Maximaliseren van Live Streaming Vertraging: Technieken om de Laagste Vertraging te Bereiken

Wat bedoelen we met glas-tot-glas vertraging of end-to-end vertraging?

Glas-tot-glas vertraging, ook wel bekend als end-to-end vertraging, verwijst naar de totale vertraging vanaf het moment dat een video wordt vastgelegd door een camera tot het moment dat deze wordt weergegeven op een apparaat van een kijker. Het omvat alle vertragingen die optreden tijdens het proces van vastleggen, coderen, verzenden en decoderen van de video.



Deze vertraging wordt bepaald door de tijd die het kost om de video door alle stadia van de videopijplijn te laten gaan, inclusief de tijd die nodig is om de video met een camera vast te leggen, de tijd om de video te coderen, de tijd om de video over het netwerk te verzenden, en de tijd om de video te decoderen op het apparaat van de kijker.

De glas-tot-glas vertraging verschilt van de streaming vertraging, wat de vertraging is tussen het live evenement en wanneer het op het apparaat van de kijker verschijnt. Streaming vertraging kan worden beïnvloed door verschillende factoren zoals netwerkcondities, serverlocatie en het specifieke gebruikte streaming protocol.

Wat is de standaard end-to-end vertraging voor HLS?

HLS (HTTP Live Streaming) is een protocol voor het streamen van video over het internet, dat veel wordt gebruikt voor live streaming en video on demand. De end-to-end vertraging voor HLS kan variëren afhankelijk van een aantal factoren, waaronder de kwaliteit van de video, de grootte van de brokken, de netwerkcondities en de specifieke implementatie van de HLS-speler.

Over het algemeen kan de standaardvertraging voor HLS variëren van enkele seconden (18 seconden volgens huidige Apple aanbevelingen) tot meerdere minuten. Geavanceerdere implementaties kunnen de vertraging echter terugbrengen tot enkele seconden of zelfs minder dan een seconde. Dit wordt bereikt door de grootte van de brokken te verminderen, lagere latency codecs te gebruiken en ook een lage vertraging modus in HLS te gebruiken, ook bekend als LL-HLS.

Het is vermeldenswaard dat de end-to-end vertraging voor HLS over het algemeen hoger is dan voor andere streaming protocollen zoals WebRTC, dat is ontworpen voor communicatie met lage vertraging en vertragingen van minder dan een seconde kan hebben.

Kan er een afname in videokwaliteit optreden bij gebruik van streaming met lage vertraging?

Over het algemeen kan het verlagen van de vertraging van een videostream invloed hebben op de videokwaliteit, omdat dit vaak wijzigingen in het video-encoding en transmissieproces vereist die de visuele kwaliteit van de video kunnen beïnvloeden.

Om lage vertraging te bereiken, worden technieken gebruikt zoals het verlagen van de videoresolutie, het verminderen van de framesnelheid, het verminderen van lookahead en buffers en het gebruik van codecs of compressiemethoden van lagere kwaliteit. Deze technieken kunnen resulteren in een video van lagere kwaliteit.

Ook door de modus met lage vertraging in het HLS-protocol te gebruiken, wat de brokgrootte en het aantal brokken in de afspeellijst vermindert, kan dit leiden tot een afname van de videokwaliteit.

Zijn Theoplayer HESP en AWS IVS efficiënter dan LL-HLS voor streaming met lage vertraging?

Theoplayer HESP en AWS IVS (Internet Video Streaming) zijn beide propriëtaire technologieën ontwikkeld door respectievelijk Theoplayer en Amazon Web Services (AWS), ontworpen om streaming met lage vertraging te bieden. Ze zijn beide gebouwd op standaard protocollen met lage vertraging zoals WebRTC en QUIC, en beide gebruiken cloudgebaseerde codering en levering om de vertraging te verminderen.

Theoplayer HESP gebruikt een combinatie van adaptieve bitrate streaming en realtime communicatie om de vertraging te verminderen. Het maakt ook gebruik van een aangepast transportprotocol over UDP, wat efficiënter kan zijn dan het gebruik van HTTP over TCP zoals in LL-HLS.

AWS IVS (Internet Video Streaming) is een beheerde live streaming service die een combinatie van protocollen met lage vertraging en cloudgebaseerde codering en levering gebruikt om de vertraging te verminderen. Het maakt ook gebruik van adaptieve bitrate streaming en protocollen voor streaming met lage vertraging zoals WebRTC en QUIC om de vertraging te verminderen.

Beide technologieën kunnen in bepaalde use cases efficiënter zijn dan LL-HLS, maar dit hangt af van de specifieke use case en netwerkcondities. Ze kunnen ook beperkingen hebben, zoals niet zo breed ondersteund worden als LL-HLS en mogelijk speciale software en hardware nodig hebben om te gebruiken.

Is streaming met lage vertraging noodzakelijk als er geen interactie is met kijkers en geen andere uitzending van dezelfde inhoud?

Streaming met lage vertraging is het meest nuttig in situaties waar er een behoefte is aan realtime interactie of bijna realtime interactie tussen de kijkers en de inhoud, zoals bij live-evenementen, gaming of andere scenario's waarbij het publiek snel moet reageren op de inhoud. In deze gevallen maakt streaming met lage vertraging een naadlozere en boeiendere ervaring voor de kijker mogelijk.

In situaties waarin er echter geen interactie of bijna-realtime interactie met de kijkers is en geen andere uitzending voor dezelfde inhoud, is streaming met lage vertraging mogelijk niet zo belangrijk. In deze gevallen ligt de focus meer op het leveren van de best mogelijke videokwaliteit en het garanderen van een soepele en stabiele streaming ervaring, in plaats van het verminderen van de vertraging.

In scenario's waarbij de inhoud vooraf is opgenomen en er geen realtime interactie is, is het mogelijk dat een streaming protocol met een hogere vertraging zoals standaard HLS wordt gebruikt met als doel een betere videokwaliteit te bieden.

Article written (translated from English) by
Sylvain Corvaisier

Independent streaming and iOS engineer

Last modified: January 16th, 2025