So funktioniert Video-Hosting: Erläuterung, wie Inhalte segmentiert und verschlüsselt werden

Die Menschen schauen sich immer mehr Videos an: Weltweit liegt der durchschnittliche tägliche Videokonsum bereits bei 84 Minuten, und

Im Jahr 2020 sahen sich mehr als 3 Milliarden Internetnutzer mindestens einmal im Monat Streaming-Videos an oder luden sie herunter.

Wie ist das Video entstanden?

Wir nehmen das, was wir sehen, besser auf als das, was wir lesen odergehört. Ein wichtiges Ereignis in der Entwicklung der visuellen Kommunikation war das Aufkommen der Fotografie in den 1920er Jahren. Wie Sie wissen, entwickelten sich die weiteren Ereignisse schneller: 1895 stellten die Brüder Lumiere der Welt den Kinematographen vor – ein Gerät zum Aufnehmen und Abspielen von Stummfilmen. Es dauerte nicht lange, bis Tonfilme auftauchten, bereits 1927 wurde der erste erfolgreiche Tonfilm The Jazz Singer präsentiert, obwohl die Tonaufzeichnungstechnologie in Filmen bereits 1919 auftauchte.

Die nächste Stufe in der Entwicklung des Videoformats wardas Aufkommen des Fernsehens, als Videos aus den Kinos in das tägliche Sendeformat direkt in die Wohnungen wanderten. Tatsächlich erschien das Fernsehen in den späten 30er Jahren des 20. Jahrhunderts, erlangte jedoch in den 50er Jahren wirkliche Popularität. Etwa zur gleichen Zeit erlangten Bildröhren, eine Art Kathodenstrahlröhre, die im Fernsehen verwendet wird, Bedeutung. Ihre Entstehung verdanken sie dem russischen Ingenieur Wladimir Zvorykin, der Anfang des 20. Jahrhunderts in die USA emigrierte.

Mit der Entwicklung des Fernsehens, FernsehenDie Inhalte wurden immer komplexer, teurer, arbeitsintensiver und "nicht kostenlos" - alle Programme waren klar reguliert und von TV-Einschaltquoten abhängig. Das Internet hat die Videowelt komplett verändert. 1993 veranstaltete die Band Severe Tire Damage das erste Live-Online-Konzert. Das beeindruckte die ganze Welt: Ein Jahr später gab es sogar eine eigene Sendung, in der die Moderatoren versuchten, das Konzept des World Wide Web zu begreifen. Die Einführung von ActiveMovie im Jahr 1995 ermöglichte es Benutzern, Videoinhalte zu streamen, und das 1999 eingeführte P2P-Filesharing-Netzwerk Napster machte es einfach, Videos und Musik zu teilen. Der Boom der Videopopularität stand bevor, obwohl Benutzer bereits aktiv virale Videos teilten – über Message Boards oder E-Mail-Ketten.

23. April 2005 auf dem damals unbekanntenYouTube-Videohosting hat ein Video mit dem unprätentiösen Namen Me at the Zoo ("Ich bin im Zoo"). YouTube hat es einer großen Anzahl von Nutzern ermöglicht, persönliche Videos zu teilen, oft mit bedeutungslosem Inhalt und ohne professionelles Training. Der freie Zugang und das Fehlen von Regeln haben das Hosting sehr beliebt gemacht, was bis heute anhält.

Dank eines Paradigmenwechsels im KonsumVideoinhalten und der Entwicklung des Internets selbst (Aufkommen neuer Protokolle, Abkehr von veralteten Technologien) konnten Benutzer Videos in hoher Auflösung zeigen.  Auch die Möglichkeit, hochwertige Videos mit einem Telefon aufzunehmen, war ein Durchbruch. Der technologische Durchbruch führte zur Entstehung des Streamings und steigerte die Popularität der bereits bekannten YouTube-Plattform sowie die Entstehung alternativer Video-Hosting-Sites.

Online-Video ist zum Alltag geworden:Online-Meetings bei der Arbeit in Zoom oder Teams mit eingeschalteter Kamera, Zeitmanagement-Bildungskurse, Videowerbung für einen neuen Burgerladen oder ein Fitnessstudio in der Nachbarschaft – das sind alles neue Videoformate.

Welche Videotypen gibt es?

Jetzt hat das Video aufgehört, ausschließlich unterhaltsam zu sein. Es gibt eine große Anzahl von Kriterien für seine Klassifizierung, betrachten Sie die wichtigsten.

Zunächst einmal kann Video die Hauptaktivität oder -anwendung sein.

Zweitens die Betriebsmodelle von Videodienstenunterscheiden sich in den Zielgruppen: C2C, B2C, B2B und sogar B2D – Business to Developers – Dienste, die es Entwicklern erleichtern, Aufgaben im Bereich Online-Video zu erledigen. 

Da das Video Einnahmen für seine Ersteller generiertWeltweit ist es nach Art der Monetarisierung wie folgt unterteilt: kostenlos, Shareware, kostenpflichtig (transaktional) oder Abonnementmodell, Monetarisierung nach Werbemodell, gemischt. 

Offensichtlich ist das Video nach Sorten unterteiltInhalt: Unterhaltung (ivi, Hulu, Netflix), UGC-Inhalte in sozialen Netzwerken (YouTube und RuTube) sowie Videos für Unternehmen – dieser Typ beinhaltet die Verwendung eines Systems von Tools, um Produkte aus den anderen beiden Kategorien zu erstellen.

Wie funktioniert ein moderner Online-Videodienst?

Ein Online-Videodienst ist nicht nur ein Player, sondern eine Software- und Hardwareplattform mit einer komplexen Architektur. In einer vereinfachten Version sieht es so aus:

Laden → Verarbeitung → Speicherung → Lieferung und Wiedergabe

Wird geladen— eine Reihe von Protokollen und Tools fürUnterstützung für das Herunterladen oder Streamen auf dem Gerät, einschließlich der Aufnahme von Videos von der Gerätekamera und der Bildschirmaufnahme. Früher nannten wir Bildschirmfreigabe, was wir früher Bildschirmaufnahme nannten. Die Methoden zur Übermittlung von Medieninhalten an den Dienst sind vielfältig: Dazu gehören eingehende Streams von Überwachungskameras und eingehende Streams während Sendungen. Dabei kann das Signal aus unterschiedlichen Quellen stammen, beispielsweise von einem Satelliten oder als DVB-Signal.

Videovorbereitungbesteht aus zwei Phasen - der Konvertierung(Transkodierung) und Mediensegmentierung. Bei der Transkodierung wird das Format an den Player angepasst, sodass der Betrachter die Anzeigequalität wählen kann – 240, 1080 oder 4K. Bei der Transkodierung von Inhalten in unterschiedliche Qualitäten werden moderne Grafikkarten, Prozessoren mit Unterstützung für Videografikverarbeitung und moderne Codecs verwendet; dies erfordert ein tiefes Verständnis der Inhaltstypen und Optimierungen, die nur mit einer großen Stichprobe möglich sind. Am Ende des Prozesses wird aus der Quelldatei eine Reihe von Qualitäten (Mezzanine-Dateien) gewonnen, die hinsichtlich Größe und anderen Parametern optimiert sind. 

Mediensegmentierung— Das Video in etwa kleine Stücke schneiden1 bis 10 Sekunden (Apple empfiehlt beispielsweise für moderne Formate eine Dauer von 6 Sekunden), die per Streaming über verschiedene Protokolle an den Player übertragen werden. Die beiden bekanntesten sind HLS von Apple und MPEG DASH, das von Google aktiv genutzt wird, unter anderem für YouTube. Als nächstes setzt der Player das Video wie ein Puzzle zusammen, und wenn das Netzwerk gut funktioniert, sehen wir diese „Nähte“ nicht.

Der Player kann im Browser oder in spielenSie können eine Videodatei einfach durch den Empfang eines Links dazu verwenden. Moderne Dienste spielen jedoch meist eine Art Playlist mit kleinen Videoausschnitten ab. Diese Playlist heißtManifest. Die Verwendung des Manifests ist erforderlich, umReduzieren Sie die Latenz und eliminieren Sie das Puffern (Laden von Videos) und bieten Sie die Möglichkeit, Audiospuren und andere Funktionen in Echtzeit zu wechseln.

Wenn das Manifest alle üblichen enthältAnzeigequalität für den Player, dies ermöglicht eine schnelle Qualitätsumschaltung basierend auf den Netzwerkbedingungen. Die Zuschauer denken meistens nicht darüber nach, aber sehr oft ist das Bild zu Beginn der Videowiedergabe alles andere als ideal, aber nach 1-2 Sekunden erhalten wir die gewünschte Qualität. Dies liegt daran, dass der Schnellstart-Videoplayer die schlechteste Qualität erhält, weil er am leichtesten ist. Wenn dann eine stabile Internetverbindung gefunden wird, beginnt der Player damit, größere Segmente mit besserer Qualität herunterzuladen.

Ein weiterer Bedarf an einem modernen Videodienst besteht darin, Premium-Inhalte vor unbefugtem Zugriff zu schützen, beispielsweise wenn Browser und Player Daten austauschen. Zu diesem Zweck wird es verwendetVerschlüsselung.

Spielerist auch ein wichtiger Bestandteil des Videodienstes,ein modulares Produkt, das auf allen Bildschirmen funktionieren sollte. Dementsprechend ist der Player auf mobilen Geräten in der Sprache geschrieben, in der die Anwendung geschrieben wurde, um eine bessere Leistung zu erzielen. Der Player ist jetzt nicht nur ein Stück Code, sondern ein separates großes Softwareprodukt, das entwickelte Bibliotheken für mobile Umgebungen, viele Module zur Unterstützung verschiedener Streaming-Protokolle, Verschlüsselung, Analyse, Unterstützung für Wiedergabelisten usw. umfasst. Der Player verfügt über eine eigene API für Entwickler und erfordert regelmäßige plattformübergreifende Tests. Moderne Unternehmen, die auf die Qualität von Videodiensten achten, verfügen sogar über einen Sonderstand, der mit 15 bis 20 verschiedenen physischen Geräten – Mobiltelefonen, Tablets verschiedener Versionen, Generationen und Hersteller – sowie einem virtuellen Stand ausgestattet ist. Mit der Veröffentlichung jeder neuen Version des Players wird dieser auf Kompatibilität getestet.

Der Videoservice umfasst auchLagerungheruntergeladene Inhalte und Qualitätsformateansehen. Der Speicher muss fehlertolerant sein, daher werden mehrere Kopien des Videos erstellt und meist wird ein sehr großer Dateispeicher von mehreren zehn Petabyte verwendet, der auf verschiedene Rechenzentren verteilt ist. Wir speichern beispielsweise mehr als 5 PB Daten in diesem Speichertyp.

Es gibt zwei weitere wichtige Komponenten in der Struktur eines Videodienstes: CDN und Analyse.CDN– ein Netzwerk verteilter Server zur Bereitstellung von Videoinhalten entlang des Pfads, der dem Benutzer am nächsten liegt. Die Bandbreite ist hier sehr wichtig, da Videoinhalte sehr umfangreich sind.

Es gibt auch einen separaten BlockAnalytiker: Verbrauchsanalysen (wie und wann Zuschauer das Video ansehen) und Dienstqualitätsanalysen, die Pufferungsereignisse und Download-Geschwindigkeit auswerten, zur Verbesserung des Dienstes beitragen und so weiter.

Dies ist die allgemeine Architektur eines modernen Videodienstes.In Wirklichkeit ist es viel komplexer, da es die Interaktion zwischen all diesen Elementen über Protokolle, Fehlertoleranztests, Skalierung und Wartung, API-Unterstützung, Überwachung, regelmäßige Tests usw. umfasst.

Schwierigkeiten bei der Entwicklung eines Videodienstes

Wir verbrachten viel Zeit mit Lernen undTesten der Systemkonfiguration. Wir begannen mit einer Architektur, aber als wir bestimmte Volumina erreichten, stellten wir fest, dass die Architektur komplett überarbeitet werden musste. Dies ist die größte Herausforderung bei der Arbeit mit Video-Streaming – in der Anfangsphase kann alles einfach und problemlos sein, aber nach einer Weile stellt sich heraus, dass es ernsthafte Schwierigkeiten gibt, eine große Anzahl von Objekten zu verwalten. Die Arbeit mit Video ist ein unbedingtes Highload. Bei der Katalogisierung, bei der Zustellung, beim Transcoding – überall lauern Fallstricke, denen man nur vor dem Hintergrund echter Lasten begegnet. Der gesamte Refactoring-Prozess der Kinescope-Plattform hat sehr lange gedauert: zwei Jahre für das Refactoring des Softwareteils und fünf Jahre für den Hardwareteil.

Aus diesem Grund haben wir den Verarbeitungsansatz geändertInhalt: Wenn wir vor fünf Jahren nur CPU-Codierung verwendet haben, fallen jetzt 90 % des Prozesses auf Grafikbeschleuniger, die in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht haben. Übrigens gab es eine sehr große Entwicklung bei Videodiensten aufgrund der Entwicklung von Hardware: Netzwerkkarten, Verfügbarkeit von Speicherplatz.

Bei Kinescope bereiten wir schon seit geraumer Zeit den Grundstein.für ihre Plattform, weil sie unabhängig an der Infrastruktur, der Entwicklung ihres eigenen Netzwerks und der Entwicklung von Servicelösungen beteiligt waren. Wenn wir einen Cloud-Anbieter wie Yandex Cloud oder AWS genutzt hätten, der Rechenleistung zur Miete bereitstellt, wären wir schneller gestartet. Unternehmen müssen jedoch verstehen, dass dies bedeutet, dass sie die Kontrolle und Geschwindigkeit verlieren, die ihnen helfen, auf dem heutigen Markt zu bestehen. Alle Unternehmen versuchen jetzt, Kosten zu senken, und selbst relativ kleine Ausgaben für Videos belasten das Budget jedes Unternehmens, selbst großer Unternehmen, erheblich. 

Was kommt als nächstes für Videodienste?

Wichtige Treiber für die Entwicklung von Videodiensten sind nun:

  • Inhalte in sozialen Netzwerken.UGC-Videoinhalte sind untrennbar mit sozialen Netzwerken verbunden – Instagram, Facebook, Snapchat und andere. (*Meta, einschließlich seiner Facebook- und Instagram-Produkte, wurde in Russland als extremistische Organisation bezeichnet.)
  • pädagogische Inhalte.Die ersten TED Talks erschienen im Jahr 2006 und haben seitdem eine immense Popularität erlangt - die Reden der Redner wurden mehr als eine Milliarde Mal aufgerufen, und dies ist nur ein kleiner Teil des Bildungsmarktes.
  • Unterhaltsame Inhalte. Marktriesen – Netflix, Hulu, ivi – bieten bequemen Zugriff auf weitere Serien oder Filme.
  • Streamen. Jetzt generieren Live-Übertragungen einen zunehmenden Anteil des Verkehrs, und die Möglichkeiten, sie auf unprofessionelle Weise durchzuführen, beschleunigen das Wachstum.

In naher Zukunft wird Video weiterhin mit dem mobilen Format des Content-Konsums in 4/5G-Netzen assoziiert, während bis 2023 70 % der Weltbevölkerung Zugang zu mobiler Kommunikation haben werden.

Neu interaktivTools, nicht nur für die Unterhaltungsindustrie. Das Videoformat wird zunehmend für geschäftliche Zwecke verwendet, daher entwickeln sich parallel zur Entwicklung von Videos auch Methoden des Online-Verkaufs in Streams, der Erstellung von kommerziellen Geschichten und Videos für das Band. Bereits 2018 schrieb Hubspot, dass 54 % der Verbraucher mehr Videoinhalte von einer Marke oder einem Unternehmen sehen möchten.

Videos können eine Geschichte auf eine Weise erzählen, die Text nicht kann. Es wird immer ein leuchtendes Fragment im endlosen Informationsfluss sein: dynamisches Bild, Ton und verschiedene Effekte. 

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