Tổng cộng 0 đ
Xem giỏ hàng Thanh toán
Khi phân phối các nội dung trực tuyến, RTMP, HLS, MPEG-DASH và WebRTC được hiểu là các giao thức Streaming được dùng để phân phối nội dung từ điểm A đến điểm B. Do sự khác nhau trong mục đích khi sử dụng các kiểu giao thức trên trong các kiểu truyền hình khác nhau mà khó để có thể nói giao thức nào tốt hơn giao thức nào.
Sự khác biệt giữa các thuật ngữ trên là một thách thức với bất kỳ ai mới bước vào lĩnh vực Streaming. Thêm vào nữa, những khác biệt nhỏ giữa các giao thức như độ tương thích, độ trễ, bảo mật … càng gây khó khăn hơn cho người dùng.
Trong bài viết này, tác giả muốn định nghĩa chính xác giao thức là gì, và giới thiệu 10 giao thức Streaming phổ biến đang được sử dụng, cũng như cân nhắc lựa chọn công nghệ đúng theo nhu cầu của người dùng.
Các nội dung được đề cập:
Giao thức là gì?
Giao thức là 1 tập các quy tắc điều khiển việc làm thế nào để dữ liệu có thể được chuyển từ một hệ thống giao tiếp này sang hệ thống khác. Đó là các tầng giao thức tương ứng với các lớp truyền tải. Mỗi giao thức ứng với một tầng sẽ tập trung vào một chức năng cụ thể và kết nối với các lớp khác. Tầng thấp nhất đóng vai trò nền tảng, các tầng phía trên sẽ tăng dần độ phức tạp.
Bạn có thể đã biết về một địa chỉ IP (Internet Protocol). Đây là một giao thức mạng. Giao thức này sẽ cấu trúc cách các thiết bị kết nối với nhau trên môi trường mạng. Giao thức này nằm ở tầng Network và được phủ bởi giao thức TCP (Transmission Control Protocol – Giao thức điều khiển truyền tải) nằm ở tầng Transport ngay phía trên nó, cũng như giao thức HTTP (Hypertext Transfer Protocol) nằm ở tầng Application.
Bảy tầng - bao gồm vật lý, liên kết dữ liệu, mạng, truyền tải, phiên, bản trình bày và ứng dụng - được xác định bởi mô hình kết nối các hệ thống mở của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (IS0’s), như được mô tả ở trên.
Giao thức Streaming là gì?
Mỗi lần bạn xem một luồng trực tiếp hoặc một video theo yêu cầu, các giao thức streaming sẽ được sử dụng để phân phối dữ liệu qua môi trường mạng. Các giao thức này có thể nằm ở tầng Application, tầng Presentation, hay tầng Session.
Việc phân phối hình ảnh trực tuyến dùng cả các giao thức streaming và giao thức nền HTTP. Các giao thức streaming như RTMP sẽ vận chuyển các hình ảnh sử dụng các máy chủ phát trực tuyến chuyên dụng, trong khi các giao thức HTTP dựa trên các máy chủ web thông thường để tối ưu các trải nghiệm xem của người dùng. Cuối cùng, các công nghệ dựa trên HTTP mới như Apple’s Low-Latency HLS tìm cách cung cấp tùy chọn tốt nhất bằng cách hỗ trợ phát trực tuyến có độ trễ thấp trên quy mô lớn.
UDP và TCP: Khái quát chung
Giao thức UDP và TCP đều là thành phần cốt lõi của bộ giao thức internet, nằm trong tầng Transport. Các giao thức được sử dụng để phát trực tuyến nằm ở trên cùng của những giao thức này. UDP và TCP khác nhau về chất lượng và tốc độ, vì vậy bạn nên xem xét kỹ hơn.
Khác biệt chính giữa UDP và TCP dựa trên thực tế là TCP yêu cầu bắt tay ba chiều khi chuyển dữ liệu. Người khởi tạo (máy khách) yêu cầu người chấp nhận (máy chủ) bắt đầu kết nối, người chấp nhận phản hồi và trình khởi tạo chấp nhận phản hồi và duy trì một phiên giữa hai đầu. Vì lý do này, TCP khá tin cậy và có thể giải quyết việc mất gói và sắp xếp thứ tự gói tin. Trái lại, UDP bắt đầu mà không yêu cầu bắt tay. Nó vận chuyển dữ liệu bất kể bất kỳ ràng buộc băng thông nào, do đó tốc độ truyền nhanh hơn nhưng rủi ro hơn. Vì UDP không hỗ trợ truyền lại, sắp xếp gói hoặc kiểm tra lỗi, nên có khả năng xảy ra trục trặc mạng làm hỏng dữ liệu trên đường truyền.
Các giao thức như SRT thường sử dụng UDP trong khi HLS sử dụng TCP.
Các giao thức Streaming phổ biến:
Các giao thức Streaming truyền thống:
Các giao thức streaming truyền thống như RTSP và RTMP hỗ trợ streaming độ trễ thấp. Nhưng chúng không được hỗ trợ trên hầu hết các đầu cuối (như trình duyệt, thiết bị di động, máy tính, tivi). Ngày nay các định dạng streaming này tốt nhất được dùng trong việc chuyển tín hiệu hình ảnh từ máy quay, các bộ nén và các máy chủ streaming chuyên dụng.
Như được hiển thị ở trên, RTMP phân phối tín hiệu với tốc độ gần tương tự truyền hình cáp - trong khoảng năm giây. RTSP / RTP thậm chí còn nhanh hơn khoảng hai giây. Cả hai định dạng đều đạt được tốc độ như vậy bằng cách truyền dữ liệu sử dụng phương pháp firehose thay vì yêu cầu tải dữ liệu xuống thiết bị hoặc dùng bộ nhớ đệm. Nhưng vì rất ít trình phát lại hỗ trợ RTMP và RTSP nên chúng không được tối ưu hóa để có trải nghiệm xem tuyệt vời trên quy mô lớn. Nhiều đài truyền hình chọn truyền các luồng trực tiếp đến máy chủ bằng giao thức tương tự RTMP. Từ đó, họ có thể chuyển đổi tín tín hiệu sang giao thức sử dụng HTTP để có thể phân phối trên nhiều thiết bị.
Adobe RTMP
Adobe ban đầu đã sử dụng RTMP cho quá trình phát trực tuyến. Giao thức có thể truyền dữ liệu hình ảnh và âm thanh giữa máy chủ streaming và trình phát lại Adobe Flash Player. Đáng tin cậy và ổn định là nguyên nhân chính giao thức được sử dụng để phát trực tiếp. Nhưng các tiêu chí về độ mở và khả năng tương thích tốc độ bit (ABR- Adaptive Birate) đã khiến cho giao thức này không được sử dụng.
Mặc dùng vòng đời sử dụng của RTMP đã kết thúc, ưu điểm của RTMP trong việc phân phối tín hiệu là không thể bàn cãi, và vì vậy RTMP vẫn được nhiều nhà sản xuất nội dung sử dụng. Thực tế là trong các báo cáo cho đến 2021, 76% nhà phân phối nội dung vẫn đang sử dụng RTMP để tích hợp dữ liệu
Định dạng nào đang được sử dụng để tích hợp dữ liệu?
Các đặc điểm chính của định dạng RTMP:
RTSP/RTP
Tương tự RTMP, RTSP là 1 chuẩn công nghệ cũ sử dụng cho viêc phân phối tín hiệu. RTSP và RTP thường được sử dụng thay thế cho nhau. Nhưng phải rõ ràng: RTSP là một giao thức tầng Presentation cho phép người dùng cuối gửi lệnh cho các máy chủ điểu khiển việc tạm dừng/phát, trong khi RTP là giao thức truyền tải được sử dụng để di chuyển dữ liệu nói trên.
Các thiết bị di động Android/iOS không tương thích RTSP khiến đây là 1 giao thức hiếm khi được sử dụng đế phát lại. Mặc dù vậy, RTSP vẫn được sử dụng nhiều trong các hệ thống giám sát và truyền hình mạch kín (CCTV) vì định dạng này vẫn còn được sử dụng trong nhiều hệ thống camera IP.
Các đặc điểm chính của định dạng RTSP/RTP
Các giao thức phát trực tuyến dựa trên HTTP
Các luồng được xây dựng dựa trên HTTP, về cơ bản không đúng nghĩa là “luồng”. Chúng giống như là các bản tải xuống gửi từ các máy chủ web thông thường. Sử dụng tính năng tương thích tốc độ bit, các giao thức nền HTTP sẽ phân phối hình ảnh chất lượng tốt nhất có thể kết nối, phần mềm hay thiết bị nào. Một trong số các giao thức nền HTTP phổ biến là MPEG-DASH và HLS.
Apple HLS
Kể từ khi Apple trở thành một trình phát lại phổ biến trên các thiết bị kết nối internet, Apple HLS cũng trở nên phổ biến trong thế giới hình ảnh kỹ thuật số. Giao thức hỗ trợ phát trực tuyến tốc độ bit thích ứng (ABR- Adaptive Bitrate Streaming), đây chính là chìa khóa cho trải nghiệm của người xem. Quan trọng hơn nữa, 1 luồng được phân phối thông qua HLS sẽ được phát lại trên phần lớn các thiết bị, do đó sẽ tiếp cận được một lượng lớn khán giả.
HLS ban đầu chỉ hỗ trợ các thiết bị iOS như iPhones và iPads, nhưng sau đó nó được thêm vào 1 loạt các nền tảng khác như Google Chrome, các thiết bị Android, Linux, Microsoft, MacOS.
Các đặc điểm chính của của định dạng HLS:
HLS độ trễ thấp
Đây là công nghệ mới và tuyệt vời khi nói đến truyền phát với độ trễ thấp. Giao thức hứa hẹn cung cấp luồng với độ trễ 3s. Nó cũng cung cấp khả năng tương thích ngược với các máy khách hiện có.
Nói một cách đơn giản, nó được thiết kế để mang đầy đủ tính ưu việt của HLS , đồng thời giảm đáng kể độ trễ.
Mặc dù vậy, việc triển khai thành công HLS độ trễ thấp còn phụ thuộc sự tích hợp nền tảng từ các nhà cung cấp trong hệ sinh thái phân phối video. Sự hỗ trợ còn hạn chế và triển khai quy mô lớn là rất ít và còn xa.
Các đặc điểm chính của HLS độ trễ thấp:
MPEG-DASH:
Đây là một giải pháp thay thế độc lập với HLS. DASH cung cấp một lựa chọn không độc quyền đảm bảo các khả năng tương tự như HLS. Mặc dù vậy, do Apple ưu tiên công nghệ HLS của mình nên DASH gặp nhiều khó khăn khi tích hợp lên các thiết bị Apple hiện có.
Các đặc điểm chính của DASH:
CMAF độ trễ thấp cho DASH
Đây là một công nghệ mới khác cho việc tăng tốc độ phân phối video trên nền HTTP. Mặc dù còn sơ khai, nhưng công nghệ này hứa hẹn cung cấp video siêu nhanh trên quy mô lớn bằng cách sử dụng các phân đoạn (segments) dữ liệu ngắn hơn.
Các đặc điểm chính:
Microsoft Smooth Streaming
Microsoft đã phát triển giao thức này từ 2008 để sử dụng cho trình phát Silverlight. Nó cho phép phân phối thích ứng cho tất cả các thiết bị của Microsoft. Giao thức không thể cạnh tranh với các định dạng dựa trên HTTP khác và hiện nay không còn được sử dụng. Trên thực tế, trong Báo cáo độ trễ phát trực tuyến video năm 2021 của chúng tôi, chỉ 5% số người được hỏi đang sử dụng tính năng Phát trực tuyến mượt mà.
Bạn đang sử dụng giao thức phát trực tuyến nào?