Руководство по аппаратному кодированию потокового вещания в реальном времени

Сравниваете решения для потоковой передачи в реальном времени? Исследуете различия между потоковым оборудованием и программным обеспечением? Хотите понять основы настройки потокового кодирования? Читайте дальше! Обо всем этом и многом другом мы расскажем в руководстве для начинающих по аппаратным кодировщикам.

Что такое аппаратный кодер?

При потоковой передаче видео по сети несжатые видео- и аудиофайлы слишком велики для отправки в режиме реального времени. Решение состоит в том, чтобы сначала сжать эти файлы.

Аппаратное обеспечение видеокодера — это специализированное устройство, которое захватывает, сжимает (кодирует) и отправляет аудио- и видеоданные по назначению. В частности, аппаратный кодер потоковой передачи в реальном времени — это устройство, которое может доставлять видеопотоки через локальную сеть (LAN), глобальную сеть (WAN) или Интернет.

Направления онлайн-трансляции включают платформы потоковой передачи, такие как YouTube Live, LinkedIn Live и Facebook Live, а также службы потоковой передачи, такие как Vimeo, Akamai и Wowza.

Примеры кодеров потоковой передачи в реальном времени включают EH901, ES901 и EH404 компании ORIVISION. кроме того, многие аппаратные кодеры имеют другие функции, такие как переключение видео в реальном времени и локальная запись видео.

Оривидение ZY-EH901 Потоковый кодер h.265 — видеокодер H.265 1080P@60 HDMI с ЖК-дисплеем

Orivision ZY-ES901 H.265 1080P@60 SDI с ЖК-дисплеем Видеокодер

Orivision ZY-EH404 H.264 4 канала 4K@30 HDMI видеокодер H.264

Аппаратные кодеры и программное обеспечение для потокового вещания

Программное обеспечение для потоковой передачи в реальном времени — это приложение, которое работает на обычном готовом компьютере, например ноутбуке или настольном компьютере. Несколько примеров программного обеспечения для потоковой передачи включают vMix, Wirecast и OBS. Подобно аппаратным кодерам, программное обеспечение для потоковой передачи в реальном времени сжимает видео и передает его по назначению.

Основное отличие состоит в том, что аппаратные кодировщики направляют всю свою вычислительную мощность на захват, кодирование и потоковую передачу. Напротив, компьютерное программное обеспечение для потоковой передачи должно использовать ресурсы совместно с другими процессами на компьютере. Аппаратные кодеры изначально разрабатывались для кодирования и потоковой передачи, что делает их более надежным решением для потоковой передачи, чем сопоставимое программное обеспечение. Вот почему профессиональные вещатели полагаются на аппаратные кодеры в критических ситуациях.

Настройка кодирования: ключевые термины, которые следует знать

Кодеки

Кодеки — это методы сжатия, которые уменьшают размер медиафайлов. Различные кодеки обеспечивают разные типы сжатия в зависимости от конкретных случаев использования. Не все видеокодеки подходят для потоковой передачи в реальном времени.

Видеокодеки, которые широко используются для потоковой передачи мультимедиа, — это Motion-JPEG (MJPEG), H.264/AVC и H.265/HEVC. H.264/AVC, возможно, является наиболее часто используемым сегодня кодеком. H.265/HEVC — это следующее поколение кодеков после H.264/AVC. Он обещает то же качество, что и H.264, при примерно вдвое меньшей скорости передачи данных, что снижает требования к пропускной способности для загрузки.

Обратите внимание, что звук кодируется отдельно от видео. Наиболее часто используемый аудиокодек называется AAC.

Разрешение кодирования

Разрешение кодирования — это размер видеокадра, выраженный в пикселях как ширина x высота. Два распространенных разрешения: 1280 x 720 (т. е. 720p) и 1920 x 1080 (т. е. 1080p). Более высокие разрешения потоковой передачи, такие как 4K, менее популярны, поскольку они требуют высокой вычислительной мощности, пропускной способности загрузки и поддержки разрешения 4K на стороне просмотра.

Частота кадров

Частота кадров — это количество изображений, кодируемых в секунду в кадрах в секунду (fps). Стандартная частота кадров включает 24, 25, 30 и 60 кадров в секунду, при этом 30 кадров в секунду является наиболее широко используемой настройкой для онлайн-трансляции.

Битрейт

Битрейт описывает объем данных, передаваемых в единицу времени. Битрейт обычно измеряется в килобитах в секунду (Кбит/с), реже в мегабитах в секунду (Мбит/с). Чем выше битрейт, тем выше качество видео, но и больше размер файла.

Для поиска правильной настройки битрейта требуется баланс. Слишком низкий битрейт может привести к тому, что прямая трансляция будет выглядеть трясущейся и иметь низкое качество. С другой стороны, слишком высокий битрейт может привести к буферизации видео зрителя из-за большого размера файла.

Протоколы потокового мультимедиа: что это такое и как они работают

Протокол потоковой передачи — это метод доставки мультимедиа в пункт назначения потоковой передачи. Это набор правил, определяющих, как закодированное видео разбивается на более мелкие части и доставляется к месту назначения вовремя и в правильном порядке. Различные аппаратные кодеры поддерживают определенные протоколы потоковой передачи. Кроме того, некоторые протоколы потоковой передачи работают только с определенными кодеками, а другие не поддерживают кодеки.

Одним из наиболее часто используемых протоколов потоковой передачи является протокол обмена сообщениями в реальном времени (RTMP) и его безопасный вариант (RTMPS). RTMP(S) — мощный и универсально поддерживаемый протокол. Однако он работает только с кодеком H.264 и имеет определенную задержку (3-30 секунд).

HTTP Live Streaming (HLS) — еще один широко используемый протокол, который поддерживается практически всеми браузерами, операционными системами и даже телевизорами Smart TV. HLS работает только с кодеками H.264 и H.265.

Secure and Reliable Transport (SRT) — это протокол потоковой передачи с открытым исходным кодом, не зависящий от кодека. Он обеспечивает надежную потоковую передачу с малой задержкой даже в неоптимальных сетях. Его способность доставлять высококачественный контент через Интернет в режиме, близком к реальному времени, предоставляет вещателям жизнеспособную альтернативу дорогим спутниковым технологиям. Например, SRT не так широко поддерживается, как RTMP, но он набирает популярность и поддержку в области аппаратного кодирования.

Советы по выбору аппаратного кодировщика

Цена модели аппаратного кодера зависит от количества и типа входных разъемов, поддерживаемых технологий потоковой передачи и кодирования и, что наиболее важно, вычислительной мощности. Каждый дополнительный источник входного сигнала и канал кодирования создают дополнительную нагрузку на ЦП кодера.

Мы рекомендуем выбирать аппаратный кодер в зависимости от ваших требований к кодированию и потоковой передаче.