Transmisja obrazu w czasie rzeczywistym

Streaming wideo to technologia przesyłania multimediów, dzięki której odtwarzanie pliku wideo następuje w chwili, w której jest on wysyłany. W praktyce przesyłanie strumieniowe pozwala na odtwarzanie pliku bez jego pobierania na komputer odbiorcy - pliki wideo nie są zapisywane na dysku.

 

Ze streamingiem wideo mamy do czynienia zarówno w przypadku transmisji obrazu w czasie rzeczywistym, jak i odtwarzania filmów w internecie w taki sposób, jak w serwisie YouTube - do zobaczenia filmu nie jest konieczne ściągnięcie go do swojego komputera. Czyli to, co określamy pojęciem wideo w internecie, w praktyce dotyczy streamingu wideo, rozumianego jako:

 

  • transmisja obrazu w czasie rzeczywistym (ang. live streaming) - transmitowany obraz dociera do wszystkich odbiorców z oddalonego od nich miejsca, np. wideokonferencja
  • wideo na życzenie (ang. video on demand) - serwis w internecie udostępnia filmy i materiały wideo, które odbiorca może odtworzyć od dowolnego momentu; przykładem jest choćby YouTube albo udostępniony zapis wideokonferencji.

 

Jednym z najbardziej popularnych rozwiązań technologicznych do realizacji transmisji obrazu w czasie rzeczywistym jest Adobe Flash Media Server. Występuje aktualnie w wersjach Interactive oraz okrojonej wersji Streaming. Innymi spotykanymi rozwiązaniami są Wowza Media Server, a także media serwer z rodziny Openn Source, czyli Red 5. Trudno nie wspomnieć też o Windows Media Serwer Microsoftu.

Łącza i CDN - content delivery network

Problemem, z którym należy się zmierzyć w przypadku transmisji wideo na żywo, będzie zapotrzebowanie na łącze internetowe o dużej przepustowości. To aktualnie największa bariera, która sprawia, że transmisje online są oferowane przez wyspecjalizowane firmy, dysponujące odpowiednimi łączami i technologią. W przypadku transmisji w internecie, realizowanych do dużych grup odbiorców, konieczne jest dysponowanie siecią dystrybucji, tzw. CDN-em, który może obejmować swoją strukturą kilka, kilkadziesiąt, a nawet kilkaset serwerów zlokalizowanych w wielu miejscach kraju i świata, połączonych ze sobą. W rezultacie sygnał wideo jest rozdzielany wewnątrz sieci dystrybucji i udostępniany z serwera najbliżej końcowego odbiorcy.

 

W przypadku transmisji do małych grup odbiorców - przykładowo transmisji konferencji prasowej czy WZA niewielkiej firmy - transmisja nie wymaga korzystania z rozwiązania CDN - content delivery network. Zapewnienie łącza na poziomie 100 Mbps umożliwia realizację transmisji, przy zachowaniu bardzo dobrych parametrów jakościowych, nawet do 300 osób. W takim przypadku konieczne jest jednak wykorzystanie profesjonalnych kodeków.

 

Opisany model to typowe rozwiązanie, oparte na protokole Unicast, które jest dobrą propozycją do transmisji "jeden do wielu". Niestety - nie sprawdza się to w transmisji dwustronnej. Wprawdzie rozwiązania takie jak Adobe Flash Media Server umożliwiają dwustronną transmisję wideo, ale w praktyce nie stosuje się ich z uwagi na tzw. "user experience". Typowe dla tego rozwiązania jest opoźnienie sygnału od 2 sekund do np. 10 sekund, w przypadku słabej kondycji łącza internetowego. W takiej sytuacji, z sygnałem wideo przesyłanym w 2 strony, dyskusja byłaby co najmniej niewygodna.

 

Krytycznym wymogiem do realizacji transmisji jest sprawdzenie przepustowości i stabilności łącza interenetowego. Minimalne wymagania to łącze "w górę" umożliwiające transmisję do internetu z szybkością 512 kbps. W praktyce zaawansowane rozwiązania umożliwiają realizację transmisji już przy stabilnym łączu na poziomie 250 kbps, a w ekstremalnych warunkach, kosztem jakości i zwiększonego opóźnienia sygnału, możliwa jest transmisja nawet na łączu komórkowym, o przepustowoaści do internetu na poziomie 150 kbps. Ze względu na niestabilność tych łączy należy jednak taką opcję traktować jako ciekawostkę techniczną, a nie realne rozwiązanie techniczne.

 

profesjonalne transmisje online

W przypadku profesjonalnych rozwiązań transmisji wideo, wykorzystujących zewnętrzne enkodery, rekomendowanym rozwiązaniem jest transmisja kilku sygnałów wideo o różnych parametrach jakościowych, dostosowanych do różnych parametrów łącz po stronie odbiorców. Może obejmować sygnał wideo optymalizowany do telefonów komórkowych, do typowych przepustowości łącz i do dużych łączy. W takiej sytuacji zapewniamy każdemu z odbiorców jakość obrazu dostosowaną do jego infrastruktury internetu. Konsekwencją po stronie nadawcy jest jednak konieczność zwiększenia pasma do internetu do 1.5 Mbps. Ze względu na większe zapotrzebowanie na transmisję danych transmisje takie są bardziej kosztowne. Aby sprawidzić jakość łącza internetowego warto skorzystać z któregoś z ogólnodostępnych w internecie testerów łączy - np. http://www.speedtest.pl .

 

peer-to-peer i wideoczat

Typowe rozwiązanie wideoczatu bazuje zwykle na protokole Peer-to-Peer. Dzięki takiemu protokołowi nie występuje wprawdzie problem zwiększonego zapotrzebowania na łącza o dużej przepustowości, ale pojawia się szereg innych problemów technicznych związanych z uwierzytelnianiem uczestników oraz  jakością obrazu i dzwięku.