Internet Streaming Co to jest i jak to działa?

Manuel Esteban / Shutterstock 

Od dłuższego czasu strumieniowo przesyłamy treści z Internetu i doszło do tego, że internet jest równoznaczny z usługami takimi jak Netflix i Youtube. Ale czym dokładnie jest streaming i jak działa?

Streaming się dzieje bit po bicie

Jeśli chcesz obejrzeć wideo lub odtworzyć utwór na komputerze, musisz go najpierw pobrać. Nie da się tego obejść. Wiedząc o tym, możesz spojrzeć na Netflix lub Spotify i zapytać "jak udało nam się znaleźć sposób na szybkie pobieranie plików wideo i muzyki?" Cóż, to jest właśnie to. Gdy przesyłasz strumieniowo multimedia, nie jest ono natychmiast pobierane na komputer; to pobieranie kawałek po kawałku w czasie rzeczywistym.

Słowo "streaming" jest samoopisowe. Informacje docierają do komputera w ciągłym, stałym strumieniu informacji. Jeśli pobieranie filmów jest podobne do kupowania wody butelkowanej, strumieniowe przesyłanie filmów przypomina użycie kranu do napełnienia pustej butelki.

Można porównać streaming filmu do oglądania taśmy VHS. Kiedy odtwarzasz kasetę VHS, każda sekunda wideo i audio jest skanowana kawałek po kawałku. Dzieje się to podczas oglądania w czasie rzeczywistym, co oznacza, że ​​wszelkie przerwy nagle zatrzymają lub zakończą oglądanie filmu.

Podczas strumieniowania filmu lub utworu komputer pobiera i dekoduje fragmenty pliku multimedialnego w czasie rzeczywistym. Jeśli masz niezwykle szybkie połączenie internetowe, plik może być w pełni pobrany przed zakończeniem jego oglądania lub słuchania, dlatego też czasami strumień będzie działał przez jakiś czas, nawet jeśli internet się wyłączy. W związku z tym wszystko, co możesz przesyłać strumieniowo, nie trafia na stałe miejsce na Twoim komputerze (chociaż niektóre usługi, takie jak Spotify, umieszczają na urządzeniu małe pliki pamięci podręcznej, aby przyspieszyć odtwarzanie w przyszłości).

Firmy ciężko pracują, aby szybko przesyłać strumieniowo

Przesyłanie strumieniowe wideo i audio z Internetu nie jest nowe; to po prostu nowe, bo w końcu jest wygodne. Oglądanie filmu lub odtwarzanie piosenki z witryny internetowej odbywało się krok po kroku, co było denerwujące i czasochłonne. Strumień byłby stale zatrzymywany i uruchamiany, a Ty możesz spędzić minuty tylko czekając na media do bufora (i czasami nie buforowałoby się wcale).

Ale sposób, w jaki działa transmisja strumieniowa, pozostał niezmieniony. Pliki pobierane są krok po kroku podczas oglądania lub słuchania. To zmieniła się infrastruktura, a firmy takie jak Youtube i Netflix ciężko pracowały (i wydały dużo pieniędzy) na budowanie tej infrastruktury.

Sashkin / Shutterstock

Youtube i Netflix używały tylko jednego lub dwóch serwerów do przechowywania swoich treści i nie działały. Użytkownicy znajdujący się daleko od serwerów odczuwali duże opóźnienie, a dni o dużym natężeniu ruchu (na przykład w sobotę) spowolniły przesuwanie serwerów do indeksowania. Firmy rozwiązały ten problem, budując sieci dostarczania treści (CDN), aby przechowywać i wysyłać treści. CDN to gęsta globalna sieć serwerów, które zawierają tę samą treść. Zmniejsza to opóźnienie, sprawiając, że serwery znajdujące się w gęsto zaludnionych obszarach nie zostaną przeciążone.

Oczywiście, potężny CDN jest bezużyteczny, jeśli wszyscy Twoi użytkownicy mają zgniłe połączenia internetowe. W pewnym sensie problem ten rozwiązuje się z czasem. Usługodawcy internetowi zawsze rywalizują o szybsze, bardziej wydajne połączenia internetowe, a postępy, takie jak światowe łącza internetowe Google Fiber i 5G, są tuż za horyzontem.

Jednak niektóre usługi przesyłania strumieniowego i dostawcy usług internetowych zdali sobie sprawę, że pomimo szybkich internetowych połączeń internetowych i gęstych sieci CDN, wysoki globalny ruch internetowy może powodować opóźnienie przesyłania strumieniowego. Nie wspominając o tym, że usługi takie jak Netflix wykorzystują ponad 15% globalnej przepustowości Internetu na świecie. Kiedy wiele osób przesyła strumieniowo najnowszy sezon Stranger Things, cały Internet może zwolnić.

W rezultacie usługi przesyłania strumieniowego dostarczają usługodawcom internetowym urządzenia Open Connect (OCA). Te OCA to w zasadzie dyski twarde, które są pełne popularnych filmów, piosenek i innych treści, które można przesyłać strumieniowo, i zmniejszają potrzebę przekierowania ruchu internetowego przez Internet do serwera Netflix lub Hulu. To nie tylko sprawia, że ​​streaming jest szybszy, ale także uniemożliwia spowolnienie całego Internetu na korzyść Netflix.

Przekaz na żywo przedstawia nowe problemy

Transmisje wideo na żywo na platformach takich jak Facebook Live lub Twitch, informacje, które otrzymujesz na komputerze, odbywają się w czasie rzeczywistym (lub tak blisko, jak to możliwe). Jak możesz sobie wyobrazić, streamer na żywo musi mieć możliwość przesyłania treści tak szybko, jak można pobierać treści.

Dariusz Jarzabek / Shutterstock

Kiedy livestreamer nagrywa wideo, każda milisekunda tego wideo (wraz z towarzyszącym dźwiękiem) jest podzielona na maleńkie małe pliki. Te małe pliki są kompresowane i organizowane przez koder, latają przez Internet, a twój komputer ściąga je krok po kroku. Ponieważ pliki są zakodowane, komputer może umieścić je w zrozumiałym filmie i nie powinno być zbyt dużego opóźnienia między tobą a źródłem przesyłania strumieniowego.

Popularne serwisy do transmisji na żywo, takie jak Twitch i Youtube, wykorzystują globalną sieć serwerów, aby zmniejszyć opóźnienie i poprawić jakość przesyłania strumieniowego wideo. Jednak wszystkie transmisje wideo na żywo są na łasce połączenia internetowego livestreamera. Jak możesz sobie wyobrazić, livestreamerzy nie mogą korzystać z OCA. Na szczęście rozwój szybkich internetowych połączeń z Internetem, takich jak Google Fibre, umożliwił transmisję na żywo, a implementacja domowych połączeń 5G pozwoli na lepszą jakość transmisji na żywo..

The Future of Streaming to gry wideo

Idea grania w gry wideo w przeglądarce nie jest niczym nowym. Dobry kawałek internetu poświęcony jest małym grom, a na Facebooku jest wiele osób specjalnie dla Farmville i Candy Crush. Jednak niektóre firmy próbują jeszcze bardziej uporać się z grą przeglądarkową, tworząc usługi strumieniowania dla ciężkich gier konsolowych.

Żeby było jasne, nie mówimy o symulacji Farma na żywo w Twitchu, mówimy o zdalnym graniu w gry wideo, bez dedykowanej konsoli czy komputera o wartości 1000 USD. Dzięki strumieniowaniu gier serwer znajdujący się z dala od domu radzi sobie ze wszystkimi atakami numerycznymi, które są potrzebne do zasilania głodnych gier. Usługi takie jak Google Project Stream i GEFORCE NOW firmy Nvidia obiecują, że twój zgrabny laptop o wartości 100 USD będzie mógł grać nawet w największe, najpiękniejsze gry. Może to zaoszczędzić mnóstwo pieniędzy, a to wyeliminuje barierę, jaką ograniczenia sprzętowe ustawiły w grach wideo.

Oczywiście przesyłanie strumieniowe gier wideo na czyjeś komputery jest o wiele trudniejsze niż przesyłanie strumieniowe filmów. Nie pobierasz stopniowo pliku statycznego; manipulujesz i interakcji z plikiem w czasie rzeczywistym. Jeśli między wejściami kontrolera a aktywnością na ekranie występuje jakiekolwiek opóźnienie, gra jest nie do odtworzenia. Możesz przejrzeć usługi takie jak Skype i Facetime jako pre-kursor do strumieniowania gier, ponieważ wymagają one szybkich dwukierunkowych połączeń. Ale strumieniowanie gier musi być znacznie bardziej płynne.

Usługi strumieniowania gier oparte na zasobach nie są jeszcze powszechne ani super niezawodne, więc firmy mają ograniczone pojęcie o swoich tajemnic handlowych. Ale wiemy, że podążają śladami Netflixa. Firmy takie jak Nvidia budują CDN, które są pełne supermocnych kart graficznych, a Google stara się dowiedzieć, jak sparować urządzenia Open Connect, które są pełne gier z szybkimi internetowymi usługami Google Fiber. Tak czy inaczej, streaming gier jest kolejnym krokiem w historii mediów strumieniowych.