Потокове мовлення (стрімінг) - це доставка відео контенту в реальному часі або за запитом через Інтернет. Розглянемо теоретичні аспекти та практичні варіанти рішень для стрімінгу на базі обладнання AJA Video Systems. Що таке потокове мовлення або OTT?Потоковий або надплановий (OTT) вміст - це доставка відео в реальному часі або за запитом через Інтернет. На відміну від завантаження, коли глядач повинен повністю передати файл на комп`ютер або пристрій до початку відтворення, потокова передача дозволяє здійснювати передачу та відтворення мультимедіа одночасно. Коли починається процес потокової передачі, мультимедійні дані приймаються, і обмежений обсяг цих даних зберігається в тимчасовій пам`яті, яка називається буфером. Щойно буфер пам`яті заповнений, починається відтворення потоку. Коли мультимедійні дані відображаються, їх зазвичай відкидають, щоб звільнити місце в буфері для продовження передачі потоку. По суті, буфер діє як тимчасова затримка і допомагає забезпечити безперервне відтворення потоку в разі короткочасного переривання з`єднання.Переваги потокового мультимедіа1) Миттєве відтворення. Відтворення мультимедіа починається практично відразу після завантаження потоку, що значно скорочує час очікування. Сучасні сервери потокового мультимедіа також дають змогу глядачам переходити до будь-якого моменту потоку на вимогу, не завантажуючи весь файл.2) Пряма трансляція:Негайне відтворення дає змогу транслювати в прямому ефірі такі події, як спорт, концерти, релігійні служби, презентації, виступи та багато іншого. Хоча існує деяка номінальна затримка в процесі кодування, передачі та буферизації, відтворення відображається миттєво для глядача.3) Права на перегляд:Оскільки медіадані не повністю завантажені та збережені на пристрої відтворення, їх складніше копіювати та піратствувати. Видавець потоку має повний контроль над тим, коли і де доступний медіа-контент.4) Вимоги до сховища:Оскільки одночасно зберігається лише невелика частина файлу потокового мультимедіа, обсяг необхідної фізичної пам`яті значно скорочується. Це ідеально підходить для мобільних пристроїв, таких як смартфони чи планшети з обмеженою пам`яттю.5) Адаптивна якість: Залежно від швидкості з`єднання між медіа-сервером і пристроєм відтворення, якість медіа-потоку може бути збільшена або зменшена для забезпечення плавного відтворення. Повільніші з`єднання можуть, як і раніше, отримувати доступ до контенту, хоча і з нижчою якістю. Якщо швидкість з`єднання є змінною, ця якість може адаптуватися динамічно.6) Відео за запитом (VOD)Поряд із потоковим файлом, залежно від медіа-сервера і конфігурації CDN, також можна забезпечити завантаження відеофайлу для використання на вимогу або в автономному режимі. Відео підключенняПри розробці системи доставки потокового відео необхідно враховувати, який тип і скільки камер використовуватиметься, і як цей відеосигнал буде підключений до медіа-сервера, що доставляє потік. Останнім часом популярність потокового мовлення з мобільних пристроїв зросла, але для досягнення професійної якості та гнучкості виробництва краще використовувати спеціальні системи камер. Камери більш високої якості пропонують виходи HDMI або SDI, які можна підключати до медіа-сервера через такі апаратні пристрої, як AJA U-TAP з USB 3.0, Io 4K Plus з інтерфейсами Thunderbolt або через прямі під`єднувані карти PCIe, такі як AJA KONA. Існують також автономні пристрої, такі як AJA HELO, які кодуватимуть та транслюватимуть H.264 з відеосигналу HDMI або SDI з одночасним записом на загальний мережевий ресурс або знімний носій.Мережа розповсюдження контентуДля розподілу відеопотоку з медіа-сервера потрібна мережа доставки контенту (CDN). По суті, CDN - це мережа серверів (зазвичай званих хмарою, з прикладами, такими як Akamai, Facebook Live, Twitch, YouTube Live і Ustream), розташованих по всьому світу, які доставляють контент через Інтернет. Маючи кілька точок доступу, CDN може підключати глядачів до сервера, найближчого до їхнього фактичного розташування, щоб зменшити затримку. CDN, розроблений спеціально для потокової передачі в реальному часі, ще більше знижує затримку та забезпечує масштабованість, розподіляючи потреби по сотням чи тисячам серверів.Потокові протоколи Залежно від вибраного CDN, вони підтримуватимуть кілька протоколів потокового відео для поширення медіа-контенту. Протокол потокового відео - це загальноприйнятий метод розбиття даних відеофайла на шматки, передачі та повторного складання для відтворення. Хоча протоколи потокового відео часто плутають, вони не залежать від кодеків стиснення та форматів файлів. Вони не мають жодного відношення до того, як стискаються дані або до якого контейнера вони відносяться, швидше вони є методом передачі даних. Найчастіше використовуються наступні:RTMP: протокол обміну повідомленнями в реальному часі (Flash)RTSP: протокол потокової передачі у реальному часі (Android, Blackberry, QuickTime)HLS: HTTP Live Streaming (Android, Apple, QuickTime и HTML5)Unicast: протокол двоточкового (point to point) з`єднанняMulticast: протокол багатоточкового (point to many) з`єднання Багатокамерне перемикання Для збільшення виробничої цінності потокового мовлення стало поширеним варіантом проєктування комутованої багатокамерної системи. Перемикання між кількома кутами камери SDI або HDMI і джерелами контенту має великі переваги порівняно з однією камерою або потоком мобільного пристрою. Можливість перемикання між кількома джерелами забезпечує більш динамічний візуальний досвід, а за допомогою додатків для мікшування відео, таких як vMix або Telestream® Wirecast, легко додавати графіку та ефекти. Підключення декількох джерел SDI і HDMI легко доступне через відеоінтерфейс Thunderbolt 3, такий як AJA Io 4K Plus, або через прямі під`єднувані карти PCIe з лінійкою продуктів AJA KONA. Разом, програмне забезпечення для відео комутації та обладнання з кількома входами діють як виробничий відео-мікшер.Запис та архівуванняХоча потокова передача є основною функцією системи доставки потокового відео, часто також потрібен одночасний запис потоку для архівування. Записані файли доступні для архівації або публікації у вигляді завантажуваних файлів для відтворення на вимогу або в автономному режимі. Незважаючи на те, що потоковий файл може бути стиснутий з низькою швидкістю передачі даних, щоб врахувати обмеження смуги пропускання, записаний файл часто зберігається з максимально можливою якістю для архівування. Можливість запису може бути вбудована в медіа-сервер, або для портативних додатків застосовується автономний пристрій, такий як AJA HELO, що може забезпечити потокову передачу і запис H.264 (MPEG-4 / AVC) з незалежними налаштуваннями якості як на внутрішнє знімне сховище, так і на зовнішнє мережеве сховище.Рішення для потокового мовлення від AJA Чи то потокове мовлення для Broadcast OTT, чи то прямі трансляції, чи то спортивні змагання, концерти, трансляції з церкви, відеоконференції або корпоративні заходи, AJA розробляє інструменти, які дають змогу легко захоплювати й транслювати відео в прямому ефірі для аудиторії на місці та в усьому світі. 1) HELO: автономний пристрій потокової передачі/запису H.264За допомогою AJA HELO можна транслювати, записувати та передавати високоякісне відео одним натисканням кнопки. Комбінуючи 3G-SDI та HDMI I/O, інтуїтивно зрозумілий пристрій дозволяє здійснювати потокову передачу в мережу доставки контенту (CDN) та одночасно кодувати або записувати H.264 на SD, SDHC або SDXC-карти, USB-накопичувач або мережеве сховище для архівування та редагування або легкої передачі клієнтам. Кодування H.264 / MPEG-4 забезпечує ефективність використання смуги пропускання, а веб-інтерфейс спрощує налаштування. В останній версії вбудованого ПЗ передбачено підтримку HLS для потокової передачі на ряд пристроїв, під`єднаних до iOS, у спільній мережі Wi-Fi, що ідеально підходить для додавання візуального контенту на заході або розширення зони дії на великому об`єкті для більш захопливого досвіду.2) U-TAP: під`єднуваний до USB 3.0 потік і захоплення SDI та HDMIПристрої AJA U-TAP HDMI та U-TAP SDI підключаються безпосередньо до комп`ютерів Mac, Windows або Linux через USB 3.0 без використання драйверів. Професіонали потокового мовлення просто підключаються до комп`ютера, подають вихідний сигнал HDMI або SDI з камери на комп`ютер і здійснюють потокову передачу за допомогою популярних додатків. Пристрої, досить маленькі, щоб їх можна було заховати в кишені, ідеально підходять для віддаленого виробництва і підтримують широкий спектр застосувань: від потокової передачі до відеоконференцій і багато іншого. U-TAP HDMIUSB 3.0 із підтримкою захоплення HDMI U-TAP SDIUSB 3.0 із підтримкою захоплення SDI3) Io: під`єднуваний до Thunderbolt SDI і HDMI потік і захопленняУ поєднанні з Wirecast, vMix та іншими подібними потоковими додатками, портативний AJA Thunderbolt 3 Io 4K Plus з двонаправленими портами 12G-SDI та HDMI 2.0 та Io 4K Thunderbolt 2 з портами 3G -SDI та HDMI аудіо/відео, пропонують потужні налаштування потокової передачі для ряду додатків з підтримкою аж до 4K/UltraHD для потокової передачі зображень найвищого рівня. Їх кілька варіантів введення ідеально підходять для перемикання між джерелами для отримання високоякісних результатів потокової передачі. IO 4KThunderbolt 2 під`єднуване 3G-SDI і HDMI захоплення Io 4K - це апаратне забезпечення захоплення та виведення для Thunderbolt 2, що пропонує повний набір професійних відео- та аудіо-підключень з підтримкою новітніх пристроїв 4K та UltraHD та робочих процесів з високою частотою кадрів. Потужність Thunderbolt 2 дозволяє Io 4K обробляти широкий спектр форматів від SD до HD, UltraHD та 4K по всіх 3G-SDI та HDMI та підтримує частоту кадрів 4K до 60p, а також підтримку HDR 10 та HLG по HDMI для нових HDR робочих процесів. Io 4K PlusThunderbolt 3 під`єднуване 12G-SDI і HDMI 2.0 захопленняIo 4K Plus - це передове обладнання для захоплення та виведення даних, доступне через Thunderbolt 3, що пропонує повний набір професійних відео- та аудіо-підключень із підтримкою новітніх пристроїв 4K/UltraHD, високою частотою кадрів (HFR), високим динамічним діапазоном (HDR) та глибокі робочі процеси кольору. Потужність Thunderbolt 3 дозволяє Io 4K Plus обробляти широкий спектр форматів від SD до HD, UltraHD та Full 4K з частотою кадрів до 60p як для 12G-SDI, так і для HDMI 2.0 з одного кабелю, а також підтримкою HDR 10 та HLG через HDMI для нових робочих процесів HDR4) KONA: потокова передача та захоплення SDI та HDMI за протоколом PCIeСімейство карт введення-виведення та захоплення KONA забезпечує повний діапазон підключення від SD до 8K. Карти KONA мають кілька входів від HDMI до 12G-SDI, і з відповідною робочою станцією можна використовувати дві або більше карти KONA для подальшого збільшення кількості відеоджерел. Поєднання карт KONA з програмними додатками для комутації, такими як Wirecast, vMix та іншими подібними програмами для потокової передачі, забезпечує повну функціональність виробничого відеомікшера для потокової передачі з кількох джерел. KONA HDMIКарта захоплення HDMI PCIe для багатоканального HD або одноканального UltraHDKONA HDMI - багатоканальна плата захоплення HDMI PCIe 2.0 з усією якістю і гнучкістю, які ви очікуєте від AJA.Ця потужна карта, розроблена для задоволення потреб різних робочих процесів, таких як ігри, потокова передача, VJ-передача, перемикання подій у прямому ефірі, відеоблог, VR, пост і широкомовлення, має підтримку двоканального захоплення до 4K / UltraHD 60p або чотириканального захоплення до 2K/HD 60p.KONA HDMI також підтримується як AJA SDK, так і Video for Linux®, що робить його ідеальним вибором для розробників рішень багатоканального вводу-виводу HDMI, комутації, моніторингу та зв`язку. КОNА 5Карта захоплення 12G-SDI PCIe для 8K / UltraHD2 / 4K / UltraHD / 2K / HDKONA 5 - це потужна карта вводу-виводу PCIe 3.0 з 12G-SDI та функціями для обробки всього, від SD до UltraHD2, від 2K до 8K з повними 10-бітними 4: 2: 2 та 4: 4: 4 вибірками для високої чіткості зображення та 12 -бітної підтримки *. Двонаправлені порти 12G-SDI ідеально підходять для перемикання між кількома джерелами потокової трансляції. Для робочих процесів HDR KONA 5 підтримує HDR 10 і HLG* для насиченої доставки кольорів по HDMI.* залежить від додатка КОNА 4Карта захоплення PCIe HFR 50/60p 3G-SDI для 4K / UltraHD / 2K / HDKONA 4 - це потужна карта вводу-виводу PCIe 2.0 з функціями для обробки всього, від SD до HD, 2K і 4K, з повною 10-бітною дискретизацією 4: 2: 2 і 4: 4: 4 для високої чіткості зображення та 12-бітної підтримки * . Двонаправлені порти 3G-SDI ідеально підходять для перемикання між кількома джерелами HD для потокової передачі в реальному часі або комбінації можуть використовуватися для потоку 4K / UltraHD. Для робочих процесів HDR KONA 4 підтримує HDR 10 і HLG * для насиченої передачі кольорів по HDMI.* залежить від від додатка.5) СТРІМІНГ та РОЗРОБКА: Corvid HEVC Corvid HEVCCorvid HEVC - це карта PCIe 2.0, що забезпечує кодування HEVC у реальному часі з низькою затримкою за роздільної здатності 4K, 1080p HD і нижчих роздільних здатностей. Партнери з розробки можуть використовувати потужний SDK AJA для інтеграції Corvid HEVC безпосередньо у свої додатки для Windows і Linux, використовуючи гнучкий API для різних варіантів використання, включаючи потокову передачу до 4K 60p.