Transmettre la vidéo en streaming point à point, ce n’est pas si compliqué !

Mediakwest a déjà présenté un panorama des encodeurs vidéo de streaming d’entrée gamme et facilement configurables. Nous poursuivons cette série d’articles avec la mise en place d’une liaison vidéo point à point en streaming sur un réseau local. Celles-ci serviront par exemple au renvoi vidéo d’un spectacle vers des loges ou à transmettre les images d’une conférence vers des salles annexes.
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Jusqu’à présent, ce type de diffusion exigeait de desservir les locaux concernés avec un câblage propriétaire vidéo et audio. Avec la compression vidéo et le streaming, les réseaux informatiques se généralisent dans les bâtiments du tertiaire et ils peuvent servir aussi pour la diffusion vidéo, sans immobiliser de liaison comme avec les systèmes de transport sur paires torsadées. La mise en place d’une telle liaison en streaming exige de vaincre l’appréhension légitime face à des concepts et à des sigles nouveaux. Mais cela reste accessible à des utilisateurs avec les connaissances classiques de base en audiovisuel.

 

Préparer l’encodeur de streaming

Comme pour de nombreux équipements numériques, il est toujours préférable de faire un reset complet de l’encodeur avant toute nouvelle configuration. La première étape de la configuration de l’encodeur consiste à fixer ses paramètres réseau. Toujours éviter le mode DHCP car l’encodeur va fonctionner comme un serveur et il est préférable que son adresse reste fixe pour éviter de la modifier sur les récepteurs à chaque mise sous tension. Avec une adresse fixe, il faut aussi définir le masque de sous-réseau et l’adresse de la passerelle. Ces réglages sont accessibles via l’afficheur intégré de l’encodeur mais on constate très vite que sa taille réduite est un véritable calvaire. Tous les encodeurs sont munis d’un serveur Web intégré et il sera beaucoup plus confortable de naviguer parmi les nombreux paramètres depuis un écran d’ordinateur. Dès que les paramètres réseau ont été fixés, se brancher avec un navigateur Web sur l’adresse IP de l’encodeur pour continuer son paramétrage.

L’étape suivante consiste à sélectionner, dans l’interface, l’entrée vidéo utilisée si l’encodeur est muni de plusieurs connecteurs et choisir la résolution de la source vidéo. Même chose pour l’audio. Sur certains matériels, l’entrée audio analogique n’est pas toujours combinable avec une entrée vidéo numérique. Dans ce cas il y a obligation d’embedder l’audio avec un accessoire externe. Certains encodeurs fournissent des outils de correction des signaux d’entrée (lumière, contraste, niveau audio…). Les laisser de côté dans un premier temps en prenant les valeurs standards. On revient dessus une fois que tout le système d’encodage fonctionne.

 

Choisir la résolution et le débit

Ensuite il faut attaquer les réglages de compression vidéo et audio. Dans les encodeurs haut de gamme, les paramètres sont très nombreux et permettent d’affiner précisément le débit et la qualité de l’image. Dans les appareils plus simples, il y a quelques choix à effectuer et ils sont souvent regroupés dans des profils prédéfinis. D’abord sélectionner la taille de l’image de sortie. Ce choix est très différent de celui de la résolution choisie pour l’interface d’entrée. Ne pas dépasser le 720p car, au-delà, cela conduit à des débits importants et la plupart des terminaux de réception ne pourront pas les afficher. Rester modeste dans un premier temps avec des résolutions inférieures de type SD et les choisir aussi en fonction du terminal de réception. Attention aux ratios d’écrans proposés très souvent encore 4/3 si on transmet une source 16/9. Un second choix concerne la qualité de l’encodage et son profil avec, pour paramètre lié, le débit. La majorité des encodeurs simples propose d’emblée le codec H.264 qui est maintenant suffisamment performant et répandu. Pour une sortie de type SD, le débit varie de 500 kb/s à 2 Mb/s et, pour de la HD, sera compris entre 1,5 et 6 Mb/s pour les encodeurs d’entrée de gamme. Définir ces choix en fonction des conditions d’exploitation du réseau : encombrement, réseau dédié ou partagé, nombre d’utilisateurs, diffusion vers l’extérieur, etc.

 

Configurer les modes de communication

Une fois ces paramètres définis, il y a encore une série de réglages pour les protocoles de communication entre l’encodeur et le récepteur. Là aussi, les pages de configuration débordent de sigles et de cases à cocher qui peuvent effrayer le débutant. Il y a d’abord le mode de commande du flux, soit en push ou en pull. En mode « push » (pousser), l’encodeur envoie son flux vidéo de manière permanente et autoritaire vers une liste de terminaux prédéfinie. En mode « pull » (tirer), c’est le terminal de réception vidéo qui envoie une requête vers l’encodeur avec une URL, comme pour un navigateur Web. Le mode « push », avec son mode de diffusion permanent, risque d’encombrer le réseau et, en point à point, le mode « pull » est préférable. Ensuite il faut définir le protocole de communication.

Autant prendre un protocole simple et privilégier le RTSP, plus fruste à mettre en place au niveau du récepteur mais il ne s’agit pas ici de diffuser vers le public dans un service Web élaboré. Enfin dernier choix de communication : unicast ou multicast. L’unicast établit une communication et un flux spécifique pour chaque utilisateur. Si trois récepteurs se connectent en même temps sur l’encodeur, trois flux de données vont être générés et encombrer d’autant le réseau. Le mode multicast crée un seul flux pour tous les utilisateurs et donc plus économe en termes de bande passante pour une multidiffusion, mais il exige des mécanismes de duplication de data au niveau des routers et des switchs. Ceux-ci doivent être conformes au standard IGMP Snooping. La plupart des équipements réseaux performants le sont mais, si dans l’installation subsiste un équipement non conforme, toute la zone concernée sera saturée. Le mode multicast est donc à mettre en œuvre uniquement si on est sûr que l’ensemble des actifs réseau le supporte. La connexion sur l’encodeur depuis un poste de réception peut être protégée par un login et un mot de passe. C’est une sage précaution car elle sert à limiter le nombre de connexions simultanées. Une fois le paramétrage terminé ne pas oublier de mettre en mémoire la configuration pour comparer des jeux de réglages différents.

 

La réception du flux vidéo

Avant de partir vers les points de réception, il est temps d’effectuer une vérification de la bonne qualité de l’encodage obtenu. Certaines interfaces Web d’encodeur intègrent une fenêtre de visualisation qui permet un premier contrôle. Sinon on peut effectuer un premier test via le navigateur de l’ordinateur de configuration ou un logiciel player (voir ci-après). Si les résultats sont concluants, on passe à l’étape de réception. Le flux vidéo encodé pourra être reçu sur un micro-ordinateur, une tablette, un smartphone, un décodeur d’IPTV ou un système d’affichage dynamique.

Plusieurs constructeurs d’encodeur de streaming, comme Teradek, Extron, Minicaster ou Datavideo, proposent des décodeurs en boîtiers indépendants pour récupérer le flux transmis sous forme de signaux vidéo classiques. S’il s’agit de visualiser les images sur un écran, un navigateur, sur un ordinateur ou une tablette, suffit. Il suffit de taper l’URL suivante : rtsp ://www.xxx.yyy.zzz (adresse IP de l’encodeur)/suffixe. Le suffixe varie d’un encodeur à l’autre et se reporter à sa documentation pour le préciser. Si cela ne fonctionne pas, se tourner vers des applications dédiées. Pour un micro-ordinateur, on privilégiera VLC ou Mplayer en donnant l’adresse de l’encodeur comme ci-dessus. Sur une tablette iOS, AcePlayer ou OPlayer HD fonctionnent bien et sur Android, GoodPlayer ou Moboplayer donnent de bons résultats. Les décodeurs d’IPTV comme les Amino peuvent également fonctionner si on souhaite envoyer les images sur un grand écran, mais leur configuration est plus complexe.

Ne pas oublier que l’opération d’encodage introduit une latence. Pour le son, il arrive que, sur le lieu de réception, le spectateur perçoive le son live via une sonorisation et par simple transmission directe. Cela conduit à une cacophonie très perturbante et à éviter à tout prix. Reste la question du nombre de connexions simultanées sur l’encodeur. Il s’agit de machines d’entrées de gamme et le constructeur indique dans sa documentation quelques pistes mais sans trop s’engager en général. Ce chiffre dépend à la fois de la puissance de calcul de l’encodeur, de la taille d’image diffusée et, en conséquence, de son débit, ainsi que des capacités du réseau. Un chiffre compris entre deux et cinq connexions simultanées reste raisonnable mais devra être validé par des tests réels.