Hoe Real-Time Live Streaming te koppelen aan Video-on-Demand

Real-time interactiviteit bij livestreaming vereist nieuwe infrastructuur

Het is een feit dat de markt voor videostreaming niet langer kan vertrouwen op uitsluitend HTTP-gebaseerde streaming via CDN's. Deze eenrichtingsinfrastructuren, met hun latenties van meerdere seconden en niet-gesynchroniseerde ontvangstmetrieken, zijn niet in staat om te voldoen aan de eisen van real-time video-interactiviteit die inmiddels onlosmakelijk verbonden zijn met livestreaming.

Wereldwijd is het volume aan livestreamingverkeer op weg om de on-demand traffic in te halen. Dit valt samen met de vraag naar real-time interactiviteit bij het bekijken van sport, esports, concerten en andere live-evenementen.

De versmelting van live streaming en video-interactiviteit is ook zichtbaar in:

• Online gaming en virtuele of extended reality (XR) omgevingen;
• Livestream shopping;
• Online gokken;
• Volledig virtuele of hybride veilingen;
• Gebruikersgegenereerde content (UGC) op platforms zoals Facebook Live, Instagram Live en TikTok.

Bovendien weerspiegelen deze verschuivingen in vrijetijdsbesteding de wereldwijde beweging naar hybride benaderingen van dagelijkse activiteiten. Hybride vormen van werken, onderwijs, beurzen en gezondheidszorg zijn de nieuwe norm geworden.

Het toevoegen van interactieve videocommunicatie aan CDN's beantwoordt niet aan de marktvraag

Strategieën die vertrouwen op CDN's met aanvullende koppelingen naar videoconferentie-platforms voor de interactieve componenten, lopen tegen veel hindernissen aan. Ze introduceren niet alleen operationele complexiteit en beperkingen in kwaliteit en schaalbaarheid, maar maken het ook onmogelijk om de broninhoud met de real-time simultaniteit te streamen die essentieel is voor een goede gebruikerservaring.

De beperkingen van dergelijke aanvullende platforms zijn duidelijk zichtbaar bij 'watch parties' van live-evenementen. Systemen van bijvoorbeeld Sling, Yahoo Sports en andere providers voor de NBA of voetbalcompetities beperken de deelname aan watch parties vaak tot slechts enkele gebruikers.

Er zijn ook video-chatplatforms van Facebook, Amazon, Hulu en HBO Max, maar deze zijn beperkt tot het gezamenlijk bekijken van on-demand content. Hierbij is het eenvoudiger om te garanderen dat een videobestand gelijktijdig naar alle deelnemers wordt gestreamd via een eenrichtings-CDN-infrastructuur. In vrijwel alle gevallen wordt video-chat met live- of on-demand content echter gehinderd door een matige video- en audiokwaliteit.

Hetzelfde geldt voor traditionele videoconferentieplatforms (VC) als aanvulling op CDN's voor virtuele werkplekken. De schaalbaarheid voor gelijktijdige gebruikers stopt vaak bij enkele honderden, waarbij veel platforms een maximum van minder dan 100 hanteren. Bovendien beperken vrijwel alle VC-platforms de videokwaliteit tot 720p HD-resolutie of lager en de audio tot spraakfrequenties.

Wat betreft CDN's zijn er grote inspanningen geleverd om de latentie voor live videostreaming te verminderen, maar echte real-time connectiviteit blijft onbereikbaar. Er is geen manier om frame-voor-frame gelijktijdige ontvangst op alle eindpunten te garanderen. Zo claimen CDN-operators via Chunked Transfer Encoding (CTE) in combinatie met Common Media Application Format (CMAF) latenties van ongeveer twee seconden te hebben bereikt, maar in de praktijk loopt dit vaak op naar vier seconden of meer. Apple's nieuwste low latency HLS (LL-HLS) protocol levert prestaties van ongeveer 2 tot 5 seconden latentie.

Real-time interactiviteit mogelijk maken zonder beperkingen in schaalbaarheid of kwaliteit

In contrast hiermee maakt een infrastructuur gebaseerd op de Experience Delivery Network (XDN)-technologie van Red5 Pro het mogelijk om video-rijke bronnen en UGC-payloads in elke richting te streamen naar en van een onbeperkt aantal eindgebruikers, ongeacht de afstand. Iedereen ziet alles op hetzelfde moment, met onmerkbare end-to-end vertragingen van maximaal 400ms, en vaak veel minder.

De XDN-architectuur realiseert de vereiste schaalbaarheid en kwaliteit via geautomatiseerde orkestratie van hiërarchieën van origin, relay en edge nodes in één of meerdere cloudclusters.

De architectuur maakt gebruik van het Real-Time Transport Protocol (RTP) als basis voor streaming via:

• WebRTC (Real-Time Communications): De voorkeursoptie omdat het wordt ondersteund door alle grote browsers (Chrome, Safari, Firefox, Edge, Opera), waardoor plug-ins overbodig zijn.
• RTSP (Real-Time Streaming Protocol): Vaak de voorkeur bij mobiele apparaten, geactiveerd via Red5 Pro iOS- en Android SDK's.

daarnaast kan video in andere formaten worden geïngtacheerd op het XDN-platform, waaronder:

• RTMP (Real-Time Messaging Protocol)
• SRT (Secure Reliable Transport)
• MPEG-TS (Transport Protocol)

Het XDN-platform biedt volledige ondersteuning voor multi-profile transcodes die worden gebruikt bij ABR-streaming (Adaptive Bitrate), waarbij intelligente Edge Node-interacties de juiste profielen per gebruiker leveren. Als fallback ondersteunt het platform ook HTTP Live Streaming (HLS), zodat apparaten die geen andere XDN-protocollen ondersteunen alsnog de content kunnen renderen, zij het met de typische latenties van meerdere seconden.

XDN-nodes kunnen worden uitgerold op diverse Infrastructure-as-a-Service (IaaS) platforms, via pre-integraties met leveranciers zoals AWS, Google Cloud, Microsoft Azure en DigitalOcean, of via Terraform voor andere IaaS-platformen.

XDN-integraties met cloudopslag stroomlijnen VOD-ondersteuning via CDN's

Hoewel real-time interactiviteit essentieel is, blijft de interneteconomie behoefte hebben aan on-demand toegang tot time-shifted live content, alsof films en andere opgeslagen content via SVOD-diensten en sociale platforms.

De uitdaging is om een geïntegreerde infrastructuur te creëren die de prioriteit van real-time interactieve streaming erkent, terwijl de efficiëntie van CDN-mogelijkheden maximaal wordt benut. Red5 Pro heeft dit mogelijk gemaakt via plugins voor cloudopslagdiensten van AWS S3, Google Cloud Storage en DigitalOcean Spaces, die worden gebruikt door CDN-operators zoals Fastly.

Door de XDN Cloudstorage Plugin te gebruiken, kunnen serviceproviders met enkele configuratiecommando's directe verbindingen instellen om het kopiëren van livestreamed content naar langetermijnopslag te automatiseren. Zodra deze integraties zijn voltooid, kunnen providers contracten afsluiten met CDN-operators voor de VOD-distributie van hun content.

Deze aanpak minimaliseert kosten. In het geval van Fastly kunnen providers bijvoorbeeld gebruikmaken van Nearline Cache storage voor grote contentbibliotheken, waardoor de belasting op origin-servers en de egress-kosten worden verlaagd.

Aanvullende modi voor 'time-shifting' worden direct ondersteund op de XDN-infrastructuur

Naast het stroomlijnen van PaaS-bronnen voor VOD-diensten, zal Red5 Pro binnenkort mechanismen introduceren op XDN Edge Nodes om andere time-shift applicaties te ondersteunen, waaronder:

• Pauzeren;
• Terugspoelen (replay);
• Opnieuw starten (start over).

Hiermee kunnen serviceproviders voldoen aan het volledige scala aan eisen in het domein van real-time videostreaming, inclusief de nodige opslag- en distributieondersteuning voor alle time-shift applicaties.

***

Over het Red5 Team Het Red5 Team bestaat uit software-, DevOps- en quality assurance-engineers, projectmanagers, supportexperts, salesmanagers en marketeers met diepgaande ervaring in live video-, audio- en datastreaming. Sinds 2005 bouwt het team oplossingen die wereldwijd worden gebruikt door startups, wereldwijde ondernemingen en ontwikkelaars om interactieve real-time ervaringen te realiseren. Naast kerntechnologie voor streaming deelt het Red5 Team inzichten over trends in de industrie, best practices en productupdates.