Riprendiamo con questo ABC dei servizi di streaming online un articolo scritto qualche anno fa per descrivere cos’era lo streaming. A quell’epoca lo streaming allo stadio embrionale era “locale”, nel senso che si basava sull’archiviazione locale (nell’abitazione) di film e musica in formato file per riprodurli tramite Rete informatica. Oggi l’esperienza dello streaming si è dilatata enormemente. Più o meno tutti conoscono Netflix, Prime Video, Apple TV, Paramount+, Disney+, Spotify, Apple Music, Amazon music, Tidal, Qobuz. Sono servizi di streaming online. Ovvero distribuiscono da remoto i contenuti multimediali direttamente nei dispositivi di riproduzione che i fruitori hanno a casa. Quindi non è solo una “semplice consegna a domicilio”, le trasmissioni sono destinate a raggiungere ed essere riprodotte direttamente dai dispositivi che gli utenti utilizzano. Similmente a quanto avveniva e avviene con le trasmissioni TV e Radio. Con la sostanziale differenza che l’interazione consentita dalle trasmissioni in streaming (digitali) permette di scegliere a piacimento i contenuti da ricevere quando e come si vuole, invece di sottostare al Palinsesto allestito da un’emittente televisiva.
Lo streaming ha rimpiazzato in buona parte i supporti fisici con i quali in passato circolavano i contenuti multimediali: Videocassette, DVD, Blu-Ray, Dischi in vinile, Audio cassette, CD. I contenuti si sono smaterializzati, circolano in forma di informazioni digitali. In questa nuova veste possono essere agevolmente trasferiti a destinazione. Oltre a questo, le trasmissioni in streaming stanno rimpiazzando il modello Mono-direzionale dei tradizionali media televisivi e radiofonici, in favore di un modello Bi-direzionale, nel quale il fruitore interagisce selezionando i contenuti da ricevere invece di fare Zapping alla ricerca, a volte spasmodica, di qualcosa che valga la pena guardare o sentire.
Cosa occorre? l’ABC
Connessione Internet
Per usufruire dei servizi di streaming online è necessario disporre di alcuni apparati tecnici nel luogo dove si desira ricevere le trasmissioni. Iniziamo dal primo elemento necessario, la connessione Internet. Senza di questa è impossibile ricevere una qualsiasi di queste trasmissioni. Dopo di che non è sufficiente avere una connessione Internet qualsiasi, questa deve offrire la Banda passante necessaria a veicolare la quantità di bit di cui è costituito il contenuto da ricevere. E deve sostenere stabilmente questo flusso dati, senza scendere al di sotto della soglia minima necessaria. Una trasmissione digitale è costituita da una quantità di bit variabile, a seconda del contenuto. Un Film in qualità DVD (quindi non in Alta Definzione) utilizza una quantità di bit inferiore a quella che utilizza lo stesso Film se trasmesso in Alta Definizione (HD) o addirittura in formato Ultra High Definition (4K Ultra HD). La banda passante necessaria si riferisce al bit rate, ovvero alla quantità di bit al secondo necessari a trasmettere/ricevere il flusso di uno specifico contenuto. E’ vero che con la diffusione di connessioni in Fibra ottica il problema dovrebbe essere via via superato. Ma questo dipende anche dalla Zona dove si abita. In una metropoli è più semplice accedere a connessioni veloci (elevato bit rate), in altre Zone occorre invece verificare quali offerte di connessione sono disponibili.
Se si dispone di una connessione con basso bit rate sarà illusorio aspettarsi di ricevere Film in Ultra HD o musica in Alta Risoluzione (Hi-Res o Ultra HD come la descrive Amazon music). Il limite della connessione Internet non permetterà al fornitore del servizio di streaming di instradare verso l’utente flussi di dati che eccedono la capacità di riceverli. Detto più semplicemente, se i tubi idraulici di un’abitazione sono troppo stretti, non sarà possibile ricevere una quantità d’acqua maggiore di quella che le tubazioni sono in grado di far passare.
A qualcuno potrebbe essere accaduto, pur potendo usufruire di contenuti video Ultra HD, di notare che il segnale ricevuto è inferiore a quello disponibile oppure che nel corso della trasmissione la qualità video sembra diminuire. Questi casi rientrano in quel che abbiamo appena descritto. In presenza di problemi di rete (riduzione del bit rate effettivamente disponibile), il fornitore del servizio di streaming non interrompe il flusso di dati, lo diminuisce, per non interrompere la fruizione dell’utente. In pratica, quando si verifica il deterioramento della connessione, con una riduzione dei bit che possono essere trasmessi in quel momento, il segnale instradato viene ridotto proporzionalmente per garantire la continuità del sevizio. Per evitare che questo accada, va verificato che il fornitore della connessione Internet, non solo venda una certa capacità teorica di trasmissione, ad es. 1 Gb, ma che la garantisca in modo costante. Al limite con oscillazioni, purché non scendano al di sotto della soglia minima indispensabile.
Rete di casa
Il problema della Banda passante non si esaurisce con la connessione Internet, si ripropone in egual maniera per la Rete informatica di casa. Il principio è identico anche se capovolto rispetto all’esempio appena fatto con i tubi idraulici. In questo caso il tema è: anche se si ha una connessione Internet veloce, se la Rete informatica nell’abitazione presenta strozzature o colli di bottiglia che limitano il bit rate passante, il problema sarà equivalente a quello della connessione Internet. Si avrà la capacità potenziale di ricevere flussi dati impegnativi, ma la Rete locale non sarà in grado di smaltire questo carico di lavoro o traffico di rete.
Le ragioni sono varie, iniziamo dal Router, generalmente fornito dall’operatore che fornisce la connessione, la Porta Ethernet WAN, quella che si collega alla Rete esterna o al Modem collegato con la Fibra ottica, deve essere Gb. Le sigle che identificano queste Porte generalmente sono: T10/T100/T1000. Solo se la Porta è T1000 sfrutterà appieno una connessione Gb. In caso contrario, pur pagando per una connessione Ultra veloce di 1 Gb o più, se ne utilizzerà al massimo solo una frazione della capacità potenziale. E’ da precisare che entro alcuni limiti di utilizzo sarebbe sufficiente a ricevere flussi video Ultra HD, ma nel caso di utilizzo contemporaneo da parte di più persone potrebbe divenire insufficiente o comunque abbassare la banda passante utilizzabile dai songoli riceventi. Cosa che, come visto in precedenza, determina magari l’abbassamento della trasmissione da parte del fornitore del servizio.
Sono da verificare anche le Porte Ethernet dedicate alla Rete locale (LAN) presenti nel Router o in un eventuale Switch Ethernet, se presente, affinché anch’esse siano Gb. Anche se va notato che Porte T100 sarebbero sufficienti per trasmissioni video Ultra HD, questo fattore però dipende dalla configurazione della Rete. Se ogni Porta T100 è collegata a singoli Punti Rete (Prese RJ45), utilizzati da singoli dispositivi, è in grado di offrire un bit rate sufficiente. Ma se al singolo Punto Rete vengono collegati più dispositivi che ricevono varie trasmissioni oltre ad un flusso video Ultra HD, la banda passante assicurata potrebbe non essere sufficiente. La banda passante risulterebbe frazionata per ogni dispositivo collegato allo stesso Punto Rete o alla stessa presa di rete e, come spiegato in altro articolo, la riserva di capacità di trasmissione deve essere un multiplo del bit rate del flusso trasmesso. Altrimenti ad ogni rallentamento del flusso dati le trasmissioni diverrebbero intermittenti o, nel peggiore dei casi, si interromperebbero.
Rete Wi-Fi
E’ bene a questo punto fare una puntualizzazione relativa ai collegamenti cablati e wireless. Le connessioni wireless (Wi-Fi) sono di moda e affasciano l’utenza, ma … La rete Wi-Fi (WLAN) ha molte variabili e potenziali punti deboli. Per prima cosa conta la Classe di appartenenza del segnale wireless supportato dai dispositivi: Router, Access Point, Smartphone, TV e Streaming player. Le Classi Wi-Fi sono identificate da lettere che ne designano le capacità. Vediamo nel dettaglio classificazione e descrizione:
- Classe b — garantisce il trasferimento di dati alla velocità massima di 11 Mbps
- Classe g — garantisce velocità di trasferimento dei dati fino a 54 Mbps
- Classe n — garantisce fino a 450 Mbps di trasferimento dati
- Classe AC — è in grado di garantire una velocità fino a 1331 Mbps (funziona solo con la banda a 5GHz).
Queste sigle identificative recentemente sono state sostituite o affiancate ad altre: Wi-Fi 4/5/6. La Classe Wi-Fi 6 in base alle usanze precedenti sarebbe indicata come AX.
E’ bene tenere presente che le capacità di queste Classi sono teoriche. Per chiarire il concetto, sono capacità teoriche al loro meglio nelle migliori condizioni possibili. Quando le condizioni tecniche o ambientali di lavoro non sono ottimali, le Bande passanti reali si attenuano.
Inoltre la velocità di connessione che si instaura dipende sia dai dispostivi di trasmissione che di ricezione. Solo due dispositivi che supportano entrambi la Classe con maggiore bit rate possono disporre di maggiore Banda passante e solo se operano in condizioni ottimali utilizzeranno al massimo la banda passante, avvicinandosi al livello teorico. In pratica questo non avverrà quasi mai.
Non solo, i segnali Wi-Fi sono soggetti alle interferenze di altri segnali che si muovono liberamente nella stessa aria. Il problema corrisponde a quello dei vicini di casa che quando fanno schiamazzi disturbano anche coloro che vivono nelle vicinanze. In questo caso però non si potrà reclamare il diritto a non essere disturbati, con tanto di Codice alla mano. L’interferenza limiterà la banda passante realmente disponibile, disturbandola. Senza farsi notare, erodendo silenziosamente velocità e affidabilità della Rete. Compromettendo in questo modo l’utilizzo ottimale e affidabile delle trasmissioni multimediali. In questi casi si assisterà a interruzioni intermittenti delle trasmissioni, oppure a difficoltà vere e proprie di funzionamento della trasmissioni.
Rete cablata
Le connessioni cablate invece sono affidabili sia per velocità costante che per essere meno soggette a disturbi e interferenze. Eccezion fatta per casi particolari, al limite. Gli accorgimenti da prendere riguardano i cavi da utilizzare e persino le prese a muro. Ragionando di reti Gb (T1000) i cavi da adottare sono CAT5e o superiori (CAT6/7/8). Cavi inferiori al CAT5e non supportano flussi Gb e andrebbe ripetuto il discorso fatto all’inizio per le Porte WAN dei Router e degli Switch Ethernet. Ciò detto, adottando cavi più performanti, oltre alle migliori prestazioni offerte, avrebbero il vantaggio della futuribilità. E’ probabile che in futuro il bit rate dei segnali utilizzati aumenterà. Cavi appartenenti ad uno standard superiore accompagneranno l’evoluzione delle Reti nel tempo, senza ricorrere alla sostituzione.
Infine è consigliabile prestare attenzione anche alle prese RJ45 a muro. Molti frutti RJ45 in commercio non supportano le prestazioni di cavi CAT6 o superiori. Per evitare di abbinare una scarpa a una ciabatta, qualora si opti per cavi CAT6 o superiori, vale la pena adottare prese RJ45 certificate per questi cavi. In caso contrario si rischia di perdere quanto ottenuto con le prestazioni di cavi appartenenti ad uno standard superiore.
Servizi di streaming musicale
La prima generazione di servizi di streaming musicale online era quasi totalmente incentrata sulla trasmissione di formati audio Lossy, che significa compressi “con perdita” di dati. In fase di compressione alcune parti venivano e vengono non solo compresse ma rimosse. L’algoritmo matematico utilizzato effettua la rimozione di parti del segnale originario, in base ad un modello psicoacustico che individua i suoni la cui assenza non sarebbe percepibile dall’ascoltatore. Il formato di questo tipo, più famoso e diffuso, era MP3, ma ce n’erano anche altri. Questa compressione contemplava delle varianti da utilizzare a seconda del bit rate che si voleva ottenere. Per trasmissioni più snelle il bit rate doveva essere particolarmente basso, per quelle meno snelle un po’ più alto. L’intervallo della scale del bit rate varia da 96 a 160 a 320 Kbps (Kilo bit per secondo). In comparazione, il flusso dati di un CD è 1.411 Kbps. Fra il bit rate più basso e quello più alto del formato MP3 esiste un rapporto approssimato di 1 a 3. Un flusso da 320 Kbps trasporta il triplo (3,33) di dati rispetto a quello trasmesso a 96 Kbps e il doppio rispetto a 160 Kbps. Dopo anni di crescita delle connessioni veloci i fornitori di streaming musicale, non tutti per la verità, si sono spostati verso formati audio definiti Lossless (senza perdita di dati), alcuni lo facevano fin dall’origine, Tidal e Qobuz. Più recentemente anche fornitori quali Amazon e Apple hanno adottato formati Lossless (FLAC la prima e MP4 la seconda) e persino flussi Hi-Res (Alta Risoluzione). Solo Spotify persiste nell’annunciare il passaggio a flussi Lossless per poi non dar seguito agli annunci, almeno così è stato fino ad oggi.
Il punto è che l’incremento della banda passante delle connessioni Internet ha permesso il ritorno alla possibilità di godere di flussi musicali in qualità CD e persino superiori. Il formato adottato quasi universalmente è FLAC. Flac effettua una compressione senza perdita che riduce le dimensioni del formato originario del file realizzato in Studio di registrazione (WAV), fra il 50 e il 30%. Se il flusso dati di un CD è di 1.411 Kbps, in formato FLAC il bit rate può variare più o meno fra i 705 e i 988 Kbps. Due o tre volte il bit rate del miglior MP3 a 320 Kbps. La cosa diviene ancor più interessante osservando cosa succede con flussi musicali in Alta Risoluzione. Una registrazione effettuata in formato PCM a 24 bit e 192 kHz contiene 9.216.000 bit per secondo (9.216 Kbps). Piccola disgressione, in Studio di registrazione vengono effettuate registrazioni anche a 32 bit e campionamenti più elevati, a 384 e 768 kHz. Senza compressione richiederebbero rispettivamente bit rate di 12.288.000 e 24.576.000 bit per secondo. Tralasciamo di considerare questi formati estremi, una risoluzione a 32 bit è utile in Studio di registrazione per ridurre il deterioramento progressivo del campione, man mano che viene sottoposto ad “elaborazioni” (Editing).
Affrontiamo il tema dello streaming musicale per sottolineare come le prestazioni delle Reti, in particolare wireless, possano presentare limiti strutturali per le connessioni Internet e persino per quelle nelle abitazioni. Un po’ tutti i produttori di sistemi multiroom audio “sconsigliano” di utilizzare la funzione Party (funzionamento simultaneo sincronizzato in più ambienti), con flussi a 192 kHz, che potrebbero non funzionare. In particolare con connessioni Wi-Fi.
Il concetto sul quale desideriamo insistere è che, se quest’avvertenza vale per flussi audio inferiori al bit rate di quelli video Ultra HD, a maggior ragione è cruciale sapere che la qualità della connessione Internet e del Network di casa vincolano la qualità dei flussi streaming che è possibile ricevere.
Servizi di streaming video
Per lo streaming Video avevamo scritto in passato un riepilogo delle soglie di banda passante necessarie per ricevere segnali di elevata qualità. Per non ripetere quanto già scritto, suggeriamo di leggere il primo paragrafo dell’articolo Rete informatica multimediale.
Ai segnali video 4K Ultra HD nel frattempo si sono aggiunti segnali audio multicanale di ultima generazione (Dolby Atmos), che a loro volta aumentano la richiesta di banda passante delle trasmissioni. Oltre a richiedere apparecchi necessari a decodificare e riprodurre queste “primizie”. Spesso i clienti di servizi di streaming vengono ammaliati elencando le innovative prestazioni offerte dalle trasmissioni online. Tralasciando di informarli delle specifiche tecniche vincolanti per fruirne effettivamente. Oltre ad un TV/Videoproiettore e magari un impianto audio compatibile, le connessioni in Rete giocano un ruolo tutt’altro che secondario.
