Základní hardwarový kodér pro živé vysílání

Porovnáváte řešení streamování v reálném čase? Zkoumáte rozdíly mezi streamovacím hardwarem a softwarem? Chcete porozumět základům nastavení kódování streamování? Čtěte dál! To vše a ještě více probereme v této příručce pro začátečníky k hardwarovým kodérům.

Co je hardwarový kodér?

Při streamování videa přes síť jsou nekomprimované soubory videa a zvuku příliš velké na to, aby je bylo možné odeslat v reálném čase. Řešením je nejprve komprimovat tyto soubory.

Hardware kodéru videa je specializované zařízení, které zachycuje, komprimuje (kóduje) a odesílá zvuková a obrazová data na místo určení. Hardwarový kodér pro streamování v reálném čase je konkrétně zařízení, které může poskytovat toky videa přes místní síť (LAN), rozlehlou síť (WAN) nebo internet.

Mezi cíle online streamování patří streamovací platformy, jako jsou YouTube Live, LinkedIn Live a Facebook Live, a streamovací služby, jako jsou Vimeo, Akamai a Wowza.

Příklady kodérů pro streamování v reálném čase zahrnují ORIVISION EH901, ES901 a EH404. kromě toho má mnoho hardwarových kodérů další funkce, jako je přepínání videa v reálném čase a místní nahrávání videa.

Orivision ZY-EH901 h.265 streaming kodér - H.265 1080P@60 HDMI Video kodér s LCD

Orivision ZY-ES901 H.265 1080P@60 SDI Video kodér s LCD

Orivision ZY-EH404 H.264 4 kanály 4K@30 H.264 HDMI Video kodér

Hardwarové kodéry vs. software pro živé vysílání

Software pro živé vysílání je aplikace, která běží na běžném počítači, jako je notebook nebo stolní počítač. Několik příkladů streamovacího softwaru zahrnuje vMix, Wirecast a OBS. Podobně jako hardwarové kodéry, software pro streamování v reálném čase komprimuje video a přenáší jej na místo určení.

Hlavní rozdíl je v tom, že hardwarové kodéry věnují veškerý svůj výpočetní výkon snímání, kódování a streamování. Naproti tomu software pro streamování počítače musí sdílet zdroje s ostatními procesy na počítači. Hardwarové kodéry byly od základu navrženy pro kódování a streamování, díky čemuž jsou spolehlivějším řešením streamování než srovnatelný software. To je důvod, proč profesionální vysílací společnosti spoléhají v kritických situacích na hardwarové kodéry.

Nastavení kódování: Klíčové pojmy, které je třeba znát

Kodeky

Kodeky jsou kompresní metody, které zmenšují mediální soubory. Různé kodeky poskytují různé typy komprese, aby vyhovovaly konkrétním případům použití. Ne všechny video kodeky jsou vhodné pro streamování v reálném čase.

Video kodeky, které se široce používají pro streamování médií, jsou Motion-JPEG (MJPEG), H.264/AVC a H.265/HEVC. H.264/AVC je dnes pravděpodobně nejpoužívanějším kodekem. H.265/HEVC je další generací kodeků po H.264/AVC. Slibuje stejnou kvalitu jako H.264 při zhruba polovičním datovém toku, čímž snižuje požadavky na šířku pásma pro upload.

Upozorňujeme, že zvuk je kódován odděleně od videa. Nejčastěji používaný zvukový kodek se nazývá AAC.

Rozlišení kódování

Rozlišení kódování je velikost snímku videa, vyjádřená v pixelech jako šířka x výška. Dvě běžná rozlišení jsou 1280 x 720 (tj. 720p) a 1920 x 1080 (tj. 1080p). Vyšší rozlišení streamování, jako je 4K, jsou méně populární, protože vyžadují robustní výpočetní výkon, šířku pásma pro nahrávání a podporu rozlišení 4K na straně sledování.

Snímková frekvence

Snímková frekvence je počet snímků zakódovaných za sekundu ve snímcích za sekundu (fps). Standardní snímkové frekvence zahrnují 24, 25, 30 a 60 fps, přičemž 30 fps je nejrozšířenějším nastavením pro online streamování.

Bitová rychlost

Bitová rychlost popisuje množství dat přenesených za jednotku času. Přenosová rychlost se obvykle měří v kilobitech za sekundu (Kbps) a méně často v megabitech za sekundu (Mbps). Čím vyšší je bitrate, tím vyšší je kvalita videa, ale také větší velikost souboru.

Nalezení správného nastavení datového toku vyžaduje rovnováhu. Příliš nízké nastavení datového toku může vést k tomu, že živý přenos vypadá nervózně a má nízkou kvalitu. Na druhou stranu příliš vysoké nastavení datového toku může způsobit, že se video diváka ukládá do vyrovnávací paměti kvůli velké velikosti souboru.

Protokoly streamovacích médií: co jsou a jak fungují

Streamingový protokol je metoda doručování multimédií do streamovacího cíle. Jde o soubor pravidel, která určují, jak se zakódované video rozdělí na menší části a doručí na místo určení včas a ve správném pořadí. Různé hardwarové kodéry podporují specifické streamovací protokoly. Některé streamovací protokoly navíc pracují pouze se specifickými kodeky, jiné kodeky nepodporují.

Jedním z nejčastěji používaných streamovacích protokolů je Real-Time Messaging Protocol (RTMP) a jeho zabezpečená varianta (RTMPS). RTMP(S) je výkonný a univerzálně podporovaný protokol. Funguje však pouze s kodekem H.264 a má určité zpoždění (3-30 sekund).

HTTP Live Streaming (HLS) je dalším běžně používaným protokolem, který podporují téměř všechny prohlížeče, operační systémy a dokonce i chytré televizory. HLS funguje pouze s kodeky H.264 a H.265.

Secure and Reliable Transport (SRT) je open source protokol pro streamování bez kodeků. Umožňuje robustní streamování s nízkou latencí i přes suboptimální sítě. Jeho schopnost poskytovat vysoce kvalitní obsah přes internet téměř v reálném čase poskytuje provozovatelům vysílání životaschopnou alternativu k drahé satelitní technologii. SRT není tak široce podporováno jako například RTMP, ale získává na popularitě a podpoře v oblasti hardwarového kódování.

Poradenství při výběru hardwarového kodéru

Cena modelu hardwarového kodéru se odvíjí od počtu a typu vstupních konektorů, podporovaných technologií streamování a kódování a především výkonu zpracování. Každý další vstupní zdroj a kódovací kanál klade další zátěž na CPU kodéru.

Doporučujeme vybrat hardwarový kodér na základě vašich požadavků na kódování a streamování.