveurs multimédia RTMP. Mais comme HLS utilise TCP, la qualité d'expérience (QoE) est privilégiée par rapport à une faible latence et les temps de latence peuvent être élevés (comme en secondes au lieu de millisecondes).

HLS a été développé à l'origine par Apple Inc. en tant que protocole permettant de diffuser des médias sur des appareils Apple. Apple a depuis développé HLS (push), qui est un protocole de streaming à norme ouverte côté contribution disponible pour tous les appareils. Actuellement, HLS prend en charge la vidéo encodée à l'aide des codecs H.264 ou HEVC.

Un avantage de HLS est qu'il est conçu pour s'adapter à différentes conditions de réseau. Différentes versions du flux sont envoyées à différentes résolutions et débits. Les téléspectateurs peuvent choisir la qualité de diffusion qu'ils souhaitent. HLS prend également en charge plusieurs pistes audio, ce qui signifie que votre flux peut avoir plusieurs pistes linguistiques parmi lesquelles les utilisateurs peuvent choisir. Les autres avantages incluent la prise en charge des sous-titres codés, des métadonnées, de la gestion des droits numériques (DRM) et même des publicités intégrées (dans un avenir pas trop lointain). Le cadre est là.

Le streaming sécurisé via HTTPS est pris en charge, ainsi que les algorithmes de hachage MD5 et SHA pour l'authentification par nom d'utilisateur et mot de passe.

Avantages

Vidéo et audio de haute qualité (jusqu'à 4K) diffusés de manière fiable sur des réseaux de mauvaise qualité où une faible latence n'est pas une exigence.
Traversez facilement les pare-feu.
S'adapte aux différentes conditions du réseau et envoie plusieurs flux vidéo à différentes résolutions et débits.
Prise en charge de plusieurs pistes audio pour des éléments tels que les flux multilingues.
Compatible avec les métadonnées et d'autres fonctionnalités améliorées.
Déploiement économique et mise à l'échelle facile à l'aide de serveurs et de technologies de réseau traditionnels
Diffusion en direct sécurisée à l'aide de HTTPS et des algorithmes d'authentification hachage MD5 et SHA.

Comment fonctionne HLS

L'approche ressemble beaucoup à un transfert de fichier. Les segments multimédias diffusent via le port HTTP 80 (ou le port 443 pour HTTPS), qui est généralement déjà ouvert au trafic réseau. En tant que tel, le contenu peut facilement traverser les pare-feu avec peu ou pas d'intervention informatique.

HLS utilise un conteneur de flux de transport MPEG2-TS avec une durée de segment multimédia configurable, ainsi qu'une taille de liste de lecture configurable pour réassembler les segments multimédias sur le serveur d'ingestion. Le MP4 fragmenté est pris en charge.

Étant donné que HLS utilise une technologie basée sur TCP, la méthode de perte et de récupération de paquets réseau est intensive. C'est l'une des raisons de l'augmentation de la latence. Bien qu'un certain contrôle sur la taille du segment multimédia soit disponible, la possibilité de réduire la latence est limitée, en particulier si le serveur d'ingestion nécessite une taille spécifique de segment multimédia.

Application HLS

HLS est toujours la norme pour le streaming sur les appareils mobiles et les tablettes. Vous pouvez également utiliser HLS pour diffuser vers un CDN qui ne prend pas en charge RTMP lorsqu'une faible latence n'est pas requise. Il est important de noter que RTMP est déjà obsolète par de plus en plus de CDN. HLS est également bien adapté pour diffuser en toute sécurité des formations en entreprise et des assemblées publiques sur des réseaux locaux (LAN) privés lorsqu'une faible latence n'est pas requise et que les conditions du réseau sont médiocres (en supposant que le réseau prend en charge HLS).

MPEG-DASH (diffusion adaptative dynamique sur HTTP)

MPEG-DASH est un protocole de diffusion en continu adaptatif standard ouvert basé sur HTTP qui envoie du contenu vidéo et audio sur le réseau dans de petits segments multimédias basés sur TCP qui sont réassemblés à la destination de diffusion en continu. L'Organisation internationale de normalisation (ISO) et l'équipe de MPEG ont conçu MPEG-DASH pour qu'il soit indépendant du codec et de la résolution, ce qui signifie que MPEG-DASH peut diffuser de la vidéo (et de l'audio) de n'importe quel format (H.264, H.265, etc.) et prend en charge des résolutions jusqu'à 4K. Sinon, MPEG-DASH fonctionne à peu près de la même manière que HLS.

Le coût de déploiement de MPEG-DASH est faible car il utilise la technologie de réseau TCP existante, ce qui est attractif pour les CDN. Mais comme les paquets sont transportés via TCP, la qualité d'expérience (QoE) est privilégiée par rapport à une faible latence et les temps de latence peuvent être élevés.

MPEG-DASH est également conçu pour s'adapter aux différentes conditions du réseau. Différentes versions du flux sont envoyées à différentes résolutions et débits. Les téléspectateurs peuvent choisir la qualité de diffusion qu'ils souhaitent. Plusieurs pistes audio sont également prises en charge, ainsi que des fonctionnalités améliorées telles que les sous-titres codés, les métadonnées et la gestion des droits numériques (DRM). L'infrastructure est là pour les développements futurs, comme les publicités intégrées.

Le streaming sécurisé via HTTPS est pris en charge, ainsi que les algorithmes de hachage MD5 et SHA pour l'authentification par nom d'utilisateur et mot de passe.

Avantages

Vidéo et audio de haute qualité (jusqu'à 4K) diffusés de manière fiable sur des réseaux de mauvaise qualité où une faible latence n'est pas une exigence.
Traversez facilement les pare-feu.
S'adapte aux différentes conditions du réseau et envoie plusieurs flux vidéo à différentes résolutions et débits.
Indépendant des codecs vidéo et audio
Prise en charge de plusieurs pistes audio pour des éléments tels que les flux multilingues.
Compatible avec les métadonnées et d'autres fonctionnalités améliorées.
Déploiement économique et mise à l'échelle facile à l'aide de serveurs et de technologies de réseau traditionnels
Diffusion en direct sécurisée à l'aide de HTTPS et des algorithmes d'authentification hachage MD5 et SHA.

Fonctionnement et applications de MPEG-DASH

MPEG-DASH fonctionne de la même manière que HLS et envoie de courts segments multimédias via HTTP (port 80) ou HTTPS (port 443) pour faciliter la traversée du pare-feu. Il utilise un conteneur de flux de transport MPEG2-TS avec une durée de segment multimédia configurable, ainsi qu'une taille de liste de lecture configurable pour réassembler les segments multimédias sur le serveur d'ingestion. Le MP4 fragmenté est pris en charge.

La latence élevée de MPEG-DASH est principalement due à la perte de paquets réseau et à la méthode de récupération utilisée pour tous les réseaux basés sur TCP. Et bien que MPEG-DASH offre un certain contrôle sur la taille du segment multimédia, la possibilité de réduire la latence est limitée, en particulier si le serveur d'ingestion nécessite une taille spécifique de segment multimédia.

Utilisez MPEG-DASH pour diffuser vers un CDN qui ne prend pas en charge RTMP lorsqu'une faible latence n'est pas requise. Il est important de noter que RTMP est déjà obsolète par de plus en plus de CDN. DASH est également bien adapté pour diffuser en toute sécurité des formations en entreprise et des assemblées publiques sur des réseaux locaux privés lorsqu'une faible latence n'est pas requise et que les conditions du réseau sont mauvaises

Quel protocole de streaming vous convient ?

Bien que RTMP soit de loin le protocole de diffusion en continu le plus populaire, des protocoles tels que SRT, HLS et DASH remettent cela en question.

Qu'est-ce que les protocoles de streaming adaptatifs basés sur HTTP HLS et MPEG-DASH ont que RTMP n'a pas ?

Plusieurs pistes audio pour une seule piste vidéo pour les productions multilingues.
Inclusion de métadonnées et d'autres types de contenu intégré.
Compatibilité avec la gestion des droits numériques (DRM).
Envoyer plusieurs versions du flux à différentes résolutions et débits afin que les spectateurs puissent sélectionner la qualité qui convient à leurs conditions de réseau ou à la taille de leur écran.

L'évolutivité est beaucoup plus facile et moins chère pour HLS et MPEG-DASH que pour RTMP. Et RTMP nécessite généralement l'ouverture manuelle des ports du réseau informatique afin de traverser les pare-feu.

Si la latence ou les mauvaises conditions du réseau ne sont pas un problème, alors HLS ou MPEG-DASH bat SRT. Les protocoles de streaming adaptatifs basés sur HTTP offrent la meilleure qualité vidéo possible aux spectateurs avec différentes conditions de réseau et sont plus simples à configurer que SRT.

Si une faible latence est nécessaire et que vous diffusez sur des réseaux imprévisibles, alors SRT est le protocole de diffusion de choix. SRT établit sa propre connexion pour la récupération de paquets qui est bien plus efficace que TCP. Cela permet à SRT de fournir des communications bidirectionnelles en temps quasi réel entre un hôte et un invité distant. Et vous pouvez ajuster la latence pour vous adapter aux conditions du réseau.

Terminez !

Des CDN comme Akamai ont déjà annoncé qu'ils mettaient fin à la prise en charge de RTMP. C'est vieux et cher à déployer. Avec de nouveaux protocoles comme SRT, HLS et MPEG-DASH qui gagnent en popularité, ce n'est qu'une question de temps avant que RTMP appartienne au passé. C'est pourquoi, chez Epiphan Video, nous avons ajouté la prise en charge de SRT, HLS et MPEG-DASH à notre famille Pearl de systèmes de production vidéo tout-en-un. En ajoutant la prise en charge de ces protocoles de streaming modernes, vous pouvez être sûr que Pearl-2 et Pearl Mini sont prêts pour l'avenir de la diffusion en direct. La famille d'encodeurs Pearl fait partie des rares appareils de leur gamme de prix qui sont certifiés pour diffuser HLS et MPEG-DASH vers Akamai.