Od dłuższego czasu przesyłamy strumieniowo treści z Internetu i doszło do tego, że internet jest synonimem usług takich jak Netflix i Youtube. Ale czym właściwie jest przesyłanie strumieniowe i jak to działa?
Spis treści:
Streaming dzieje się 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, „w jaki sposób wymyśliliśmy, jak natychmiast pobierać filmy i muzykę?” Cóż, właśnie o to chodzi. Kiedy przesyłasz strumieniowo multimedia, nie są one pobierane natychmiastowo na komputer; pobiera kawałek po kawałku w czasie rzeczywistym.
Słowo „przesyłanie strumieniowe” ma charakter samoopisowy. Informacje docierają do komputera w postaci ciągłego, ciągłego strumienia informacji. Jeśli pobieranie filmów jest podobne do kupowania wody butelkowanej, przesyłanie strumieniowe filmów jest jak używanie kranu do napełniania pustej butelki.
Możesz porównać przesyłanie strumieniowe filmu do oglądania kasety VHS. Podczas odtwarzania kasety VHS każda sekunda obrazu i dźwięku jest skanowana kawałek po kawałku. Dzieje się tak, gdy oglądasz w czasie rzeczywistym, co oznacza, że wszelkie przerwy nagle zatrzymają lub zakończą oglądanie filmu.
Podczas przesyłania strumieniowego filmu lub piosenki komputer pobiera i dekoduje w czasie rzeczywistym bardzo małe fragmenty pliku multimedialnego. Jeśli masz niezwykle szybkie połączenie internetowe, plik może zostać w pełni pobrany, zanim skończysz go oglądać lub słuchać, dlatego strumień może czasami trwać przez chwilę, nawet jeśli połączenie internetowe zostanie przerwane. To powiedziawszy, wszystko, co przesyłasz strumieniowo, nie trafia do trwałej pamięci komputera (chociaż niektóre usługi, takie jak Spotify, umieszczają małe pliki pamięci podręcznej na Twoim urządzeniu, aby przyspieszyć przyszłe odtwarzanie).
Firmy ciężko pracują, aby przesyłanie strumieniowe było szybkie
Przesyłanie strumieniowe wideo i audio z Internetu nie jest nowością; po prostu wydaje się nowe, ponieważ jest w końcu wygodne. Oglądanie wideo lub odtwarzanie piosenki ze strony internetowej zdarzało się kawałek po kawałku, było irytujące i czasochłonne. Strumień ciągle się zatrzymywał i rozpoczynał, a Ty możesz spędzić minuty czekając na buforowanie multimediów (a czasami w ogóle nie buforował).
Ale sposób, w jaki działa przesyłanie strumieniowe, pozostał w większości taki sam. Pliki są pobierane krok po kroku, gdy je oglądasz lub słuchasz. Zmieniła się infrastruktura, a firmy takie jak Youtube i Netflix ciężko pracowały (i wydały dużo pieniędzy) na jej budowę.
Youtube i Netflix używały tylko jednego lub dwóch serwerów do hostowania swoich treści, ale to nie działało. Użytkownicy, którzy byli daleko od serwerów, doświadczali dużych opóźnień, a dni o dużym natężeniu ruchu (na przykład sobotnia noc) spowolniłyby indeksowanie serwerów strumieniowych. Firmy rozwiązały ten problem, budując sieci dostarczania treści (CDN) do przechowywania i wysyłania treści. CDN to gęsta, globalna sieć serwerów, które zawierają tę samą zawartość. Zmniejsza to opóźnienia, chroni serwery w gęsto zaludnionych obszarach przed przeciążeniem.
Oczywiście potężne CDN jest bezużyteczne, jeśli wszyscy użytkownicy mają kiepskie połączenia internetowe. W pewnym sensie ten problem rozwiązuje się z czasem. Dostawcy usług internetowych zawsze konkurują o szybsze, mocniejsze połączenia internetowe i postępy, takie jak na całym świecie Google Fiber a domowe połączenia internetowe 5G są tuż za horyzontem.
Jednak niektóre usługi przesyłania strumieniowego i dostawcy usług internetowych zdali sobie sprawę, że pomimo szybkich domowych połączeń internetowych i gęstych sieci CDN, wysoki globalny ruch internetowy może powodować opóźnienia w przesyłaniu strumieniowym. Nie wspominając o usługach takich jak korzystanie z Netflix więcej niż 15% światowej przepustowości Internetu. Kiedy wiele osób przesyła strumieniowo najnowszy sezon Stranger Things, cały internet może zwolnić.
W rezultacie usługi przesyłania strumieniowego zwykle zapewniają dostawcom usług internetowych Open Connect Appliances (OCA). Te OCA to w zasadzie dyski twarde, które są pełne popularnych filmów, piosenek i innych treści, które można przesyłać strumieniowo, i zmniejszają potrzebę przekierowywania ruchu internetowego na serwer Netflix lub Hulu przez dostawcę usług internetowych. To nie tylko przyspiesza przesyłanie strumieniowe, ale także zapobiega spowolnieniu całego Internetu na łasce Netflix.
Transmisja na żywo stwarza nowe problemy
Dzięki strumieniowemu przesyłaniu wideo na żywo na platformach takich jak Facebook Live lub Twitch, informacje, które otrzymujesz na swoim 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 to możliwe.
Podczas gdy osoba transmitująca na żywo nagrywa wideo, każda milisekunda tego wideo (i towarzyszącego mu dźwięku) jest dzielona na małe, małe pliki. Te małe pliki są kompresowane i porządkowane przez koder, przemieszczają się po Internecie, a komputer pobiera je po kolei. Ponieważ pliki są zakodowane, komputer może zebrać je razem w zrozumiały film, a między tobą a źródłem przesyłania strumieniowego nie powinno być dużego opóźnienia.
Popularne usługi przesyłania strumieniowego na żywo, takie jak Twitch i Youtube, wykorzystują globalną sieć serwerów w celu zmniejszenia opóźnień i poprawy jakości przesyłania strumieniowego wideo. Ale wszystkie filmy transmitowane na żywo są zdane na łaskę połączenia internetowego transmitującego na żywo. Jak możesz sobie wyobrazić, transmitujący na żywo nie mogą korzystać z OCA. Na szczęście rozwój szybkich domowych połączeń internetowych, takich jak Google Fiber, umożliwił przesyłanie strumieniowe na żywo, a wdrożenie domowych połączeń internetowych 5G poprawi jakość transmisji na żywo.
Przyszłość przesyłania strumieniowego to gry wideo
Pomysł grania w gry wideo w przeglądarce nie jest nowy. Spora część internetu jest poświęcona małym grom, a na Facebooku jest mnóstwo ludzi, którzy trafiają na Facebooka specjalnie dla Farmville i Candy Crush. Jednak niektóre firmy próbują pójść o krok dalej w grach przeglądarkowych, tworząc usługi przesyłania strumieniowego dla wymagających gier konsolowych.
Żeby było jasne, nie mówimy o transmitowaniu na żywo Farm Simulator na Twitchu, mówimy o zdalnym graniu w gry wideo, bez dedykowanej konsoli lub komputera za 1000 $. Dzięki strumieniowemu przesyłaniu gier serwer z dala od Twojego domu radzi sobie z przetwarzaniem wszystkich liczb, które są potrzebne do zasilania gier wymagających dużej ilości zasobów. Usługi takie jak Google Projekt Stream i Nvidii GEFORCE NOW obiecaj, że twój gówniany laptop za 100 $ będzie mógł grać w nawet największe i najpiękniejsze gry. Może to zaoszczędzić ludziom dużo pieniędzy i wyeliminuje barierę, jaką ograniczenia sprzętowe ustanowiły dla gier wideo.
Oczywiście przesyłanie strumieniowe gry wideo na czyjś komputer jest o wiele trudniejsze niż przesyłanie strumieniowe filmu. Nie pobierasz stopniowo pliku statycznego; manipulujesz plikiem i korzystasz z niego w czasie rzeczywistym. Jeśli występuje opóźnienie między danymi wejściowymi kontrolera a aktywnością na ekranie, oznacza to, że w grę nie można grać. Możesz spojrzeć na usługi takie jak Skype i Facetime jako prekursor do przesyłania strumieniowego gier, ponieważ wymagają one szybkich połączeń dwukierunkowych. Jednak przesyłanie strumieniowe gier musi być znacznie bardziej płynne.
Usługi strumieniowego przesyłania gier z dużą ilością zasobów nie są jeszcze popularne ani super niezawodne, więc firmy z trudem mówią o swoich tajemnicach handlowych. Ale wiemy, że zasadniczo podążają śladami Netflix. Firmy takie jak Nvidia budują CDN, które są pełne kart graficznych o supermocy, a Google próbuje dowiedzieć się, jak sparować urządzenia Open Connect, które są pełne gier, z szybkimi domowymi usługami internetowymi Google Fiber. Tak czy inaczej, strumieniowanie gier to kolejny krok w historii mediów strumieniowych.