البث المباشر عبر HTTP في الوسائط المتعددة

يعد البث المباشر لـ (HTTP (HLS)) أحد أكثر بروتوكولات بث الفيديو استخدامًا، حيث يقسم (HLS) ملفات الفيديو إلى ملفات (HTTP) أصغر قابلة للتنزيل ويقدمها باستخدام بروتوكول (HTTP)، وتقوم الأجهزة العميلة بتحميل ملفات (HTTP) هذه ثم إعادة تشغيلها كفيديو، كما تتمثل إحدى ميزات (HLS) في أن جميع الأجهزة المتصلة بالإنترنت تدعم بروتوكول (HTTP)، مما يجعل تنفيذه أسهل من تنفيذ بروتوكولات البث التي تتطلب استخدام خوادم متخصصة، وتم تطوير (HLS) بواسطة (Apple) لاستخدامه في منتجات (Apple)، ولكنه يُستخدم الآن عبر مجموعة واسعة من الأجهزة.

ما هو بروتوكول HTTP

هو بروتوكول لنقل المعلومات بين الأجهزة المتصلة بالشبكة، حيث يعمل كل موقع ويب وتطبيق يمكن الوصول إليه من قبل المستخدمين العاديين على (HTTP)، كما يعتمد نقل البيانات عبر (HTTP) عادةً على الطلبات والاستجابات، وتكون جميع رسائل (HTTP) تقريبًا إما طلبًا أو استجابة لطلب، كما أنه مع البث عبر (HTTP)، لا ينطبق نمط الطلب والاستجابة القياسي، يظل الاتصال بين العميل والخادم مفتوحًا طوال مدة البث، ويدفع الخادم بيانات الفيديو إلى العميل بحيث لا يضطر العميل إلى طلب كل مقطع من بيانات الفيديو.

كيف يعمل بروتوكول HLS

حيث يعمل (HLS) عن طريق:

1. الخادم

ينشأ بث (HLS) من خادم حيث يتم تخزين ملف الوسائط “في البث عند الطلب”، أو حيث يتم إنشاء البث “في البث المباشر”، نظرًا لأن (HLS) يعتمد على (HTTP)، يمكن لأي خادم ويب عادي إنشاء البث، كما يتم إجراء عمليتين رئيسيتين على الخادم وهما:

• التشفير: تتم إعادة تنسيق بيانات الفيديو بحيث يمكن لأي جهاز التعرف على البيانات وتفسيرها، يجب أن يستخدم (HLS) ترميز (H.264 أو H.265).

• التقسيم: يتم تقسيم الفيديو إلى مقاطع يبلغ طولها بضع ثوانٍ، يمكن أن يختلف طول المقاطع، على الرغم من أن الطول الافتراضي هو (6) ثوانٍ (حتى عام 2016 كان 10 ثوانٍ)، بالإضافة إلى تقسيم الفيديو إلى مقاطع، تقوم (HLS) بإنشاء ملف فهرس لأجزاء الفيديو لتسجيل الترتيب الذي تنتمي إليه.

2. التوزيع

يتم دفع مقاطع الفيديو المشفرة إلى أجهزة العميل عبر الإنترنت عندما تطلب أجهزة العميل البث، وعادةً ما تساعد شبكة توصيل المحتوى (CDN) في توزيع التدفق على مناطق متنوعة جغرافيًا، ستقوم (CDN) أيضًا بتخزين البث مؤقتًا لتقديمه للعملاء بسرعة أكبر.

3. جهاز العميل

جهاز العميل هو الجهاز الذي يستقبل البث ويشغل الفيديو، على سبيل المثال، الهاتف الذكي للمستخدم أو الكمبيوتر المحمول، حيث يستخدم جهاز العميل ملف الفهرس كمرجع لتجميع الفيديو بالترتيب، ويتحول من جودة أعلى إلى صورة ذات جودة أقل “والعكس صحيح” حسب الحاجة.

الفوائد الرئيسية لبروتوكول HLS

من الفوائد الرئيسية التي تأتي مع استخدام تدفق (HLS) التوافق الواسع إحدى الفوائد الرئيسية لهذا البروتوكول تتعلق بميزات التوافق الخاصة به، بخلاف تنسيقات البث الأخرى، يتوافق (HLS) مع مجموعة كبيرة من الأجهزة والجدران النارية، ومع ذلك، يميل وقت الاستجابة (أو وقت التأخر) إلى أن يكون في نطاق (15-30) ثانية مع التدفقات المباشرة لـ (HLS).

لهذا السبب تحتاج إلى استخدام أدوات أخرى للحصول على تدفق (HLS) سريع، هذا بالتأكيد عامل مهم يجب أخذه في الاعتبار، يوفر (Dacast) الآن ميزة البث المباشر المنخفض زمن الوصول (HLS)، والتي تعمل مع أي برنامج تشفير متوافق مع (HLS)، كما أنه من الفوائد الرئيسية، التشفير في إعدادات جودة متعددة عندما يتعلق الأمر بالجودة، فإن تعدد الاستخدامات يجعل بث الفيديو (HLS) متميزًا عن الحزمة.

على جانب الخادم، غالبًا ما يكون لمنشئي المحتوى خيار تشفير نفس البث المباشر بإعدادات جودة متعددة، في المقابل، يمكن للمشاهدين طلب أفضل خيار متاح ديناميكيًا، نظرًا لعرض النطاق الترددي الخاص بهم في أي لحظة، بمعنى آخر، يمكن أن تختلف جودة البيانات من قطعة إلى أخرى لتناسب إمكانات جهاز البث المختلفة، يُعرف هذا بالبث متعدد معدلات البت وهو أداة تساعد على تحسين تجربة المشاهدة وينتج عنها مشاهدون أكثر سعادة للمحتوى الخاص بك.

ما هو تدفق معدل البت التكيفي في HLS

تتمثل إحدى مزايا (HLS) على بعض بروتوكولات البث الأخرى في بث معدل البت التكيفي، حيث يشير هذا إلى القدرة على ضبط جودة الفيديو في منتصف التدفق مع تغير ظروف الشبكة، وتسمح هذه القدرة لمقاطع الفيديو بالاستمرار في التشغيل حتى إذا ساءت ظروف الشبكة؛ على العكس من ذلك، فإنه يزيد أيضًا من جودة الفيديو إلى أقصى حد يمكن أن تدعمه الشبكة.

إذا تباطأت الشبكة، يكتشف مشغل الفيديو الخاص بالمستخدم ذلك، ويقلل تدفق معدل البت التكيفي من جودة البث بحيث لا يتوقف تشغيل الفيديو، في حالة توفر المزيد من النطاق الترددي للشبكة، يعمل تدفق معدل البت التكيفي على تحسين جودة البث، كما يعد تدفق معدل البت التكيفي ممكنًا لأن (HLS) ينشئ عدة تدفقات مجزأة مكررة بمستويات جودة مختلفة أثناء عملية التجزئة، يمكن لمشغل الفيديو الخاص بالمستخدم التبديل من أحد هذه التدفقات إلى أخرى أثناء تشغيل الفيديو.

متى يتم استخدام بث HLS

حاليًا، نوصي المذيعين دائمًا بتبني بروتوكول بث (HLS)، إنه البروتوكول الأكثر حداثة والأكثر استخدامًا لتدفق الوسائط، على سبيل المثال، أبلغ (45٪) من المذيعين عن استخدام (HLS) في تقرير زمن انتقال الفيديو، وجاءت قناة (RTMP) في المرتبة الثانية، حيث استخدم (33٪) من المذيعين هذا البديل، وتأخرت (MPEG-DASH) في الخلف أكثر من ذلك، حيث استخدمها (7٪) فقط من المذيعين. فيما يلي استخدامات (HLS):

1. البث على الأجهزة المحمولة

عندما يتعلق الأمر بالبث إلى الأجهزة المحمولة والأجهزة اللوحية، فأنت بحاجة إلى استخدام (HLS)، اعتبارًا من مايو (2022)، تأتي (58.26٪) من جميع زيارات الويب عبر الهواتف المحمولة، نظرًا لأن الأجهزة المحمولة تشكل الآن غالبية حركة المرور على الإنترنت، فإن أي حل بث تستخدمه يحتاج إلى العمل مع الأجهزة المحمولة، حيث أن (HLS) ضروري للبث المحمول.

2. البث باستخدام مشغل الفيديو HTML5

مشغل الفيديو (HTML5) الأصلي هو مشغل الفيديو القياسي المستخدم لتشغيل محتوى الفيديو على مواقع الويب والتطبيقات والأجهزة المحمولة، ومع ذلك، فإن مشغلات فيديو (HTML5) لا تدعم (RTMP أو HDS)، تحتاج إلى استخدام (HLS) مع مشغل الفيديو (HTML5)، حيث يسمح (HLS) بتسليم المحتوى إلى مشغل الفيديو الخاص بك.

إلى جانب الوصول إلى الأجهزة المحمولة، تشير هذه الاعتبارات إلى (HLS) كمعيار افتراضي، إذا واجهتك مشكلة في استخدام تقنية (Flash) في الوقت الحالي، فستكون (RTMP) طريقة توصيل أفضل ولكن فقط إذا لم يكن لديك خيار آخر.

الأجهزة والمتصفحات التي تدعم بروتوكول HLS

يتم أيضًا دعم بروتوكول بث (HLS) على نطاق واسع عبر العديد من الأجهزة والمتصفحات، حيث يقتصر في الأصل على أجهزة (iOS) مثل: أجهزة (iPhone و iPad و iPod Touch)، ويدعم (HLS) الآن الأجهزة والمتصفحات التالية:

• جميع متصفحات جوجل كروم.

• سفاري (Safari).

• مايكروسوفت إيدج (Microsoft Edge).

• أجهزة (iOS).

• أجهزة (Android).

• أجهزة (Linux).

• أجهزة (Microsoft).

• منصات (macOS).

وفي النهاية، أصبح (HLS) اليوم مدعوم على نطاق واسع وعالي الجودة وقوي، يجب أن يكون جميع القائمين بالبث المباشر على دراية بالبروتوكول، حتى لو لم يفهموا جميع التفاصيل الفنية، ينطبق هذا على جميع أنواع البث، بما في ذلك البث المباشر عبر منصة (Dacast) للبث المباشر.