Varför SRT, HLS och MPEG-DASH är framtiden för streaming

När företag och leverantörer av Content Delivery Network (CDN) förbereder sig för en framtid fylld av den utbredda användningen av livestreaming, har behovet av effektivare protokoll aldrig varit mer akut. Förbered dig för framtiden för livestreaming har anlänt – och den framtiden är SRT, HLS och MPEG DASH. Låt oss titta på var och en av dessa livestreamingprotokoll, deras fördelar och tillämpning. Och för att hjälpa dig välja den som är rätt för dig finns en snabb jämförelse i slutet av den här artikeln.

Secure Reliable Transport (SRT)

Secure Reliable Transport (SRT) är en stigande stjärna i streaming-gränsen. Den levererar högkvalitativ video och ljud med låg latens över det opålitliga offentliga Internet. Du kan faktiskt kontrollera mängden latens och eliminera problem som jitter på grund av paketförlust över dåliga nätverk. SRT gör det också enkelt att passera brandväggar utan att behöva någon hjälp från din IT-kille och det är ekonomiskt att distribuera över den befintliga nätverksinfrastrukturen. Dessutom erbjuder SRT säker streaming med upp till 256 bitars AES-kryptering.

SRT är ett streamingprotokoll med öppen källkod som vinner popularitet på grund av SRT Alliance, ett samarbete som involverar många industriledare och utvecklare med målet att främja SRT-adoption. Epiphan Video är en certifierad "SRT ready"-medlem i SRT Alliance tillsammans med YouTube, Akamai, Wowza och andra. Populära program som redan har integrerat SRT inkluderar OBS Studio, GStreamer och VLC.

SRT:s låga kostnad och förmåga att leverera högkvalitativt innehåll över Internet i nästan realtid, kallad "satellitersättningsteknik", ger sändningsföretag ett hållbart alternativ till dyr satellitteknik.

Fördelar

• Låg latens, högkvalitativ video och ljud levereras tillförlitligt över det befintliga, opålitliga internet.
• Förflytta enkelt brandväggar mellan SRT-källan (kodaren) och SRT-destinationen (avkodaren).
• Kontrollera latens för att justera för ändrade nätverksförhållanden.
• Säker livestreaming med upp till 256 bitars AES-kryptering.

Så fungerar SRT

En dedikerad kommunikationslänk för kontroll och paketåterställning upprättas mellan SRT-källan (kodaren) och SRT-destinationen (avkodaren). Destinationen kan vara en server, CDN eller annan SRT-enhet. SRT använder sin egen metod för återställning av paketförluster med UDP-paket över nätverket, som du kan ställa in för att anpassa till fluktuerande nätverksförhållanden. När nätverksförhållandena är dåliga kan mer paketbuffring läggas till för att förbättra videokvaliteten. När nätverksförhållandena förbättras kan mängden fördröjningar minskas för en livestream-upplevelse nästan i realtid.

Eventuella brandväggar mellan SRT-källenheten och destinationen måste passeras. SRT har tre lägen för att göra det:Rendezvous och Caller/Listener.

Rendezvous-läget är det enklaste och kräver vanligtvis ingen IT-inblandning för att passera brandväggar mellan SRT-källan och destinationen. Om du inte kan ta dig igenom brandväggen, bör uppringnings-/lyssnarlägena användas. En viss IT-inblandning behövs dock för att ställa in trafikvidarebefordran så att trafik som tas emot på målenhetens offentliga IP-adress och SRT-port vidarebefordras till enheten i det lokala nätverket.

SRT-applikation

SRT utmärker sig när den används för att skicka ett gäng fjärrbidragsflöden över oförutsägbara nätverk till en central destination för produktion och omfördelning, till exempel i en sändningsmodell med fjärrjournalister som rapporterar live på plats. Det är också bra för att ta in externa gäster för intervjuer med låg latens och tvåvägskonversationer. Närhelst högkvalitativ video och ljud över oförutsägbara nätverk behövs, överträffar SRT vida kvaliteten på alla Zoom-samtal, WebEx eller WebRTC-strömmar.

HTTP Live Streaming (HLS)

HTTP Live Streaming (HLS) är ett adaptivt, HTTP-baserat streamingprotokoll som skickar video- och ljudinnehåll över nätverket i små, TCP-baserade mediesegment som sätts ihop igen vid streamingdestinationen. Kostnaden för att distribuera HLS är låg eftersom den använder befintlig TCP-baserad nätverksteknik, vilket är attraktivt för CDN:er som vill ersätta gamla (och dyra) RTMP-mediaservrar. Men eftersom HLS använder TCP, gynnas Quality of Experience (QoE) framför låg latens och fördröjningstider kan vara höga (som i sekunder istället för millisekunder).

HLS utvecklades ursprungligen av Apple Inc. som ett protokoll för att strömma media till Apple-enheter. Apple har sedan dess utvecklat HLS (push), som är ett streamingprotokoll med öppen standard på bidragssidan som är tillgängligt för alla enheter. För närvarande stöder HLS video som är kodad med H.264- eller HEVC-kodekar.

En fördel med HLS är att den är designad för att anpassa sig till olika nätverksförhållanden. Olika versioner av strömmen skickas med olika upplösningar och bithastigheter. Tittarna kan välja vilken kvalitet på streamen de vill ha. HLS stöder också flera ljudspår, vilket innebär att din stream kan ha flera språkspår som användare kan välja mellan. Andra förmåner inkluderar stöd för textning, metadata, Digital Rights Management (DRM) och till och med inbäddade annonser (inom en inte alltför avlägsen framtid). Ramverket finns där.

Säker streaming över HTTPS stöds, liksom MD5-hash- och SHA-hash-algoritmer för autentisering av användarnamn och lösenord.

Fördelar

• Högkvalitetsvideo (upp till 4K) och ljud levereras tillförlitligt över nätverk av dålig kvalitet där låg latens inte är ett krav.
• Lätt att passera brandväggar.
• Anpassar sig till olika nätverksförhållanden och skickar flera videoströmmar med olika upplösningar och bithastigheter.
• Stöd för flera ljudspår för saker som strömmar på flera språk.
• Stöder metadata och andra förbättrade funktioner.
• Ekonomisk att distribuera och lätt att skala med traditionella nätverksservrar och teknik.
• Säker liveströmning med HTTPS och autentiseringsalgoritmer MD5-hashing och SHA.

Så fungerar HLS

Tillvägagångssättet är mycket som en filöverföring. Mediesegment strömmar över HTTP-port 80 (eller port 443 för HTTPS), som vanligtvis redan är öppen för nätverkstrafik. Som sådant kan innehållet enkelt passera brandväggar med liten eller ingen IT-inblandning.

HLS använder en MPEG2-TS-transportströmbehållare med en konfigurerbar varaktighet för mediasegment, samt en konfigurerbar spellistastorlek för att återmontera mediasegmenten på inmatningsservern. Fragmenterad MP4 stöds.

Eftersom HLS använder TCP-baserad teknik är nätverkspaketförlusten och återställningsmetoden intensiv. Det är en av anledningarna till den ökade latensen. Även om viss kontroll över storleken på mediesegmentet är tillgänglig, är möjligheten att minska latensen begränsad – särskilt om inmatningsservern kräver en specifik storlek på mediesegmentet.

HLS-applikation

HLS är fortfarande standarden för streaming till mobila enheter och surfplattor. Du kan också använda HLS för att streama till ett CDN som inte stöder RTMP när låg latens inte är ett krav. Det är viktigt att notera att RTMP redan fasas ut av fler och fler CDN:er. HLS är också väl lämpad för att säkert streama företagsutbildning och stadshus över privata lokala nätverk (LAN) när låg latens inte är ett krav och nätverksförhållandena är dåliga (förutsatt att nätverket stöder HLS).

MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)

MPEG-DASH är en öppen standard, adaptivt HTTP-baserat strömningsprotokoll som skickar video- och ljudinnehåll över nätverket i små, TCP-baserade mediesegment som sätts ihop igen vid strömningsdestinationen. International Standards Organization (ISO) och teamet på MPEG designade MPEG-DASH för att vara codec- och upplösnings-agnostiska, vilket innebär att MPEG-DASH kan strömma video (och ljud) i alla format (H.264, H.265, etc.) och stöder upplösningar upp till 4K. Annars fungerar MPEG-DASH ungefär som HLS.

Kostnaden för att distribuera MPEG-DASH är låg eftersom den använder befintlig TCP-baserad nätverksteknik, vilket är attraktivt för CDN. Men eftersom paket transporteras över TCP, gynnas Quality of Experience (QoE) framför låg latens och fördröjningstider kan vara höga.

MPEG-DASH är också designad för att anpassa sig till olika nätverksförhållanden. Olika versioner av strömmen skickas med olika upplösningar och bithastigheter. Tittarna kan välja vilken kvalitet på streamen de vill ha. Flera ljudspår stöds också, liksom förbättrade funktioner som textning, metadata och Digital Rights Management (DRM). Infrastrukturen finns för framtida utveckling, som inbäddade annonser.

Säker streaming över HTTPS stöds, liksom MD5-hash- och SHA-hash-algoritmer för autentisering av användarnamn och lösenord.

Fördelar

• Högkvalitetsvideo (upp till 4K) och ljud levereras tillförlitligt över nätverk av dålig kvalitet där låg latens inte är ett krav.
• Lätt att passera brandväggar.
• Anpassar sig till olika nätverksförhållanden och skickar flera videoströmmar med olika upplösningar och bithastigheter.
• Agnostik för video- och ljudcodec.
• Stöd för flera ljudspår för saker som strömmar på flera språk.
• Stöder metadata och andra förbättrade funktioner.
• Ekonomisk att distribuera och lätt att skala med traditionella nätverksservrar och teknik.
• Säker liveströmning med HTTPS och autentiseringsalgoritmer MD5-hashing och SHA.

Hur MPEG-DASH fungerar och applikationer

MPEG-DASH fungerar på samma sätt som HLS och skickar korta mediasegment över HTTP (port 80) eller HTTPS (port 443) för enkel genomgång av brandväggen. Den använder en MPEG2-TS-transportströmbehållare med en konfigurerbar varaktighet för mediasegment, samt en konfigurerbar spellistastorlek för att återmontera mediesegmenten på inmatningsservern. Fragmenterad MP4 stöds.

Den höga latensen för MPEG-DASH beror främst på nätverkspaketförlusten och återställningsmetoden som används för alla TCP-baserade nätverk. Och även om MPEG-DASH erbjuder viss kontroll över mediesegmentets storlek, är möjligheten att minska latensen begränsad – särskilt om inmatningsservern kräver en specifik storlek på mediesegmentet.

Använd MPEG-DASH för att streama till ett CDN som inte stöder RTMP när låg latens inte är ett krav. Det är viktigt att notera att RTMP redan fasas ut av fler och fler CDN:er. DASH är också väl lämpad för att säkert streama företagsutbildning och stadshus över privata LAN när låg latens inte är ett krav och nätverksförhållandena är dåliga.

Vilket streamingprotokoll är rätt för dig?

Medan RTMP är det överlägset mest populära streamingprotokollet, utmanar protokoll som SRT, HLS och DASH det.

Vad har adaptiva HTTP-baserade streamingprotokoll HLS och MPEG-DASH som RTMP inte har?

• Flera ljudspår för ett videospår för flerspråkiga produktioner.
• Inkludering av metadata och andra typer av inbäddat innehåll.
• Stöd för Digital Rights Management (DRM).
• Skicka flera versioner av strömmen med olika upplösningar och bithastigheter så att tittarna kan välja den kvalitet som passar deras nätverksförhållanden eller skärmstorlek.

Skalbarhet är mycket enklare och billigare för HLS och MPEG-DASH än för RTMP. Och RTMP kräver vanligtvis att IT-nätverksportar öppnas manuellt för att passera brandväggar.

Om latens eller dåliga nätverksförhållanden inte är ett problem slår HLS eller MPEG-DASH ut SRT. Adaptiva HTTP-baserade strömningsprotokoll ger bästa möjliga videokvalitet till tittare med olika nätverksförhållanden och är mer enkla att ställa in än SRT.

Om låg latens behövs och du streamar över oförutsägbara nätverk, är SRT det bästa strömningsprotokollet. SRT upprättar sin egen anslutning för paketåterställning som är mycket effektivare än TCP. Det gör det möjligt för SRT att leverera tvåvägskommunikation i nästan realtid mellan en värd och en fjärrgäst. Och du kan ställa in latensen för att justera efter nätverksförhållanden.

Avsluta det!

CDN:er som Akamai har redan meddelat att de avslutar stödet för RTMP. Det är gammalt och dyrt att installera. Med nya protokoll som SRT, HLS och MPEG-DASH som vinner popularitet är det bara en tidsfråga innan RTMP kommer att vara ett minne blott. Det är därför vi på Epiphan Video har lagt till stöd för SRT, HLS och MPEG-DASH till vår Pearl-familj av allt-i-ett-videoproduktionssystem. Genom att lägga till stöd för dessa moderna streamingprotokoll kan du vara säker på att Pearl-2 och Pearl Mini är redo för framtidens livestreaming. Pearl-familjen av kodare är bland de få enheter i sin prisklass som är certifierade för att streama HLS och MPEG-DASH till Akamai.