20марта

Решения для потоковой доставки контента AJA

Потоковое вещание (стриминг) - это доставка видео контента в реальном времени или по запросу через Интернет. Рассмотрим теоретические аспекты и практические варианты решений для стриминга на базе оборудования AJA Video Systems.

 

Что такое потоковое вещание или OTT?
Потоковое или сверхплановое (OTT) содержимое - это доставка видео в реальном времени или по запросу через Интернет. В отличие от загрузки, когда зритель должен полностью передать файл на компьютер или устройство до начала воспроизведения, потоковая передача позволяет осуществлять передачу и воспроизведение мультимедиа одновременно. Когда начинается процесс потоковой передачи, мультимедийные данные принимаются, и ограниченный объем этих данных сохраняется во временной памяти, называемой буфером. Как только буфер памяти заполнен, начинается воспроизведение потока. Когда мультимедийные данные отображаются, их обычно отбрасывают, чтобы освободить место в буфере для продолжения передачи потока. По сути, буфер действует как временная задержка и помогает обеспечить непрерывное воспроизведение потока в случае кратковременного прерывания соединения.

Преимущества потокового мультимедиа

1) Мгновенное воспроизведение.
Воспроизведение мультимедиа начинается практически сразу после загрузки потока, что значительно сокращает время ожидания. Современные серверы потокового мультимедиа также позволяют зрителям переходить к любому моменту потока по требованию, не загружая весь файл.
2) Прямая трансляция:
Немедленное воспроизведение позволяет транслировать в прямом эфире такие события, как спорт, концерты, религиозные службы, презентации, выступления и многое другое. Хотя существует некоторая номинальная задержка в процессе кодирования, передачи и буферизации, воспроизведение отображается мгновенно для зрителя.
3) Права на просмотр:
Поскольку медиаданные не полностью загружены и сохранены на устройстве воспроизведения, их сложнее копировать и пиратствовать. Издатель потока имеет полный контроль над тем, когда и где доступен медиа-контент.
4) Требования к хранилищу:
Поскольку одновременно хранится только небольшая часть файла потокового мультимедиа, объем требуемой физической памяти значительно сокращается. Это идеально подходит для мобильных устройств, таких как смартфоны или планшеты с ограниченной памятью.
5) Адаптивное качество:
В зависимости от скорости соединения между медиа-сервером и устройством воспроизведения, качество медиа-потока может быть увеличено или уменьшено для обеспечения плавного воспроизведения. Более медленные соединения могут по-прежнему получать доступ к контенту, хотя и с более низким качеством. Если скорость соединения является переменной, это качество может адаптироваться динамически.
6) Видео по запросу (VOD).
Наряду с потоковым файлом, в зависимости от медиа-сервера и конфигурации CDN, также можно обеспечить загрузку видеофайла для использования по требованию или в автономном режиме.

 

 

Видео подключение
 
При разработке системы доставки потокового видео необходимо учитывать, какой тип и сколько камер будет использоваться, и как этот видеосигнал будет подключен к медиа-серверу, доставляющему поток. В последнее время популярность потокового вещания с мобильных устройств возросла, но для достижения профессионального качества и гибкости производства предпочтительнее использовать специальные системы камер. Камеры более высокого качества предлагают выходы HDMI или SDI, которые можно подключать к медиа-серверу через такие аппаратные устройства, как AJA U-TAP с USB 3.0, Io 4K Plus с интерфейсами Thunderbolt или через прямые подключаемые карты PCIe, такие как AJA KONA. Существуют также автономные устройства, такие как AJA HELO, которые будут кодировать и транслировать H.264 из видеосигнала HDMI или SDI с одновременной записью на общий сетевой ресурс или съемный носитель.

Сеть распространения контента

Для распределения видеопотока с медиа-сервера требуется сеть доставки контента (CDN). По сути, CDN - это сеть серверов (обычно называемых облаком, с примерами, такими как Akamai, Facebook Live, Twitch, YouTube Live и Ustream), расположенных по всему миру, которые доставляют контент через Интернет. Имея несколько точек доступа, CDN может подключать зрителей к серверу, ближайшему к их фактическому расположению, чтобы уменьшить задержку. CDN, разработанный специально для потоковой передачи в реальном времени, еще больше снижает задержку и обеспечивает масштабируемость, распределяя потребности по сотням или тысячам серверов.

Потоковые протоколы
 
В зависимости от выбранного CDN они будут поддерживать несколько протоколов потокового видео для распространения медиа-контента. Протокол потокового видео - это общепринятый метод разбиения данных видеофайла на куски, передачи и повторной сборки для воспроизведения. Хотя протоколы потокового видео часто путают, они не зависят от кодеков сжатия и форматов файлов. Они не имеют никакого отношения к тому, как сжимаются данные или к какому контейнеру они относятся, скорее, они представляют собой метод передачи данных. Чаще всего используются следующие:

RTMP: протокол обмена сообщениями в реальном времени (Flash)
RTSP: протокол потоковой передачи в реальном времени (Android, Blackberry, QuickTime)
HLS: HTTP Live Streaming (Android, Apple, QuickTime и HTML5)
Unicast: протокол двухточечного(point to point) соединения
Multicast: протокол многоточечного(point to many) соединения

 


 Многокамерное переключение
 
Для увеличения производственной ценности потокового вещания стало распространенным вариантом проектирование коммутируемой многокамерной системы. Переключение между несколькими углами камеры SDI или HDMI и источниками контента имеет большие преимущества по сравнению с одной камерой или потоком мобильного устройства. Возможность переключения между несколькими источниками обеспечивает более динамичный визуальный опыт, а с помощью приложений для микширования видео, таких как vMix или Telestream® Wirecast, легко добавлять графику и эффекты. Подключение нескольких источников SDI и HDMI легко доступно через видеоинтерфейс Thunderbolt 3, такой как AJA Io 4K Plus, или через прямые подключаемые карты PCIe с линейкой продуктов AJA KONA. Вместе, программное обеспечение для видео коммутации и оборудование с несколькими входами действуют как производственный видео-микшер.

Запись и архивирование

Хотя потоковая передача является основной функцией системы доставки потокового видео, часто также требуется одновременная запись потока для архивирования. Записанные файлы доступны для архивации или публикации в виде загружаемых файлов для воспроизведения по требованию или в автономном режиме. Несмотря на то, что потоковый файл может быть сжат с низкой скоростью передачи данных, чтобы учесть ограничения полосы пропускания, записанный файл часто сохраняется с максимально возможным качеством для архивирования. Возможность записи может быть встроена в медиа-сервер, или для портативных приложений применяется автономное устройство, такое как AJA HELO, которое может обеспечить потоковую передачу и запись H.264 (MPEG-4 / AVC) с независимыми настройками качества как на внутреннее съемное хранилище, так и на внешнее сетевое хранилище.

Решения для потокового вещания от AJA 

Будь то потоковое вещание для Broadcast OTT, прямые трансляции, спортивные состязания, концерты, трансляции из церкви, видеоконференции или корпоративные мероприятия, AJA разрабатывает инструменты, которые позволяют легко захватывать и транслировать видео в прямом эфире для аудитории на месте и по всему миру.

 

1) HELO: автономное устройство потоковой передачи / записи H.264

С помощью AJA HELO можно транслировать, записывать и передавать высококачественное видео одним нажатием кнопки. Комбинируя 3G-SDI и HDMI I / O, интуитивно понятное устройство позволяет осуществлять потоковую передачу в сеть доставки контента (CDN) и одновременно кодировать или записывать H.264 на SD, SDHC или SDXC-карты, USB-накопитель или сетевое хранилище для архивирования и редактирования, или легкой передачи клиентам. Кодирование H.264 / MPEG-4 обеспечивает эффективность использования полосы пропускания, а веб-интерфейс упрощает настройку. В последней версии встроенного ПО предусмотрена поддержка HLS для потоковой передачи на ряд устройств, подключенных к iOS, в общей сети Wi-Fi, что идеально подходит для добавления визуального контента на мероприятии или расширения зоны действия на большом объекте для более захватывающего опыта.


2) U-TAP: подключаемый к USB 3.0 поток и захват SDI и HDMI

Устройства AJA U-TAP HDMI и U-TAP SDI подключаются напрямую к компьютерам Mac, Windows или Linux через USB 3.0 без использования драйверов. Профессионалы потокового вещания просто подключаются к компьютеру, подают выходной сигнал HDMI или SDI с камеры на компьютер и осуществляют потоковую передачу с помощью популярных приложений. Устройства, достаточно маленькие, чтобы их можно было спрятать в кармане, идеально подходят для удаленного производства и поддерживают широкий спектр применений: от потоковой передачи до видеоконференций и многого другого.

 
U-TAP HDMI
USB 3.0 с поддержкой захвата HDMI

 
U-TAP SDI
USB 3.0 с поддержкой захвата SDI

3) Io: подключаемый к Thunderbolt SDI и HDMI поток и захват

В сочетании с Wirecast, vMix и другими подобными потоковыми приложениями, портативный AJA Thunderbolt 3 Io 4K Plus с двунаправленными портами 12G-SDI и HDMI 2.0 и Io 4K Thunderbolt 2 с портами 3G-SDI и HDMI аудио / видео, предлагают мощные настройки потоковой передачи для ряда приложений с поддержкой вплоть до 4K / UltraHD для потоковой передачи изображений самого высокого уровня. Их несколько вариантов ввода идеально подходят для переключения между различными источниками для получения высококачественных результатов потоковой передачи.
 

IO 4K
Thunderbolt 2 подключаемый 3G-SDI и HDMI захват

Io 4K - это аппаратное обеспечение захвата и вывода для Thunderbolt 2, предлагающее полный набор профессиональных видео- и аудио-подключений с поддержкой новейших устройств 4K и UltraHD и рабочих процессов с высокой частотой кадров. Мощь Thunderbolt 2 позволяет Io 4K обрабатывать широкий спектр форматов от SD до HD, UltraHD и 4K по всем 3G-SDI и HDMI и поддерживает частоту кадров 4K до 60p, а также поддержку HDR 10 и HLG по HDMI для новых HDR рабочих процессов.
 

Io 4K Plus
Thunderbolt 3 подключаемый 12G-SDI и HDMI 2.0 захват

Io 4K Plus - это передовое оборудование для захвата и вывода данных, доступное через Thunderbolt 3, которое предлагает полный набор профессиональных видео- и аудио-подключений с поддержкой новейших устройств 4K / UltraHD, высокой частотой кадров (HFR), высоким динамическим диапазоном (HDR) и глубокие рабочие процессы цвета. Мощь Thunderbolt 3 позволяет Io 4K Plus обрабатывать широкий спектр форматов от SD до HD, UltraHD и Full 4K с частотой кадров до 60p как для 12G-SDI, так и для HDMI 2.0 с одного кабеля, а также поддержкой HDR 10 и HLG через HDMI для новых рабочих процессов HDR.

4) KONA: потоковая передача и захват SDI и HDMI по протоколу PCIe

Семейство карт ввода-вывода и захвата KONA обеспечивает полный диапазон подключения от SD до 8K. Карты KONA имеют несколько входов от HDMI до 12G-SDI, и с соответствующей рабочей станцией можно использовать две или более карты KONA для дальнейшего увеличения количества видеоисточников. Сопряжение карт KONA с программными приложениями для коммутации, такими как Wirecast, vMix и другими подобными приложениями для потоковой передачи, обеспечивает полную функциональность производственного видеомикшера для потоковой передачи из нескольких источников.
 

KONA HDMI
Карта захвата HDMI PCIe для многоканального HD или одноканального UltraHD

KONA HDMI - многоканальная плата захвата HDMI PCIe 2.0 со всем качеством и гибкостью, которые вы ожидаете от AJA.

Эта мощная карта, разработанная для удовлетворения потребностей различных рабочих процессов, таких как игры, потоковая передача, VJ-передача, переключение событий в прямом эфире, видеоблог, VR, пост и широковещание, обладает поддержкой двухканального захвата до 4K / UltraHD 60p или четырехканального захвата до 2K / HD 60p.

KONA HDMI также поддерживается как AJA SDK, так и Video for Linux®, что делает его идеальным выбором для разработчиков решений многоканального ввода-вывода HDMI, коммутации, мониторинга и связи.
 

КОNА 5
Карта захвата 12G-SDI PCIe для 8K / UltraHD2 / 4K / UltraHD / 2K / HD

KONA 5 - это мощная карта ввода-вывода PCIe 3.0 с 12G-SDI и функциями для обработки всего, от SD до UltraHD2, от 2K до 8K с полными 10-битными 4: 2: 2 и 4: 4: 4 выборками для высокой четкости изображения и 12-битной поддержки *. Двунаправленные порты 12G-SDI идеально подходят для переключения между несколькими источниками для потоковой трансляции. Для рабочих процессов HDR KONA 5 поддерживает HDR 10 и HLG * для насыщенной доставки цветов по HDMI.
* зависит от приложения

 
КОNА 4
Карта захвата PCIe HFR 50 / 60p 3G-SDI для 4K / UltraHD / 2K / HD

KONA 4 - это мощная карта ввода-вывода PCIe 2.0 с функциями для обработки всего, от SD до HD, 2K и 4K, с полной 10-битной дискретизацией 4: 2: 2 и 4: 4: 4 для высокой четкость изображения и 12-битной поддержкой *. Двунаправленные порты 3G-SDI идеально подходят для переключения между несколькими источниками HD для потоковой передачи в реальном времени или в комбинации могут использоваться для потока 4K / UltraHD. Для рабочих процессов HDR KONA 4 поддерживает HDR 10 и HLG * для насыщенной передачи цветов по HDMI.
* зависит от приложения.


5) СТРИМИНГ и РАЗРАБОТКА: Corvid HEVC


 
Corvid HEVC
Corvid HEVC - это карта PCIe 2.0, обеспечивающая кодирование HEVC в реальном времени с низкой задержкой при 4K, 1080p HD и более низких разрешениях. Партнеры по разработке могут использовать мощный SDK AJA для интеграции Corvid HEVC непосредственно в свои приложения для Windows и Linux, используя гибкий API для различных вариантов использования, включая потоковую передачу до 4K 60p.

 

Статьи

Полезна ли Вам статья?

4.7/5 оценка (3 голосов)
20.03.20