WebRTC र भिडियो निगरानी: हामीले कसरी क्यामेराबाट भिडियो विलम्बतालाई पराजित गर्यौं

क्लाउड भिडियो निगरानी प्रणालीमा काम गरेको पहिलो दिनदेखि, हामीले समस्याको सामना गर्‍यौं, जसको समाधान बिना हामीले Ivideon मा छोड्न सक्छौं - यो हाम्रो सगरमाथा थियो, आरोहणले धेरै ऊर्जा लियो, तर अब हामीले अन्ततः पाएका छौं। क्रस-प्लेटफर्म पजलको शीर्षमा बरफको बञ्चरो टाँसियो।

इन्टरनेटमा अडियो र भिडियो प्रसारण गर्ने प्रणाली उपकरण, वेब क्लाइन्टहरू र तिनीहरूले समर्थन गर्ने मापदण्डहरूमा निर्भर हुनुहुँदैन, र नेटवर्क ठेगाना अनुवादकहरू र फायरवालहरूको उपस्थितिमा पनि सही रूपमा काम गर्नुपर्दछ। एक क्लाउड भिडियो निगरानी प्रयोगकर्ता सेवा पहुँच गर्न चाहन्छ, चाहे उसले एनालग क्यामेरा प्रयोग गर्दछ, र सबैभन्दा आधुनिक उपकरणमा लाइभ भिडियो प्रसारण हेर्न रुचाउँछ।

यो धेरै महत्त्वपूर्ण छ कि प्रयोगकर्ता न्यूनतम ढिलाइ संग भिडियो हेर्न चाहन्छ। ब्राउजरमा कम विलम्बता भएको भिडियो देखाउने लगभग एक मात्र तरिका WebRTC (वेब ​​वास्तविक-समय संचार) प्रयोग गर्नु हो। WebRTC ब्राउजरहरूमा भिडियो र अडियोको पियर-टू-पीयर ट्रान्समिशनको लागि प्रविधिहरूको सेट हो, सुरुमा कम विलम्बता भएका भिडियो स्ट्रिमहरूको प्रसारण र प्लेब्याकको लागि डिजाइन गरिएको हो। यस उद्देश्यका लागि, अन्य चीजहरू बीच, UDP प्रोटोकल प्रयोग गरिन्छ।

हामीले तपाईंलाई नयाँ इन्जिनले प्रयोगकर्तालाई के दिन्छ भनी बताउन अघि, हामी तपाईंलाई किन र किन HLS प्रविधिहरूलाई समर्थन गर्छौं, र हामीले किन अघि बढ्ने निर्णय गर्छौं भनेर सम्झाउनेछौं।

HLS इन्जिन: फाइदा र बेफाइदा

(c)

HLS (HTTP लाइभ स्ट्रिमिङ) प्रविधि एप्पलद्वारा विकास गरिएको थियो, त्यसैले यो पहिलो पटक एप्पल उपकरणहरूमा समर्थित हुनु कुनै अचम्मको कुरा होइन। आज, HLS भिडियो लगभग सबै सेट-टप बक्सहरू र OS चलाउने धेरै उपकरणहरूद्वारा पनि समर्थित छ। Android.

HLS इन्जिनले भिडियो डेटा स्ट्रिम गर्न AAC वा MP264 अडियो स्ट्रिमहरूको संयोजनमा प्रख्यात H3 भिडियो कोडेक प्रयोग गर्दछ। सम्पूर्ण अडियो र भिडियो डेटा स्ट्रिम MPEG-TS यातायात कन्टेनरमा प्याकेज गरिएको छ। HTTP प्रोटोकल मार्फत प्रसारणको लागि, स्ट्रिममा समावेश जानकारी m3u8 प्लेलिस्टहरूमा वर्णन गरिएका टुक्राहरूमा विभाजन गरिएको छ। र त्यसपछि मात्र यी टुक्राहरू, प्लेलिस्टहरू सहित, HTTP मार्फत प्रसारित हुन्छन्। स्वचालित रूपमा chunking भनेको सेकेन्डमा ढिलाइ हो। यो MPEG-TS कन्टेनरको विशेषता हो।

HLS इन्जिनले मल्टिबिट्रेट स्ट्रिमहरू, लाइभ/VOD लाई पनि समर्थन गर्दछ।

HLS का मुख्य फाइदाहरू:

• सबै प्रमुख ब्राउजरहरूमा निर्मित समर्थन;
• कार्यान्वयनको सहजता (WebRTC को तुलनामा);
• खण्डहरू एक पटक CDN मा अपलोड गर्न सकिन्छ भन्ने तथ्यको कारणले ठूलो दर्शकहरूलाई सबै प्रकारका प्रसारणहरू व्यवस्थित गर्न यो धेरै सुविधाजनक र कुशल छ।

इन्जिनको सादगीको बावजुद, सबै चीजहरू जस्तो देखिन्छ जस्तो चिकनी छैन। मुख्य समस्या यो हो कि तेस्रो-पक्ष प्लेयर विकासकर्ताहरू एप्पलका सिफारिसहरूबाट टाढा गएका छन्, उदाहरणका लागि समर्थित अडियो ढाँचाहरूको सन्दर्भमा। विशेष गरी, धेरै विकासकर्ताहरूले लोकप्रिय अडियो स्ट्रिमहरूसँग काम गर्ने क्षमता थप्न थाले: mpeg2 भिडियो, mpeg2 अडियो, इत्यादि। फलस्वरूप, उनीहरूले विभिन्न प्लेयरहरूको लागि विभिन्न प्लेलिस्ट ढाँचाहरू सिर्जना गर्नुपर्‍यो।

तर HLS इन्जिनको सबैभन्दा ठूलो समस्या भनेको डाटा ट्रान्सफरमा उच्च विलम्बता हो।

"ब्रेक" को उत्पत्ति

HLS को उच्च विलम्बताको मुख्य कारण यो तथ्यमा छ कि प्रोग्रामरहरूले उच्चतम गुणस्तर छविहरू प्राप्त गर्न इन्जिन सिर्जना गरेका थिए। त्यसकारण, प्रयोग गरिएको फ्रेम अन्तरालको प्यारामिटरहरू र प्लेब्याक बफरको साइज प्रत्यक्ष भिडियो प्रसारणको लागि उपयुक्त छैन। यस कारणले गर्दा, भिडियो फुटेजको प्रसारणमा एकदम उच्च ढिलाइ छ, जुन 5-7 सेकेन्ड हुन सक्छ।

एकातिर, यो धेरै होइन, उदाहरणका लागि, भिडियो होस्टिङ सर्भरबाट चलचित्र हेर्नेहरूका लागि। तर भिडियो निगरानी प्रणालीहरूको लागि, भिडियो फुटेज प्रसारणमा ढिलाइ धेरै महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ।

यदि तपाइँ कुनै अफिस हेरिरहनु भएको छ जहाँ कर्मचारीहरूले आफ्नो मनिटरबाट घण्टामा एक पटक हेर्छन्, त्यसपछि 5 सेकेन्डको ढिलाइले कुनै फरक पर्दैन। तर मानिसहरूले गुनासो गर्न थाले, उदाहरणका लागि, फुटबल खेल प्रसारण गर्दा, तिनीहरूले पहिले नै च्याटमा GOOOOL लेखेका थिए, तर यो अझै भिडियोमा छैन :)। हामीसँग पहिले नै धेरै प्रयोगकर्ता केसहरू छन् जहाँ Ivideon ले व्यावहारिक रूपमा स्काइपलाई प्रतिस्थापन गर्नुपर्छ।

के HLS मा विलम्बतालाई हराउन सम्भव छ? यस प्रश्नको जवाफ एक अनुभवी मुसा संहारकले नौसिखिया कीट नियन्त्रण विशेषज्ञहरूको व्याख्यानमा बोलेको जस्तो देखिन्छ: "मुसालाई नष्ट गर्न सकिँदैन, तर तिनीहरूको संख्यालाई उचित न्यूनतममा घटाउन सकिन्छ।" HLS मा ढिलाइको साथमा, यसलाई शून्यमा घटाउन सम्भव छैन, तर बजारमा समाधानहरू छन् जसले ढिलाइलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न सक्छ।

राम्रो कटौती

इन्जिनको अर्को हानि डाटा स्थानान्तरणको लागि साना फाइलहरूको प्रयोग हो। यस्तो लाग्थ्यो कि यसमा के गल्ती छ?

एक माध्यमबाट अर्को माध्यममा ठूलो संख्यामा साना फाइलहरू प्रतिलिपि गर्ने प्रयास गर्ने जो कोहीले सायद यस्तो सेटको लेखन गति एउटै साइजको एउटा ठूला फाइल भन्दा धेरै कम भएको याद गरेको छ। र हार्ड ड्राइभमा पहुँचको तीव्रता महत्त्वपूर्ण रूपमा बढ्छ, जसले सामान्यतया सम्पूर्ण कम्प्युटरको प्रदर्शनलाई नकारात्मक रूपमा असर गर्छ। तसर्थ, सानो १० सेकेन्डमा भिडियो डाटा प्रसारण गर्दा इन्जिन विलम्बता बढ्छ।

HLS टेक्नोलोजीका सबै फाइदाहरू र विपक्षहरूलाई संक्षिप्त रूपमा संक्षेप गरौं।

HLS का फाइदाहरू:

1. कुनै पनि उपकरणहरूसँग काम गर्ने क्षमता। तपाईं कुनै पनि आधुनिक उपकरणमा भिडियोहरू हेर्न सक्नुहुन्छ, चाहे त्यो स्मार्टफोन, ट्याब्लेट, ल्यापटप वा डेस्कटप पीसी होस्। मुख्य कुरा यो हो कि वेब ब्राउजर अप-टु-डेट छ र HTML5 र मिडिया स्रोत विस्तारहरूसँग उपयुक्त छ।
2. उत्कृष्ट छवि गुणस्तर। प्रयोग गरिएको अनुकूली डाटा ट्रान्समिशन प्रकार्यले तपाईंलाई इन्टरनेट जडानको ब्यान्डविथको आधारमा प्रसारण गरिएको भिडियोको गुणस्तर गतिशील रूपमा परिवर्तन गर्न अनुमति दिन्छ, जबकि एल्गोरिदमले अधिकतम गुणस्तर कायम राख्न प्रयास गर्दछ।
3. प्रयोगकर्ताको उपकरणको जटिल कन्फिगरेसनको लागि कुनै आवश्यकता छैन।

बेफाइदा:

1. केही यन्त्रहरूमा इन्जिनसँग काम गर्नका लागि सीमित समर्थन।
2. छवि प्रसारणमा उच्च ढिलाइ।
3. साना फाइलहरूको प्रयोगको कारणले गर्दा ओभरहेड र अनुकूलनको जटिलतामा उल्लेखनीय वृद्धि। कन्टेनरको प्रकृतिको कारणले, हामी खण्ड आकार भन्दा कम विलम्बता प्राप्त गर्न सक्षम हुनेछैनौं।

HLS का बेफाइदाहरूले हाम्रो लागि यसको फाइदाहरू बढायो र हामीलाई वैकल्पिक विकल्पहरू खोज्न बाध्य तुल्यायो।

WebRTC भनेको के हो

(c)

WebRTC प्लेटफर्म Google द्वारा 2011 मा स्ट्रिमिङ भिडियो र अडियो डेटा ब्राउजरहरू र मोबाइल अनुप्रयोगहरू बीच न्यूनतम विलम्बतामा प्रसारण गर्न विकास गरिएको थियो। यसको लागि, मानक UDP प्रोटोकल र विशेष प्रवाह नियन्त्रण एल्गोरिदमहरू प्रयोग गरिन्छ। आज यो एक खुला स्रोत परियोजना हो, यो सक्रिय रूपमा Google द्वारा मर्मत गरिएको छ र विकास भइरहेको छ।

WebRTC पियर-टू-पीयर भिडियो र अडियो प्रसारणको लागि प्रविधिहरूको सेट हो। अर्थात्, उदाहरणका लागि, वेबआरटीसी प्रयोग गर्ने प्रयोगकर्ता ब्राउजरहरूले डाटा भण्डारण र प्रशोधन गर्नको लागि टाढाको सर्भरहरू प्रयोग नगरी सीधै एकअर्कामा डाटा स्थानान्तरण गर्न सक्छन्। सबै जानकारीहरू अन्त प्रयोगकर्ताहरूको ब्राउजर र मोबाइल अनुप्रयोगहरूद्वारा पनि प्रशोधन गरिन्छ।

यस प्रविधिको सुविधा र व्यापक क्षमताहरूको सबै लोकप्रिय ब्राउजरहरूका विकासकर्ताहरूले प्रशंसा गरेका छन्। WebRTC समर्थन हाल मोजिला फायरफक्स, ओपेरा, गुगल क्रोम (र सबै क्रोमियम-आधारित ब्राउजरहरू), साथै चलिरहेका मोबाइल एपहरूमा उपलब्ध छ। Android र iOS।

यसका सबै निस्सन्देह फाइदाहरूको लागि, WebRTC का धेरै महत्त्वपूर्ण बेफाइदाहरू छन्।

छनौट गर्न कठिनाई

WebRTC प्रविधि नेटवर्क अन्तरक्रियाको सन्दर्भमा धेरै जटिल छ किनभने यो P2P को बारेमा हो। यो डिबग गर्न गाह्रो छ, परीक्षण, र अप्रत्याशित व्यवहार गर्न सक्छ। एकै समयमा, हामीले NAT र फायरवाललाई जित्न आवश्यक छ, हामीले UDP अवरुद्ध भएका नेटवर्कहरूमा सञ्चालन सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ।

Google को WebRTC कार्यान्वयन प्रयोग गर्न धेरै गाह्रो छ। त्यहाँ SDK असेंबली सेवाहरू प्रदान गर्ने सम्पूर्ण कम्पनी पनि छ। साथै, गुगलको कार्यान्वयन सम्पूर्ण भिडियोलाई पुन: सङ्केत नगरी हाम्रो प्रणालीसँग एकीकृत गर्न धेरै गाह्रो थियो।

यद्यपि, हामीले प्रयोगकर्ताहरूलाई पूर्ण विकसित "लाइभ" भिडियोसँग काम गर्ने अवसर दिन र स्क्रिनमा रहेको छवि र घटनाहरू बीचको ढिलाइलाई कम गर्ने अवसर दिन चाहन्छौं। साथै, हामीसँग PTZ क्यामेराहरू प्रयोग गर्ने इच्छा थियो, जहाँ ढिलाइहरू महत्त्वपूर्ण छन्, थप सहज छन्।

अन्य एन्टी-लेग कार्यान्वयनहरूमा अझै पनि सीमित कार्यक्षमता छ र उल्लेखनीय रूपमा खराब काम गर्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, हामीले WebRTC प्रयोग गर्ने निर्णय गर्यौं।

हामीले के गरेका छौं

WebRTC प्लेटफर्मलाई राम्ररी कार्यान्वयन गर्नु सजिलो काम होइन। कुनै पनि गलत गणना वा अशुद्धताले भिडियो प्रसारणमा ढिलाइ निम्त्याउन सक्छ अन्य प्लेटफर्महरूको तुलनामा कम मात्र होइन, तर बढ्दै जान्छ।

WebRTC ले सही रूपमा काम गर्नको लागि, सबैभन्दा पहिले, वेब भिडियोसँग काम गर्न स्ट्याकको प्राविधिक स्तरवृद्धि गर्न आवश्यक छ। हामीले त्यही गर्यौं।

सर्वप्रथम, हामीले Websocket मा WebRTC सिग्नलिङ प्रोटोकल सर्भर लागू गर्यौं, र webrtc.org SDK मा आधारित क्लाउडमा WebRTC पियर सर्भर पनि डिप्लोय गर्‍यौं। यसको कार्य भिडियो ट्रान्सकोडिङ बिना H.264 + Opus/G.711 ढाँचामा ग्राहक WebRTC साथीहरूलाई भिडियो स्ट्रिमहरू वितरण गर्नु हो।

हामीले वेबसकेटलाई संकेत गर्ने प्रोटोकलको रूपमा रोज्यौं किनभने यसमा पहिले नै सबै लोकप्रिय वेब ब्राउजरहरूमा उच्च-गुणस्तरको समर्थन छ। यस कारणले गर्दा, तपाईले विकासको ओभरहेडलाई मात्र नभई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न सक्नुहुन्छ, तर AJAX को तुलनामा बारम्बार TCP र TLS ह्यान्डसेकमा समय र स्रोतहरू बर्बाद गर्नबाट जोगिन सक्नुहुन्छ।

तथ्य यो हो कि, पूर्वनिर्धारित रूपमा, WebRTC ले स्रोत र ग्राहक अनुप्रयोगहरू बीचको वास्तविक-समय भिडियो संचारलाई ठीकसँग कन्फिगर गर्न, मर्मत गर्न र समाप्त गर्न आवश्यक संकेत गर्ने प्रोटोकल प्रदान गर्दैन।

र स्वतन्त्र रूपमा सिग्नलिङ टेक्नोलोजी लागू गर्नको लागि, हामीले धेरै वेब प्रोटोकलहरू (Websocet, WebRTC) को लागि समर्थनको साथ हाम्रो आफ्नै सिग्नलिङ सर्भर विकास गर्न आवश्यक छ। र वास्तविक समयमा सत्र र सूचनाहरू सुरक्षित रूपमा व्यवस्थापन गर्ने क्षमताको साथ, भिडियो व्यवस्थापन र अधिक।

हामीले विलम्बतालाई P2P मार्फत नभई UDP र प्रवाह नियन्त्रण मार्फत विलम्बता घटाएर P2P को सीमितताहरू पार गर्यौं। यो WebRTC मा पनि बनाइएको छ, किनकि मुख्य प्रयोग-केस भनेको ब्राउजर मार्फत p2p कुराकानीहरू हो।

मोबाइल क्लाइन्टमा, हामीले प्लेयरलाई webrtc.org SDK प्रयोग गरेर कार्यान्वयन गर्यौं, किनकि यसले मात्र प्रवाह नियन्त्रणलाई सही रूपमा लागू गर्छ, सबै ज्ञात फर्वार्ड त्रुटि सुधार (FEC) योजनाहरू छन्, र सबै ब्राउजरहरूको लागि प्याकेटहरू पुन: पठाउने संयन्त्रलाई सही रूपमा लागू गर्दछ। यो पनि महत्त्वपूर्ण छ कि webrtc.org SDK सक्रिय रूपमा Google द्वारा विकसित भइरहेको छ।

WebRTC कार्यान्वयनको नतिजा के छ?

क्यामेराबाट लाइभ भिडियो हेर्नको लागि, हामीले तपाइँको व्यक्तिगत खातामा WebRTC मा आधारित नयाँ अनुकूलित प्लेयर थपेका छौं। यसले छिटो भिडियो लोडिङ गति प्रदान गर्दछ र हेर्ने समय बढ्दै जाँदा विलम्बता जम्मा हुने समस्यालाई पूर्ण रूपमा हटाउँछ।

Ivideon क्लाउड सेवामा WebRTC समर्थन प्रस्तुत गरेपछि, हामी पूर्ण विश्वासका साथ भन्न सक्छौं कि हाम्रा ग्राहकहरूले अब पूर्ण लाइभ भिडियो हेर्न सक्छन्। अब भिडियो अनुक्रम प्रसारण गर्दा ढिलाइ एक सेकेन्ड भन्दा बढी छैन! तुलनाको लागि, अघिल्लो HLS इन्जिनले 5-7 सेकेन्डको ढिलाइमा भिडियो डेलिभरी प्रदान गर्‍यो। भिडियो प्रदर्शन गतिमा भिन्नता धेरै महत्त्वपूर्ण छ, र प्रयोगकर्ताले हाम्रो भिडियो सेवासँग काम गर्न सुरु गरेपछि तुरुन्तै यो याद गर्नेछ।

हामीले अपेक्षा गरे अनुसार, नयाँ प्लेयरको कार्यान्वयनले PTZ को प्रतिक्रियाशीलता र क्यामेरासँग आवाज संचारमा सुधार गरेको छ।

त्यहाँ एउटा मात्र सूक्ष्म बिन्दु हो जुन हामी ध्यान आकर्षित गर्न चाहन्छौं। नयाँ WebRTC प्लेयर हाल परीक्षण मोडमा काम गरिरहेको छ। र यसैले हामी यसलाई पूर्वनिर्धारित रूपमा हाम्रा सबै ग्राहकहरूको लागि सक्षम गर्दैनौं। तर तपाईं क्यामेरा सेटिङहरूमा सम्बन्धित वस्तु सक्षम गरेर यसलाई आफै सक्रिय गर्न सक्नुहुन्छ (यसको लागि तपाईंले जानु पर्छ व्यक्तिगत खाता).

Ivideon सेवा मा WebRTC को कार्यान्वयन को विशेषताहरु

WebRTC अहिले पनि प्रयोगात्मक प्रविधि हो। यसको समर्थन अझै सबै ब्राउजर र प्रयोगकर्ता उपकरणहरूमा सही रूपमा लागू गरिएको छैन, र सबै क्यामेराहरूमा पनि छैन।

यही कारणले गर्दा हामीले अहिलेसम्म WebRTC प्लेयरलाई सबै प्रयोगकर्ताहरूको लागि पूर्वनिर्धारित बनाएका छैनौं।

अहिलेको लागि, हामी Google Chrome ब्राउजरहरूमा मात्र WebRTC प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं। फायरफक्स र सफारीको नवीनतम संस्करणहरूले पनि यो प्रविधिलाई समर्थन गर्दछ, तर दुर्भाग्यवश, यो अझै पनि अस्थिर छ।

हामीले अहिलेसम्म मोबाइल उपकरणहरूमा ब्राउजरहरूको लागि WebRTC समर्थन लागू गरेका छैनौं। हाल, यदि तपाईंले मोबाइल उपकरणबाट लग इन गर्नुभयो र WebRTC सक्रिय गर्नुभयो भने, यो मोडले काम गर्ने छैन। यद्यपि, WebRTC हाम्रो मोबाइल अनुप्रयोगहरूमा उपलब्ध छ Android и आईओएस.

र हाम्रो सेवामा WebRTC कार्यान्वयनका सुविधाहरूको बारेमा कथा समाप्त गर्दै, दुई थप सूक्ष्म बिन्दुहरू नोट गरौं।

सर्वप्रथम, प्रविधि वास्तविक समयमा प्रत्यक्ष भिडियो प्रसारणमा केन्द्रित छ। तसर्थ, यदि तपाईंको च्यानलसँग भिडियो प्रसारण गर्नको लागि पर्याप्त ब्यान्डविथ छैन भने, तपाईंले फ्रेम ड्रपहरू देख्नुहुनेछ (HLS सँग तपाईंले भिडियो फेड र बढेको विलम्बता देख्नुहुनेछ, तर त्यहाँ कुनै फ्रेम ड्रपहरू हुनेछैन), तर भिडियो अझै पनि वास्तविक रूपमा प्रसारण हुनेछ। समय।

दोस्रो, टेक्नोलोजी वास्तविक समयमा प्रत्यक्ष भिडियोसँग विशेष रूपमा काम गर्न डिजाइन गरिएको हुनाले, हामी यसलाई अभिलेख गरिएको भिडियो डेटासँग काम गर्न प्रयोग गर्दैनौं।

सेवामा अन्य परिवर्तनहरू

यस समयमा, फ्ल्याश अब स्वचालित इन्जिन चयन संयन्त्रमा संलग्न छैन। तपाइँ अझै पनि यस्तो प्लेयर प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ, तर यो गर्नको लागि तपाइँ यसलाई खाता वा क्यामेरा सेटिङहरूमा म्यानुअल रूपमा चयन गर्न आवश्यक छ। यो फेसनको लागि श्रद्धांजलि होइन, यो मात्र हो कि हाम्रो सेवाको तथ्याङ्क अनुसार, त्यहाँ व्यावहारिक रूपमा कुनै प्रयोगकर्ताहरू Flash सँग काम गर्न छोडेका छैनन्। र प्रयोगकर्ताको ब्राउजरले यसलाई समर्थन गर्दछ कि भनेर निर्धारण गर्ने प्रयास गर्दै, हामीले लगभग 2 सेकेन्ड बहुमूल्य समय गुमाउँछौं।

यहाँ हाम्रो क्लाउड भिडियो निगरानी प्रणाली र व्यक्तिगत खातामा तपाईलाई पर्खिरहेका परिवर्तनहरूको संक्षिप्त सिंहावलोकन छ। हामी संग रहनुहोस् र समाचार पालना गर्नुहोस्!

स्रोत: www.habr.com