Formato HTTP Live Streaming (HLS) – Pro, contro e funzionamento

Questo blog si concentra su HLS, o HTTP live streaming, che è uno dei protocolli più popolari utilizzati oggi per lo streaming video. Il formato HLS è un protocollo di streaming video live a bitrate adattivo. Sviluppato originariamente da Apple per essere utilizzato sui dispositivi iOS, Mac OS e Apple TV, lo streaming HLS è diventato il protocollo video live più diffuso.

Questo articolo analizzerà i pro e i contro del live streaming HTTP. Lo confronteremo anche con alcuni formati alternativi. Analizzeremo anche la storia del formato HLS e ci chiederemo da dove nasce e perché.

Indice dei contenuti:

• Come funziona lo streaming live HTTP (HLS)
• I vantaggi dell’utilizzo del protocollo HLS
• Contro dell’utilizzo del protocollo HTTP Live Streaming
• Soluzioni al problema della latenza
• HLS e altri protocolli di streaming
• Che cos’è l’HLS a bassa latenza?
• Come funziona la soluzione di streaming diretto HLS a bassa latenza di Dacast?
• Conclusione

Come funziona lo streaming live HTTP (HLS)

Il video HLS viene fornito tramite il protocollo di comunicazione web HTML5, il più recente standard online per i contenuti web. I lettori video HTML5 supportano i video online forniti tramite una serie di protocolli. Queste includono HTTP Live Streaming (HLS) e MPEG-DASH.

Il protocollo di streaming è il metodo che definisce il formato del video, il modo in cui viene compresso, la dimensione dei pezzi inviati e così via.

HLS è stato sviluppato per fornire un’alternativa ai video Flash. Tecnicamente parlando, utilizza la compressione video H.264, AAC o MP3 per la compressione audio e trasmette i flussi utilizzando il formato contenitore MPEG-TS.

Lo streaming video tramite HLS funziona tagliando un flusso video MP4 in brevi frammenti di circa 10 secondi. I flussi sono descritti utilizzando playlist M3U8 create dal server HTTP. Questa playlist, chiamata anche file manifest, indicizza i pezzi di video.

I vantaggi dell’utilizzo del protocollo HLS

Negli ultimi anni, il formato HLS è diventato un protocollo standard per i video web, e per una buona ragione. L’ingest HLS è piuttosto semplice da configurare, è gratuito e supportato da un’ampia gamma di dispositivi. Vediamo alcuni dei vantaggi dell’utilizzo del protocollo HLMS per lo streaming video.

1. Consegna su tutti i dispositivi

In primo luogo, HTTP Live Streaming supporta i video su quasi tutti i dispositivi. Sebbene sia stato originariamente creato per l’uso su Safari e sui dispositivi iOS, il formato HLS è ora supportato da tutti i moderni browser web: mobile, desktop, tablet, ecc.

Sia che voi e i vostri spettatori accediate ai contenuti su smartphone, tablet, desktop o laptop, smart TV, set-top box o qualsiasi altro dispositivo, i video HLS verranno riprodotti. La maggior parte dei browser web supporta anche l’alternativa principale, il MPEG-DASH, ma iOS e Safari non lo fanno. Questo è un grande vantaggio. Per questo motivo, HLS rimane lo standard de facto.

2. Qualità eccellente

Il formato video HLS utilizza un metodo chiamato Adaptive Bitrate Streaming. Questo metodo misura la velocità di Internet disponibile per ogni spettatore di un determinato video. Poi, la qualità video che viene servita viene regolata dinamicamente.

Ad esempio, si può iniziare a guardare un video a casa, dove si dispone di una connessione Wi-Fi veloce. Poi si può uscire di casa e salire in auto con un amico, per continuare a guardare il video con una connessione mobile. Questo internet potrebbe essere più lento. Potreste anche attraversare aree con disponibilità di banda limitata. Anche una connessione Internet dedicata a casa o al lavoro può avere una variazione significativa della velocità di Internet.

I video trasmessi con il formato HLS, se configurati correttamente, offrono dinamicamente la migliore qualità video possibile, riducendo al minimo il buffering e il lagging. Questo approccio porta a un’esperienza utente superiore. Il video cercherà di continuare la riproduzione il più possibile. La qualità aumenterà a patto che il vostro Internet sia abbastanza veloce da gestire il carico.

3. Efficienza dei costi

Un altro grande vantaggio del formato HLS è il suo costo ridotto. Come abbiamo detto, il formato è supportato da quasi tutti i dispositivi tramite HTML5 e Media Source Extensions. Non è necessario utilizzare un dispositivo specifico per guardare i contenuti. I server web standard possono gestire senza problemi la distribuzione HLS (a seconda del carico e di altri fattori).

4. Privacy e sicurezza

L’ultimo vantaggio dell’HLS che sottolineeremo qui è la privacy e la sicurezza. Rispetto a Flash, HLS offre semplicemente un browser più sicuro per i vostri spettatori, sia quando guardano i vostri contenuti, sia dopo.

Contro dell’utilizzo del protocollo HTTP Live Streaming

Nessun protocollo o tecnologia è perfetto, e l’HTTP Live Streaming non è diverso. L’uso del formato HLS presenta alcuni svantaggi. Vediamo uno dei problemi più diffusi: la latenza.

1. La latenza

La latenza si riferisce al tempo trascorso tra il momento in cui un evento si verifica nel mondo reale e il momento in cui gli spettatori possono vederlo. In sostanza, è il tempo necessario affinché un video venga registrato da una telecamera, elaborato da un codificatore HLS, trasmesso su Internet, distribuito ai server “edge” e decodificato per la visualizzazione.

Si noti che la latenza video non tiene conto dei rallentamenti dovuti alla velocità e ai colli di bottiglia di Internet; si tratta di problemi in gran parte separati.

2. Velocità di Internet

HLS è stato progettato per massimizzare la qualità, non per minimizzare la latenza assoluta. L’intervallo dei fotogrammi, la dimensione dei pacchetti e il buffer di riproduzione non sono adatti per lo streaming live super-rapido. Pertanto, di solito aggiunge un ritardo di 20-60 secondi al flusso. Queste piattaforme software per lo streaming live offrono soluzioni integrate a bassa latenza e sono quelle da prendere in considerazione.

La scarsa velocità di Internet è un problema solo per un piccolo sottoinsieme di streamer in diretta, in particolare per i videogiocatori e gli appassionati di sport. In queste situazioni, la velocità è importante. Tuttavia, la maggior parte degli utenti può facilmente ignorare la piccola latenza dell’hosting di un flusso HLS, poiché non avrà alcun impatto sulla soddisfazione o sull’esperienza dello spettatore. Per quasi tutti gli spettatori, un video di alta qualità che sia guardabile in qualsiasi momento e su qualsiasi dispositivo è più importante della latenza.

Soluzioni al problema della latenza

Il video Flash ha fornito uno streaming live a bassa latenza. Ma con il declino di Flash, il video su Internet si trova in una fase di transizione. Non ci sono ancora soluzioni fantastiche per il problema della latenza HLS. Ma molte aziende diverse ci stanno lavorando, compreso il fornitore di CDN di alto livello Akamai. I sostituti di HLS sono in lavorazione (come l’MP4 frammentato), ma i dispositivi non sono ancora pronti a riprodurli. Il prossimo cambiamento potrebbe essere ancora lontano qualche anno.

Dacast offre una soluzione di streaming HLS a bassa latenza per i piani Premium e superiori. Questa soluzione riduce la latenza a 10 secondi o meno. Soddisfa i moderni standard di sicurezza dei browser grazie alla trasmissione HTTPS e consente di raggiungere tutti i dispositivi mobili.

HLS e altri protocolli di streaming

Per comprendere meglio i vantaggi di HLS, diamo un’occhiata più da vicino a HLS rispetto ad altri protocolli di streaming, in particolare RTMP e MPEG-DASH.

Prima dell’abbandono di Flash, RTMP e HLS erano scelte popolari per la distribuzione di video in streaming agli spettatori. Ora che Flash è scomparso, MPEG-DASH è probabilmente il più grande concorrente di HLS. MPEG-DASH è l’ultimo arrivato e ha spinto positivamente HLS a migliorare e a risolvere i difetti del passato, come la qualità video inferiore.

Detto questo, approfondiamo i due confronti.

HLS vs RTMP: la caduta di Flash

L’RTMP come protocollo di consegna è stato principalmente eliminato, ma l’RTMP non è morto. Mi spiego meglio.

Macromedia ha sviluppato RTMP per lavorare con Adobe Flash player all’inizio della diffusione di Internet. La fusione di Adobe e Macromedia nel 2005 ha dato a RTMP una portata enorme. Si consideri che al suo apice, circa il 99% dei browser desktop in Occidente aveva installato il plug-in Adobe Flash Player.

RTMP e Flash hanno lavorato a stretto contatto, per cui molti hanno confuso le due cose come se fossero la stessa cosa, ma non lo sono. In altre parole, anche se Flash è morto, RTMP non è morto.

Cosa ha causato la caduta di Flash (e di RTMP come protocollo di consegna principale)?

Steve Jobs ha affrontato la maggior parte dei difetti di Flash in una lettera intitolata Thoughts on Flash. Nella lettera, Jobs spiegava perché Flash non sarebbe stato consentito sui dispositivi Apple. Nella lettera, Jobs spiegava perché Flash non sarebbe stato consentito sui dispositivi Apple. Nella sua lettera, Steve Jobs ha parlato di come Flash fosse un sistema chiuso e di come avesse molti problemi. È per questo motivo che si è sentito scherzare sul fatto che Steve Jobs ha ucciso Flash, e c’è del vero in questo.

In definitiva, la morte di Flash è stata causata dall’incapacità di risolvere i problemi di prestazioni, batteria e sicurezza in linea con la concorrenza come HTML5.

Quindi, dal punto di vista tecnico, non ha più molto senso confrontare HLS e RTMP come protocollo di distribuzione, e questo sarà ancora più vero con il passare del tempo. Ma facciamo finta di essere tornati per un attimo ai tempi di Flash. Come si ricorderà, RTMP era potente perché raggiungeva una latenza molto bassa. Anche dopo la fine del ciclo di vita di Flash il 31 dicembre 2020 (RIP), il mondo sta ancora lavorando a un solido sostituto a bassa latenza per RTMP.

Poiché RTMP è potente, continua a vivere, ma non come un tempo.

Ingest HLS vs. Ingest RTMP

Poiché la maggior parte dei browser ha abbandonato il supporto della distribuzione RTMP dopo l’annuncio della fine del ciclo di vita di Flash, tutto ciò che ha a che fare con la distribuzione/streaming RTMP (o con la distribuzione/streaming di Flash) è praticamente inesistente. Tuttavia, RTMP continua a vivere grazie a RTMP Ingest, che in realtà funziona abbastanza bene con HLS.

Per questo motivo, oggi è più appropriato confrontare RTMP Ingest vs. HLS Ingest piuttosto che RTMP vs. HLS per la consegna/streaming.

Se avete bisogno di un ripasso, l’ingest è la tecnologia incaricata di trasmettere i file video dall’encoder del live stream alla piattaforma di streaming. In pratica, per utilizzare RTMP Ingest, è necessario un encoder RTMP e per utilizzare HLS ingest, è necessario un encoder HLS, il che ci porta al primo vantaggio di RTMP Ingest.

Al momento, i codificatori RTMP sono molto più comuni dei codificatori HLS. Tuttavia, questo non è un problema se si è intenzionati a cercare encoder compatibili con HLS, poiché ci sono molte opzioni in circolazione. Un’altra cosa da notare è che i siti di social media più popolari, come Facebook, supportano l’ingest RTMP e non l’ingest HLS.

Rispetto a HLS, RTMP è ottimizzato per la latenza, e questo è uno dei motivi principali per cui l’ingest RTMP è ancora molto popolare rispetto all’ingest HLS. Tuttavia, l’ingest HLS è in grado di fornire video di qualità superiore e scalabilità. È probabile che col tempo HLS si imponga, ma per ora RTMP va forte.

HLS vs MPEG-DASH: la più recente alternativa open source

Per quanto riguarda la distribuzione/streaming, HLS vs MPEG-DASH è un confronto più moderno rispetto a HLS vs RTMP.

HLS è una soluzione proprietaria di Apple e circa dieci anni fa la maggior parte della sua concorrenza era costituita da altri protocolli di streaming proprietari. Per questo motivo, si è iniziato a lavorare su un protocollo alternativo di streaming a bitrate adattivo. MPEG-Dash è uno standard open-source sviluppato come sforzo coordinato tra più di 50 organizzazioni, tra cui giganti come Apple e Microsoft.

Quindi, una cosa fondamentale da sapere su MPEG-DASH rispetto a HLS è che si tratta di uno standard internazionale. Ma il principale difetto di MPEG-DASH è che il browser mobile Safari non lo supporta, e se avete mai posseduto un iPhone o un iPad, sapete che Safari è il browser predefinito. Considerando che i dispositivi Apple attivi a livello globale sono circa 1,8 miliardi, si tratta certamente di una grande truffa per DASH.

Altri confronti tra i due sono cambiati nel tempo. Ad esempio, DASH ha probabilmente fornito una qualità migliore nel recente passato, ma ora non più.

Per un confronto più dettagliato, consultate il nostro post sul blog che confronta MPEG-DASH con i protocolli di streaming HLS.

Che cos’è l’HLS a bassa latenza?

In origine, Apple ha sviluppato lo streaming HLS per privilegiare l’affidabilità rispetto alla latenza. Come è noto, un vantaggio di RTMP rispetto a HLS è la sua minore latenza.

Per ovviare a questa carenza, Apple ha annunciato HLS a bassa latenza, che consente lo streaming video a bassa latenza ed è un’estensione del protocollo HLS. Quando è stato annunciato per la prima volta nel 2019, HLS a bassa latenza era un protocollo completamente separato da HLS, ma ora Apple ha unito entrambi ed è diventato un unico protocollo.

Uno degli obiettivi della fusione dei due protocolli era quello di accelerarne l’adozione. Essendo relativamente nuovo, il supporto dei fornitori nell’ecosistema di distribuzione video è stato carente. La tecnologia è comunque molto promettente.

HLS a bassa latenza può raggiungere una latenza di 2 secondi o meno, il che è sorprendente. Per mettere questo dato in prospettiva, la latenza dei flussi live HLS tende generalmente a essere compresa tra 15-30 secondi.

Come funziona la soluzione di streaming diretto HLS a bassa latenza di Dacast?

Siamo stati la prima piattaforma video online a offrire gratuitamente un codificatore di flussi live HLS a bassa latenza. Questo codificatore è basato sul codificatore open-source OBS Studio e quindi include tutti i vantaggi che rendono OBS Studio così popolare.

È compatibile con Mac e Windows. È bene sapere che, a differenza di molti altri codificatori, richiede solo una piccola quantità di potenza di elaborazione della CPU e di memoria.

Quando abbiamo confrontato HLS e RTMP, abbiamo detto che RTMP-Ingest è ancora popolare. Tuttavia, questo non significa che sarà popolare per sempre. La soluzione di streaming diretto HLS a bassa latenza di Dacast utilizza invece l’ingest HLS, anche se l’ingest RTMP è ancora quello predefinito.

Utilizzando l’ingest HLS, la soluzione di streaming diretto HLS a bassa latenza di Dacast è HLS end-to-end. Quindi, invece di iniziare lo streaming HLS con RTMP Ingest e poi convertirlo in HLS, inizia e finisce con HLS. In questo modo gli spettatori hanno una latenza molto più bassa, pari a 10 secondi o meno. Inoltre, è conforme ai moderni standard di sicurezza dei browser, il che significa che può raggiungere tutti i dispositivi mobili.

Conclusione

HLS è una tecnologia potente che è diventata uno degli standard del settore. Speriamo che questo articolo vi abbia istruito sulle basi di questa tecnologia di live streaming, sul suo funzionamento e sui suoi lati positivi e negativi.

Avete domande sul formato HLS? Con il software di streaming video HLS di Dacast potete realizzare oggi stesso il vostro primo live streaming. Se siete pronti a provarlo oggi, potete approfittare del nostro prova gratuita di 14 giorni. Non è richiesta alcuna carta di credito.

Iniziare gratuitamente

Per ricevere offerte esclusive e consigli periodici sul live streaming, siete invitati a unirvi al nostro gruppo LinkedIn.

Infine, avete altre domande, pensieri o feedback su questo articolo? Saremo lieti di ascoltarvi nei commenti qui sotto e vi risponderemo.

Grazie per esservi sintonizzati e buona fortuna con i vostri live stream!