Secure Reliable Transmission (SRT)
Eminyetli ve Güvenilir bir İletişim için
Secure Reliable Transport (SRT) teknolojisi, iki nokta arasında güvenli ve hızlı bir görüntü iletimi gerçekleştirilmesini sağlamak için geliştirilmiş bir IP tabanlı iletişim protokolüdür. Teknoloji’nin farklı şirketlerinin bir araya gelerek oluşturdukları SRT ittifakı tarafından desteklenen bu protokol endüstrinin tüm bileşenlerinin kullanımı için açık kaynak kodlu bir şekilde sunulmaktadır. Sektörün öncü iki firması Haivision ve Wowza tarafından başlatılan birlik bugün yüzlerce üyesiyle büyümekte ve çözümleri bir çok kurumsal uygulamada kullanılmaktadır.
SRT, iki nokta arasındaki görüntü iletimini kesintisiz, yüksek güvenlikli ve düşük gecikmeli bir şekilde gerçekleştirerek bir çok farklı görüntü iletişimi beklentisini en üst düzeyde bir performans sergileyerek karşılamaktadır. İki nokta arasında varolan açık internet erişimini kullanarak görüntü ve benzeri medya içeriklerinin iletimini sağlayan bir protokoldür.
SRT Temel ayırd edici özellikler:
- AES 128/256 bit şifreleme
- Düşük gecikmeli gelişmiş tekrar gönderim teknikleri kullanarak kayıp paketlerin geri kazanımı
- Ses ve görüntü akışında zamanlama bilgisinin geri kazanımı
- Her uç birim için “verici”, “alıcı” ya da “randevu” modunda çalışma olanağı
- Uç birimler arasında ağ performansının izlenmesi (veri paket kaybı, gecikme, jitter)
Bu özellikleri ile SRT hem içerik üreticileri için kamusal internet ağı üzerinden güvenli ve hızlı görüntü aktarımını sağlamakta, hem de yayıncı kuruşuşlar için izleyicilerine internet ortamında kaliteli ve kesintisiz yayın gerçekleştirme olanakları sunmaktadır.
SRT ittifakına dahil olan yüzlerce ürün ve çözüm üretici SRT protokolünü kendi ürünlerine entegre etmişlerdir. Görüntü iletimi zincirinin her noktasında kullanıma hazır SRT destekli bir ürün ve uygulama bulmak mümkündür. SRT protokolü kullanarak kamusal ağlar üzerinden uçtan uca görüntü iletiminde yeni bir sayfa açılmış durumdadır.
İlk olarak Haivision tarafından internet üzerinden hızlı ve güvenli bir görüntü aktarımı için geliştirilen SRT protokolü, endüstrinin trendleri gözetilerek Woowza’nın da desteği ile açık kaynak kodlu bir projeye dönüştürüldü. Haivision ve Wowza’nın kurduğu SRT ittifakı, kuruluşundan bu yana yüzlerce kuruluşun katılması ile hızla büyüdü. Günümüzde endüstrinin önde gelen bir çok şirketi ve uygulaması tarafından desteklenen SRT ittifakını kısaca tanıyalım.
SRT günümüzde açık kaynak kodlu VLC, ffmpeg, GStreamer ve Wireshark araç ve uygulamaları tarafından desteklenmektedir. ESPN ürünlerinde SRT desteği sunmaktadır. Microsoft bir çok internet tabanlı webinar uygulaması için SRT protokolünü kullanmaktadır. EBU tarafından işletilmekte olan Eurovision şebekesinde de üye kuruluşlara SRT protokol desteği üzerinden görüntü aktarımı yapılmaktadır. Ericsson da kendi görüntü yayın ağında SRT protokolünü entegre ederek görüntü aktarımı ve dağıtımında yeni bir uygulama başlatmıştır.
Halen değişik alanlarda ürün ve hizmet sınmakta olan 43 şirket “SRT Ready” logolu ürün ve hizmetleri kullanıcılarının beğenisine sunmuş durumdadır. Bunların içinde encoder, transcoder ve decoderlar, OTT/IPTV/VoD set-top boxlar, yazılım geliştirme araçları, ses ve görüntü donanımı üreticileri ve son kullanıcı yazılımları bulunmaktadır.
SRT ittifakı gün geçtikçe büyümekte ve internet üzerinden görüntü aktarımı ve yayını için endüstri standardı olma yolunda ilerlemektedir.
Secure Reliable Transmission (SRT) Teknolojisi
İnternet üzerinden kesintisiz görüntü aktarımı ve yayıncılığı alanında son dönemde yaşanan gelişmelere rağmen canlı görüntü iletişiminde gecikmelere neden olan sorunlar yaşanmaktadır. Özellikle;
- UDP tabanlı düşük gecikmeli MPEG TS akışının kamusal internet üzerinden aktarımı sırasında yaşanan paket kayıpları,
- RTMP tabanlı TCP protokolü üzerinden gerçekleştirilen akışlarda ağda tıkanıklığa sebep olan bant genişliği sınırlamaları,
- HTTP (TCP) üzerinden aktarılan HLS ve DASH gibi dilim tabanlı protokoller
bu sorunların kaynağında göze çarpmaktadırlar.
Genel olarak bu tür sorunların aşılmasında gündeme gelen ilk çözüm önerisi MPLS ya da uydu bağlantısı gibi yüksek maliyetli özel bağlantıların kullanımıdır. SRT protokolü, açık kaynak kodlu bir teknoloji olarak bu gereksinimleri ortadan kaldırmakta, isteyen geliştiricinin böyle bir yayıncılık protokolüne özgürce erişimini sağlamakta, kayıp paket kurtarma özelliğine sahip düşük gecikmeli ve yüksek güvenlikli bir çözümün hayata geçirilmesine katkı sağlamakta, AES şifreleme, uç birimler arasındaki ağ sağlığını izleme, basitleştirilmiş güvenlik duvarı geçişi gibi özellikleri tek bir pakette kullanıcıların kullanımına sunmaktadır. Üstelik geliştiriciler bu özellikleri kamusal internet de dahil olmak üzere her türlü iletişim altyapısında gerçekleştirebilmektedirler.
SRT Teknolojisi'nin Perde Arkası
Bir veri bir noktadan başka bir noktaya gönderildiğinde iletişim sırasında ortaya çıkan bit hatalarına ve paket kayıplarına maruz kalır. Yüksek performans gerektiren görüntü aktarımında bu tür ağ sorunları ciddi anlamda görsel bozukluklara ve kesintilere yol açar. Özellikle kamusal internet ortamında her türlü iletişimde görülebilen bu tür kayıplar görüntü iletişiminde ciddi sorunların temel kaynağıdır. Aşağıdaki karşılaştırmada bunun bir örneği görülmektedir.
Bu tür ağ sorunlarının önlenmesi için genel olarak iki temel teknik kullanılır, Forward Error Correction (FEC – İleri Doğru Hata Düzeltme) ve Automatic Repeat reQuest (ARQ – Otomatik Tekrar İsteği). Bu iki teknik de modern görüntü aktarımında kullanılmaktadır. Aşağıdaki diyagramda bu tekniklere ilişkin bir uygulama verilmiştir.
FEC, iletilen veri üzerine ek bir kontrol verisi ekleyerek alıcının kayıp halinde bu ek veriyi kullanarak kayıp veriyi tekrar oluşturmasını sağlamaktadır. Bu teknik ek bant genişliği sağlanabildiği durumlarda etkin olarak kullanılmaktadır. Ağ üzerindeki hata oranı belirli bir seviyenin üzerine çıktığında FEC ile iletilen veri yeniden oluşturma için yeterli olmayacaktır. FEC paketleri ihtiyaç duyulsun ya da duyulmasın verici tarafından üretilip gönderilmektedir. Bu da ek bir bant genişliği gereksinimine sebep olmaktadır. Bu ek bant genişliğinin miktarı da tolerans eşiğini belirlemektedir.
ARQ ise alıcı ile verici arasında iki yönlü bir iletişim kanalı üzerinden çalışır. Her bir paket için sıralı ve tekil bir belirleyici kimlik numarası verilir. Alıcı bu numaraları takip ederek arada eksik var mı yok mu kontrol eder. Eksik bir paket var ise gönderene bunun kimlik numarasını ileterek tekrar gönderim talep eder. Verici de ilgili paketi tekrar gönderir. İletişimde belirli bir seviyenin üzerinde hatalar oluşmaya başladığında vericinin gönderilen paketleri saklaması için özel bir alana ihtiyacı artar. Aynı zamanda alıcı tarafında da alınan paketlerin sıralandığı ve eksiklerin beklendiği bir tampon ihtiyacı ortaya çıkar. ARQ bu nedenle hem verici hem de alıcı tarafta geçici saklama alanları ve tamponlar kullanmak zorundadır.
Teknolojinin uygulanması
SRT, ARQ tekniğini temel olarak internet üzerinde yaygın olarak karşılaşılan bazı sorunların giderilmesi için kullanır. Rasgele bir şekilde birden bire ortaya çıkan geçici paket kayıplarını bertaraf etmek ARQ ile oldukça basit ve kolaydır. Eğer gelen paketlerde bit hataları varsa bunlar da kayıp paket olarak etiketlenir. Bunun yanında SRT gönderilen görüntünün zamanlama bilgisinin iletimini de hassas bir şekilde takip eder ve görüntünün tekrar oluşturulmasında gecikmelere sebep olacak durumları da bertaraf eder. Bu da verinin aktarılıp çözüldüğü görüntü decoder ünitesinin akıcı ve sorunsuz bir şekilde beslenmesini sağlar.
SRT oturumu üzerinden gönderilen her paket UDP protokolü paket formatında gönderilir. Bu paket yapısı düşük bir ek yük ve düşük gecikmeli paket iletimi sağlar. Gerçek zamanlı profesyonel medya iletişim uygulamalarının ekserisi UDP protokolünü kullanır. UDP kararlı, tekrarlanabilir ve sabit çıkış kapasitesine sahip bir paket iletim protokolüdür. Bu da TCP protokolünün öngörülemez değişken yapısına uygun bir alternatiftir.
Her SRT bağlantısı bir el sıkışma ile başlar. Üç tür el sıkışma tanımlıdır; Arama Modu, Dinleme Modu ve Randevu Modu. Arama modunda verici, adresini ve UDP port numarasını bildiği alıcı tarafındaki cihaza bağlantı talebi gönderir. Dinleme modundaki cihaz gelen trafiği dinleyerek herhangi bir bağlantı talebi var mı yok mu kontrol eder. Randevu modunda ise her iki uç da hem arama hem de dinleme modunda çalışırlar, böylelikle hızlı bir bağlantı gerçekleştirme ve bazı güvenlik duvarı geçişlerini sorunsuz gerçekleştirme olanağı kazanmış olurlar. Her el sıkışmada iki tarafın kimlik ve şifre bilgilerinin karşılıklı paylaşımı da güvenli kurabiyeler ile sağlanarak güvenli iletişim bağlantısı kurulur.
El sıkışma sonrası ilgili taraflar yetenekleri ve düzenlemelerine ilişkin bilgileri paylaşır ve iki taraf arasındaki gecikme ve ağ kapasitesi ile ilgili verileri oluştururlar. buna uygun olarak tekrar gönderim ve sırlamalar için gerekli tampon boyutları ayarlanır. Bant genişliğine uygun olarak da görüntü yeterli miktarda bozulmaya sebebiyet vermeyecek şekilde bağlantı kapasitesine uygun olarak sıkıştırılır. Şifreleme anahtarları da bu süreçte değiş tokuş edilir böylelikle görüntünün AES128/256 kullanılarak şifrelenmesi de ve güvenli bir iletişim altyapısı gerçekleştirilmiş olur.
SRT teknolojisinin özellik ve avantajları
SRT Teknolojisinin endüstride kullanılmakta olan RTMP, HLS, MPEG-DASH vb. gibi çeşitli teknolojilere karşı sunduğu avantajları, farklılıkları ve teknik olanakları özetleyecek olursak;
- Açık kaynak kodu üzerinde geliştirme
- Uzun ağ gecikmelerini yönetme
- Farklı bir çok akış türünü destekleme
- Eşzamanlı çoklu akış desteği sağlama
- Gelişmiş güvenlik duvarı geçişi
- Görüntü akışı zamanlama bilgisinin hatasız kesinlikte işlenmesi
- Merkezi bir sunucuya gereksinim duymaması
- Düşük işletme maliyetleri
- API tabanlı geliştirmeye açık mimari
- Açık Kaynak dünyasına entegrasyon
- Önde gelen üreticilerce desteklenen
- Son kullanıcılar tarafından rağbet edilen çözümler sunması,
Tüm bunlar SRT teknolojisinin gelecekte internet üzerinden hızlı güvenli ve düşük gecikmeli görüntü aktarımı için defacto bir endüstri standardı olacağını göstermektedir.
SRT Teknolojisi’nin tanıtımı için Haivision ve Wowza yetkilileri tarafından yapılmış bir açıklama videosunu aşağıda paylaşıyoruz. (Kayıt dili İngilizcedir)
SRT Teknolojisi hakkında ayrıntılı bilgi almak için aşağıdaki dökümanı inceleyebilirsiniz. (Doküman İngilizcedir).
ST Teknolojisini destekleyen ürünler için Haivision ürünleri sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.
Ayrıca bilgi almak için bizlere iletişim sayfamızdan ulaşabilirsiniz.