Pour diffuser un Live dans de bonnes conditions, il est important de connaitre quelques points techniques concernant la vidéo et le réseau.
Dans un premier temps, nous parlerons des caractéristique les plus importante à connaître concernant la vidéo : la résolution, les fps, le débit vidéo et le débit audio.
Dans un second temps, nous parlerons de la connexion internet et notamment du débit en bande passante d’envoi nécessaire pour faire un LIVE.
Dans un troisième temps nous vous donnerons un tableau récapitulatif du débit en envoi de votre connexion internet nécessaire par résolution de vidéo.
Enfin dans un dernier temps nous vous donnerons des recommandations si vous disposez d’une connexion internet ayant un débit d’envoi faible (1Mb/s) ce qui généralement le cas avec de l’ADSL.
1 - Les caractéristiques fondamentales d’un flux audio/vidéo
En préambule, il faut savoir qu’une vidéo est un fichier multimédia contenant deux flux de données.
Le premier flux concerne la vidéo et plus précisément les images de cette vidéo et le second flux concerne lui l’audio.
a - Le flux vidéo
Le flux vidéo étant le flux le plus complexe, nous l’examinerons en trois parties.
La résolution
Les images d’une vidéo sont dans une taille constante exprimée en pixel.
Par exemple pour une vidéo en HD, nous aurons une taille de 1280 pixel de largeur par 720 pixels de hauteur.
Le couple 1280x720 est ce que l’on appelle dans le jargon de la vidéo une résolution.
Cette résolution peut être ramenée à un rapport de 1280/720 qui donne un ratio de 16/9 et donc un format de vidéo en seize-neuvième.
Les FPS
Le flux vidéo étant une succession d’images, ces dernières sont définies pour être montrées à un intervalle de temps exprimé par une vitesse d’image par seconde notée FPS (frame per second).
Le standard du cinéma est de 24 images par seconde correspondant à la vitesse moyenne de ce que perçoit l’œil humain.
Dans le domaine de la vidéo, une vitesse de 25 images par seconde est très souvent la valeur par défaut la plus optimisée et c’est que nous utiliserons pour les LIVE.
Sachez cependant que des standard comme 30 et 60 FPS existent aussi et c’est pour cela que la plupart des vidéos disponibles à la demande (VOD) que vous trouverez sur le marché utilisent ces deux valeurs de FPS.
Une valeur élevée du nombre d’images par seconde permet d’augmenter la fluidité des images de la vidéo, cependant, il faut savoir qu'augmenter ce chiffre, augmente le nombre d’image et donc proportionnellement le poids du flux vidéo. Il faut aussi noter que plus il y aura d’images a traiter, plus votre ordinateur aura besoin de monopoliser des ressources machine pour encoder ou décoder ce flux.
Le débit vidéo
Le débit vidéo permet de définir la qualité du flux vidéo et cette qualité est est exprimé par un nombre de bit par seconde (bp/s).
Pour faire simple en informatique chacun des pixels d'une image est traduit en une suite de 0 et de 1 groupés par paquets de 8 correspondant à 1 bit.
Par exemple, pour une seule image de résolution 1280x720 nous avons en poids 115 200 bits (1280x720=921 600pixels=921 600/8=115 200bits).
Par souci de lecture, nous traduirons les débits en kilo bits, ce qui donne 115 kb/s pour 115 200 bits
Une image en HD nécessite donc un débit 115 kB/s (115Ko/s) pour être affiché dans sa qualité normale.
En réduisant le débit, on réduit le poids du flux, mais en contrepartie, on perd ainsi en qualité d’image car nous utiliserons moins de bits pour définir l’image.
b - Le flux audio
Le flux audio possède un certain nombre de caractéristiques à connaitre comme son échantillonnage (44Hz/48Hz), son nombre de canaux (mono/stéréo) et son débit global.
Nous allons ici, uniquement nous intéresser au débit global de l’audio car Momindum Maker produit par défaut un son en mono de 44Hz.
Comme pour le débit vidéo, le débit audio permet lui aussi de définir la qualité audio.
Il faut savoir que le minimum raisonnable pour une qualité audio de type voix simple (une seule personne) est de 32 kb/s.
Les valeurs standards des débits audio partent de ce chiffre et augmentent proportionnellement pour donner les valeurs suivantes :
32 kb/s (noté autrement : 4kB/s ou 4ko/s ) : voix de basse qualité
64 kb/s (noté autrement : 8kB/s ou 8ko/s ) : voix de qualité moyenne
96 kb/s (noté autrement : 12kB/s ou 12ko/s) : voix de qualité supérieure
128 kb/s (noté autrement : 16kB/s ou 16ko/s) : voix et musique de qualité mp3
192 kb/s (noté autrement : 24kB/s ou 24ko/s) : voix et musique de qualité CD
320 kb/s (noté autrement : 40kB/s ou 40ko/s) : voix et musique en HD
Il important de souligner maintenant que pour diffuser un LIVE vous aurez besoin d’envoyer sur internet les flux audio et vidéo simultanément . Il faut donc prendre en compte la somme des deux débits pour savoir si la bande passante de votre connexion internet est suffisante.
Info sur la notation : 1 000 000 bits = 1000 kb/s = 125 kB = 125ko (1000/8=125)
l’unité “b” signifie bit, soit 1 bit qui correspond à un chiffre qui est un 0 ou un 1.
l’unité “B”, signifie byte, soit 1 byte qui correspond à 8 bits.
l’unité “o”, signifie octect, soit 1 octect qui correspond à 1 byte ou à 8 bits.
l’unité “kb” signifie kilo bits, soit un nombre de bits multiplié par 1000 bits.
l’unité “kB” signifie kilo bytes soit un nombre en kb / 8.
l’unité “kB” étant équivalente à l’unité “ko” nous pouvons choisir l’une ou l’autre de ces unités.
Nous utiliserons pour réduire de risque d’erreur de compréhension l’unité “ko” dans la suite de ce document.
2 - La bande passante en upload de la connexion internet
Tout d’abord, avant de commencer, je vous invite à tester votre connexion internet à l’aide d’un test de bande passante : speedtest
Après avoir appuyé sur le bouton “Go”, deux valeurs sont calculées pour votre connexion internet.
La première valeur “Download” correspond au débit maximal à l’instant T de votre connexion internet pour que vous puissiez récupérer une donnée depuis internet vers votre ordinateur.
La seconde valeur “Upload” correspond au débit maximal à l’instant T de votre connexion internet pour que vous puissiez envoyer une donnée depuis votre ordinateur vers internet.
Vous noterez ici que les valeurs retournées par le test de bande passante varieront en fonction de la charge actuelle de votre réseau. Plus vous aurez d'équipement connecté utilisant internet plus les débits baisseront, d’ou l’instant T précisé ci-dessus.
Dans le cas de LIVE, seul le débit en envoi nous intéressera.
Il est en effet, très important, de connaître votre débit d’upload exprimé en méga bit par secondes car ce dernier conditionnera la capacité à faire transiter les images et le son de votre live.
En d’autres termes le nombre en Mb/s de votre connexion en upload est similaire a la taille d’un tuyau faisant s'écouler des données.
Si votre connexion en upload est de 1Mb/s vous pourrez faire transiter jusqu'à 1000 kb/s (125ko/s) de données maximum.
Voici un tableau de correspondance entre le débit en upload et la capacité en ko/s pouvant transiter par votre connexion à plein régime.
Prenons maintenant un exemple concret :
Pour diffuser un flux LIVE de qualité HD (720p), il faudra un minimum de 14Mb/s en upload sur votre connexion internet.
Le nombre de 14Mb/s s’explique de la manière suivante :
Nous partons d’un flux vidéo standard ayant une résolution d’images de 1280x720 à 25 fps.
La formule de calcul du débit vidéo en kb/s pour un flux mp4 est la suivante :
largeur_vidéo x hauteur_vidéo x nb_images_par_seconde x facteur_de_mouvement x 0.07 / 1000
(nous choisissons ici un facteur de mouvement à 1 pour indiquer qu’il n’y a pas trop de mouvement dans la vidéo. Plus d’info ici)
Ce qui donne : 1280 x 720 x 25 x 1 x 0.07 / 1000 = 1613
Vous aurez besoin d’une bande passante de 1613 kb/s (soit 201,63ko/s) pour faire transiter la vidéo.
Il ne faut pas oublier qu’en plus du flux vidéo nous souhaitons aussi faire transiter le son et pour cela, il faudra ajouter au débit vidéo, le débit audio choisi.
Nous choisissons ici d’utiliser une bonne qualité de son pour un live 128kb/s (soit 16ko/s) pour l’audio.
Ce qui donne [ 1280x720 à 25fps => vidéo 1613kb/s ] + audio à 128kb/s => 1613+128=1741kbps (soit 217,63ko/s)
En regardant le tableau ci-dessus nous observons que pour diffuser un live de 1741 kb/s nous avons besoin d’une connexion internet d’au moins 1,74 Mb/s en envoi.
Ci-dessous uu tableau récapitulatif des débit vidéo par résolution en fonction du nombre d’images par seconde du flux vidéo.
RECOMMANDATION : Toujours privilégier pour un LIVE une connexion internet en filaire RJ45 car une connexion internet en WIFI ou en 4G de part leur technologie sans fil, cela rend la qualité de connexion insatisfaisante pour obtenir un débit en bande passante constant et stable.
3 - Tableau récapitulatif du débit internet en envoi nécessaire par résolution de vidéo.
4 - Une connexion en upload faible ?
Si vous disposez d’une connexion internet en envoi faible, vous pouvez jouer sur plusieurs paramètres dans Momindum Maker pour adapter au mieux vos flux audio et vidéo à votre connexion internet.
Voici en exemple expliquant comment optimiser les flux avec une connexion de 1Mb/s en upload :
Tout d’abord, il faut déterminer le débit maximum en ko/s que peut faire transiter votre connexion internet.
En accord avec le tableau de la partie 2, une connexion internet ayant en bande passante d’envoi de 1Mb/s pourra au maximum faire transiter 125kB/s de données.
Vous l’aurez donc compris à ce stade, en regardant le tableau ci-dessus, qu’il vous faut un minimum de 2Mb/s en envoi pour faire transiter une vidéo de 160 par 120 pixels (soit une vidéo de très petite taille) à 25 images par seconde.
Nous notons donc ici que notre débit de 1Mb/s n’est d’ores et déjà pas suffisant pour diffuser de manière fluide une vidéo de très petite taille.
Alors comment allons nous faire pour diffuser une vidéo de plus grande résolution avec cette connexion d’1Mb/s.
La réponse réside dans l’ajustement des paramètres de live au niveau de la résolution, du débit vidéo, des fps et du débit audio.
Fort heureusement, Momindum Maker laisse aux utilisateurs la possibilité de modifier ces paramètres pour réduire la tailles des flux envoyés afin d'être dans la limite de la connexion internet.
Nous devons donc pour pouvoir diffuser un live avec notre connexion de 1Mb/s, trouver la bonne combinaison entre résolution, fps, débit vidéo et débit audio afin de ne pas dépasser le débit maximum de 125kB/s.
Pour simplifier les calculs, nous commençons dans un premier par nous occuper de l’audio en soustrayant du débit global maximum de la connexion internet (125ko/s), le débit minimum nécessaire pour faire transiter l’audio, ce qui donne 125ko/s - 32ko/s = 93ko/s
Il reste nous donc que 93ko/s pour faire transiter la vidéo.
Nous choisirons par mesure de sécurité de réduire ce chiffre environ 80ko/s pour nous laisser une marge d’erreur, au cas où des équipements ou des logiciels tiers utiliserait la connexion internet pendant le live (comme un client mail Outlook qui tournerait en tâche de fond sur l’ordinateur pour télécharger des mails par exemple)
Maintenant que nous connaissons le débit vidéo à ne pas dépasser, nous devons trouvez le nombre d’images par seconde qui permettrait d’avoir un débit vidéo inférieur ou égale au 80ko/s qu’il nous reste pour faire transiter le flux vidéo.
Nous choisissons dans un premier temps de commencer avec nombre de 10 fps, ce nombre de fps est le plus petit pouvant être utilisé par Momindum Maker (ce nombre de 10 fps permet de garder une qualité convenable si le fond et la personne qui sont filmé ne bougent pas beaucoup).
Ensuite nous devons définir la résolution maximale supportée pour le débit restant qui est d’environ 80kb/s.
Ce qui donne en qualité maximum, en nous basant sur le tableau donnée ci-dessous, le choix suivant :
Une webcam configurée sur une résolution d’image à 400x300 et un réglage de live manuel sur un débit vidéo de 84kb/s pour 10 fps et un débit audio de 32kb/s.
Notre recommandation serait néanmoins d’utiliser une résolution inférieur plus standard et en profiter pour améliorer le nombre de fps, ce qui nous donne, le choix suivant :
320x240 à 15fps qui consommerait 81kb/s ce qui très proche des 80kb/s restant.
Ce qui donne dans Momindum Maker les choix suivants :
