HLS vs RTMP - kuivat tilastot. IP-kameroiden lähetys HLS-muodossa Hls-lähetys

Videon käsittely, tallentaminen ja lähettäminen verkkoprojektiaan varten YouTuben kaltaisten sivustojen käyttämisen sijaan tulee väistämättä kysymykseen siitä, mitä siirtoprotokollaa käyttää videon lähettämiseen käyttäjien laitteisiin. Valinta on pieni, koska... On olemassa useita alan standardeja, jotka tukevat tiettyjä laitteita. Lisäksi protokollan valinta riippuu suurelta osin videon "luokasta" - suora lähetys tai tilausvideo. Mediakoneesi moottorina toimivan mediapalvelimen valinta riippuu myös protokollan valinnasta: asennatko useita heterogeenisiä palvelimia vai rakennatko jakeluverkon yhdelle ratkaisulle? Siksi sinun on punnittava kaikkea ja tehtävä päätös yrityksesi kriteerien perusteella.

Yleensä saamme yhtälön, jossa on monia tuntemattomia. Prosessin dynamiikka on tässä tärkeä asia – mihin toimiala on menossa? Entä jos panostan teknologian tukemiseen, mutta se sammuu vuodessa, koska tämä on jo tapahtunut. Vai vetoanko muodikkaaseen tekniikkaan, mutta kukaan ei tue sitä?

Päätimme arvioida, miten eri protokollien osuus muuttui ajan myötä - tarkastella koko prosessin dynamiikkaa. Tiedot on otettu viime vuoden ajalta.

Alkutiedot

Ensinnäkin, keitä me olemme arvioimaan markkinaosuuksia? Olemme web-raportointipalvelun kehittäjä mediapalvelimille. Olemme työskennelleet markkinoilla neljä vuotta ja yrityksiä tulee meille erilaisilla infrastruktuureilla, eri määrällä palvelimia ja erilaisilla tarpeilla. Se osoittautuu hyväksi kuvaksi alan tilasta.

Teimme pienen raportin, jossa voit valita ajanjakson ja vastaanottaa dataa kaaviolla videon katselukertojen määrästä eri protokollien kautta.

Raportti sisältää tietoja palvelimista:

Wowza Streaming Engine kaikissa versioissa 2.2:sta uusimpaan 4.x-versioon; suurin osa niistä on 3.x.
Nimble Streamer, joka toimii HLS:n, Smoothin, HDS:n ja progressiivisen latauksen kanssa, on kehitystyömme.
Windows Media Services - niitä on kirjaimellisesti pari tusinaa, mutta ne ovat olemassa, ja meidän on otettava ne huomioon

Kirjoitushetkellä palvelu palvelee noin 1000 palvelinta 60 maasta.

Raporttia päivitetään ajoittain myös blogiimme, se on saatavilla sopivan tagin alla.

Mennä

Kesä-heinäkuun 2014 raportti näyttää suunnilleen tältä. From 1,4 miljardia katselukertaa yli puolet on HLS. Toisella sijalla on RTMP neljänneksellä katselukertoja. RTSP on noin kuudesosa. Loput ovat tilastovirheen alueella.

Mitä tapahtui vuosi sitten samaan aikaan? Tilanne on melkein peilikuva. RTMP - lähes kaksi kolmasosaa, RTSP ja HLS jakavat toisen ja kolmannen sijan. Totta, mittauspohja oli lähes 3 kertaa pienempi - "vain" 500 miljoonaa katselukertaa. Palvelussamme oli tietysti myös vähemmän palvelimia.

Kävelemme näiden kahden pisteen välillä.

Joten kesä-elokuu 2014, 3 kuukautta kesää. 800 miljoonaa katselukertaa, mutta osakkeet ovat samat, elokuu ei tuonut muutoksia.

Syys-marraskuu 2013. Uusi kausi on alkanut, HLS alkoi syödä RTMP:n osuutta. Kaikki yhteensä 1,1 miljardia katselukertaa RTMP:llä on noin puolet kokonaismäärästä, HLS:llä neljännes.

Joulukuu 2013 - helmikuu 2014. 1,4 miljardia katselukertaa, josta HLS:n osuus on jo yli 40 %. RTMP ja RTMP jakavat toisen ja kolmannen sijan neljänneksellä. Sotšin olympialaiset lisäsivät katselukertoja ja samalla pakottivat palveluntarjoajat muistamaan kaikki asiakkaat kaikilla eksoottisilla tai vanhoilla laitteilla, jotka ymmärtävät vain RTSP:tä - tästä syystä hyppy tässä protokollassa.

Päätimme arvioida, miten eri protokollien osuus muuttui ajan myötä - tarkastella koko prosessin dynamiikkaa. Tiedot on otettu viime vuoden ajalta.

Alkutiedot

Teimme pienen raportin, jossa voit valita ajanjakson ja vastaanottaa dataa kaaviolla videon katselukertojen määrästä eri protokollien kautta.

Raportti sisältää tietoja palvelimista:

Wowza Streaming Engine kaikissa versioissa 2.2:sta uusimpaan 4.x-versioon; suurin osa niistä on 3.x.
Nimble Streamer, joka toimii HLS:n, Smoothin, HDS:n ja progressiivisen latauksen kanssa, on kehitystyömme.
Windows Media Services - niitä on kirjaimellisesti pari tusinaa, mutta ne ovat olemassa, ja meidän on otettava ne huomioon

Kirjoitushetkellä palvelu palvelee noin 1000 palvelinta 60 maasta.

Raporttia päivitetään ajoittain myös blogiimme, se on saatavilla sopivan tagin alla.

Mennä

Kävelemme näiden kahden pisteen välillä.

Joten kesä-elokuu 2014, 3 kuukautta kesää. 800 miljoonaa katselukertaa, mutta osakkeet ovat samat, elokuu ei tuonut muutoksia.

Syys-marraskuu 2013. Uusi kausi on alkanut, HLS alkoi syödä RTMP:n osuutta. Kaikki yhteensä 1,1 miljardia katselukertaa RTMP:llä on noin puolet kokonaismäärästä, HLS:llä neljännes.

Palvelujen tarjoaminen IPTV Internetin kautta ja paikallisesti Tietokoneverkot on saamassa yhä laajempia muotoja. IVY-maissa ei ole juurikaan jäljellä suuria palveluntarjoajia, jotka eivät lähetä videota kautta monilähetys paikallisiin verkkoihinsa eli palvelun tarjoamiseen IPTV. Mutta TV-palvelujen tarjoaminen sen ulkopuolella paikallinen verkko liittyy joihinkin laitteistokustannuksiin ja vaikeuteen varmistaa vaadittu lähetyslaatu.

HTTP-suoratoisto tunnetaan myös H.L.S., on Applen toteuttama viestintäprotokolla. Sen erikoisuus on, että kokonaisvirtaus on jaettu sarjaan pieniä käynnistystiedostot, jokainen lataus lataa yhden pienen fragmentin siirtovirrasta. Kun striimiä toistetaan, asiakas voi valita useista eri vaihtoehtoisista virroista, jotka sisältävät samaa materiaalia, jolle on tallennettu eri nopeuksilla tiedonsiirto, jonka avulla voit mukautua käytettävissä olevaan tiedonsiirtonopeuteen. Suoratoistoistunnon alussa ladataan parannettu M3U (m3u8) -soittolista, joka sisältää metatiedot saatavilla olevista eri alivirroista. Koska pyynnöt käyttävät vain tavallisia HTTP-toimintoja, HTTP Live Streaming pystyy ohittamaan minkä tahansa palomuurin tai välityspalvelimen, joka sallii normaalin HTTP-liikenteen, toisin kuin UDP-protokollat, kuten RTP.

HLS perustuu HTTP:hen. HLS määrittelee myös standardin AES-salausmekanismin ja suojausavainten jakelumenetelmän käyttämällä HTTPS- tai HTTP-evästeitä, jotka yhdessä tarjoavat yksinkertainen järjestelmä tekijänoikeussuoja.

Miten HLS toimii?

Otetaan nyt selvää, mitkä ovat tämän tekniikan edut ja haitat. Edut ovat kiistattomia ja ilmeisiä. Tämä on ennen kaikkea tiedonsiirtonopeuden mukautuvuus linjan ja vastaanottavan laitteen ominaisuuksiin ja toiseksi sisäänrakennetut tekijänoikeussuojamekanismit. Kolmanneksi reititintä, jossa on leveysrajoitus, ei tarvita monilähetysvirta WI_FI:n kautta, mikä auttaisi välttämään koko kanavan leveyden imeytymisen monilähetysvirtoihin, jos IP-televisiolähetykset käyttävät monilähetystä. Ei myöskään vaadita lisälaite toiminnon kanssa UDP-välityspalvelin monilähetysvirran muuntamiseen HTTP:ksi, jota usein tarvitaan mobiililaitteet, vaikka se vaikuttaa laitteiston kuormitukseen reitittimessä tai muussa laitteessa, joka suorittaa UDP-välityspalvelintoiminnon tilaajan paikallisverkossa. HLS-standardista on tullut melko laajalle levinnyt, ja sitä tukevat lähes kaikki nykyaikaiset videosoittimet ja IPTV-digisovittimet.

IPTV digiboksi

Merkittävä haittapuoli on, että tilaajilla on multimediadigisovittimet ja älytelevisiodigisovittimet, joiden laiteohjelmisto on vanhentunut tai jotka eivät tue HLS-standardeja tai ne eivät tue niitä oikein. Yksi ongelmista on myös kyvyttömyys valita oikein vakaan lähetyksen laatua olosuhteissa, joissa linjaominaisuudet muuttuvat aikavälein, jotka ovat lyhyempiä kuin pyydetyn videofragmentin kesto.

Online-lähetysten järjestämiseen todellinen tila aikaa, video on demand (vod) ja myös videovirtojen tallentamiseen, voit käyttää nginxiä yhdessä nginx-rtmp-moduulin kanssa.

Mediapalvelimet

Nykyään on olemassa useita suosittuja mediapalvelimia, joista voit lukea lisää yhdessä niistä. Mediapalvelimia tarvitaan online-lähetysten luomiseen reaaliajassa.

Tarjolla on sekä maksullisia että ilmaisia mediapalvelimia, jotka sisältävät erilaisia toimintoja. Tänään puhumme yhdestä ilmaisesta ja melko hyvästä ratkaisusta.

Ngnix-rtmp

Mediapalvelimen perustoiminnot voidaan toteuttaa myös ilmaisella ohjelmisto— Ngnix-rtmp-moduuli, joka on päällä Tämä hetki tukee suoratoistoprotokollia, kuten RTMP ja HLS.

Siten käyttämällä Ngnix-rtmp:tä (Ngnix-verkkopalvelin + Ngnix-rtmp-moduulimoduuli) voit järjestää RTMP- ja HLS-lähetykset käyttäjän laitteisiin. Yhteenvetotaulukko protokollista ja niitä tukevista laitteista löytyy artikkelista. Lisäksi aion tehdä yhdessä tulevassa artikkelissani vertailutaulukon Ngnix-rtmp-moduulin ja muiden mediapalvelimien toimivuudesta.

Online-lähetys HLS-protokollan kautta

Tänään tarkastelemme, kuinka Nginx-rtmp-moduulia käytetään yksinkertaisen lähetyksen järjestämiseen mukautuvalla bittinopeudella HLS-protokollan avulla. Ensinnäkin meidän on ladattava lähdekoodeja Nginx-verkkopalvelin viralliselta verkkosivustolta. Kaikki alla esitetyt komennot suoritettiin Linuxissa.

wgethttp://nginx.org/download/nginx-1.4.1.tar.gz

Pura tiedostot arkistosta.

tar -zxvf nginx-1.4.1.tar.gz

ladata zip-arkisto nginx-rtmp-module-moduulin lähdetiedostoilla ja pura tiedostot arkistosta.

wget https://github.com/arut/nginx-rtmp-module/archive/master.zip

Nyt meidän on käännettävä nginx moduulin kanssa nginx-rtmp-moduuli , tätä varten sinun on määritettävä vaihtoehdossa määrittäessäsi nginxiä --add-moduuli lähdetiedostojen sijainti nginx-rtmp-moduuli , ja sinun on myös määritettävä lisävaihtoehto with-http_ssl_module .

./configure --add-module=/home/nginx/nginx-rtmp-module-master --with-http_ssl_module

tee asennus

Jos kaikki meni ilman virheitä, voit aloittaa palvelimen asennuksen. Oletuksena palvelin on asennettu hakemistoon/usr/local/nginx . Nginx.conf-palvelimen määritystiedosto sijaitsee hakemistossa/usr/local/nginx/conf . Katsotaanpa tarkemmin asetustiedoston rtmp:server-osiota. Kuunteluparametri määrittää portin, jolla palvelin hyväksyy rtmp-pyynnöt.
Seuraavaksi avaamme testlive-sovelluksen asetusten osion. Tässä osoitamme, että meillä on suoratoisto - live on -parametri, otamme käyttöön hls-protokollan tuen tälle sovellukselle - hls on -parametrille.
Parametrin käyttäminen hls_polku asetamme hakemiston, jossa virran palaset (kappaleet) sijaitsevat. Jotta kunkin videovirran palaset (kappaleet) sijaitsevat erillisessä hakemistossa, sinun on sisällytettävä ohje hls_nested päällä .
Seuraavaksi parametrin avulla salli julkaista sallimme sinun julkaista streameja tietokoneeltasi ja käyttämällä parametria kieltää kaikkien julkaiseminen Kiellämme muita julkaisemasta videoita.
Katsotaan nyt jaksoahttp:palvelin . Parametrissa kuunnella on tarpeen ilmoittaa, mistä portista palvelin vastaanottaahttp pyynnöt. Määritämme portin 8080. Ja siirrä osio esimerkin asetustiedostostahttp:server:location/hls . Voit tarkastella tarkempia tietoja kaikista konfigurointitiedoston direktiiveistä osoitteessa:https://github.com/arut/nginx-rtmp-module/wiki/Directives.
On aika käynnistää palvelin. Tätä varten sinun on mentävä hakemistoon /usr/local/nginx/bin ja suorita komento ./nginx .

Katsotaanpa nyt yhtä esimerkkiä. Lähetämme palvelimelle kolme videovirtaa:

testi1 bittinopeudella 256 kbit/s,
testi 2 bittinopeudella 512 kbit/s,
testi 3 bittinopeudella 1024 kbps.

Tavoitteemme on, että HLS-protokollaa käyttävä asiakas (laitteet: Mac, iPad, iPhone) pystyy dynaamisesti vaihtamaan streamien välillä Internet-yhteyden laadusta riippuen. Tätä varten tarvitsemme hakemistossa /usr/local/nginx/html luo tiedosto tunnisteella m3u8 , Esimerkiksi soittolista.m3u8 , jossa on seuraava sisältö:

#EXTM3U

#EXT-X-VERSIO:3

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=256000,RESOLUTION=640×480

hls/test1/index.m3u8

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=512000,RESOLUTION=640×480

hls/test2/index.m3u8

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1,BANDWIDTH=1024000,RESOLUTION=640×480

hls/test3/index.m3u8

Katso lähetys

Videostreamien katselemiseksi sinun on upotettava seuraava koodi sivuston verkkosivulle.

- nginx-palvelimesi IP-osoite.

[soittolistan nimi]- edellisessä kappaleessa luodun tiedoston nimi (playlist.m3u8).

Alla on esimerkki yksinkertaisesta nginx.conf-määritystiedostosta.

työntekijä_prosessit 1;

palvelin(

kuuntele 1935;

sovellustesti livenä (

jatka elämää;

hls päällä;

hls_polku /tmp/hls;

hls_nested päällä;

salli julkaisu 10.10.146.148;

kieltää julkaisemasta kaikki;

palvelin(

kuuntele 8080;

palvelimen_nimi rtmp_testi;

merkkisarja utf-8;

sijainti/(

juuri html;

index index.html index.htm;

sijainti /hls (

tyypit (

application/vnd.apple.mpegurl m3u8;

alias /tmp/hls;

Johtopäätös

Tämä artikkeli on kirjoitettu ja julkaistu yhdessä kollegani Evgeniy Petrovin kanssa. Käytämme tätä moduulia (Ngnix-rtmp) erilaisissa projekteissa. Jos jollain on kysyttävää Ngnix-rtmp:stä, Wowza-palvelimesta, kirjoita. Jos haluat konfiguroida jotain tai saada neuvoja mediapalvelimiin ja multimediajärjestelmiin, voit ottaa yhteyttä minuun ja tiimiimme myös kautta.

Flussonic Mediapalvelin tukee videon jakelua HLS-protokollan kautta.
Monet käytettävissä olevista ominaisuuksista eivät ole HLS:n vakiovarusteita, mutta tuemme niitä avuksesi.

Tuetut koodekit: H264, H265, MPEG2 video, AAC, MP3, MPEG2 audio, AC-3.

Flussonic Media Serverin avulla voit vastaanottaa suoria lähetyksiä, tilausvideota ja videokuvaa arkistosta (kiinnitys ja aikasiirto) HLS:n kautta.

Yksinkertainen HLS-toisto

Jos sinulla on yksinkertainen suoratoisto tai tiedosto (yksi video, yksi ääni), HLS:n kautta toistettava URL-osoite on hyvin yksinkertainen:

http://flussonic-ip/STREAMNAME/index.m3u8

jossa flussonic-ip on Flussonic Media Serverin esimerkkiosoite + portti.

Flussonic Media Server hyväksyy myös URL-osoitteen lopussa olevan tiedoston playlist.m3u8 taaksepäin yhteensopivuuden varmistamiseksi muiden palvelimien kanssa.

Kun alat työskennellä monikielisen tai monibittisen sisällön kanssa, asiat muuttuvat monimutkaisemmiksi.

Monikielinen HLS

Jos haluat toistaa monikielisen streamin iPhonessa, sinun on käytettävä samaa http://192.168.2.3:8080/STREAMNAME/index.m3u8

Mutta jos haluat katsoa monikielistä suoratoistoa VLC:llä tai digisovittimella, video.m3u8 on otettava käyttöön.

Soittimen URL-osoite: http://flusson-ip/STREAMNAME/video.m3u8

Tämä johtuu siitä, että Applen HLS-vaatimusten mukaan jokaiselle yksittäiselle kielelle on määritettävä erillinen soittolista, jossa on vain ääni -vaihtoehto. MPEG-TS:llä on erilainen mekanismi: kaikki ääniraidat sijoitetaan videon viereen, ja soitin itse valitsee, mitä se toistaa. Jotta video voidaan katsoa iPhonessa, sen on täytettävä Applen vaatimukset. Mutta VLC ja digisovittimet, HLS-standardin vastaisesti, odottavat vanha versio MPEG-TS muutettu HLS:ksi. Siksi sinun on sisällytettävä video.m3u8.

Lisätään "vain ääni" Applelle

Apple edellyttää, että kaikissa streameissasi on Ei videota, vain ääni -vaihtoehto.

He uskovat, että jos käyttäjä katselee videota 3G:n kautta ja joutuu epävarmalle vastaanottoalueelle, on parempi, että hänellä on vain ääni kuin puskurointi.

Voit ottaa tämän vaihtoehdon käyttöön Flussonic Media Serverissä:

stream ort (url udp://239.0.0.1: 1234; add_audio_only; )

Huomaa, että tämä saattaa tehdä index.m3u8-osoitteestasi toistamattoman VLC:ssä tai STB:ssä. Käytä tässä tapauksessa video.m3u8 -tiedostoa.

Erilliset bittinopeudet digisovittimille
Kun sinulla on monibittistä monikielistä sisältöä ja haluat toistaa sitä digisovittimella, joka ei tue monibittisiä HLS-soittolistoja, voit pyytää Flussonic Media Serveriltä erillisiä soittolistoja, joissa on yksi video ja kaikki ääniraidat, kuten mono-vaihtoehdossa:
http://flussonic - ip/STREAMNAME/video1. m3u8

Tämä soittolista ei ole monibittinen, se sisältää URL-osoitteita aina segmentteihin asti, joissa ensimmäinen videoraita ja kaikki käytettävissä olevat ääniraidat.

Jos haluat toimittaa monikielisiä, monibittisiä streameja digisovittimiin, jotka eivät ymmärrä Applen monikielistä standardia, käytä video.m3u8:a:

http://flussonic - ip/STREAMNAME/video. m3u8

Tämä on monibittinen soittolista, joka tarjoaa luettelon soittolistoista, joilla on eri laatuisia: video1.m3u8, video2.m3u8 jne.

DVR catchup toisto

Kun DVR on jo tallentanut streamisi palvelimelle, voit toistaa videon HLS:n kautta käyttämällä lähetyksen alkamis- ja päättymisaikoja (esimerkiksi EPG:stä).

http://flussonic - ip/STREAMNAME/archive -1508403742-3600. m3u8

Tästä soittolistasta tulee ns. variantti, jos streamissa on useampi kuin yksi ääniraita tai useampi kuin yksi bittinopeus. Se antaa luettelon segmenteistä alkaen UTC 1362504585 (2013 maaliskuu 5 17:29:45 GMT) ja eteenpäin yhden tunnin ajan.

Mono URL antaa luettelon segmenteistä, jotka sisältävät kaikki mpeg-ts-tiedostot:

http://flussonic - ip/STREAMNAME/mono -1362504585-3600. m3u8

Tarkempi videoN-soittolista antaa luettelon segmenteistä, joissa on N videoraitaa ja kaikki ääniraidat:

http://flussonic - ip/STREAMNAME/video1 -1362504585-3600. m3u8

ja muunnelma videosoittolista videoN-soittolistoilla:

http://flussonic - ip/STREAMNAME/video -1362504585-3600. m3u8

Kelaa soittolistaa taaksepäin

Siellä on erityinen soittolista "rewind-N.m3u8" suurella "liukuvalla" ikkunalla, jonka avulla voit kelata taaksepäin ja keskeyttää HLS-streameja useiksi tunteiksi.

http://flussonic - ip/STREAMNAME/rewind -7200. m3u8

7200 - HLS-soittolistan pituus sekunneissa. Tämä tarkoittaa, että asiakkaasi voivat keskeyttää lähetyksen 2 tunniksi tai kelata takaisin jalkapallo-ottelun alkuun käyttämättä erityisiä arkistolinkkejä.