Waarom SRT, HLS en MPEG-DASH de toekomst van streaming zijn

Terwijl bedrijven en aanbieders van Content Delivery Network (CDN) zich voorbereiden op een toekomst vol met het wijdverbreide gebruik van livestreaming, is de behoefte aan efficiëntere protocollen nog nooit zo urgent geweest. Maak je klaar, want de toekomst van livestreaming is aangebroken - en die toekomst is SRT, HLS en MPEG DASH. Laten we eens kijken naar wat elk van deze live streaming-protocollen is, wat hun voordelen en toepassing zijn. En om u te helpen de juiste te kiezen, vindt u een snelle vergelijking aan het einde van dit artikel.

Veilig betrouwbaar transport (SRT)

Secure Reliable Transport (SRT) is een rijzende ster op het gebied van streaming. Het levert video en audio van hoge kwaliteit met een lage latentie via het onbetrouwbare openbare internet. U kunt de hoeveelheid latentie controleren en problemen zoals jitter als gevolg van pakketverlies via slechte netwerken elimineren. SRT maakt het ook gemakkelijk om firewalls te doorkruisen zonder hulp van je IT-man en het is voordelig om te implementeren via de bestaande netwerkinfrastructuur. Bovendien biedt SRT veilige streaming met tot 256 bits AES-versleuteling.

SRT is een open-source streamingprotocol dat aan populariteit wint vanwege de SRT Alliance, een samenwerkingsverband waarbij veel marktleiders en ontwikkelaars zijn betrokken met als doel de acceptatie van SRT te bevorderen. Epiphan Video is een gecertificeerd "SRT-ready" lid van de SRT Alliance naast YouTube, Akamai, Wowza en anderen. Populaire software waarin SRT al is geïntegreerd, omvat OBS Studio, GStreamer en VLC.

De lage kosten en het vermogen van SRT om content van hoge kwaliteit via internet in bijna realtime te leveren, ook wel een "satellietvervangingstechnologie" genoemd, bieden omroepen een levensvatbaar alternatief voor dure satelliettechnologie.

Voordelen

Hoge kwaliteit video en audio met lage latentie die betrouwbaar wordt geleverd via het bestaande, onbetrouwbare internet.
Snel door firewalls heen tussen de SRT-bron (encoder) en de SRT-bestemming (decoder).
Bedien latentie om aan te passen aan veranderende netwerkomstandigheden.
Beveiligde livestreaming met maximaal 256 bits AES-codering.

Hoe SRT werkt

Een speciale communicatieverbinding voor controle en pakketherstel wordt tot stand gebracht tussen de SRT-bron (encoder) en de SRT-bestemming (decoder). De bestemming kan een server, CDN of een ander SRT-apparaat zijn. SRT gebruikt zijn eigen herstelmethode voor pakketverlies met behulp van UDP-pakketten via het netwerk, die u kunt afstemmen op fluctuerende netwerkomstandigheden. Als de netwerkomstandigheden slecht zijn, kan meer pakketbuffering worden toegevoegd om de videokwaliteit te verbeteren. Naarmate de netwerkomstandigheden verbeteren, kan de hoeveelheid vertraging worden verminderd voor een bijna realtime livestream-ervaring.

Alle firewalls tussen het SRT-bronapparaat en de bestemming moeten worden doorlopen. SRT heeft drie modi om dat te doen:Rendezvous en Beller/Luisteraar.

De Rendezvous-modus is de eenvoudigste en vereist doorgaans geen tussenkomst van IT om firewalls tussen de SRT-bron en de bestemming te doorkruisen. Als u niet door de firewall kunt komen, moeten de Beller-/Luistermodi worden gebruikt. Er is echter enige tussenkomst van IT nodig om het doorsturen van verkeer in te stellen, zodat verkeer dat wordt ontvangen op het openbare IP-adres en de SRT-poort van het bestemmingsapparaat wordt doorgestuurd naar het apparaat op het lokale netwerk.

SRT-toepassing

SRT blinkt uit wanneer het wordt gebruikt om een heleboel feeds van externe bijdragen via onvoorspelbare netwerken naar een centrale bestemming te sturen voor productie en herdistributie, zoals in een uitzendmodel met externe journalisten die live op locatie verslag uitbrengen. Het is ook geweldig voor het binnenhalen van externe gasten voor interviews met lage latentie en tweerichtingsgesprekken. Wanneer video en audio van hoge kwaliteit via onvoorspelbare netwerken nodig is, overtreft SRT ver de kwaliteit van elke Zoom-oproep, WebEx of WebRTC-stream.

HTTP Live Streaming (HLS)

HTTP Live Streaming (HLS) is een adaptief, op HTTP gebaseerd streamingprotocol dat video- en audiocontent over het netwerk verzendt in kleine, op TCP gebaseerde mediasegmenten die opnieuw worden samengesteld op de streamingbestemming. De kosten om HLS te implementeren zijn laag omdat het gebruik maakt van bestaande op TCP gebaseerde netwerktechnologie, wat aantrekkelijk is voor CDN's die oude (en dure) RTMP-mediaservers willen vervangen. Maar omdat HLS TCP gebruikt, heeft Quality of Experience (QoE) de voorkeur boven lage latentie en kunnen vertragingstijden hoog zijn (zoals in seconden in plaats van milliseconden).

HLS is oorspronkelijk ontwikkeld door Apple Inc. als een protocol om media naar Apple-apparaten te streamen. Apple heeft sindsdien HLS (push) ontwikkeld, een open-standaard streamingprotocol aan de contributiekant dat voor alle apparaten beschikbaar is. Momenteel ondersteunt HLS video die is gecodeerd met H.264- of HEVC-codecs.

Een voordeel van HLS is dat het is ontworpen om zich aan te passen aan verschillende netwerkomstandigheden. Verschillende versies van de stream worden verzonden met verschillende resoluties en bitrates. Kijkers kunnen de kwaliteit van de stream kiezen die ze willen. HLS ondersteunt ook meerdere audiotracks, wat betekent dat uw stream meerdere taaltracks kan hebben waaruit gebruikers kunnen kiezen. Andere voordelen zijn onder meer ondersteuning voor ondertiteling, metadata, Digital Rights Management (DRM) en zelfs ingesloten advertenties (in de niet al te verre toekomst). Het raamwerk is er allemaal.

Beveiligde streaming via HTTPS wordt ondersteund, evenals MD5-hashing- en SHA-hash-algoritmen voor authenticatie van gebruikersnaam en wachtwoord.

Voordelen

Hoge kwaliteit video (tot 4K) en audio betrouwbaar geleverd via netwerken van slechte kwaliteit waar een lage latentie geen vereiste is.
Ga gemakkelijk door firewalls.
Past zich aan verschillende netwerkomstandigheden aan en verzendt meerdere videostreams met verschillende resoluties en bitsnelheden.
Ondersteuning van meerdere audiotracks voor zaken als meertalige streams.
Ondersteunt metadata en andere verbeterde functies.
Economisch te implementeren en eenvoudig te schalen met behulp van traditionele netwerkservers en technologie.
Beveilig live streaming met HTTPS en authenticatie-algoritmen MD5 hashing en SHA.

Hoe HLS werkt

De aanpak lijkt veel op een bestandsoverdracht. Mediasegmenten streamen via HTTP-poort 80 (of poort 443 voor HTTPS), die doorgaans al open staat voor netwerkverkeer. Als zodanig kan de inhoud gemakkelijk firewalls doorkruisen met weinig tot geen tussenkomst van IT.

HLS gebruikt een MPEG2-TS-transportstroomcontainer met een configureerbare duur van het mediasegment, evenals een configureerbare afspeellijstgrootte voor het opnieuw samenstellen van de mediasegmenten op de opnameserver. Gefragmenteerde MP4 wordt ondersteund.

Omdat HLS op TCP gebaseerde technologie gebruikt, is de methode voor verlies en herstel van netwerkpakketten intensief. Dat is een van de redenen voor de verhoogde latency. Hoewel enige controle over de grootte van het mediasegment beschikbaar is, is de mogelijkheid om de latentie te verminderen beperkt, vooral als de opnameserver een specifieke grootte van het mediasegment vereist.

HLS-toepassing

HLS is nog steeds de standaard voor streaming naar mobiele apparaten en tablets. U kunt HLS ook gebruiken om te streamen naar een CDN dat geen RTMP ondersteunt wanneer lage latentie geen vereiste is. Het is belangrijk op te merken dat RTMP al door steeds meer CDN's wordt afgeraden. HLS is ook zeer geschikt voor het veilig streamen van bedrijfstrainingen en gemeentehuizen via particuliere Local Area Networks (LAN's) wanneer lage latentie geen vereiste is en de netwerkomstandigheden slecht zijn (ervan uitgaande dat het netwerk HLS ondersteunt).

MPEG-DASH (dynamische adaptieve streaming via HTTP)

MPEG-DASH is een open standaard, adaptief HTTP-gebaseerd streamingprotocol dat video- en audiocontent over het netwerk verzendt in kleine, op TCP gebaseerde mediasegmenten die opnieuw worden samengesteld op de streamingbestemming. De International Standards Organization (ISO) en het team van MPEG hebben MPEG-DASH ontworpen om codec- en resolutie-onafhankelijk te zijn, wat betekent dat MPEG-DASH video (en audio) van elk formaat (H.264, H.265, enz.) kan streamen. en ondersteunt resoluties tot 4K. Verder werkt MPEG-DASH vrijwel hetzelfde als HLS.

De kosten om MPEG-DASH te implementeren zijn laag omdat het gebruik maakt van bestaande op TCP gebaseerde netwerktechnologie, wat aantrekkelijk is voor CDN's. Maar omdat pakketten via TCP worden getransporteerd, heeft Quality of Experience (QoE) de voorkeur boven lage latentie en kunnen vertragingstijden hoog zijn.

MPEG-DASH is ook ontworpen om zich aan te passen aan verschillende netwerkomstandigheden. Verschillende versies van de stream worden verzonden met verschillende resoluties en bitrates. Kijkers kunnen de kwaliteit van de stream kiezen die ze willen. Meerdere audiotracks worden ook ondersteund, evenals verbeterde functies zoals ondertitels, metadata en Digital Rights Management (DRM). De infrastructuur is er voor toekomstige ontwikkelingen, zoals embedded advertenties.

Beveiligde streaming via HTTPS wordt ondersteund, evenals MD5-hashing- en SHA-hash-algoritmen voor authenticatie van gebruikersnaam en wachtwoord.

Voordelen

Hoge kwaliteit video (tot 4K) en audio betrouwbaar geleverd via netwerken van slechte kwaliteit waar een lage latentie geen vereiste is.
Ga gemakkelijk door firewalls.
Past zich aan verschillende netwerkomstandigheden aan en verzendt meerdere videostreams met verschillende resoluties en bitsnelheden.
Video- en audiocodec-agnostisch.
Ondersteuning van meerdere audiotracks voor zaken als meertalige streams.
Ondersteunt metadata en andere verbeterde functies.
Economisch te implementeren en eenvoudig te schalen met behulp van traditionele netwerkservers en technologie.
Beveilig live streaming met HTTPS en authenticatie-algoritmen MD5 hashing en SHA.

Hoe MPEG-DASH werkt en toepassingen

MPEG-DASH werkt op dezelfde manier als HLS en verzendt korte mediasegmenten via HTTP (poort 80) of HTTPS (poort 443) voor gemakkelijke firewall-traversal. Het maakt gebruik van een MPEG2-TS-transportstroomcontainer met een configureerbare duur van het mediasegment, evenals een configureerbare afspeellijstgrootte voor het opnieuw samenstellen van de mediasegmenten op de opnameserver. Gefragmenteerde MP4 wordt ondersteund.

De hoge latentie van MPEG-DASH is voornamelijk te wijten aan de netwerkpakketverlies- en herstelmethode die wordt gebruikt voor alle op TCP gebaseerde netwerken. En hoewel MPEG-DASH enige controle biedt over de grootte van het mediasegment, is de mogelijkheid om de latentie te verminderen beperkt, vooral als de opnameserver een specifieke grootte van het mediasegment vereist.

Gebruik MPEG-DASH om te streamen naar een CDN dat geen RTMP ondersteunt wanneer lage latentie geen vereiste is. Het is belangrijk op te merken dat RTMP al door steeds meer CDN's wordt afgeraden. DASH is ook zeer geschikt om bedrijfstrainingen en gemeentehuizen veilig te streamen via privé-LAN's wanneer lage latentie geen vereiste is en de netwerkomstandigheden slecht zijn

Welk streamingprotocol is geschikt voor u?

Hoewel RTMP verreweg het populairste streamingprotocol is, vormen protocollen zoals SRT, HLS en DASH een uitdaging.

Wat hebben adaptieve HTTP-gebaseerde streamingprotocollen HLS en MPEG-DASH dat RTMP niet heeft?

Meerdere audiotracks voor één videotrack voor meertalige producties.
Opname van metadata en andere soorten ingesloten inhoud.
Digital Rights Management (DRM) ondersteuning.
Verzend meerdere versies van de stream met verschillende resoluties en bitsnelheden, zodat kijkers de kwaliteit kunnen selecteren die past bij hun netwerkomstandigheden of schermgrootte.

Schaalbaarheid is veel gemakkelijker en goedkoper voor HLS en MPEG-DASH dan voor RTMP. En RTMP vereist meestal dat IT-netwerkpoorten handmatig worden geopend om firewalls te doorkruisen.

Als latentie of slechte netwerkomstandigheden geen probleem zijn, verslaat HLS of MPEG-DASH SRT. Adaptieve, op HTTP gebaseerde streamingprotocollen leveren de best mogelijke videokwaliteit aan kijkers met verschillende netwerkomstandigheden en zijn eenvoudiger in te stellen dan SRT.

Als een lage latentie nodig is en u streamt via onvoorspelbare netwerken, dan is SRT het streamingprotocol bij uitstek. SRT brengt zijn eigen verbinding tot stand voor pakketherstel die veel efficiënter is dan TCP. Dat stelt SRT in staat om bijna realtime tweerichtingscommunicatie tussen een host en een externe gast te leveren. En u kunt de latentie afstemmen op de netwerkomstandigheden.

Maak het af!

CDN's zoals Akamai hebben al aangekondigd dat ze de ondersteuning voor RTMP beëindigen. Het is oud en duur om te implementeren. Nu nieuwe protocollen zoals SRT, HLS en MPEG-DASH aan populariteit winnen, is het slechts een kwestie van tijd voordat RTMP tot het verleden behoort. Daarom hebben we bij Epiphan Video ondersteuning voor SRT, HLS en MPEG-DASH toegevoegd aan onze Pearl-familie van alles-in-één videoproductiesystemen. Door ondersteuning voor deze moderne streamingprotocollen toe te voegen, weet je zeker dat Pearl-2 en Pearl Mini klaar zijn voor de toekomst van livestreaming. De Pearl-familie van encoders is een van de weinige apparaten in hun prijsklasse die gecertificeerd zijn om HLS en MPEG-DASH naar Akamai te streamen.