Live Streaming dalla A alla Z

Ligra DS | Come funziona lo streaming in diretta

Il termine streaming identifica un particolare sistema per la trasmissione di contenuti audio/video via Internet che consente di fruire degli stessi senza la necessità di attendere che siano stati completamente scaricati sul proprio PC, dispositivo mobile o smart TV. Giornalmente apprezziamo i vantaggi che piattaforme basate sullo streaming, da YouTube a Netflix, da Chili ad Amazon Prime TV offrono agli utenti. In questo approfondimento tecnico, tuttavia, non ci focalizzeremo tanto sullo streaming a livello di fruizione di contenuti (streaming on demand), quanto degli strumenti che ci occorrono per fare live streaming (o streaming in diretta): la produzione di contenuti A/V che devono essere, appunto, “strimmati” su una piattaforma opportuna, dove saranno visibili ad un vasto pubblico. In tal senso, si può dire che questa modalità di trasmissione del segnale ha tutte le caratteristiche di una trasmissione broadcast, cioè da una stazione emittente (lo studio) a varie riceventi: in questo caso, i dispositivi multimediali degli utenti che visualizzeranno il contenuto della diretta streaming.

 È bene sin da subito precisare che in questo caso i dati vengono trasmessi utilizzando una o più appropriate tecniche di compressione, in maniera tale da alleggerire il più possibile il carico sulla rete. L’utilizzo di queste tecniche di compressione comporta però un ritardo (latenza) nel flusso d’informazioni richiesto che può arrivare ad una decina di secondi. Il ritardo prodotto, comunque, nella maggior parte dei casi non costituisce un problema per chi riceve tali informazioni in quanto sono unidirezionali, a senso unico. In sostanza… non ce ne accorgiamo. 

Senza entrare nel merito dei vantaggi – evidenti – dello streaming, focalizziamoci dunque sugli apparecchi necessari per trasmettere in diretta.

I device per lo streaming in diretta

Per riprendere un webinar, presentazione o video-tutorial in tempo reale, avremo sicuramente bisogno di una, o più, videocamere per riprese live e di uno o più microfoni (a filo o radio) per l’acquisizione dell’audio. Per gestire i vari flussi di segnale video provenienti da più sorgenti necessiteremo di un mixer video, mentre per i segnali audio di un mixer audio. Questa è la soluzione più professionale, in quanto si potrebbe pensare di acquisire sia audio che video con una videocamera e inviare il segnale mediante l’uscita HDMI della stessa al mixer video (che gestisce anche l’audio, pur se in maniera molto più semplificata, e per questo si dice spesso mixer audio/video). Tuttavia, per risultati professionali, la prima soluzione è quella consigliabile.

 Una volta acquisiti i due segnali e passati attraverso il mixer, li si inviano ad un encoder. Gli encoder, che possono essere sia software che hardware e integrati addirittura nella videocamera o nel mixer, comprimono il segnale per ridurre l’occupazione di banda. Che, nel caso di un video non compresso, è enorme. Un esempio? Un video (non compresso) in FHD a 1920 x 1080 @60 fps richiede una bit rate di 2,98 Gbit per secondo! Cui si aggiunge l’audio, che nel caso di un segnale stereo PCM a 2 canali campionato a 44,1 kHz con una quantizzazione di 16 bit richiede circa 1,4 Mbps, un’inezia rispetto al video. Immaginate in 4K…

Processori per il live streaming

Processare una tale mole di dati in tempo reale richiede molta potenza di calcolo ed in questo gli encoder hardware risultano vincenti, perché l’elaborazione viene demandata al chip di elaborazione dell’encoder e non alla CPU del computer come nel caso in cui si utilizzi Wirecast o OBS. A differenza di questi ultimi, quindi, gli encoder hardware per trasmissioni audio/video in diretta svolgono un solo compito, quello appunto di codificare il nostro segnale A/V, con un rischio molto meno marcato d’incorrere in freeze o crash.

Una volta effettuata la codifica, l’unico collo di bottiglia potrebbe essere rappresentato dalla rete. Lo streaming richiede infatti una connessione stabile e veloce, con una larghezza di banda in upload adeguata a consegnare il vostro flusso dati al CDN (Content Delivery Network, rete di distribuzione dei contenuti). Molte società che per necessità hanno dovuto ricorrere allo streaming, soprattutto negli ultimi mesi, sono state costrette a rivedere il contratto con il proprio provider, passando alla fibra o super fibra, quando disponibili. Per ottenere i migliori risultati, in genere la velocità di upload dovrebbe essere 2,5 volte quella della bit rate del vostro flusso A/V.

Abbiamo infine accennato al CDN. Si tratta di un punto di accesso pubblico per lo streaming, una rete di server in diversi centri di elaborazione dati in tutto il mondo che operano su un sito per ottimizzare i tempi di caricamento e fare in modo di servire più velocemente le richieste contemporanee d’immagini e video di grosse dimensioni da parte di più client. Una connessione Internet standard, seppur veloce, non potrebbe infatti ospitare uno stream per qualche centinaio di persone: un CDN risolve il problema distribuendo il proprio flusso ad un gran numero di utenti. I CDN gratuiti più diffusi sono i ben noti Facebook, YouTube e Twitch.

Le soluzioni Ligra per il live streaming

Abbiamo visto quali tipi di hardware e software per il live streaming sono necessari; all’interno del catalogo Ligra troviamo un ampio ventaglio di possibilità di scelta per tutti i tipi di budget. Ecco di seguito alcuni esempi.

La videocamera Aver CAM520 Pro, fra le varie caratteristiche di cui dispone, offre la possibilità di condividere direttamente i contenuti su YouTube o Facebook. Fornisce infatti il supporto RTSP/RTMP tramite compatibilità streaming IP H.264 per il live streaming, il controllo remoto della telecamera e la gestione delle impostazioni tramite il browser Chrome. Chi vuole spingersi ancora oltre, soprattutto per utilizzo negli studi televisivi o negli eventi live, troverà nella Aver PTZ310N il proprio strumento di lavoro ideale. La PTZ310N è una camera NDI®|HX; è conforme ai rigorosi standard NDI per offrire la latenza più bassa per il controllo, la commutazione e lo streaming della telecamera tramite connessione IP. Rende le trasmissioni live più veloci e più semplici, consentendo agli utenti di trasmettere in streaming per un pubblico più ampio senza apparecchiature complicate e costose.

Aver CAM520 Pro
Aver PTZ310N

Un’alternativa alla Aver PTZ310N è costituita dalla Lumens VC-A50PN. Anch’essa supporta la tecnologia NDI e con una latenza inferiore a 120 ms è adatta allo streaming in diretta; adotta infatti i formati di compressione video MJPEG e H.264/SVC che riducono la larghezza di banda per la trasmissione video. Questa tecnologia limita anche lo spazio su disco rigido durante la registrazione. Un esempio invece di apparecchio all in one molto efficace per la gestione non solo dei flussi A/V ma anche per lo streaming live a 1080p è rappresentato dal Lumens VS-LC200 . In pratica si tratta di un processore 4 in 1 (cioè a 4 ingressi e 1 uscita) che svolge molteplici funzioni: selettore ingressi, mixer, registratore e streamer. Supporta 4 ingressi HDMI e sorgenti video IP incluse camere Lumens IP e flussi RTSP standard. Inoltre, gestisce anche l’audio, o embeddato nel segnale HDMI o analogico stereo con mixer a 4 canali e controllo di guadagno.

Lumens VC-A50PN
Lumens VS-LC200
IP-XTREAM-R - Registratore/streamer stand alone

Un’alternativa più semplice ma altrettanto valida, offerta oltretutto ad un prezzo più accessibile, è rappresentata dal CYP IP-XTREAM-R. Questo dispositivo consente la trasmissione di video in diretta live con un archivio memorizzato localmente. Il contenuto video, fino a 4K, viene automaticamente ridimensionato ad una risoluzione più appropriata per uno streaming efficiente. Grazie alla sua versatilità, è possibile creare 4 flussi individuali in base ai diversi hardware di visualizzazione. 

Il video in streaming può essere registrato localmente (tramite scheda SD) o su un’unità di rete locale. È inclusa una funzione mixer audio, che consente di mixare una sorgente audio esterna con l’audio incorporato nella sorgente HDMI (solo LPCM 2.0). La gestione EDID completa, la WebGUI intuitiva e le versatili funzionalità audio rendono questa unità uno strumento potente per lo streaming e la registrazione video.

Per quanto riguarda gli encoder, segnaliamo in particolare i Magewell Ultra Stream HDMI 53012 EU e SDI 53020 EU. L’Ultra Stream HDMI 53012 EU è un piccolo box stand alone dedicato che presenta un ingresso video HDMI, uno per microfono e un’uscita cuffia. Lato rete dispone di connettività Internet tramite Ethernet cablata, Wi-Fi e il supporto opzionale di modem 3G/4G. Il Wi-Fi permette al Magewell Ultra Stream HDMI 53012 EU di essere gestito dal proprio device mobile, tipicamente lo smartphone. L’apparecchio consente anche di registrare il video su un HD a stato solido interno o una chiavetta USB. Al termine del processo di configurazione, che si può fare anche utilizzando un computer tramite connessione USB, l’unità permette all’utente di selezionare il CDN desiderato fra Facebook Live, YouTube or Twitch.

 Il Magewell Ultra Stream SDI 53020 EU si differenzia per il fatto di avere gli ingressi SDI..

Magewell Ultra Stream HDMI 53012 EU
Magewell Ultra Stream SDI 53020 EU

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