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Soluzioni per Live Streaming

NB: questo articolo è stato scritto velocemente, ma vuole riassumere diverse giornate di analisi delle tecnologie e del mercato.
Se non capite qualche parte o volete maggiori dettagli, contattatemi pure. Con il tempo aggiungerò dettagli.

Parliamo delle tecnologie di Live Streaming, sistemi per trasmettere live e a migliaia di persone, in tempo reale, un flusso video.

Ho effettuato questa analisi per esigenza aziendale.

Nel nostro caso l’esigenza era duplice: in alcuni casi, trasmettere un evento live a qualche migliaio di persone (troupe video presente). In altri casi, effettuare brevi trasmissioni da parte di singoli (responsabili dei ns clienti), non assistiti (quindi tecnologia *semplice*), a diverse centinaia di persone.

Prima di entrare nei dettagli, è bene analizzare le varie parti dello stack di cui un Live Streaming si compone


 

Fase di ripresa e acquisizione (transcoding):

Questa prima fase è, banalmente, il momento in cui effettuate le riprese. Dato che parliamo di “Live”, il flusso video deve essere catturato e trasmesso in tempo reale. Qualunque sia il vostro sistema video per le riprese (telecamere professionali, webcam, cellulari), il vostro scopo è quello di far arrivare un segnale video a un pc, che dovrà poi codificarlo secondo uno standard e trasmetterlo a un server.

Esistono inoltre delle App per cellulari che facilitano il compito: acquisiscono il segnale dalla telecamera on-board, lo impacchettano e spediscono direttamente secondo lo standard.
Per la fase di trasmissione, ci focalizziamo sullo standard RTMP ( https://it.wikipedia.org/wiki/Real_Time_Messaging_Protocol ). E’ possibile usare anche RTSP ( https://it.wikipedia.org/wiki/Real_Time_Streaming_Protocol ). Non ho analizzato altri standard.


 

Fase di creazione dello stream:

Questa fase viene effettuata da un server dedicato, quello a cui state inviando il flusso RTMP. Il server riceve il flusso video, lo transcodifica ulteriormente (producendo i chunk video a varie risoluzioni/bitrate e formati) e li rende disponibili per la fruizione.


 

Fase di distribuzione:

il server che crea lo stream non ha una banda sufficiente a servire tutti i vostri utenti. Per questo motivo non viene esposto direttamente su internet, viene piuttosto utilizzato un sistema di distribuzione (tipicamente una CDN https://it.wikipedia.org/wiki/Content_Delivery_Network ). Quindi il vostro server di encoding carica lo stream definitivo sulla CDN rendendolo disponibile agli utenti


 

Fase di fruizione:

i vostri utenti tipicamente (ma non necessariamente) si collegano al sito internet dove ospitate il video. In questo sito è inserito un player, che tipicamente è un’applicazione Flash o un player HTML5. All’avvio della fruizione, il player contatta l’url CDN e inizia a scaricare il video. Anche in questa fase, esistono diversi standard e tecnologie: quelle che ho analizzato sono sempre RTMP (può essere usato indipendentemente sia per la fase di upload che per quella di download), oppure HLS (standard più recente)
Una variabile importante, se lavorate su siti internet, è la possibilità di vedere il video direttamente dalla pagina che lo ospita (embed), senza farlo aprire in un popup. Altra variabile importante è la possibilità di scegliere diversi bitrate manualmente o in automatico (a seconda della banda disponibile lato client). In questo caso parleremo di JWPlayer ( https://www.jwplayer.com ) che gestisce tutte queste casistiche.


 

Ora che abbiamo parlato delle varie parti dello stack, passiamo a un po’ di nomi, tecnologie e consigli. Iniziamo con il fai da te, se volete dei servizi che coprono tutta questa parte in pieno outsourcing staltate pure questa parte. Anche se vi consiglio caldamente di leggerla per imparare qualcosa ;-)

Per la fase di ripresa
possiamo utilizzare telecamere professionali con uscita analogica o digitale, acquisendo poi il segnale con una scheda di acquisizione tipo questa:

http://www.amazon.it/Blackmagic-Design-Intensity-Shuttle-Thunderbolt/dp/B007ZDHDRS

Oppure è possibile usare direttamente la webcam.
In questa fase vogliamo encodare il segnale in ingresso in un flusso RTMP da inviare al nostro server.
Esistono diversi software per questa fase, io personalmente consiglio Wirecast: http://www.telestream.net/wirecast/overview.htm

Il setup è semplice, una volta acquisito correttamente il segnale video dovrete impostare i dati del server RTMP che riceverà il flusso video. Tipicamente saranno un indirizzo ip, uno username e una password.

Se volete un setup più semplice per eseguire le prime prove, scaricate un’app all-in-one, su iPhone posso consigliare questa: https://itunes.apple.com/it/app/broadcast-me/id491982406?mt=8 (esiste anche una versione RTSP, ma in questo caso noi vogliamo usare la versione RTMP)

per la fase di creazione dello stream:
il nostro server riceverà lo stream RTMP e dovrà encodarlo secondo i diversi standard che vogliamo poi fornire al nostro player (passando per la CDN).
Gli strumenti consigliati in questa fase sono due:
*Apple Media Encoder e altri software a supporto (ostico ma sicuramente il più configurabile)
*Adobe Media Encoder (non l’ho usato personalmente)

In questa fase consiglio di creare uno stream HLS ( https://en.wikipedia.org/wiki/HTTP_Live_Streaming ), in particolare l’encoder prende il video live e lo segmenta in piccoli pezzi (da 10 secondi ciascuno), in tante risoluzioni diverse, e li carica sulla CDN. L’encoder mantiene aggiornato un file di index (file .m3u8) che viene usato dal player per referenziare correttamente i file man mano che vengono aggiunti.

per la fase di distribuzione:

in questa fase ci servirà appoggiarci a una CDN e depositare i file sullo storage ad essa associato. In alcuni casi sarà la CDN a recuperare i file (tramite una http request a un vostro server, anche direttamente al media server se volete).
Poco da dire, facciamo qualche nome:
• Akamai
• CDNetworks
• Edgecast
• Limelight

ce ne sono tante altre, ma queste hanno un particolare: possono ricevere (e poi redistribuire) uno stream RTMP direttamente, senza la necessità di un encoder intermedio come da punto due. In questa guida non copriamo questa casistica, ma è giusto saperlo. Io comunque vi sconsiglio questo setup, in quanto RTMP è superato per la parte di distribuzione, in favore del più recente e flessibile HLS.

per la fase di fruizione:

anche in questo caso poche parole, vi consiglio di usare JWPlayer che ha già il supporto nativo per HLS e un player HTML5 nativo (o flash in fallback nel caso il vostro device non supporti html5).
A questa pagina trovate dettagli per il setup: https://support.jwplayer.com/customer/portal/articles/1430218-using-hls-streaming


 

Una volta parlato del fai da te, è giusto dire che non è sempre corretto reinventare la ruota. Esistono servizi che, a fronte di un costo mensile, coprono in tutto o in parte le varie parti dello stack.

Il più completo che ho trovato è Ustream: copre l’intero stack. Fornisce un’interfaccia web per l’acquisizione, con la possibilità di acquisire dalla webcam direttamente all’interno del browser e, nella versione pro, fornisce il codice embed per il player. Insomma, copre tutte e 4 le fasi in maniera molto semplice.
Si possono utilizzare telecamere professionali ed effettuare lo streaming anche tramite un software dedicato, Ustream producer. Inoltre vi permette di inviare il vostro flusso RTMP direttamente (se volete usare un’app o uno streamer hardware).

Altri nomi di cui scriverò più avanti: DaCast, StreamZilla.


 

Vi lascio alcuni link utili:
Bibbia dello streaming video by Apple

Strumenti server Apple

Alcuni transcoder:

https://zencoder.com/en/hls

https://www.wowza.com/forums/content.php?304-How-to-set-up-and-run-Wowza-Transcoder-for-live-streaming#swReq

http://knowledge.kaltura.com/live-streaming-using-kaltura-live-streaming-hds-hls-dash

Alcune app per streaming da iPhone

http://www.dacast.com/blog/how-to-stream-live-from-iphone/

https://itunes.apple.com/it/app/broadcast-me/id491982406?mt=8

https://itunes.apple.com/it/app/os-broadcaster/id632458541?mt=8