Latence vidéo des diffusions en direct
Qu’est-ce que la latence dans le streaming vidéo en direct ?
La latence est le temps exprimé en secondes ou en millisecondes qui s’écoule entre la captation et la diffusion aux spectateurs.
Cette latence est liée à plusieurs facteurs techniques dans la chaine de transmission de la vidéo :
- Encodage du signal vidéo
- Ingestion du flux et mise en paquet
- Protocole de propagation et de transport sur le réseau
- Réseau de diffusion sur internet (CDN)
- Longueur des segments
- Configuration du lecteur accessible aux spectateurs (mise en tampon, résilience …)
Avec le streaming adaptatif au débit traditionnel, la latence des vidéos dépend principalement de la longueur du segment de média. Par exemple, si vos segments multimédia durent six secondes, votre lecteur aura déjà six secondes de retard par rapport au temps absolu réel auquel il demande le premier segment.
De plus, chaque segment de média supplémentaire que le lecteur met en mémoire tampon avant le début réel de la lecture augmente le délai jusqu’à la première image vidéo décodée.
Bien que de nombreuses choses génèrent une latence vidéo, le lecteur lui-même supporte une grande part de la latence vidéo globale.
Latence conventionnelle, réduite, basse, ultra-basse et temps réel
En fonction des capacités techniques du fournisseur de streaming que vous avez sélectionné, celui-ci pourra vous fournir une distribution de votre flux vidéo à différentes latences auprès de vos spectateurs.
Ces temps de latence sont généralement exprimés avec des termes « marketing » (normal, low ou ultra-low latency) et correspondent concrètement à ces temps en secondes :
- Latence conventionnelle (ou Normal latency) : entre 30 et 60 secondes
- Latence réduite (ou Reduced latency) : entre 10 et 15 secondes
- Latence basse (ou Low latency) : entre 3 et 5 secondes
- Latence ultra-basse (ou Ultra-Low Latency) : entre 1 et 3 secondes
- Proche du temps réél (Near real-time) : moins de 500 ms (0,5 seconde)
Il faut faire attention aux termes marketing et commerciaux utilisés par les différents fournisseurs. Parfois, il est annoncé un temps de latence « ultra-low-latency », ou « real-time » pour des temps de latence de 8 ou 10 secondes. Il faut donc veiller aux effets d’annonce et regarder précisément les décalages de temps réels proposés entre l’envoi et la réception du flux.
Voici un tableau de référence qui récapitule les temps de latence en fonction des technologies de diffusion :
Les fournisseurs de solution de diffusion en streaming « grand public » comme Youtube, Facebook … proposent généralement une diffusion en latence conventionnelle ou latence basse en option.
Ces propositions sont liées en général à leur infrastructure technique et surtout du fait qu’ils proposent la diffusion de contenu vidéo gratuitement et à un très grand nombre d’utilisateurs.
Il faut bien comprendre que pour réduire cette fameuse latence, il faut améliorer techniquement plusieurs éléments (vitesse d’encodage, vitesse de distribution des flux, …). Tout simplement, pour encoder plus rapidement de la vidéo, il faut plus de puissance. Pour augmenter la vitesse du réseau, il faut plus de bande passante. Toutes cela a un impact significatif sur le budget de la diffusion auprès de vos spectateurs.
Plus le temps de latence est court, plus le prix de la diffusion sera élevé ! Il n’y a pas de miracle.
Bien que de nouvelles technologies dans le domaine du réseau ou de l’encodage vidéo apparaissent (permettant de réduire la taille des paquets, de compresser le flux vidéo, de le distribuer plus rapidement), plus nous réduisons la latence et plus, nous limitons la résilience et la garantie d’une diffusion de bonne qualité auprès des spectateurs.
En réduisant la taille du tampon sur le lecteur du spectateur, par exemple : si certains spectateurs ont une connexion internet moins rapide, ils peuvent avoir des coupures dans la lecture de la vidéo ou se contenter d’une qualité de visionnage médiocre.
Il faut donc, pour chaque type de diffusion en streaming, faire un choix technologique en adéquation avec les impératifs de décalage entre la captation et le visionnage (interactivité, réactions en temps réel, prise de parole …). Estimer le type d’audience visé (nombre de spectateurs, localisation dans le monde, type de connexions internet …).
Solutions de diffusion adapté à votre évènement
Online-Event vous propose plusieurs solutions techniques en fonction de vos besoins et de votre budget
Latence conventionnelle
Online-Event vous propose une solution de diffusion sur un temps de latence conventionnel (normal latency) sur les founisseurs WowzaMedia et Vimeo.
Ce temps de latence, aux alentours de 30 secondes, est adapté pour une diffusion sans interactivité ou bien avec une interactivité limité à du chat entre utilisateurs par exemple.
Technologies utilisées :
- Protocole RTMP / RTMPS pour l'envoi
- Protocole HLS ou MPEG-DASH pour la reception
Avantages :
- Très bonne expérience pour les spectateurs,
- Débit adaptatif jusqu'à 8 formats garantissant une lecture fluide et sans coupure, même dans le cas de spectateurs utilisant une connexion internet à débit limité
- Diffusion sur un gros CDN garantissant une accessibilité identique partout à travers le monde
- Tampon de lecture important supportant des coupures de plusieurs secondes sur la ligne internet émettrice ou réceptrice du flux vidéo
Inconvénient :
- Décalage significatif entre l'émission et la réception du flux limitant l'interactivité entre les spectateurs et les orateurs (Quizz, Q&A, QCM ...)
Latence réduite
Online-Event vous propose une solution de diffusion sur un temps de latence réduit (Reduced latency) sur les fournisseurs WowzaMedia et Vimeo.
Ce temps de latence, entre 10 et 15 secondes, est adapté pour une diffusion avec une interactivité limitée à du chat entre utilisateurs, Q&A, nuages de mots…
Technologies utilisées :
- Protocole RTMP / RTMPS pour l'envoi
- Protocole HLS tuned ou MPEG-DASH tuned pour la réception
Avantages :
- Bonne expérience pour les spectateurs,
- Débit adaptatif jusqu'à 6 formats garantissant une lecture fluide et sans coupure, même dans le cas de spectateurs utilisant une connexion internet à débit limité
- Diffusion sur un gros CDN garantissant une accessibilité identique partout à travers le monde
- Tampon de lecture supportant des micro-coupures sur la ligne internet émettrice ou réceptrice du flux vidéo
Inconvénient :
- Décalage entre l'émission et la réception du flux limitant l'interactivité entre les spectateurs et les orateurs (Quizz, Q&A, QCM ...)
Latence basse
Online-Event vous propose une solution de diffusion sur un temps de latence basse (low latency) sur les fournisseurs WowzaMedia et Vimeo.
Ce temps de latence, de 3 à 5 secondes, est adapté pour une diffusion avec une interactivité complète (Q&A réactif, Chat, QCM, nuages de mots ...)
Technologies utilisées :
- Protocole RTMP / RTMPS tuned ou SRT pour l'envoi
- Protocole Low latency HLS (LHLS) ou Low latency CMAF for DASH pour la réception
Avantages :
- Bonne expérience pour les spectateurs,
- Débit adaptatif jusqu'à 4 formats dégradés,
- Diffusion sur un CDN performant et adapté garantissant une bonne accessibilité dans la plupart des pays,
- Grand panel d'interactivité possible entre les utilisateurs et les orateurs (Q&A réactif, Chat, QCM, nuages de mots, émoticônes volantes ...)
Inconvénient :
- Cout de la diffusion plus élevé qu'en latence conventionnelle ou réduite
- Des coupures et des chargements peuvent survenir en cas de connexions internet limitée chez les spectateurs
- Supporte mal les micro-coupures sur la ligne internet émettrice
Latence ultra-basse
Online-Event vous propose une solution de diffusion sur un temps de latence ultra-basse (Ultra-low latency) sur les fournisseurs Ant-Média et SPARKUP.
Ce temps de latence, de 1 à 4 secondes, est adapté pour une diffusion avec une interactivité complète (Q&A réactif, Chat, QCM, nuages de mots ...)
Technologies utilisées :
- Protocole RTMP / RTMPS tuned ou SRT pour l'envoi
- Protocole websocket pour la réception
Avantages :
- Bonne expérience pour les spectateurs,
- Débit adaptatif jusqu'à 4 formats dégradés,
- Diffusion sur un CDN performant et adapté garantissant une bonne accessibilité dans la plupart des pays,
- Grand panel d'interactivité possible entre les utilisateurs et les orateurs (Q&A réactif, Chat, QCM, nuages de mots, émoticônes volantes ...)
Inconvénient :
- Cout de la diffusion plus élevé qu'en latence conventionnelle ou réduite
- Des coupures et des chargements peuvent survenir en cas de connexions internet limitée chez les spectateurs
- Supporte mal les micro-coupures sur la ligne internet émettrice
Proche du temps réel
Online-Event vous propose une solution de diffusion proche du temps reel grace au service RTS@S (Real time at scale) de WowzaMedia
Ce temps de latence, de moins d'une demi seconde garantie, est adapté pour une diffusion accompagnée d'une grande interactivité (Enchere, Votes, Jeux vidéo, Sports, réactions en temps reel ...)
Technologies utilisées :
- Protocole WebRTC pour l'envoi
- Protocole WebRTC pour la réception
Avantages :
- Bonne expérience pour les spectateurs,
- Débit adaptatif géré sur plusieurs serveurs de diffusion
- Diffusion sur un CDN WebRTC
- Toute interactivité possible entre les utilisateurs et les orateurs (Vote, Encheres, Quizz, Classements ...)
- Réception du flux synchronisé entre les utilisateurs
Inconvénient :
- Cout de la diffusion plus élevé que sur les technologies précédentes
- Ne supporte aucune micro-coupures sur la ligne internet émettrice (backup de ligne vivement conseillé)
Technologie de diffusion en temps réel
Les technologies de diffusion en streaming « classique » (envoi de flux sur le protocole RTMP ou SRT et réception en HLS) permettent, par des moyens techniques diverses, de baisser le temps de latence de 1 minute à quelques secondes. Les technologies et les protocoles utilisés restent les mêmes ainsi que le type de CDN exploité pour la diffusion mondiale sur un grand nombre de spectateurs.
Fonctionnement d’une diffusion en streaming « Classique » à grande échelle :
Dans le cadre d’une diffusion proche du temps réel, l’ensemble de la chaine de production est basée sur le protocole WebRTC qui est le protocole utilisé en visioconférence (Zoom, Google meet, Jitsi …).
Le fonctionnement d’une diffusion en temps réel fonctionne ainsi :
Vous trouverez plus d’information au sujet de la diffusion en temps réel sur cet article dédié au service RealTime@Scale de Wowza.