Потокове передавання через Інтернет: що це таке і як це працює?

| | 0 Comments| 10:17 AM
Categories:

Ми вже тривалий час транслюємо контент з Інтернету, і дійшло до того, що Інтернет є синонімом таких сервісів, як Netflix і Youtube. Але що саме таке потокове передавання і як воно працює?

Потокове передавання відбувається поетапно

Якщо ви хочете переглянути відео або відтворити пісню на своєму комп’ютері, вам потрібно спочатку завантажити його. Немає способу обійти це. Знаючи це, ви можете подивитися на Netflix або Spotify і запитати: «Як ми зрозуміли, як миттєво завантажувати відео та музику?» Ну, це якраз річ. Коли ви транслюєте медіа, вони не завантажуються на ваш комп’ютер миттєво; він завантажується по частинах в режимі реального часу.

Слово «потокове передавання» є самоописовим. Інформація надходить на ваш комп’ютер безперервним, постійним потоком інформації. Якщо завантаження фільмів схоже на купівлю води в пляшках, то перегляд фільмів у потоковому режимі — це як використання крана, щоб наповнити порожню пляшку.

Ви можете порівняти трансляцію фільму з переглядом касети VHS. Коли ви відтворюєте касету VHS, кожна секунда відео та аудіо сканується по частинах. Це відбувається, коли ви дивитеся в режимі реального часу, а це означає, що будь-які переривання раптово призупиняють або припиняють перегляд фільму.

Коли ви транслюєте фільм або пісню, ваш комп’ютер завантажує та декодує дрібні фрагменти медіа-файлу в режимі реального часу. Якщо у вас надзвичайно швидке підключення до Інтернету, файл може бути повністю завантажений до того, як ви закінчите його перегляд або прослуховування, тому іноді трансляція триватиме деякий час, навіть якщо Інтернет відключається. При цьому все, що ви транслюєте, не потрапляє в постійне сховище вашого комп’ютера (хоча деякі служби, як-от Spotify, розміщують на вашому пристрої деякі невеликі файли кешу, щоб пришвидшити подальше відтворення).

  Як Chrome «Заморожування вкладок» заощадить процесор та акумулятор

Компанії наполегливо працюють, щоб зробити потокове передавання швидким

Потокове відео та аудіо з Інтернету не є новим; це просто нове, тому що нарешті це зручно. Перегляд відео чи відтворення пісні з веб-сайту потроху було дратівливим і трудомістким справою. Потік постійно зупинявся і запускався, і ви могли витратити хвилини на очікування буферизації медіа (а іноді він не буферизувався взагалі).

Але те, як працює потокова передача, здебільшого залишилося незмінним. Файли завантажуються потроху, коли ви їх переглядаєте або слухаєте. Змінилася інфраструктура, і такі компанії, як Youtube і Netflix, наполегливо попрацювали (і витратили багато грошей), створюючи цю інфраструктуру.

Youtube і Netflix використовували лише один або два сервери для розміщення свого вмісту, і це не працювало. Користувачі, які були далеко від серверів, відчували значні затримки, а дні з інтенсивним трафіком (наприклад, у суботу ввечері) сповільнювали потокові сервери до сканування. Компанії вирішили цю проблему, створивши мережі доставки контенту (CDN), щоб зберігати та надсилати вміст. CDN — це щільна глобальна мережа серверів, які містять однаковий вміст. Це зменшує затримки, утримує сервери в густонаселених районах від перевантаження.

Звичайно, потужний CDN марний, якщо всі ваші користувачі мають жахливі підключення до Інтернету. У певному сенсі ця проблема з часом вирішується сама собою. Інтернет-провайдери завжди змагаються за швидші та потужніші інтернет-з’єднання та прогрес, як у всьому світі Google Fiber і домашній Інтернет 5G вже за горизонтом.

Але деякі потокові сервіси та провайдери зрозуміли, що, незважаючи на швидке домашнє підключення до Інтернету та щільні CDN, високий глобальний інтернет-трафік може спричинити затримку потокового передавання. Не кажучи вже про те, що використовуються такі сервіси, як Netflix більше 15% глобальної пропускної здатності Інтернету в світі. Коли багато людей транслюють новий сезон «Дивні речі», весь Інтернет може сповільнитися.

  Що таке міні-LED-телевізор і навіщо він потрібен?

У результаті потокові послуги, як правило, надають провайдерам Інтернет-провайдерів пристрої Open Connect Appliance (OCA). Ці OCA — це в основному жорсткі диски, які переповнені популярними фільмами, піснями та іншим потоковим вмістом, і вони зменшують потребу вашого провайдера перенаправляти ваш інтернет-трафік на сервер Netflix або Hulu. Це не тільки робить потокове передавання швидше, але й запобігає сповільненню всього Інтернету на милість Netflix.

Пряма трансляція створює нові проблеми

Завдяки прямій трансляції відео на таких платформах, як Facebook Live або Twitch, інформація, яку ви отримуєте на свій комп’ютер, відбувається в режимі реального часу (або якомога ближче до цього). Отже, як ви можете собі уявити, стример повинен мати можливість завантажувати контент так само швидко, як ви можете завантажувати вміст.

Оскільки ведучий прямий ефір записує своє відео, кожна мілісекунда цього відео (і супутнього аудіо) розбивається на крихітні файли. Ці крихітні файли стискаються та впорядковуються кодером, вони літають через Інтернет, а ваш комп’ютер завантажує їх потроху. Оскільки файли закодовані, ваш комп’ютер може об’єднати їх у зрозуміле відео, і між вами та джерелом потокового передавання не повинно бути значних затримок.

Популярні потокові сервіси, такі як Twitch і Youtube, використовують глобальну мережу серверів, щоб зменшити затримку та покращити якість потокового відео. Але всі відео, які транслюються в прямому ефірі, знаходяться у віданні інтернет-з’єднання прямих трансляцій. Як ви можете собі уявити, прямі трансляції не можуть використовувати OCA. На щастя, розвиток швидкого домашнього інтернет-з’єднання, як-от Google Fiber, зробив можливим пряму трансляцію, а впровадження домашнього інтернет-з’єднання 5G підвищить якість прямих трансляцій.

Майбутнє потокового передавання – це відеоігри

Ідея грати у відеоігри у вашому браузері не нова. Значна частина Інтернету присвячена невеликим іграм, і є багато людей, які ходять у Facebook спеціально для Farmville та Candy Crush. Але деякі компанії намагаються зробити браузерні ігри ще далі, створюючи потокові сервіси для ресурсоємних консольних ігор.

  Що означає «AFK» і як ви його використовуєте?

Щоб було зрозуміло, ми не говоримо про пряму трансляцію Farm Simulator на Twitch, ми говоримо про віддалену гру у відеоігри без спеціальної консолі чи комп’ютера за 1000 доларів. Завдяки потоковому передаванням ігор сервер, який знаходиться далеко від вашого дому, справляється з усіма кількістю хрустів, необхідних для живлення ресурсоємних ігор. Сервіси на кшталт Google Потік проекту і Nvidia GEFORCE ЗАРАЗ пообіцяйте, що ваш жахливий ноутбук за 100 доларів зможе грати навіть у найбільші та найкрасивіші ігри. Це може заощадити людям багато грошей, а також усуне бар’єр, який апаратні обмеження встановили для відеоігор.

Звісно, ​​передавати відеоігри на чийсь комп’ютер набагато складніше, ніж транслювати фільм. Ви не завантажуєте статичний файл поступово; ви маніпулюєте та взаємодієте з файлом у режимі реального часу. Якщо є затримка між входами контролера та активністю на екрані, то гра неможлива. Ви можете розглядати такі служби, як Skype і Facetime, як попередній курсор для потокової передачі ігор, оскільки вони вимагають швидкого двостороннього з’єднання. Але потокова передача ігор має бути набагато більш безперебійною.

Послуги потокової передачі ігор із великими ресурсами ще не є основними та не надто надійними, тому компанії не розмовляли про свої комерційні таємниці. Але ми знаємо, що вони, по суті, йдуть по стопах Netflix. Такі компанії, як Nvidia, створюють CDN, наповнені надпотужними графічними картами, і Google намагається з’ясувати, як підключити Open Connect Appliance, наповнені іграми, із високошвидкісними службами домашнього Інтернету Google Fiber. У будь-якому випадку, потокова передача ігор — це наступний крок в історії потокового медіа.