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ライブストリームIPTVブロードキャスト用にエンコーダを設定する方法は?

ライブストリームIPTVブロードキャスト用にエンコーダを設定する方法は?

にできること ライブビデオをストリーミング インターネット経由は複雑な技術的努力です。 多くの作業部品を十分に理解する必要があります。 だからこそ、私たちのブログがここにあります-これらのシステムを理解するのを助け、重要な放送をする時が来たら正しい選択をすることができるように。

このブログの焦点は、ライブストリーミングのエンコード側にあります。 具体的には、エンコーダーにプログラムする必要がある設定を調べます。 しかし、最初に、基礎知識を最初に構築したい人のために、エンコーダが何であるかについて非常に簡単な紹介を提供しましょう。

カメラで青いドレスの少女

ライブストリーミングエンコーダーの目的

デジタルビデオのライブストリーミングは、すべてエンコードに関するものです。 エンコードは、ビデオの圧縮と形式に関連しています。 生の状態では、デジタルビデオは単に、オーディオトラックがバックグラウンドで再生されている間に連続して表示される一連の静止画像で構成されます。

ただし、ビデオをストリーミングするこの方法は、大量のスペースを使用します。 1分間の未加工または非圧縮の高解像度ビデオ映像は、数GBのストレージスペースを消費する可能性があります。 フッテージが30、60、90分以上の長さになると、ファイルサイズが大きくなりすぎて処理できなくなります。

解決策は圧縮です。不要なデータを「破棄」する数学的な方法です。 ビデオ圧縮は、フレーム間で変化しないビデオのセクションのデータを破棄することにより、ファイルサイズを縮小します。 たとえば、ビデオの角が10分間真っ直ぐ黒である場合、その実際のデータのほとんどは、「次の300フレームでこの角を黒にする」などの参照で置き換えることができます。

ライブストリーミングエンコーダーは、ストリーミングビデオのビットレートまたはサイズを削減して、インターネット経由でこのコンテンツを送信できるようにします。

高レベルの圧縮は、ビデオの品質を大幅に低下させ、よりピクセル化されたように見せます。 多くの異なる「コーデック」(または圧縮ビデオのエンコード/デコードの標準)が長年にわたって開発されており、この問題に対処するために利用できます。

ストリーミングに最適化されたメディア

ただし、エンコードに関しては、ストリーミング性という別の要素があります。 生のビデオ形式も、ほとんどの圧縮ビデオ形式も、インターネット経由のストリーミング用に最適化されていません。 ストリーミング形式では、特殊なマーカーとコンテナを使用して、不具合やエラーなしでビデオを1つずつ配信できるようにします。 したがって、エンコーダはビデオを圧縮するだけでなく、ストリーミングに適した形式に変更します。 この基本的な理解があれば、ライブストリーム用のエンコーダを実際にセットアップする準備が整いました。

ライブストリーミング用のエンコーダーを設定する

エンコーダーのセットアップは混乱する可能性がありますが、ストリームのさまざまな設定の意味を理解すれば、実際には非常に簡単です。 ここでは、さまざまなエンコーダプラットフォームで見られる多くの最も一般的な設定をリストします。

これらはアプリケーションによって異なる場合があるため、理解できない設定が発生した場合は、プラットフォームのドキュメントを参照してください。 または、ここにコメントを投稿してください。問題を解決するために最善を尽くします。

ソースを選択する方法

ライブエンコーダーを設定する最初の要素は、ソースメディアを選択することです。 これは、IP Webカメラ、カメラからのHDMI入力、またはコンピューターにある静的メディアファイルです。 オーディオソースも同様に、マイク(スタンドアロンまたはカメラに内蔵)またはオーディオファイルのいずれかになります。

マルチカメラ環境で作業している場合、ソースはライブスイッチング装置からの単一のフィードである可能性があります。 または、エンコーダープラットフォームが独自にライブスイッチングをサポートする場合があります。たとえば、vMixプラットフォームはライブスイッチングをサポートします。

どちらの方法でも、ブロードキャストするコンテンツに適切なビデオおよびオーディオソースを選択してください。 ここで避けるべき一般的な落とし穴の1つは、ラップトップの内蔵マイクをブロードキャストのオーディオソースとして選択するなど、間違ったソースを選択することです。

今後のビデオコーデック

基本RGB

次に考慮すべき選択は、エンコーダに作成してブロードキャストする「コーデック」(または圧縮スキーム)です。 ライブストリーミングの最も一般的なコーデックは H.264 ほぼすべての最新のビデオ対応デバイスでサポートされています。 H.265およびVP10を含むいくつかの今後のコーデックには、品質を維持しながらファイルサイズを削減することが約束されています。

ただし、現時点では、標準のH.264を使用することが最善の策です。 表示される可能性のある1つのバリエーションは、x264と呼ばれます。 これは、H.264ビデオをエンコードする特定の方法です。 多くの場合、x264でのエンコードは他の方法よりも少ないCPUリソースを使用しますが、開始する前にこれをテストできます。

複数のストリームに関する注意

以下で説明する設定の多くは、インターネット接続速度が異なるユーザーに適用できることに注意してください。 最新のライブストリーマの多くは、同じコンテンツの複数の同時ストリームをブロードキャストすることを選択しており、各ストリームは異なるビットレート(1秒あたりの送信データ量)にエンコードされています。 これらは、低速、中速、高速のインターネット接続を使用してユーザーに配信し、それぞれに最高のエクスペリエンスを提供できます。

音声コーデック

ストリームで送信するオーディオコーデックも選択する必要があります。 最も一般的な設定は、ほぼすべてのデバイスがサポートできるオーディオ形式のMP3とAACです。 AppleのiOSデバイスで必要とされるAACは、ほとんどすべての場合に推奨されます。

オーディオサンプルレート

選択する必要があるもう1つの一般的なオーディオ設定は、「オーディオサンプルレート」です。これは、特定の録音中に1秒あたりに取得されるオーディオ測定の数を指します。 ライブストリームごとにサンプルレートを44100 KHzに設定することをお勧めします。 これは、ほとんどのオーディオ機器と録音の標準です。

ストリーミングビデオ解像度

ストリームの解像度は、ビデオフレームのサイズ(ピクセル単位で測定)を指します。 現在使用されている最も一般的なビデオサイズは次のとおりです。

  • 426 x 240(240p)
  • 640 x 360(360p、低解像度)
  • 854 x 480(480p、標準定義、またはSD)
  • 1280 x 720(720p HD)
  • 1920 x 1080(1080p、またはフルHD)
  • 3840 x 2160(4KまたはUltra HDとして知られています)

ビデオに選択する解像度は、いくつかの要因に依存します。 まず、すべての機器は、速度やストレージスペースなど、選択した最大解像度をサポートする必要があります。 高解像度のフッテージでは、エンコードするのに非常に多くの処理能力が必要です。

次に、インターネットの速度が選択した解像度に対応できる必要があります。 解像度はビットレートに厳密にリンクされているわけではありませんが、高解像度のビデオは見栄えを良くするためにより多くの帯域幅を必要とします。 帯域幅がその解像度でそのレベルの品質をサポートできない場合、HDビデオ接続を送信しても意味がありません。

ビデオのフレームレート

フレームレートとは、カメラが1秒間にキャプチャした静止画像の数を指します。 これは通常、1秒あたり29.97フレーム(30 fpsに丸められます)ですが、25および24 fpsも一般的です。 急速な動きを扱うスポーツイベントやその他の放送では、アクションをより鮮明に見せるために60 fpsで放送することを選択しています。 疑わしい場合は、30 fpsを使用してください。

ライブストリーミングプロトコル:HLS、RTMP

コンピューター犯罪の概念

ライブストリーミングビデオは、時間とともに進化する多くのプロトコルを介して送信されます。 これらの中で最も一般的で長年使用されているものはRTMPと呼ばれます。 RTMP(Real Time Messaging Protocol)は、インターネットを介してビデオ、オーディオ、メタデータをリアルタイムでストリーミングするためのMacromedia(Adobe)標準です。 OBSプロジェクト、Wirecast、vMix、およびAdobe独自のFlash Media Live Encoderのエンコーダーを含むほとんどのエンコーダーは、RTMPを使用できます。

RTMPは柔軟で堅牢な標準ですが、今日では必ずしも十分ではありません。 これは、視聴者がデバイスにFlash Playerがインストールされているデバイスを使用する必要があるためです。 Flashはますます信頼性が高く安全なビデオ配信プロトコルを優先して廃止され、多くのモバイルプラットフォーム、特にiPhoneおよびiPad上のiOSはFlashをサポートしていません。

ただし、RTMPフィードは、エンコーダから配信サーバーにストリームを取得するための標準的な方法です。 適切なビデオストリーミングホストを使用すると、エンコーダからの単一のRTMPフィードを、サーバー側で自動的にHLSやHDSなどの他の互換性のある標準に変換できます。

ここDaCastでは、このプロセスにAkamaiのUniversal Streamingサービス用のStream Packagingを使用しています。 AkamaiのStream Packagingは、エンコーダーからRTMPストリームを取り込み、ほぼリアルタイムでHLSとHDSの両方に自動的にトランスコードし、あらゆるデバイス形式にストリームを準備します。 このプロセスでは、フィードの最小30-45秒遅延が発生します。

ビデオビットレート

おそらく、エンコードプロセス全体で最も重要な設定はビットレートです。 ビットレートは、ブロードキャストが消費するデータの量を決定する一番下の行です。 最大ビットレートをどのように設定しても、データレートはそれより高くなりません。

ビットレートは1秒あたりのビット数で測定されますが、より一般的には1秒あたりのキロビット数(8キロビット= 1キロバイト)で測定されます。 基本的に、ビットレートは、ブロードキャストが使用する帯域幅を決定します。 1秒あたりのキロビット数が多いほど、より多くのデータが使用されます。 これは、インターネットの速度に関連する多くの理由で重要です。

まず、アップロードの速度は、ブロードキャストの期間中、この速度でアップロードを維持するのに十分速くて安定している必要があります。 一般に、アップロード速度は速度に達することができることをお勧めします 必要なものの少なくとも2倍.

ここにあります 一般的な推奨事項 さまざまなビデオ解像度のビットレートの場合:

  • 360pビデオ:400 Kbps – 1000 Kbps
  • 480pビデオ:500 Kbps – 2 Mbps(1 Mbps = 1000 Kbps)
  • 720pビデオ:1.5 – 4 Mbps
  • 1080pビデオ:3 – 6 Mbps

また、帯域幅の合計要件は、追加されるすべてのストリームの合計になることに注意してください。 したがって、360pストリーム、720pストリーム、1080pストリーム、およびそれぞれのオーディオをストリーミングしている場合、合計でほぼ12 Mbpsのデータをストリーミングしている可能性があります。 つまり、インターネット接続は、24 Mbpsの持続的なアップロード速度に対応している必要があります。

ビットレートCBR対 ビットレート VBR

1つの質問は、固定ビットレート(CBR)と可変ビットレート(VBR)のどちらを使用するかです。 VBRを使用すると、特定の瞬間に送信されるビデオコンテンツに多くの情報が含まれていない場合、データの使用が減少します。 対照的に、画面上で多くのアクションがある場合、データ使用量は高くなります。

CBRを使用すると、VBRがデータ使用量に大きなスパイクを引き起こす可能性があるため、より安定した信頼性の高いストリームが得られる傾向があります。 ただし、VBRを使用すると、帯域幅の合計使用量を削減でき、コストを削減できます。 帯域幅のコストを本当に心配しない限り、CBRを使用することをお勧めします。

オーディオビットレートを設定する方法

オーディオビットレートも設定する必要があります。 次の設定をお勧めします。

  • 360pビデオの場合:64 Kbpsオーディオ、モノ
  • 480pビデオの場合:128 Kbps、ステレオ
  • 720pビデオの場合:128 Kbps、ステレオ
  • 1080pビデオ以上の場合:256 Kbps、ステレオ

「モノ」または「ステレオ」とは、オーディオチャネルの数(1または2)を指します。 この設定は「チャンネル」と呼ばれる場合があります。上記の解像度に適した設定を選択してください。

バッファサイズ

この高度な設定は、ビデオデータがブロードキャストされる前の短い時間にキャッシュされる方法に関係しています。 バッファサイズを大きくすると、モーションの品質が向上しますが、選択したビットレートを超える特定の瞬間にデータレートが実際に増加する可能性があります。

これは全体のビットレートには影響しませんが(アルゴリズムは他の時間にデータ使用量を減らすことで補正します)、一部の視聴者に品質の問題を引き起こす可能性があります。 バッファサイズをビットレートと同じに設定して、スムーズな送信とデータ使用の急増を防ぐことをお勧めします。

ライブビデオホストへのリンク

エンコーダーでビデオとオーディオの設定を構成する方法を学習したので、最後のステップはエンコーダーを取り込みサーバーにリンクすることです。 DaCastプラットフォームでは、ストリームを作成するときに、「ストリーム名」、「ストリームURL」、ログインコード、およびパスワードの4つの情報が提供されます。 この情報をエンコーダーに入力して、DaCastのサーバーに接続し、アップロードを開始できます。

その他の設定

エンコーダーをセットアップするときに、他のいくつかの設定が発生する場合があります。 Adobe Flash Media Live Encoderの設定の一部について説明します。 他のエンコーダーにも同様の設定が必要です。

  • 「入力サイズ」と「出力サイズ」は、カメラから入力されるビデオの解像度、およびライブストリームとして出力する解像度を指します。
  • 「FMS URL」は、メディア取り込みサーバーのURLです。
  • 「ストリーム」は、多くの場合、「ストリーム名」を入力するボックスです。
  • 「ファイルに保存」を使用すると、ブロードキャストをストレージドライブに同時に保存できます。

ハードウェアエンコーダーとソフトウェアエンコーダー

エンコーダには、ハードウェアとソフトウェアの2つの主なカテゴリに分類できる複数のタイプがあります。 ハードウェアエンコーダーは、ライブストリームのエンコードに使用される専用デバイスです。 強力で信頼性が高く、組み込みのライブミキシングソフトウェアなどの優れた機能を備えています。 ハードウェアエンコーダーの大手プロバイダーには、 vMix そして、 テラデク。 ただし、これらは多くの場合非常に高価です。

ソフトウェアエンコーダーは、より少ない予算での優れた代替手段です。 ソフトウェアエンコーダーは、デスクトップコンピューターまたはラップトップコンピューターにインストールできる他のアプリケーションと同様の単なるアプリケーションです。 ブロードキャスト中にこのビデオストリームに依存する前に、このコンピューターがライブビデオストリームを処理できるほど十分に強力であることを確認する必要があります。 いつも言うように、テスト、テスト、テスト!

ソフトウェアエンコーダーの無料の例の1つは、Adobeの Flash Media Live Encoder。 このソフトウェアパッケージは、ライブストリームを実行するためのツールを多数提供します。 別の例はOBS、またはOpen Broadcaster Softwareです。 このパッケージは強力で構成可能で、ほとんどすべてのコンピューターにインストールできます。 OBSの詳細を確認して、アプリケーションをダウンロードできます プロジェクトウェブサイト.

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