Jak funguje hostování videa: vysvětluje, jak je obsah segmentován a šifrován

Lidé sledují stále více videí: celosvětově je průměrná denní spotřeba videa již 84 minut a

v roce 2020 více než 3 miliardy uživatelů internetu sledovalo streamování nebo stahovalo video alespoň jednou měsíčně.

Jak video vzniklo?

To, co vidíme, vstřebáváme lépe než to, co čteme respslyšeli. Důležitou událostí ve vývoji vizuální komunikace byl vznik fotografie ve 20. letech 20. století. Jak víte, další události se vyvíjely rychleji: v roce 1895 bratři Lumierové představili světu kinematograf – zařízení pro záznam a přehrávání němých filmů. Netrvalo dlouho a zvukové filmy se objevily, již v roce 1927 byl představen první úspěšný zvukový film The Jazz Singer, ačkoli technologie záznamu zvuku ve filmech se objevila již v roce 1919.

Další fází vývoje video formátu bylanástup televize, kdy video migrovalo z kin do formátu denního vysílání přímo do bytů. Ve skutečnosti se televize objevila na konci 30. let 20. století, ale skutečnou popularitu si získala v 50. letech. Přibližně ve stejné době se staly relevantní obrazové trubice, typ katodové trubice používané v televizním vysílání. Za svůj vznik vděčí ruskému inženýrovi Vladimiru Zvorykinovi, který na začátku 20. století emigroval do USA. 

S rozvojem televizního vysílání televizeobsah byl stále složitější, dražší, pracnější a „nezdarma“ – všechny programy byly jasně regulovány a závisely na sledovanosti televize. Internet zcela změnil svět videa. V roce 1993 uspořádala skupina Severe Tire Damage první živý online koncert. To udělalo dojem na celý svět: o rok později dokonce vznikl samostatný pořad, ve kterém se přednášející snažili pojmout koncept World Wide Web. Spuštění ActiveMovie v roce 1995 umožnilo uživatelům streamovat video obsah a síť Napster P2P pro sdílení souborů spuštěná v roce 1999 usnadnila sdílení videa a hudby. Boom popularity videí byl před námi, ačkoli uživatelé již aktivně sdíleli virální videa - prostřednictvím nástěnek nebo e-mailových řetězců.

23. dubna 2005 na tehdy neznáméYouTube videohosting má video s nenáročným názvem Me at the Zoo („Jsem v zoo“). YouTube umožnil obrovskému množství uživatelů začít sdílet osobní videa, často s nesmyslným obsahem a bez odborného školení. Volný přístup a nedostatek pravidel přinesly hostování divoce populární, což trvá dodnes.

Díky posunu spotřebního paradigmatuvideoobsah a rozvoj samotného internetu (vznik nových protokolů, opuštění zastaralých technologií), uživatelé mohli promítat video ve vysokém rozlišení.  Průlomová byla také možnost natáčet vysoce kvalitní video na telefon. Technologický průlom vedl ke vzniku streamování a zvýšil úroveň popularity již známé platformy YouTube a také ke vzniku alternativních webů pro hostování videa.

Online video se stalo součástí každodenního života:online schůzky v práci v Zoomu nebo Teams se zapnutou kamerou, vzdělávací kurzy time managementu, videoreklamy na nový burger nebo posilovnu v sousedství – to všechno jsou nové formáty videa.

Jaké jsou typy videí?

Nyní video přestalo být výhradně zábavné. Existuje velké množství kritérií pro jeho klasifikaci, zvažte ty hlavní.

Za prvé, video může být hlavní činností nebo aplikací.

Za druhé, provozní modely video služebliší se cílovými skupinami: C2C, B2C, B2B a dokonce i B2D – Business to Developers – služby, které vývojářům usnadňují plnění úkolů v oblasti online videa. 

Protože video generuje příjem pro jeho tvůrcecelosvětově se dělí podle typu zpeněžení takto: zdarma, shareware, placený (transakční) nebo model předplatného, ​​monetizace podle reklamního modelu, smíšený. 

Video je samozřejmě rozděleno podle odrůdobsah: zábava (ivi, Hulu, Netflix), obsah UGC v sociálních sítích (YouTube a RuTube), stejně jako video pro podnikání – tento typ zahrnuje použití systému nástrojů pro vytváření produktů z ostatních dvou kategorií.

Jak funguje moderní online video služba?

Online video služba není jen přehrávač, ale softwarová a hardwarová platforma s komplexní architekturou. Ve zjednodušené verzi to vypadá takto:

Načítání → Zpracování → Ukládání → Doručení a přehrávání

načítání— soubor protokolů a nástrojů propodpora stahování nebo streamování na zařízení, včetně pořizování videa z fotoaparátu zařízení a snímání obrazovky. Sdílení obrazovky jsme nazývali to, co jsme dříve nazývali snímání obrazovky. Způsoby doručování mediálního obsahu do služby jsou různé: zahrnují příchozí toky z monitorovacích kamer a příchozí toky během vysílání. V tomto případě může signál pocházet z různých zdrojů, například ze satelitu nebo jako signál DVB.

Příprava videase skládá ze dvou etap – konverze(překódování) a segmentace médií. Při překódování se formát přizpůsobí přehrávači tak, aby si divák mohl vybrat kvalitu zobrazení – 240, 1080 nebo 4K. Při práci s překódováním obsahu do různých kvalit se používají moderní grafické karty, procesory s podporou zpracování video grafiky a moderní kodeky, což vyžaduje hluboké pochopení typů obsahu a optimalizací, které jsou možné jen s velkým vzorkem. Na konci procesu je ze zdrojového souboru získána sada kvalit (mezzaninové soubory), které jsou optimalizovány co do velikosti a dalších parametrů. 

segmentace médií— rozřezání videa na malé kousky o velikosti přibližně1 až 10 sekund (např. Apple u moderních formátů doporučuje délku 6 sekund), které jsou do přehrávače přenášeny streamováním pomocí různých protokolů. Dva nejznámější jsou HLS od společnosti Apple a MPEG DASH, který aktivně používá Google, včetně YouTube. Dále přehrávač poskládá video dohromady jako puzzle, a pokud síť funguje dobře, tyto „švy“ nevidíme.

Přehrávač může hrát v prohlížeči nebo vaplikace video soubor, jednoduše přijetím odkazu na něj, ale moderní služby nejčastěji přehrávají jakýsi seznam stop malých kousků videa. Tento seznam skladeb se nazývámanifest. K tomu je nutné použít manifestsnižují latenci a eliminují ukládání do vyrovnávací paměti (načítání videa), stejně jako poskytují možnost přepínat zvukové stopy a další funkce v reálném čase.

Pokud manifest obsahuje všechny obvyklékvalita zobrazení pro přehrávač, poskytuje přepínání kvality za běhu na základě podmínek sítě. Diváci o tom nejčastěji nepřemýšlejí, ale velmi často není obraz na začátku přehrávání videa zdaleka ideální, ale po 1-2 sekundách získáme požadovanou kvalitu. To je způsobeno tím, že přehrávač videa pro rychlý start má nejhorší kvalitu, protože je nejlehčí. Pokud je pak nalezeno stabilní připojení k internetu, přehrávač začne stahovat větší a kvalitnější segmenty.

Další potřebou moderní video služby je ochrana prémiového obsahu před neoprávněným přístupem, například když si prohlížeč a přehrávač vyměňují data. K tomuto účelu se používášifrování.

Hráčje také důležitou součástí video služby,modulární produkt, který by měl fungovat na všech obrazovkách. V souladu s tím je na mobilních zařízeních přehrávač napsán v jazyce, ve kterém je aplikace napsána pro lepší výkon. Přehrávač nyní není jen nějaký kus kódu, ale samostatný velký softwarový produkt, který zahrnuje vyvinuté knihovny pro mobilní prostředí, mnoho modulů pro podporu různých streamovacích protokolů, šifrování, analýzy, podporu seznamů skladeb a tak dále. Přehrávač má vlastní API pro vývojáře a vyžaduje pravidelné testování napříč platformami. Moderní společnosti, které dbají na kvalitu video služeb, mají dokonce speciální stánek vybavený 15-20 různými fyzickými zařízeními - mobilními telefony, tablety různých verzí, generací a prodejců a také virtuální stánek. S vydáním každé nové verze přehrávače je testována kompatibilita.

Součástí video služby je takéúložný prostorstažený obsah a kvalitní formátyprohlížení. Úložiště musí být odolné proti chybám, takže se vytvoří několik kopií videa a nejčastěji se používá úložiště velmi velkých souborů, několik desítek petabajtů, distribuovaných mezi různá datová centra. V tomto typu úložiště například ukládáme více než 5 PB dat.

Ve struktuře video služby jsou ještě dvě důležité součásti: CDN a analytika.CDN— síť distribuovaných serverů pro doručování video obsahu po cestě nejblíže k uživateli. Šířka pásma je zde velmi důležitá, protože obsah videa je velmi těžký.

K dispozici je také samostatný blokanalytici: analýzy spotřeby (jak a kdy diváci sledují video) a analýzy kvality služeb, které vyhodnocují události ukládání do vyrovnávací paměti a rychlost stahování, pomáhají zlepšovat službu atd.

Toto je obecná architektura moderní video služby.Ve skutečnosti je mnohem složitější, protože zahrnuje interakci mezi všemi těmito prvky prostřednictvím protokolů, testování odolnosti proti chybám, škálování a údržbu, podporu API, monitorování, pravidelné testování atd. 

Potíže s vývojem video služby

Hodně času jsme věnovali studiu atestování konfigurace systému. Začínali jsme s jednou architekturou, ale pak, když jsme dosáhli určitých objemů, jsme si uvědomili, že je potřeba architekturu kompletně předělat. To je hlavní výzva práce se streamováním videa - v počáteční fázi může být vše snadné a bezproblémové, ale po chvíli se ukáže, že při správě velkého počtu objektů jsou vážné potíže. Práce s videem je bezpodmínečná zátěž. V katalogizaci, v doručování, v překódování - všude existují úskalí, se kterými se setkáváte pouze na pozadí skutečných zátěží. Celý proces refaktoringu platformy Kinescope trval velmi dlouho: dva roky na refaktorování softwarové části a pět let na hardwarovou část.

V důsledku toho jsme změnili přístup ke zpracováníobsah: pokud jsme před pěti lety používali pouze kódování CPU, nyní 90 % procesu připadá na grafické akcelerátory, které v posledních letech velmi pokročily. Mimochodem, velmi velký vývoj ve video službách nastal díky vývoji hardwaru: síťové karty, dostupnost místa na disku.

V Kinescope jsme základ připravovali poměrně dlouho.pro svou platformu, protože se nezávisle podíleli na infrastruktuře, vývoji vlastní sítě a budování řešení služeb. Pokud bychom použili nějakého cloudového poskytovatele, který poskytuje pronájem výpočetního výkonu, jako je Yandex Cloud nebo AWS, začali bychom rychleji. Podniky však musí pochopit, že to znamená ztrátu kontroly a rychlosti, která jim pomáhá konkurovat na dnešním trhu. Všechny podniky se nyní snaží snižovat náklady a i relativně malé výdaje na video velmi zatěžují rozpočet každé, i velké společnosti. 

Co bude dál s video službami?

Důležité ovladače pro vývoj video služeb jsou nyní:

  • Obsah na sociálních sítích.Videoobsah UGC se stal neodmyslitelně spjatý se sociálními sítěmi – Instagram, Facebook, Snapchat a další. (*Meta, včetně jejích produktů Facebook a Instagram, byla v Rusku označena za extremistickou organizaci.)
  • vzdělávací obsah.První TED Talks se objevily v roce 2006 a od té doby si získaly obrovskou popularitu – projevy řečníků získaly více než miliardu zhlédnutí, a to je jen malá část vzdělávacího trhu.
  • Zábavný obsah. Obři trhu – Netflix, Hulu, ivi – poskytují pohodlný přístup k více seriálům nebo filmům.
  • Streamování. Živé přenosy nyní generují rostoucí podíl návštěvnosti a možnosti vést je neprofesionálně urychlují růst.

V blízké budoucnosti bude video i nadále spojováno s mobilním formátem spotřeby obsahu v sítích 4/5G, přičemž do roku 2023 bude mít přístup k mobilní komunikaci 70 % světové populace.

Nové interaktivnínástrojů, a to nejen pro zábavní průmysl. Video formát je stále více využíván pro obchodní účely, takže souběžně s vývojem videa se rozvíjejí i metody online prodeje ve streamech, vytváření komerčních příběhů a videí na kazetu. V roce 2018 Hubspot napsal, že 54 % spotřebitelů chce vidět více video obsahu od značky nebo společnosti.

Video dokáže vyprávět příběh způsobem, který text nedokáže. Vždy to bude jasný fragment v nekonečném toku informací: dynamický obraz, zvuk a různé efekty. 

Přečtěte si více:

Neznámý druh okřídleného hmyzu se více než 35 milionů let „schovával“ v jantaru

Únik plynu z Nord Stream byl prokázán z vesmíru

Podívejte se, jak se Jupiter a Měsíc přiblížili na noční obloze