Qu'est-ce que la diffusion à débit adaptatif ?

Le streaming à débit adaptatif ajuste la qualité vidéo en fonction des conditions du réseau pour améliorer le streaming vidéo sur les réseaux HTTP. Ce processus rend la lecture aussi fluide que possible pour les spectateurs, quels que soient leur appareil, leur emplacement ou leur vitesse Internet.

Objectifs d’apprentissage

Cet article s'articule autour des points suivants :

  • Découvrez ce qu'est le streaming à débit binaire adaptatif et comment il fonctionne.
  • Expliquer quels protocoles prennent en charge le streaming à débit binaire adaptatif.
  • Comprendre les avantages du streaming à débit binaire adaptatif

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Qu'est-ce que la diffusion à débit adaptatif ?

Le streaming à débit binaire adaptatif est une méthode permettant d'améliorer le streaming sur les réseaux HTTP. Le terme "débit binaire" fait référence à la vitesse de déplacement des données sur un réseau et est souvent utilisé pour décrire la vitesse d'une connexion Internet. Une connexion à haut débit est une connexion à haut débit. Le streaming - ou le processus qui permet de regarder des vidéos en ligne - consiste à transmettre à un client des fichiers vidéo hébergés sur un serveur distant. Dans le cadre du streaming, les vidéos sont segmentées en petits clips afin que les spectateurs n'aient pas à attendre le chargement complet d'une vidéo avant de pouvoir la regarder.

Tout d'abord, plusieurs versions des fichiers vidéo sont créées et codées pour s'adapter à diverses conditions de réseau. Ensuite, en fonction de facteurs tels que la bande passante et le type d'appareil, le lecteur vidéo sélectionne le fichier de la plus haute qualité que l'appareil peut lire avec la plus petite mise en mémoire tampon possible. Ainsi, la lecture est aussi fluide que possible pour les utilisateurs finaux du monde entier, quel que soit leur appareil ou leur vitesse d'accès à Internet.

Le streaming à débit binaire adaptatif fonctionne de la même manière qu'un responsable peut confier des tâches à un nouvel employé. Pour aider l'employé à s'acclimater, le responsable commencera probablement par lui confier des tâches moins nombreuses et/ou plus simples. Une fois que l'employé aura mené à bien ses premiers projets, le responsable commencera à lui confier des tâches plus complexes. À mesure que l'employé s'installe dans son rôle, le gestionnaire ajustera continuellement sa charge de travail pour s'assurer qu'il apprend sans être dépassé.

De même, dans le cas du streaming à débit binaire adaptatif, le lecteur vidéo apprend quelle qualité vidéo une connexion peut supporter. Si la connexion a du mal à lire un segment vidéo, le lecteur passe à un fichier plus petit et de moindre qualité pour le segment suivant. Le spectateur peut constater des changements de qualité, mais la lecture de la vidéo se poursuit.

Comment fonctionne le streaming à débit binaire adaptatif ?

La diffusion en continu à débit adaptatif commence à l'étape de l'encodage vidéo. L'encodage est le processus au cours duquel les vidéos non compressées sont converties dans une forme qui peut être stockée et utilisée sur de nombreux appareils. Pour que la diffusion en continu à débit binaire adaptatif fonctionne, il faut créer différents fichiers vidéo prenant en charge différents débits binaires.

Après le codage, la vidéo est segmentée en fichiers plus petits de quelques secondes. Dans la plupart des configurations de diffusion en continu, les vidéos sont transmises dans une série de segments, plutôt que dans un fichier vidéo complet envoyé en une seule fois. Le processus de segmentation est particulièrement important car, sans lui, les lecteurs vidéo devraient télécharger l'ensemble du fichier vidéo avant de pouvoir commencer à lire le contenu.

En outre, les segments sont importants pour la diffusion en continu à débit adaptatif, car le processus d'ajustement est déclenché à la fin d'un segment vidéo. Si la connexion d'un spectateur ne peut pas télécharger la vidéo assez rapidement pour la diffuser sans mise en mémoire tampon, le lecteur vidéo passera à un fichier plus petit à la fin du segment.

Lorsqu'une vidéo commence à être lue, de nombreux lecteurs vidéo commencent par demander le fichier à débit binaire le plus faible disponible. Si le lecteur détermine que le client peut gérer un fichier à débit binaire plus élevé, il sélectionne des fichiers à débit binaire plus élevé jusqu'à ce qu'il trouve le fichier le plus élevé que le client peut gérer. Si le fichier sélectionné correspond parfaitement à la connexion, le lecteur continuera à demander des segments à ce débit, sauf si les conditions changent. C'est ce qu'on appelle le codage à débit binaire adaptatif ou "ladder". Le lecteur monte dans l'échelle lorsque la connexion dispose d'une bande passante suffisante pour accueillir des vidéos à débit binaire plus élevé et descend dans l'échelle lorsqu'elle diminue.

Quels sont les avantages du streaming adaptatif ?

En 2021, les internautes visionneront un milliard d'heures de vidéos YouTube par jour. Le contenu vidéo est un canal de communication, de publicité, d'éducation et bien plus encore, qui ne cesse de croître. Il est donc important de garantir la qualité de la lecture des vidéos. Le streaming à débit adaptatif offre de nombreux avantages qui peuvent améliorer la qualité de la vidéo :

  • Élargissement de l'accès : Sans la diffusion en continu à débit adaptatif, les téléspectateurs disposant de connexions plus lentes ou de certains appareils ne pourraient jamais voir certaines vidéos.
  • Amélioration de l'expérience de l'utilisateur : Le streaming à débit binaire adaptatif réduit la mise en mémoire tampon, de sorte que les utilisateurs subissent moins de délais de chargement frustrants.
  • Permettre le visionnage mobile avec moins d'interruptions : Le streaming sur les appareils mobiles a augmenté de 1 000 % depuis 2012, l'optimisation pour le streaming mobile est donc essentielle. Lorsqu'un spectateur diffuse du contenu vidéo mobile tout en se déplaçant d'un endroit à l'autre, le débit binaire peut varier considérablement sur un seul appareil. Par exemple, la puissance de connexion sur un réseau WiFi domestique peut être plus forte qu'une connexion dans un train ou dans un centre commercial. En s'ajustant continuellement aux conditions changeantes, le streaming à débit adaptatif peut minimiser les perturbations pour les spectateurs mobiles.

Quels protocoles de streaming prennent en charge le streaming à débit binaire adaptatif ?

Le streaming à débit adaptatif n'est possible qu'avec certains protocoles de streaming. Un protocole est un ensemble de normes qui dictent la manière dont les données sont conditionnées et traitées sur les réseaux. Le streaming possède son propre ensemble de protocoles.

Les trois protocoles de streaming les plus populaires qui prennent en charge le streaming à débit adaptatif sont les suivants : HTTP live streaming (HLS), Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH), et HTTP Dynamic Streaming (HDS).

Tous trois suivent le même processus de base, à savoir l'encodage et la segmentation des vidéos avant la diffusion en continu. Cependant, chaque protocole a ses propres exigences en matière d'encodage ou de type de fichier et est compatible avec différents appareils. Par exemple, certains protocoles exigent des formats d'encodage spécifiques, qui sont des moyens d'optimiser les fichiers vidéo pour différentes plateformes, programmes et appareils.

  • HLS : HLS fonctionne pour le streaming à la demande et en direct et nécessite le format d'encodage H.264 ou H.265. Contrairement à certains protocoles, HLS ne nécessite pas l'utilisation de serveurs spéciaux. À l'origine, le protocole HLS n'était compatible qu'avec les appareils Apple, mais il est désormais indépendant des appareils. Toutefois, les appareils Apple n'acceptent que le format HLS.
  • DASH : DASH ne requiert aucune norme d'encodage spécifique. De plus, n'importe quel serveur d'origine peut être configuré pour servir des flux DASH car il fonctionne sur HTTP. Le format DASH, comme tous les formats autres que HLS, ne fonctionne pas avec les appareils Apple.
  • HDS : Conçu à l'origine pour fonctionner avec Adobe Flash (qui a été abandonné), ce format peut être utilisé pour la diffusion à la demande ou en direct et fonctionne sur des connexions HTTP. Le format HDS exige que les vidéos soient converties de MP4 à F4F (MP4 fragmenté) et à la norme d'encodage H.264. Les appareils Apple sont les seuls appareils incompatibles avec le protocole HDS.
  • Cloudflare prend-il en charge le streaming à débit binaire adaptatif ?

    Cloudflare Stream est une plateforme vidéo qui fonctionne à moins de 100 millisecondes de 99 % de la population connectée à Internet dans le monde développé. Elle prend en charge le streaming à débit adaptatif et encode automatiquement les vidéos à plusieurs tailles d'écran et niveaux de qualité, prenant en charge une variété d'appareils et de débits. En savoir plus sur l'amélioration de la lecture avec Cloudflare Stream.