Dans notre série de blogs « Rencontrez les inventeurs de l’avenir de la vidéo », nous nous entretenons avec certains des talents les plus brillants d’Ateme pour savoir sur quoi ils travaillent.
Dans la sixième partie de la série, nous vous présentons Eric Toullec, Fellow Research Engineer en Technologies Avancées. Ici, il nous parle de son rôle dans le travail avec le format de fichier Common Media Application Format Low Latency (CMAF-LL).
Quel est votre rôle chez Ateme ?
Je suis ingénieur de recherche au sein de l’équipe Recherche et Innovation d’Ateme, également connue sous le nom de bureau du CTO (Chief Technology Officer). Je travaille actuellement principalement sur des sujets de transport et de système pour des démonstrations de concept (POCs) et des projets collaboratifs. Je suis également en charge des démonstrations de l’équipe d’innovation que nous présentons lors d’événements tels que le NAB et l’IBC.
Sur quoi avez-vous travaillé en particulier chez Ateme ?
Au cours des dernières années chez Ateme, j’ai concentré mes efforts sur l’ATSC3.0 et la diffusion OTT à faible latence. J’ai contribué à améliorer nos produits pour prendre en charge ces nouvelles normes en participant à des plugfests ATSC3.0. Nous avons pu améliorer l’interopérabilité avec d’autres composants de la chaîne de distribution. J’ai également participé à une étude visant à réduire la latence des protocoles OTT. Actuellement, je travaille sur plusieurs projets 5G visant à améliorer la qualité de l’expérience (QoE) des téléspectateurs en utilisant CMAF-LL pour réduire la latence. Lorsque l’on parle de faible latence et de 5G, il y a deux défis majeurs :
- se rapprocher le plus possible de la latence des services de diffusion traditionnels
- réduire la latence pour permettre aux fournisseurs de services d’ajouter la réalité augmentée au contenu en direct.
Qu’est-ce que CMAF low latency (faible latence) ?
Les services vidéo OTT ont été largement déployés en utilisant les normes HTTP Adaptive Streaming. Chaque composant de la chaîne de distribution, des encodeurs vidéo aux CDNs, a été amélioré pour garantir une QoE maximale pour le téléspectateur. Deux inconvénients majeurs des technologies OTT persistent : les coûts CDN induits par la nécessité de prendre en charge plusieurs normes de packaging et la latence de bout en bout.
Pour atteindre tous les appareils couramment utilisés, en offrant des services pour à la fois MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) et Apple HLS (HTTP Live Streaming), un fournisseur de services doit inclure le contenu dans deux formats, ISOBMFF et MPEG2-TS. Cependant, cela augmente les coûts de stockage et diminue l’efficacité du cache CDN. Soutenu par Apple et Microsoft, CMAF vise à définir un format d’emballage commun, évitant ainsi de stocker le même contenu plusieurs fois. CMAF propose également des solutions pour le HLS à faible latence (LL-HLS) et le DASH à faible latence (LL-DASH) pour réduire significativement la latence OTT qui constituait auparavant le goulot d’étranglement de la technologie.
Quels défis industriels CMAF low latency relève-t-il ?
La latence des services OTT est plus élevée que celle des services de diffusion traditionnels. Cela est dû au fait que la granularité du transport de données audio et vidéo est un segment qui transporte généralement entre deux et dix secondes de contenu. Chaque composant le long de la chaîne de distribution doit attendre un segment complet avant de le rendre disponible pour le composant suivant.
CMAF résout ce problème en fragmentant les segments en petits morceaux. Il utilise également le transfert d’encodage par tronçons HTTP pour les envoyer en production. De cette manière, la latence de bout en bout ne dépend plus de la durée du segment pour les lecteurs à faible latence. Cependant, les flux sont rétrocompatibles avec les lecteurs traditionnels.
Pour créer ces petits morceaux, mais limiter le nombre de requêtes envoyées au CDN, le système d’adressage en plage d’octets a été conçu. Au lieu d’avoir le CDN demander plusieurs morceaux par segment (par exemple, 12 x 500 ms), une seule requête est émise pour tous les morceaux au début du segment. Ainsi, ils sont disponibles pour que le CDN les envoie lorsqu’ils sont prêts. Cela limite le nombre de requêtes HTTP, libère de la bande passante et rend considérablement plus efficace l’interaction entre le lecteur et le CDN.
L’introduction du packaging basé sur CMAF, de l’encodage en morceaux et de la diffusion basée sur des plages pour le LL-HLS bénéficie aux performances et à l’efficacité des distributeurs de flux en direct à faible latence et de formats croisés, notamment :
- Augmentation de l’efficacité du cache au niveau de l’origine et de la distribution CDN, ce qui améliore les performances et réduit les coûts d’exploitation.
- Diminution des taux de demandes des clients. Nous avons démontré des réductions de 30 % à 40 % pour les configurations d’encodage typiques. Cela permet une échelle prise en charge par le CDN accrue, réduit les coûts d’exploitation et diminue la fréquence des erreurs de demande.
Qu’avez-vous réalisé dans ce domaine chez Ateme ?
Le marché était dominé par deux protocoles, MPEG-DASH et HTTP Live Streaming. Les fournisseurs de contenu devaient package le même contenu deux fois pour s’assurer de couvrir la plupart des utilisateurs. Avec divers partenaires, nous avons étudié comment le format de conteneur agnostique du lecteur, CMAF, pourrait aider à réduire le nombre de segments stockés pour le support OTT. Cela a amélioré la polyvalence et l’interopérabilité avec les technologies modernes et réduit la latence de bout en bout.
Au cours de ce projet, j’ai développé et validé l’un des premiers serveurs d’origine garantissant l’interopérabilité. Cela s’est produit avec quatre types de clients : HLS à faible latence, HLS à latence standard, DASH à faible latence et DASH à latence standard. Outre les démonstrations, ce serveur d’origine est également utilisé à des fins de tests et de validation et peut contribuer à améliorer nos produits. Les résultats de cette collaboration ont été discutés dans plusieurs travaux : Universal CMAF Container for Efficient Cross-Format Low-Latency Delivery.