Videostriimauksen uusia tuulia ja vähän vanhojakin

Jokaisella älypuhelimen haltijalla on taskussaan myös videokamera. Videokuvauksesta on tullut helppoa, arkea voi jokainen dokumentoida videolle halutessaan. Näiden videodokumenttien jakamiseen on tarjolla erityisiä palveluita (esim. Youtube, Facebook), joissa niitä on sitten helppo jakaa ystäville ja miksei muillekin. Videoiden jakelu nojaa tekniikkaan jota kutsutaan käsitteellä videostreaming eli suomeksi videoiden suoratoisto. Tätä suoratoistoa voi jakaa palvelimen välityksellä joko reaaliaikaisena livelähetyksenä tai on-demand tyyppisinä tallenteina. Erityistä suoratoistotekniikassa on se, että isoja videotiedostoja ei kerralla ladata kokonaan, vaan videota ladataan sitä mukaa kuin sitä toistetaan. Eron huomaa, jos on joskus koettanut katsoa isoa nykivästi etenevää videoleikettä vaikkapa johonkin tavalliseen tiedostojen pilvipalveluun tallennettuna. Suoratoistopalvelu ikäänkuin antaa katselijalle siimaa sitä mukaa kun video latautuu ja toisto etenee. Vastaanottavassa päässä tarvitaan erityinen katseluohjelma jolla tätä siimaa otetaan vastaan ja toisto alkaa heti. Yleensä kyseessä on soitto-ohjelma, joka latautuu automaattisesti selaimeen palveluntarjoajan osoitteesta. Myös erillisiä toisto-ohjelmistoja on joskus mahdollista käyttää striimien katseluun, vaikkapa VLC Playeria.

Vanhoja tuulia

Ensimmäiset suoratoistoviritelmät ilmestyivät markkinoille jo hiukan ennen vuosituhannen vaihtumista. Edelläkävijänä toimi vuonna 1995 Realmedian RealAudio Player, jolla onnistui musiikin suoratoisto. Sama yritys toi markkinoille sittemmin videon suoratoistoa tukevan RealMedia Playerin. Vuonna 1999 Microsoft julkaisi suoratoistoa tukevan Windows Media Playerin version ja Apple Quicktime-soittimestaan vastaavan. Apple laitttoi tarjolle vuonna 1999 sen kaupalliseen QuickTime Streaming Serveriin pohjautuvan avoimen lähdekoodin suoratoistopalvelinversion, Darwin Streaming Serverin. Vuonna 2002 Macromedia alkoi kehittää vähitellen Flashiin pohjautuvaa yhtenäistä eri käyttöjärjestelmillä toimivaa RTMP-suoratoistotekniikkaa (vuodesta 2005 Adobe Flash Media Server), jota vielä tänä päivänänkin paljon käytetään, tosin rinnalle on tullut muitakin, tärkeimpänä lienee Applen vuonna 2009 kehittämä HLS eli HTTP-suoratoisto, joka korvannee vähitellen Flashiin perustuvan kokonaan, ainakin näin blogistin valistuneena arvauksena mainittakoon. RTMP ja HLS kuitenkin lienevät käytössä yleisimpinä jakelutekniikoina rinnan vielä jonkin aikaa, ja MPEG-DASH lienee evoluution seuraava askel…

Suomalaisista oppilaitoksista Jyväskylän yliopisto lienee edelläkävijä suoratoiston saralla. Hyvänä kakkosena tulee Jyväskylän ammattikorkeakoulu, olemmehan olleet yliopiston kehittämän ja ylläpitämän mainion suoratoistopalvelun asiakkaana jo vuodesta 2010 saakka:-) Suunnilleen vuonna 2003 käyttöönotettu Moniviestin-palvelu nojasi aluksi jakelutekniikassaan  avoimen lähdekoodin Darwin Streaming Serveriin, mutta korvautui myöhemmin kaupallisella Wowza Streaming Enginellä. Wowza taitaa sekä RTMP- että HLS-tyyppisen jakelun. Tuoreen tiedon mukaan palvelimella on tallessa tätä juttua kirjoittaessa n. 10 teratavun verran videoita. Videoiden tallennusformaattina on Moniviestimessä alusta asti ollut MP4, ensin Part 2 koodekilla ja sittemmin yleistyneellä H.264-koodekilla koodattuna ja pakattuna.

Striimausstudio repussa

Jyväskylän yliopiston kehittämän reppukuvauspalvelun ideaa sovelletaan myöskin meillä Jyväskylän ammattikorkeakoulussa. Reppuun pakataan videokamera, läppäri, videokaappauslaite, langaton mikrofoni, tarvittavat kaapelit ja kainaloon napataan vielä jalusta. Reppu selässä sitten riennetään luokkaan tai auditorioon tallentamaan ja striimaamaan opetusta. Meillä palvelua henkilökunta voi tilata sähköisen asianhallinnan kautta, jolloin hyväksytyt tilaukset tallentuvat sitten automaattisesti TWeb-järjestelmään ja tilauksen käsittelijä kirjaa tilauksen kalenteriin.

Vuosien varrella kuvausvälineet ovat kehittyneet ja niitä on aika ajoin uusittukin. Videokameran on syytä olla keskeisiltä liittimiltään (SDI-HD, XLR, virta) kestävää laatua ja optiikaltaan sisäkuvaukseen sopivaa sorttia. Tuorein reppuun valikoitunut kamerasukupolvi näyttää nyt tältä (JVC GY-HM620E). Videoleikkaus ja striimaus on hoidettu pääasiassa 15″ MacBook Pro -läppäreillä ja Wirecast Pro -ohjelmistolla. Kuva ja ääni tuodaan leikkaukseen SDI-kaapelilla tyypillisesti Blackmagicin Thunderbolt liitäntäisillä-videokaappareilla, ja useimmiten tähän tarkoitukseen riittää Ultrastudio Mini.

Äänet on tuotu tallennukseen ja striimiin kameraan liitetyn (repun varustukseen kuuluvan ja hyväksi havaitun) Sennheiserin langattoman mikrofonin kautta tai sitten isommista mikrofonilla varustetuista tiloista tätä tarkoitusta varten esitystekniikkaan räätälöidyn ääniliitännän kautta. Esittäjän tietokoneen kuvaa on siirretty videoleikkaukseen verkon yli erityisen oppilaitoksen tietokoneisiin ennalta asennetun Desktop Presenter -ohjelmiston avulla. Joissakin poikkeustilanteissa, esimerkiksi muissa kuin omissa tiloissa striimattaessa tai vierailijoiden omilta tietokoneilta, on projektorille menevää kuvaa jaettu ja kaapattu videoleikkaukseen erityisen videosplitterin avulla toista videokaapparia hyödyntäen (edellisen sukupolven Macbookeissahan on kaksi Thunderbolt-liitäntää mm. kaappareita varten).

Uusia tuulia?

Maailma muuttuu ja härvelit sen mukana. Testasin äskettäin pelon sekaisin tuntein uuden sukupolven Macbook Pro:n kelpoisuutta videostriimaukseen. Siinähän on tapahtunut liitäntöjen osalta varsin radikaaleja muutoksia, tarjolla on enää vain neljä USB-C tyyppistä Thunderbolt 3 liitäntää. Koska liittimen malli on muuttunut, kaapelin ja läppärin väliin tarvitaan Thunderbolt 2to3 -adapteri. Onneksi vanhat kaapparit kuitenkin näyttivät toimivan, joten Macbookeilla voidaan striimata jatkossakin. Itse asiassa striimausten näkökulmasta tuo neljä Thunderbolt3-liitäntää on hyvä juttu, koska ne mahdollistavat jopa 3-4 kameran liittämisen striimaukseen ilman erillisiä videokytkimiä tai miksereitä. Jo aiemminhan tuo on ollut mahdollista pönttömallisella Mac Pro:lla, johon saa kiinni jopa 6 kameraa samaan aikaan kunhan videokaappareita vain on riittävästi. Uudet neliporttiset Macbook Pro mallit mahdollistavat siis yksinkertaisen ja mobiilin monikameratyöskentelyn ilman isoa läjää kalliita lisävarusteita. Testasin kuormittaa 13″ MacBook Pro:ta kolmella kaapparilla ja kuvaruudun kaappauksella, kaikkien neljän kuvalähteiden yhdistelmäkuvalla ja vaihdellen kuvaa lähteestä toiseen. CPU-kuorma vaihteli keskimäärin n. 40-60% paikkeilla eli ei tehnyt tiukkaakaan. Sellaisen rajoituksen huomasin, että ilmeisesti 13″ kannettavan 61W virtalähde rajoittaa virtansa USB-C:n kautta ottavien määrää. Käytännössä kaksi Thunderbolt-kaapparia toimii helposti ilman lisävirtaa, mutta seuraavat tarvitsevat erillisen virtalähteen. Onneksi sellaisiakin on tarjolla ja sattui olemaan myös meillä, jotta sain tuon käytännössä testattua. Tämä siis hyvä tietää ja huomioida, jos suunnittelee toteuttavansa monikamerakuvauksia nykyisen polven Macbook Pro malleilla. Uusiakin USB-C liittimillä varustettuja Thunderbolt3-kaappareita on tulossa markkinoille, joten silloin ei tarvita väliin enää kalliita adaptereita. Uuden sukupolven kaapparit lupaavat myös tuplasti lisää tiedonsiirtokaistaa aiempaan verrattuna, jolloin 4K-videokin siirtyy kamerasta helposti videoleikkaukseen jopa pakkaamattomana. Thunderbolt3:n tiedonsiirtonopeus voi olla jopa 40 Gbps, kun edellisen sukupolven Thunderbolt2 mahdollisti vain 20 Gbps, Thunderbolt1 ja pelkkä USB-C 10 Gbps, ja vertailun vuoksi vanha USB2 siirtää vain 480 Mbps. Aiheesta lisää havainnollistavaa tietoa löydät mm. täältä.

Myös Windows-läppäreillä on testattu tätä samaa reppustriimauskonseptia. Suurinpana ongelmana Windows-laitteissa on ollut Thunderbolt-liitäntöjen puute tai vähyys, toki joitakin sopivia malleja on ollut aiemmin tarjolla esim. HP:n yritysläppäreissä, mutta vain yhdellä Thunderbolt1-liitännällä varustettuna. Kaksi liitäntää mahdollistaa kahden kameran kaappauksen, tai yhden kameran ja kuvaruudun kaappauksen, mikäli sitä ei verkon yli saa kaapattua. Onneksi tilanne on PC-rintamalla paranemaan päin, ja näyttäisi että joissakin uuden sukupolven Windows-läppäreissä on jo tarjolla kaksi USB-C tyyppistä Thunderbolt3 -liitäntää. En ole kuitenkaan vielä päässyt testaamaan kuinka hyvin nämä käytännössä toimivat ja saisihan noita olla vielä enemmän, siis noita liitäntöjä.

Voimix, eikun veemix…

Wirecast-striimausohjelmiston lisenssipolitiikka on ollut ongelmallinen, koska se lisensoidaan tietylle käyttäjälle, jolloin yhteiskäytössä olevan läppärin muut käyttäjät eivät saa ohjelmistoa käyttöönsä, jos kukin kirjautuu siihen omalla tunnuksellaan. Viimeaikoina olenkin vertailun vuoksi testaillut mielenkiinnolla pelkästään Windowsiin tarjolla olevaa VMix-ohjelmistoa. Se on myös maltillisesti hinnoiteltu, sillä perusstriimaukseen riittävä HD-versio ohjelmistosta maksaa vain $60, kun Wirecast Pro maksaa suolaiset $995. VMix-ohjelmiston lisenssi on konekohtainen, joten samaa lisenssiä on helpompi käyttää useamman henkilön omilla käyttäjätunnuksillaan samassa koneessa. Ohjelman käyttöliittymä ei ole yhtä mukava kuin Wirecastissa, mutta toki tämä voi olla tottumiskysymyskin, vähän treeniä vaan lisää. Hyvää siinä on myöskin mahdollisuus scriptaukseen ja selaimen kautta tapahtuvaan etähallintaan. Urheilutapahtumien striiimauksessa siihen saa helposti myöskin videon päälle kellonajan sekunteineen kilpailuaikaa näyttämään. Periaatteessa sillä voi tehdä suunilleen samat asiat kuin Wirecastillakin, kunhan vielä Windows-puolellekin tulisi tarjolle useamman liitännän Thunderbolt3-läppäreitä niin onnistuisi tuo monikamerakuvauskin! Lyhyen kokemuksen pohjalta en osaa vielä sanoa kuinka vakaa striimausjärjestelmä tuo VMix on vaikka Wirecastiin verrattuna. Askartelen parhaillaan pienen talkooporukan kanssa Tubetushuonetta eli opettajien itsepalvelustudiota ja testailen siellä sitten tuon VMixin käytettävyyttä. Kirjoittelen siitä aikanaan tähän blogiin kokemuksia. Siellä läppärin sijaan käytetään tornikokoista Windows10-tietokonetta, jolloin siihen kamerat lisätään videleikkauseen erillisillä kaapparikorteilla. Ei ihan niin liikuteltava kuin läppäri, mutta esimerkiksi tähän valitsemaani malliin saisi kiinni kolme kaapparia ja kolme kameraa  vapaisiin korttipaikkoihin. Saisikohan tuosta vielä jalostettua VMixillä tallentavan tilatallennuslaitteen?

Tilaa talteen

Meillä Jamkilla tiloissa on aiemmin tallennettu videota ”lihasvoimin”. Nyt on kuitenkin tarkoitus kokeilla yhdessä tilassa erityistä tilatallennusjärjestelmää, jolla voi tehdä kutakuinkin samoja asioita kuin tuolla reppukonseptillakin, mutta ilman erillistä kuvaajaa itsepalveluperiaatteella ja nappia painamalla. Markkinoilla on muutamia vaihtoehtoja, mutta pienen vertailun jälkeen päädyimme Epiphanin Pearl2-laitteeseen, jota on käytössä esimerkiksi Tampereen yliopistossa jo parissakymmenessä tilassa ja naapurissa Jyväskylän yliopistossakin yksi vanhempi malli. Siitä kirjoitan myöskin lisää kunhan tila saadaan tuunattua käyttökuntoon.

Laatukuvaa striimaukseen ja webinaareihin ilman Thunderbolt-liitäntää?

Joskus laadukasta videokuvaa ja ääntä halutaan myöskin verkkokokousiin ja webinaareihin. Thunderbolt-kaappareillakin se jotenkuten onnistuu, mutta usein kuvasuhteet saattavat vääristyä. Tähänkin on tarjolla nyt muutamia ratkaisuja ja olenkin saanut testattua ja hankittua sellaisen meidän kuvaustiimin käyttöön. Blackmagicin Web Presenterillä on mahdollista liittää jopa kaksi laadukasta kameraa (HDMI/SDI) ja vaihdella sitten tarpeen mukaan niiden kuvaa kokousjärjestelmään. Testien perusteella toimii ihan kelvollisesti, laite muuntaa kameran kuvan oikeassa kuvasuhteessa HD-muotoon (1080×720 tarkkuus). Laitteessa on erilliset ääniliitännät mikrofonille ja ohjelmaäänelle, tosin testeissä paras äänenlaatu saavutettiin kameraan liitetyn mikrofonin kautta eli silloin ääni tuodaan SDI– tai HDMI-kaapelia pitkin videokuvan mukana kokousjärjestelmään (Skype, Connect Pro). Myös Extronilla on tarjolla vastaavanlainen tiloihin asennettava tuote, mutta pelkällä HDMI-liitännällä varustettuna. Tuo Webpresenter toimi  hyvin Macbookissa myöskin Wirecastin kanssa, eli silläkin saa tarvittaessa kuvaa striimaukseen, jos kaapparit tai liitännät loppuvat kesken.

Striimausta mobiilisti tai muuten vaan

Tässä jutussa on striimailtu niin Macbookista kuin Windowsistakin, ja onnistuupa tuo suoratoisto myöskin Linuxista, sillä tuon Pearl2:n konepellin alla jyllää kai jonkinlainen Linux. Olen tarinoinut vain muutamasta yleisesti käytetystä striimaussovelluksesta, lisääkin löytyy vaihtoehtoja ja esim. peliyhteisöillä on käytössään omanlaisensa työkalut ja avoimen lähdekoodin puolelta löytyy OBS eli Open Broadcaster Software (Win, Mac, Linux), jolla jokainen voi kokeilla striimausta vaikka Youtubeen. Ja sillä taskussa olevalla älypuhelimellakin voi striimata suoraa lähetystä, vaikkapa Periscopen tai Wirecast Go:n avulla.