آشنایی با صفر تا صد پخش زنده و نحوه اجرا | لایو استریمینگ

لایو استریمینگ یا پخش زنده چیست؟

استریمینگ به روش انتقال داده هایی اشاره دارد که در زمان تماشای یک ویدیو توسط کاربری در اینترنت مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع روشی است برای انتقال ذره ذره ی یک فایل ویدیویی از یک فضای ذخیره سازی دور دست؛ با توزیع ثانیه به ثانیه یک فایل ویدیویی از طریق اینترنت، دستگاه های کاربران دیگر مجبور به دانلود تمام ویدیو قبل از شروع پخش نخواهند بود.

لایو استریمینگ نیز به عملی اشاره دارد که ویدیوی استریم شده در همان لحظه ضبط و به صورت لحظه ای از طریق اینترنت به دستگاه های کاربران ارسال می شود. امروزه برنامه های تلویزیونی، استریم بازی های آنلاین، و ویدیوهای شبکه های اجتماعی می توانند همگی به صورت زنده پخش شوند.

به تفاوت بین پخش زنده و پخش عادی همانند تفاوت بین  بازیگری که متنی را حفظ کرده و می خواند، در مقابل یک سخنرانی لحظه ای یا بداهه گویی نگاه کنید.

در مورد اول، محتوا از قبل آماده و ذخیره شده، و سپس در مقابل شنوندگان اجرا می شود. اما در دومی، شنوندگان محتوا را در همان لحظه تولید توسط بازیگر دریافت می کند. دقیقاً مثل پخش زنده.

اغلب اوقات لایو استریمینگ را به شکل پخش همگانی یا broadcast می شناسند؛ اتصال یک-به-چندی که در یک لحظه با چند هزار کاربر برقرار می شود. تکنولوژی های ویدیو کنفرانسی مثل اسکایپ، فیس تایم، و گوگل میت و غیره، به صورت آنی یا realtime اتصالاتی را ممکن می سازند. آنها بجای پروتکل هایی که توسط پخش های یک به چند مورد استفاده قرار می گیرد، با پروتکل هایی به نام RTC کار می کنند.

مزایای استفاده از پخش زنده

پخش زنده رویکردی موثر و تأثیر گذار برای برای رسیدن به هر هدفی است. این رویکرد می تواند برای ترویج و معرفی محصولات و خدمات جدید کسب و کارها، انتشار اخبار مهم برندها، آموزش در کلاسها، و نمایش رویدادهای مهم، مورد استفاده قرار گیرد.

از جمله مزایایی که می توان برای پخش زنده مطرح کرد عبارتند از:

• پتانسیل داشتن مخاطبین گسترده تر: برگزاری رویدادهای مهم در مکان های فیزیکی و با حضور مخاطبین محدود می تواند هم از لحاظ هزینه گران تر باشد و هم دسترسی به مخاطبین را محدود کند. اما با پخش زنده می توانید رویداد خود را در معرض دید تمام علاقه مندانی که قادر به شرکت در مراسم حضوری نیستند نیز قرار دهید.
• استفاده غنی تر از محتوا: به کمک پخش زنده می توانید از انواع محتوا برای انتقال مطلب استفاده کنید، نظیر ویدیوهای آنلاین، پادکست های آنلاین، تصاویر، متون و حتی چت زنده. البته با کمی خلاقیت می توانید شیوه های جذاب تری خلق کنید.
• راحتی و دسترسی بیشتر: ممکن است فکر کنید که استفاده از پخش زنده و پیکربندی آن دشوار است؛ اما این تصوری اشتباه است چراکه تنها به تجهیزات ساده ویدیو و صوت، انصال اینترنت، یک encoder و یک پلتفرم قدرتمند نیاز است.
• پشتیبانی مشتریان جذاب تر: بسیاری از برندهای معتبر برای ایجاد تجربه ای متفاوت، از پخش زنده برای پاسخ به سوالات مشتریان و برگزاری جلسات Q&A استفاده می کنند. پس این مورد نیز می تواند برای کسب  و کار شما نیز کارآمد باشد.
• مقرون به صرفه بودن: خدمات پخش زنده رایگان زیادی در وب وجود داشته و می توانید از ابزارهای ساده ای برای شروع استفاده کنید؛ حتی اگر قصد راه اندازی یک پخش زنده حرفه ای را نیز داشته باشید می توانید تنها با پرداخت هزینه ای قابل قبول از پلتفرم های حرفه ای تر و ابزارهای پیشرفته تری استفاده کنید.

برای پخش زنده به چه چیزهایی نیاز دارید؟

1. منابع ویدیویی و صوتی: این منابع شامل دوربین، صفحه نمایش کامپیوتر یا سایر منابع تصویری، میکروفن، فید یا خوراک ترکیب کننده (mixer feeds)  و سایر ابزارهای مرتبط می باشد.
2. یک ویدیو Encoder: این یک نرم افزار یا سخت افزار کامپیوتری است که ویدیوهای زنده را بسته بندی کرده و به سمت اینترنت راهی می کند.
3. یک مقصد پخش: یعنی محلی که ویدیو زنده شما آنلاین در دسترس خواهد بود؛ از جمله معروف ترین مقاصد، یوتیوب، آپارات و فیسبوک لایو هستند.
4. یک اتصال ثابت به اینترنت: برای اینکه ویدیو شما دچار قطعی، تکه تکه پخش شدن و هنگ کردن نشود.

چطور منابع ویدیویی و صوتی را ضبط کنیم؟

برای شروع پخش آنلاین، باید سیگنال منابع صوتی و تصویری خود را دریافت کنید. بیشتر منابع ویدیوی امروزی از خروجی های HDMI یا SDI برای اتصالات بیرونی استفاده می کنند. هر دوی کابل های HDMI و SDI می توانند صوت و تصویر embed شده را منتقل کنند.

اگر از یک کامپیوتر با یک نرم افزار encoder برای پخش استفاده می کنید، پس نمی توانید دوربین خود را با استفاده از یک کابل HDMI یا SDI به کامپیوتر متصل کنید؛ در اینجا یک کارت Capture مثل AV.io HD از یک طرف به دوربین و از یک طرف به وسیله USB به کامپیوتر وصل می شود. به این صورت دقیقا همان تصویری که در دوربین موجود است را دریافت می کند.

اما در طرف مقابل اکثر Encoder های سخت افزاری، درون خود کارت های capture داشته و می توانید به کمک آنها به طور مستقیم به منابع ویدیوی خود متصل شوید.

اما اگر از دوربین های USB یا میکروفن استفاده می کنید، می توانید به راحتی آنها را به کامپیوتر متصل کرده و شروع به دریافت کنید.

مقصد پخش

یک مقصد پخش یا Streaming destination می تواند یک سایت آنلاین، پلتفرم یا اپلیکیشنی باشد که از طریق آنها ویدیوی زنده شما در اختیار سایرین قرار می گیرد. پلتفرم های بسیاری هستند که از CDN نیز پشتیبانی کرده و به شما امکان بهره مندی از یک پخش زنده حرفه ای را مهیا می کنند؛ مثل یوتیوب، فیسبوک لایو، Twitch و نسخه های ایرانی مثل آپارات و پلتفرم یکپارچه و حرفه ای پخش زنده میزبان کلود.

پلتفرم های پولی قابلیت هایی دارند که پلتفرم های رایگان در اختیار شما نمی گذارند،  این قابلیت ها به نحوه پخش، استفاده از CDN، دریافت کنندگان پخش زنده، و مسائلی برای کسب درآمد از پخش زنده مثل تبلیغات مرتبط هستند.

پیشنهاد می کنیم با ویژگی و امکاناتی که پلتفرم پخش زنده میزبان کلود در اختیار شما می گذارد، بیشتر آشنا شوید.

پخش زنده از نگاه فنی تر چطور کار می کند؟

اینها مراحل یا قدم هایی هستند که در پشت صحنه ی یک لایو استریم اتفاق می افتند:

• فشرده سازی یا compression
• کدگذاری یا encoding
• بخش بندی یا segmentation
• توزیع محتوا (CDN)
• رمزگشایی یا Decoding
• باز پخش یا playback ویدیو

دریافت ویدیو (video capture)

پخش زنده با داده های خام ویدیویی آغاز می شود: یعنی اطلاعات بصری ضبط شده توسط یک دوربین. درون یک دستگاه پردازشی متصل به دوربین، این اطلاعات بصری به شکل داده های دیجیتال ارائه می شوند.

فشرده سازی و رمزگذاری

در مرحله بعد، داده های ویدیویی بخش بندی شده فشرده و رمزگذاری می شود. این داده ها با حذف اطلاعات بصری اضافی فشرده می شوند. برای مثال، اگر اولین فریم یک ویدیو نشان دهنده فردی باشد که جلوی یک پس زمینه طوسی رنگ در حال صحبت کردن است، دیگر پس زمینه طوسی برای فریم های بعدی که از همان پس زمینه استفاده می کنند، مجدداً رندر نخواهد شد.

به فشرده سازی ویدیو همانند اضافه کردن یک مبلمان جدید به اتاق نشیمن نگاه کنید؛ لازم نیست که با هر بار اضافه کردن یک صندلی یا میز عسلی، کل مبلمان اتاق را عوض کنید. در عوض، می توان ساختار و شکل کلی اتاق را حفظ کرده و هر بار یکی از اجزا را تغییر داد. البته هر از چند گاهی به یک تغییر کلی نیز نیاز است.

دقیقاً در ویدیوها نیز همین اتفاق می افتد؛ تک تک فریم های یک پخش ویدیویی یکجا رندر نمی شوند؛ تنها قسمت هایی رندر می شوند که فریم به فریم تغییر می کنند. مثل حرکت لب های گوینده.

رمزگذاری یا encoding به فرآیند تبدیل داده ها به یک فرمت جدید اشاره دارد؛ داده های ویدیوی پخش زنده به یک فرمت قابل ترجمه رمزنگاری شده تا اکثر دستگاه ها قادر به شناسایی آن باشند. استاندارهای رمزگذاری ویدیویی عبارتند از:

• H.264
• H.265
• VP9
• AV1

بخش بندی

هر ویدیو دارای اطلاعات دیجیتالی بسیاری است؛ به همین دلیل است که دانلود کردن یک فایل ویدیویی به زمان بسیار بیشتری نسبت به یک فایل pdf نیاز دارد.

به دلیل اینکه ارسال یک جای تمام داده های ویدیویی در یک لحظه از طریق اینترنت روش کارآمدی نیست، پخش آنلاین ویدیو به بخش های کوچک تری با طول چند ثانیه تقسیم می شود. به این مرحله segmentation گویند.

توزیع CDN و کشینگ

پس از اینکه ویدیو پخش آنلاین بخش بندی، فشرده و رمزگذاری شد ( که تمام اینها تنها چند ثانیه زمان می برد)، باید برای چندصد یا شاید چندین میلیون بازدیدکننده ای که قصد مشاهده آن را دارند، پخش شود. برای اینکه در حین ارائه و توزیع محتوای ویدیویی به چندین کاربر در موقعیت های مختلف، با تأخیری مواجه نشده و بالاترین کیفیت را حفظ کنید، باید از یک CDN یا شبکه توزیع محتوا کمک بگیرید.

یک CDN شبکه ای توزیع یافته از سرورهایی است که محتوا را به عنوان نایبی از سرور اصلی، کش و سپس توزیع می کند. استفاده از CDN به عملکرد سریعتر منجر می شود. چراکه درخواست های کاربران دیگر مجبور به طی کردن سفری طولانی تا سرور اصلی مبداء نبوده و در عوض می توانند به نزدیک ترین سرور CDN متصل شوند.

مدیریت درخواست ها و تحویل محتوا در این فرآیند، به کاهش بار سرور اصلی نیز منتج می شود؛ در آخر، یک CDN به شما کمک می کند تا محتوای ویدیویی خود را به کاربران سراسر جهان نمایش دهید؛ چراکه سرورهای این شبکه در مهمترین نقاط جغرافیایی جهان مستقر شده اند.

یک CDN هر بخش یا Segment پخش زنده را نیز کش ( ذخیره سازی موقت) می کند؛ به این ترتیب اکثر بازدیدکنندگان بجای دریافت از سرور اصلی، پخش زنده را از سمت کش CDN دریافت می کنند.

با اینکه داده های کش همیشه چند ثانیه عقب تر هستند، اما باز هم این موضوع پخش زنده را به عبارت لحظه ای یا real time نزدیک تر می کند، چراکه زمان سفر یا RTT به و از سرور اصلی را کاهش می دهد.

رمزگشایی و پخش ویدیو

CDN پخش زنده را به دست تمام کسانی که در حال تماشای استریم هستند، می رساند؛ هر کدام از دستگاه های بازدیدکنندگان داده های بخش بندی شده ی ویدیو را دریافت، رمزگشایی و از حالت فشرده خارج می کند.

در نهایت، یک پخش کننده رسانه در دستگاه کاربر، که می تواند یک پلیر مرورگر یا یک اپلیکیشن نصبی باشد، داده ها را به شکل اطلاعات بصری تفسیر کرده و ویدیو را پخش می کند.

یک مثال

فرض کنید مسعود روی گوشی هوشمند خود یک پخش زنده را آغاز می کند و فرهاد که در سمت دیگر کشور زندگی می کند، از طریق گوشی هوشمند خود با پخش زنده مسعود همراه می شود.

پس از اتصال چند دوست دیگر، مسعود لایو خود را با روشن کردن دوربین گوشی خود و سلام کردن به دوستان شروع می کند. اما این بخش سلام کردن ویدیو چطور باید به دست فرهاد با موقعیت جغرافیایی دورتر و سایر دوستان مسعود برسد؟

پروسه به این شکل است:

اول گوشی هوشمند مسعود، آن بخش "سلام" ویدیو را رمزگذاری و فشرده می کند. اگر برای مثال مسعود از آشپزخانه در حال ضبط باشد، دیوار آشپزخانه در اولین فریم ویدیو ضبط می شود، و فریم های بعدی با توجه به این که بک گراند تغییری نمی کند، آن را رها می کنند.

حال، نرم افزاری که مسعود از آن استفاده می کند، ورژن فشرده و رمزگذاری شده ی بخش "سلام" را به سمت CDN نرم افزار ارسال می کند. از شانس خوب فرهاد، یکی از سرورهای CDN تنها چند کیلومتر با او فاصله دارد؛ پس درخواست گوشی فرهاد برای دریافت اولین بخش پخش زنده به سرعت پاسخ داده می شود.

سایر بینندگان پخش زنده مسعود ممکن است نسبت به فرهاد با تاخیر کمتر یا بیشتری مواجه شوند، که این امر به موقعیت جغرافیایی آنها بستگی دارد.

در این لحظه، گوشی فرهاد بخش ویدیوی مذکور را رمزگشایی کرده و داده های فشرده شده را بازسازی می کند تا دیوار آشپزخانه مسعود در هر فریم نمایش داده شود. و در آخر، تنها پس از چند ثانیه از گفتن کلمه "سلام" توسط مسعود، تصویر او برای فرهاد و سایر دوستان متصل به لایو نمایان می شود.

چرا CDN برای پخش زنده مهم است؟

• پهنای باند: هر نقطه ای از شبکه می تواند تنها میزان مشخصی از داده ها را در یک لحظه عبور دهد. این میزان تحت عنوان "پهنای باند" شناخته می شود. اگر یک رشته داده در پخش زنده به نقطه ای از شبکه برسد که ظرفیتش به حد نصاب رسیده باشد، رویدادی به نام نقطه خفگی یا choke point رخ می دهد، چراکه عبور و مرور داده ها مسدود و کند می شود.

یک نقطه خفگی شبیه به خیابانی است که با حجم زیادی از ماشین رو به رو شده و یک ترافیک سنگین را ایجاد می کند.

اگر تمام بازدیدکنندگان یک پخش زنده بخواهند داده های استریم را از نقطه مبداء یا سرور اصلی دریافت کنند، سرور و تمام زیرساخت های شبکه ای محیطی آن گرفتار "نقطه خفگی "شده و سرعت پخش زنده بشدت کند می شود.

اما اگر بار اصلی پخش آنلاین بر دوش CDN باشد، دیگر پدیده نقطه خفگی رخ نخواهد داد.

• توزیع محتوا جهانی: با توجه به این که CDN ها در سراسر جهان مستقر هستند، می توانند محتوای شما را به مخاطبان تمام جهان نمایش دهند. سرور Origin یا مبدایی که در تهران باشد نمی تواند به طور موثر محتوا را به دست مخاطبین میلان، لندن یا نیویورک برساند. به خصوص محتواهای سنگینی مثل ویدیو!

در حالی که، یک CDN می تواند محتوا را از هر نقطه ای از شبکه خود فراخوانی کرده و به دست هر کاربری در هر موقعیت جغرافیایی می رساند تا بینندگانی که در میلان، لندن یا نیویورک هستند نیز بتوانند محتوای ویدیویی زنده شما را در لحظه تماشا کنند.

• کاهش تأخیر و RTT: تحویل محتوا به سراسر جهان به کمک یک CDN با کوتاه کردن RTT (Round trip time) باعث کاهش تأخیر پخش زنده برای بیننده می شود. سفر گردشی درخواست-پاسخ به کمک CDN هم از لحاظ مسافت و هم از لحاظ زمان کوتاه تر می شود.

پس زمانی که کاربری درخواستی مبنی بر دریافت اطلاعات پخش زنده ارسال می کند، دیگر لازم نیست تا رسیدن به سرور اصلی سفر طولانی ای را طی کند؛ و برعکس، داده های لایو نیز مجبور نیستند تا این مسافت را برای ارسال پاسخ طی کنند؛ این موضوع، تأخیرات را کاهش داده و زنده بودن یک پخش را ممکن می سازد.

• حجم کاری: پاسخ دادن به درخواست های کاربران برای دریافت داده ها، لازمه داشتن قدرت پردازشی بالایی در سرور است. پاسخ دادن به درخواست های چندین هزار نفر برای داده های یک پخش زنده نیز می تواند یک سرور را به کلی از کار بیاندازد. اما یک CDN با استفاده از چندین سرور می تواند حجم زیادی از بار کاری را از دوش سرور اصلی برداشته و ادامه فعالیت آن را ممکن سازد.
•  کشینگ: یک CDN هر بخش از ویدیوی یک پخش زنده را کش می کند؛ سپس این بخش های کش شده را به کاربر تحویل می دهد تا درخواست ها هر بار به سمت سرور اصلی هدایت نشوند.

اما ممکن است ارائه پخش زنده از کش به نظر پارادوکس داشته باشد. اگر پخش آنلاین به صورت زنده باشد، چطور ذخیره کردن و تحویل آن در چند ثانیه می تواند سریعتر شود؟

با اینکه این موضوع صحیح است که لایو استریم کش شده با لگ هایی همراه است،  باز هم از رفتن به سمت سرور اصلی بسیار سریعتر خواهد بود.

یعنی سفر درخواست ها تا سرور و بازگشت آنها می تواند از زمان حال (زنده) بسیار عقب تر بیافند؛ اما پس از خرید CDN و فعالسازی آن، کاربران شما کمترین میزان لگ را تجربه خواهند کرد.

چند نکته مهم برای داشتن یک پخش زنده موفق

پخش زنده به تلاش و کار زیادی نیاز دارد، پس باید مطمئن شوید که با مانعی مواجه نخواهد شد، اتصال و سرعت اینترنت خود را چک کنید، صدای ویدیو و میکروفن را قبل ار پخش بارها تست کنید.

ابتدا پخش زنده خود را روی یک اکانت خصوصی یا کانال دیگر چک کنید. تا مطمئن شوید که از بیت ریت مناسبی استفاده می کنید یا خیر؛ تصویر چگونه دیده می شود، صدا به چه کیفیتی ارائه می شود و مواردی از این قبیل.

عناصر مهم دیگری نیز برای موفقیت یک پخش زنده لازم هستند، از جمله داشتن یک محیط جذاب، نور کافی، رینگ لایت، بک گراند خوب و غیره؛

حتما با قابلیت های پلتفرم پخش زنده میزبان کلود بیشتر آشنا شوید تا بتوانید تجربه ای منحصر به فرد را برای بینندگان خود فراهم کنید. پیشنهاد می کنیم به صفحه پخش زنده ابری میزبان کلود مراجعه کرده و در صورت نیاز به دریافت مشاوره یا کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

اگر برای اجرای اپلیکیشن یا برنامه های خود به زیرساخت قدرتمند نیاز دارید می توانید از سرور مجازی روزانه ایران میزبان کلود استفاده کنید.

جمع بندی

پخش زنده موضوع گسترده ای است که می تواند بنا به هدف و مورد استفاده هر کسب و کار یا شخصی متفاوت باشد. در این پست سعی شد تا بر اصول و مبانی اصلی و کلی لایو استریمینگ اشاره شود؛ اما اگر هیچ اطلاعاتی در خصوص نحوه راه اندازی یک پخش زنده ندارید، بهتر است با متخصصین و افرادی مشورت کنید که تا بحال از این شیوه برای اتصال به مخاطبان بیشتر و کسب نتایج بهتر استفاده کرده اند. فراموش نکنید که پخش زنده می تواند برای رویدادهای جذابی طراحی شود و به کسب و کار شما به روش های مختلفی سود رساند. امیدواریم این مطلب برای شما مفید واقع شده باشد.