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Youtube、Facebook、Dacast、Livestream UstreamでのIPTVストリーミングライブビデオのブロードキャスト帯域幅要件

ライブストリーミングの人気が高まるにつれて、新しい放送局が尋ねる最も一般的な質問の1つは帯域幅に関するものです。 具体的には、ライブストリーミングを行うには、インターネットのアップロード速度がどれくらい速い必要がありますか? 正直なところ、この質問に答えるのに難しいルールや速いルールはありません。 答えは、さまざまな変数に依存します。 心配しないでください、だから私たちはここにいるのです! ライブストリーミングの目的に必要な帯域幅について最終的な判断を下せるように、これらの変数を実際に見てみましょう。

ダウンロード速度は重要です。

インターネット接続の速度を測定する場合、ダウンロード速度とアップロード速度という2つのことが重要です。

ダウンロード速度は、インターネットからのデータがネットワークに入る速度の尺度です。 チューブのように考えることができます。チューブが大きいほど、情報がより速くネットワークに流れ込みます。 一方、アップロード速度は、ネットワーク内から他のコンピューターまたはサーバーにデータを送信できる速さの尺度です。 ダウンロード速度とアップロード速度は、通常、Kbps(1秒あたりのキロビット数)またはMbps(1秒あたりのメガビット数)を使用して測定されます。

ライブストリーミングでは、ダウンロード速度とアップロード速度の両方が重要です。 アップロード速度は、放送局がライブビデオフィードとして送信できるデータ量を決定します。 アップロード速度が速いほど、高品質のビデオをブロードキャストできます。 ダウンロード速度は、放送局ではなく視聴者にとって重要です。 ダウンロード速度が遅いということは、ライブストリームがバッファリングまたは遅延する可能性があることを意味します。

警告:アップロードはダウンロードよりも遅いです!

ほとんどのインターネット接続のアップロード速度は、ダウンロード速度のほんの一部にすぎないことを知っておくことが重要です。 アップロード速度がライブストリームに対して遅すぎる場合、ダウンロード速度が非常に速いかどうかは関係ありません。

また、ほとんどのインターネット接続は、特定の「最大」速度をアドバタイズすることに注意する必要があります。 これはピーク測定であり、多くの場合、持続速度は25%遅くなり、多くの場合50%遅くなります。 ライブストリームを視聴できますが、これらの速度は公示されている速度よりも遅いため、実際のライブストリーミングには接続が不十分である可能性があります。

ライブビデオをストリーミングするための帯域幅要件は何ですか?

ビデオカメラ-テレビスタジオで録画ショー

帯域幅の要件に影響を与える最大の要因は、ブロードキャストの品質です。 320 x 240ピクセルの解像度でビデオをストリーミングするには、多くのデータは必要ありません。 一方、完全な高解像度の解像度でビデオファイルを送信するには、さらに多くの時間がかかります。

高解像度ビデオファイルには、SDビデオの最大10倍の解像度があり、高品質のオーディオファイルも組み込むことができます。 世界が4Kビデオへと移行し始めると、ストリーミングの帯域幅要件はますます増加します。

ビデオファイルのサイズを大きくするもう1つの要素は、フレームレートです。 フレームレートとは、ビデオの1秒を構成する静止画像の数のことです。 オンラインでは、ほとんどすべてのビデオが30フレーム/秒(fps)でエンコードされます。 ただし、スポーツおよびビデオゲームのストリームは、多くの場合60 fpsでエンコードされるため、視聴者は発生する一瞬のアクションをキャッチできます。 60 fpsのビデオは、30 fpsビデオの約2倍のサイズであり、ストリーミングするにはより多くの帯域幅が必要です。

コーデックの品質はビットレートに依存します:

ストリームの特定の帯域幅要件を理解するには、ビデオエンコーディングの基本を理解する必要があります。 エンコードは主に圧縮に関するものです。 これは、ビデオファイルを取得し、インターネット上でより簡単に送信できるようにそれらを小さくする方法です。

ライブストリーミングでは、H.264コーデックが最も一般的な標準です。 H.264は小さなファイルサイズを生成し、結果のビデオはほぼすべてのデバイスで再生できます。 使用されるコーデックに関係なく、品質は主に ビットレート ファイルはでエンコードされます。 これは基本的に、ビデオの1秒以内に含まれるデータ量であり、KbpsまたはMbpsを使用して測定されます。

ビデオビットレートとインターネットアップロード速度を比較する方法

ビデオストリームのビットレートにより、必要なアップロード帯域幅がわかります。 たとえば、アウトバウンドビデオストリームが500 Kbpsのビットレートでストリーミングされている場合、インターネットのアップロード速度は少なくとも500 Kbpsである必要があります。

しかし実際には、インターネットのアップロード速度は秒単位で変動します。 接続が切断され、再接続され、他のスピードバンプが発生します。 一般的に、これはビデオをストリーミングするには、インターネットのアップロード速度が少なくとも ダブル ブロードキャストする予定のビデオのビットレート。

シングルビットレートとマルチビットレートについて

ほとんどのライブストリームでは、ビデオを同時にストリーミングするには複数のビットレートが必要です。 これにより、視聴者はコーヒーショップのWiFiネットワーク上のモバイルと、高速ケーブルインターネットに接続されたRokuボックスの両方を見ることができます。 基本的に、インターネット速度が遅い視聴者は自動的に低ビットレートストリームに切り替わり、高速インターネットを使用する視聴者は高品質のストリームを受信します。

この方法は、視聴者にはるかに優れたエクスペリエンスを提供するため、標準的な方法と見なす必要があります。 ただし、放送局にとっては複雑なことです。 放送業者は、単一のライブストリームをブロードキャストする代わりに、さまざまなインターネット速度に対応するために、複数の異なるフィードを同時にストリーミングする必要があります。

MPEG-DASH、HLS、HDS、Microsoft Smooth Streamingなどの最新のライブブロードキャスト形式は、「適応ビットレートストリーミング」と呼ばれるプロセスを使用して、視聴者を最適なストリームに自動的にシフトします。

マルチビットレートストリーミング

さまざまなビットレートを同時にストリーミングすることは、やや注意が必要です。 より多くの処理能力とアップロード速度が必要です。 アップロード速度の点では、アップロードするすべてのビットレートが加算されて、全体的に必要な帯域幅が決まります。 高品質の4Kビデオが必要な場合は、少なくとも15 Mbpsを使用する傾向があります。 したがって、安定した4Kストリームを取得するには、30 Mbpsのアップロード速度のためにそれを2倍にする必要があります。 言うまでもなく、これは非常に大きなアップロード速度です。

処理能力の観点では、より多くのストリームがより多くの電力を必要とします。 ただし、強力なラップトップコンピューターは、複数のストリームのエンコードを処理できる必要があります。 実稼働環境または障害が選択肢にならない状況では、Teradek、Matrox、またはNiagaraによって生成されたハードウェアエンコーダーを検討することができます。 これらの強力なポータブルデバイスは、大量のデータを一度に処理して、これらのストリームが可能な限りスムーズに継続できるようにします。

コーデックとビットレートに関する注意

コーデックとビットレートは独立して動作しますが、異なるコーデック間でのみ動作します。 たとえば、264 MbpsでエンコードされたH.2ビデオは、1 Mbpsでエンコードされたビデオよりも品質が高くなります。 ただし、265 MbpsでエンコードされたH.1ビデオは、実際には2 Mbps H.264ビデオよりも優れている場合があります。

同様に、他のビデオ要素はビットレートに関係なく変化する可能性があります。 たとえば、フレームサイズはコーデックとは無関係であり、ビットレートと部分的にのみ関連しています。 異なるフレームサイズのビデオは、同じビットレートでH.264を使用してエンコードできます。

ただし、より大きなフレームサイズのビデオは、より大きなフレームにデータを「拡散」します。 これにより、知覚される品質が低下する可能性があります。 一方、高ビットレートの低解像度ビデオは、たとえ小さいとしても視覚的に優れたものに見えます。

単一形式か複数か?

プロ仕様のHDビデオカメラ

過去には、インターネットを介したビデオストリーミングの標準では、Macromedia(現在はAdobe)のフラッシュ標準が使用されていました。 しかし、時代は変わりました。 フラッシュビデオはまだデスクトップコンピューターで広く使用されていますが、多くのモバイルデバイスではサポートされていません。 スマートフォンやタブレットの普及により、放送局はモバイルユーザーを優先すべきです。

最も注目すべきは、iOS(iPhoneおよびiPad)はフラッシュビデオをサポートしていないことです。 一部の古いバージョンのAndroidモバイルオペレーティングシステムはフラッシュをサポートしていますが、急速に廃止されています。 これは、ほとんどのフラッシュビデオプレーヤーで再生できるHLSのような最新の形式でのみストリーミングするか、複数の形式を使用することを意味します。

Flashは古いコンピューターに到達し、完全な下位互換性があります。 HLSは、ほとんどすべてのデバイスで再生できるiOSデバイスの標準ストリーミングプロトコルです。 HDSはAdobeの最新製品であり、iOSではありませんが、ほとんどのデバイスで再生できます。 さらに、現代の放送はMPEG-DASHに依存し始めています。 これらの複数の形式でブロードキャストする必要がある場合、必要な帯域幅の量が2倍または3倍になる可能性があります。

計算方法

ライブストリーミングの帯域幅要件を計算するために必要なすべての要素がわかったので、それらを単純な式に組み合わせて、合計帯域幅要件を計算できます。

(結合されたすべてのビデオストリームとオーディオストリームのビットレート/秒)x(ブロードキャストしている形式の数)x 2 =必要なアップロード速度

この数字は一粒の塩と一緒に取るべきです。 たとえば、必要ない場合があります ライブストリームの100%オーバーヘッド帯域幅。 接続が本当に安定していれば、1.5倍の帯域幅で逃げることができます。 ただし、ここでは注意してください。 低速のアップロード接続のように、単一の弱いリンクを持つことが主な理由の1つです ライブストリームが時々失敗する.

データ上限のアカウント:

ますます多くのインターネットサービスプロバイダーが、顧客が毎月使用できるデータの総量に上限を設けています。 これらの上限は、ライブストリーミングに関してはすぐに問題になります。

典型的な8.5 Mbpsストリームは、1分間に約60メガバイトのデータを処理し、1時間に3.6 GBになります。 ISPがデータ使用量を1か月あたり50または200 GBに制限している場合、ライブストリーミングの制限にすぐに対応できてしまいます。 これは特に、継続的にストリーミングしている場合や、通常の一連の長いイベントをストリーミングしている場合に当てはまります。

視聴者情報:

サービス満足度インジケーター

ライブストリーミングビデオを見たいだけの場合、インターネットダウンロード速度は、選択したストリームのビットレートよりも速くなければなりません。 通常、ストリーム選択は、インターネットが快適に処理できる最高の品質に自動的にデフォルト設定されます。

必要な帯域幅の量は、ストリームの品質によって異なります。 ライブビデオのストリーミングに必要な速度の概算については、Netflixがユーザーに提供する推定値です(おおよそライブストリーミングに転送可能です)。

  • 500 Kbps –ストリーミングに必要な最低速度
  • 1.5 Mbps –高品質の表示のための推奨速度
  • 3 Mbps –標準画質ビデオ
  • 5-8 Mbps – 720pおよび1080p高解像度
  • 25 Mbps – 4K超高解像度

最終的な評決

ご覧のとおり、ライブストリーミングに必要な帯域幅の量は、さまざまな要因によって異なります。 ただし、ほとんどの標準的なブロードバンドインターネット接続では、シンプルなライブストリームを実現できます。

高品質のライブストリーミング操作には、より高いレベルの帯域幅が必要です。 幸いなことに、より高速なインターネットがより一般的になっています。 政府のイニシアチブは、少なくとも25 Mbpsのインターネット速度でブロードバンドを定義し、米国のすべての人がこの速度にアクセスできるように推進しています。

近い将来、光ファイバーインターネットが定着し始める可能性があります。 ComcastやTime Warnerなどの主要なISPは、これらの超高速接続を比較的手頃な価格で提供するようになり、Google Fiberのような競合他社はコストを削減し、市場を強化しています。

これらの動きは、4Kビデオコンテンツの上昇と相まって、今後数年間でブロードキャストライブストリーミングを取り巻く状況を変化させるでしょう。 また、新しいコーデックにより、HDおよび4Kのライブストリーミングがより実現可能になります。 ただし、これらのすべての技術的な変更があっても、上記で打ち出されたライブストリーミングの基本式は同じままです。 常に高速のアップロード速度が必要です。

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