Kaip veikia vaizdo įrašų priegloba: paaiškinama, kaip turinys segmentuojamas ir šifruojamas

Žmonės žiūri vis daugiau vaizdo įrašų: visame pasaulyje vidutinis dienos vaizdo įrašų suvartojimas jau siekia 84 minutes, ir

2020 m. daugiau nei 3 milijardai interneto vartotojų bent kartą per mėnesį žiūrėjo transliacijas arba atsisiuntė vaizdo įrašus.

Kaip atsirado vaizdo įrašas?

Mes geriau įsisaviname tai, ką matome, nei tai, ką skaitome arbaišgirdo. Svarbus vizualinės komunikacijos raidos įvykis buvo fotografijos atsiradimas praėjusio amžiaus 2 dešimtmetyje. Kaip žinia, tolimesni įvykiai vystėsi sparčiau: 1895 metais broliai Lumiere’ai pasauliui pristatė kinematografą – nebylių filmų įrašymo ir atkūrimo įrenginį. Neilgai trukus pasirodė garsiniai filmai, jau 1927 metais buvo pristatytas pirmasis sėkmingas garso filmas „Džiazo dainininkas“, nors garso įrašymo technologija filmuose pasirodė jau 1919 m.

Kitas vaizdo formato kūrimo etapas buvotelevizijos atsiradimas, kai vaizdo įrašai migravo iš kino teatrų į kasdienį transliavimo formatą tiesiai į butus. Tiesą sakant, televizija pasirodė XX amžiaus 30-ųjų pabaigoje, tačiau išpopuliarėjo šeštajame dešimtmetyje. Maždaug tuo pačiu metu tapo aktualūs vaizdo vamzdžiai, televizijos transliavimui naudojamų katodinių spindulių vamzdžių tipas. Už savo kūrybą jie skolingi rusų inžinieriui Vladimirui Zvorykinui, kuris XX amžiaus pradžioje emigravo į JAV. 

Tobulėjant televizijos transliavimui, televizijaturinys darėsi vis sudėtingesnis, brangesnis, imlus darbui ir „ne nemokamas“ – visos programos buvo aiškiai reglamentuojamos ir priklausė nuo TV reitingų. Internetas visiškai pakeitė vaizdo pasaulį. 1993 m. grupė „Severe Tire Damage“ surengė pirmąjį tiesioginį koncertą internete. Tai padarė įspūdį visam pasauliui: po metų buvo net atskira programa, kurioje vedėjai bandė suvokti pasaulinio tinklo koncepciją. „ActiveMovie“ paleidimas 1995 m. leido vartotojams transliuoti vaizdo turinį, o „Napster P2P“ failų dalijimosi tinklas, paleistas 1999 m., leido lengvai dalytis vaizdo įrašais ir muzika. Vaizdo įrašų populiarumo bumas buvo į priekį, nors vartotojai jau aktyviai dalinosi virusiniais vaizdo įrašais – per pranešimų lentas ar el.

2005 m. balandžio 23 d. tuomet nežinoma„YouTube“ vaizdo įrašų priegloboje yra vaizdo įrašas nepretenzingu pavadinimu „Me at the Zoo“ („Aš zoologijos sode“). „YouTube“ leido daugybei vartotojų pradėti dalytis asmeniniais vaizdo įrašais, dažnai su beprasmiu turiniu ir be profesionalaus išsilavinimo. Nemokama prieiga ir taisyklių nebuvimas išpopuliarino prieglobą, kuris tęsiasi iki šiol.

Dėl vartojimo paradigmos pasikeitimovaizdo turinys ir pats internetas (naujų protokolų atsiradimas, pasenusių technologijų atsisakymas), vartotojai galėjo rodyti vaizdo įrašą didele raiška.  Galimybė įrašyti aukštos kokybės vaizdo įrašą telefonu taip pat buvo proveržis. Technologinis proveržis paskatino transliacijos atsiradimą ir padidino jau atpažįstamos YouTube platformos populiarumo lygį bei alternatyvių vaizdo įrašų talpinimo svetainių atsiradimą.

Internetiniai vaizdo įrašai tapo kasdienio gyvenimo dalimi:internetiniai susitikimai darbe „Zoom“ ar „Teams“ su įjungta kamera, laiko planavimo mokymo kursai, vaizdo skelbimai apie naują mėsainių užkandinę ar sporto salę kaimynystėje – visa tai nauji vaizdo įrašų formatai.

Kokie yra vaizdo įrašų tipai?

Dabar vaizdo įrašas nustojo būti išskirtinai linksmas. Yra daug jo klasifikavimo kriterijų, apsvarstykite pagrindinius.

Visų pirma, vaizdo įrašas gali būti pagrindinė veikla ar programa.

Antra, vaizdo paslaugų veikimo modeliaiskiriasi pagal tikslines auditorijas: C2C, B2C, B2B ir net B2D – „Business to Developers“ – paslaugos, padedančios kūrėjams lengviau atlikti užduotis internetinių vaizdo įrašų srityje. 

Kadangi vaizdo įrašas generuoja pajamas jo kūrėjamsvisame pasaulyje jis skirstomas pagal pajamų gavimo tipą taip: nemokamas, „shareware“, mokamas (sandorių) arba prenumeratos modelis, pajamų gavimas pagal reklamos modelį, mišrus. 

Akivaizdu, kad vaizdo įrašas suskirstytas pagal įvairovęturinys: pramogos („ivi“, „Hulu“, „Netflix“, „UGC“ turinys socialiniuose tinkluose („YouTube“ ir „RuTube“), taip pat vaizdo įrašai verslui – šis tipas apima įrankių sistemos naudojimą kuriant produktus iš kitų dviejų kategorijų.

Kaip veikia moderni internetinė vaizdo įrašų paslauga?

Internetinė vaizdo įrašų paslauga yra ne tik grotuvas, bet ir sudėtingos architektūros programinės ir techninės įrangos platforma. Supaprastintoje versijoje tai atrodo taip:

Įkėlimas → Apdorojimas → Saugykla → Pristatymas ir atkūrimas

Įkeliama- protokolų ir įrankių rinkinyspalaikymas atsisiuntimui arba srautiniam perdavimui įrenginyje, įskaitant vaizdo įrašų fiksavimą iš įrenginio kameros ir ekrano fiksavimą. Esame įpratę vadinti ekrano bendrinimą tai, ką vadiname ekrano fiksavimu. Medijos turinio pateikimo paslaugai metodai yra įvairūs: tai yra įeinantys srautai iš stebėjimo kamerų ir įeinantys srautai transliacijų metu. Tokiu atveju signalas gali būti gaunamas iš skirtingų šaltinių, pavyzdžiui, iš palydovo arba kaip DVB signalas.

Video paruošimassusideda iš dviejų etapų – konversijos(perkodavimas) ir medijos segmentavimas. Perkoduojant formatas pritaikomas grotuvui, kad žiūrovas galėtų pasirinkti žiūrėjimo kokybę – 240, 1080 arba 4K. Dirbant su turinio perkodavimu į skirtingas savybes, naudojamos modernios vaizdo plokštės, procesoriai su vaizdo grafikos apdorojimo palaikymu ir šiuolaikiniai kodekai, todėl reikia giliai suprasti turinio tipus ir optimizavimą, o tai įmanoma tik esant dideliam pavyzdžiui. Proceso pabaigoje iš šaltinio failo gaunamas savybių rinkinys (mezzanine failai), kurių dydis ir kiti parametrai optimizuojami. 

žiniasklaidos segmentavimas— supjaustykite vaizdo įrašą į mažus maždaug gabalėliusnuo 1 iki 10 sekundžių (pavyzdžiui, šiuolaikiniams formatams Apple rekomenduoja 6 sekundžių trukmę), kurios į grotuvą perduodamos srautiniu būdu naudojant įvairius protokolus. Du garsiausi yra Apple HLS ir MPEG DASH, kurį aktyviai naudoja "Google", įskaitant "YouTube". Tada grotuvas sudeda vaizdo įrašą kaip galvosūkį, o jei tinklas veikia gerai, šių „siūlių“ nematome.

Žaidėjas gali žaisti naršyklėje arba perpritaikyti vaizdo failą, tiesiog gavus nuorodą į jį, tačiau šiuolaikinės paslaugos dažniausiai atkuria savotišką mažų vaizdo įrašų grojaraštį. Šis grojaraštis vadinamasmanifestas. Naudoti manifestą būtina norintsumažinti delsą ir pašalinti buferį (vaizdo įrašų įkėlimą), taip pat suteikti galimybę perjungti garso takelius ir kitas funkcijas realiuoju laiku.

Jei manifeste yra viskas, kas įprastagrotuvo peržiūros kokybė, tai užtikrina skrydžio kokybės perjungimą pagal tinklo sąlygas. Žiūrovai dažniausiai apie tai nesusimąsto, tačiau labai dažnai vaizdas vaizdo įrašo atkūrimo pradžioje toli gražu nėra idealus, tačiau po 1-2 sekundžių gauname norimą kokybę. Taip yra dėl to, kad greito paleidimo vaizdo grotuvas gauna prasčiausią kokybę, nes yra lengviausias. Tada, jei randamas stabilus interneto ryšys, grotuvas pradeda siųstis didesnius ir geresnės kokybės segmentus.

Kitas šiuolaikinės vaizdo paslaugos poreikis yra aukščiausios kokybės turinio apsauga nuo neteisėtos prieigos, pavyzdžiui, kai naršyklė ir grotuvas keičiasi duomenimis. Šiuo tikslu jis naudojamasšifravimas.

Žaidėjastaip pat yra svarbi vaizdo paslaugos sudedamoji dalis,modulinis produktas, kuris turėtų veikti visuose ekranuose. Atitinkamai, mobiliuosiuose įrenginiuose grotuvas rašomas ta kalba, kuria parašyta programa, kad būtų geresnis veikimas. Dabar grotuvas yra ne tik kažkokia kodo dalis, bet ir atskiras didelis programinės įrangos produktas, į kurį įeina sukurtos mobiliosios aplinkos bibliotekos, daug modulių, skirtų įvairiems srautinio perdavimo protokolams palaikyti, šifravimas, analizė, grojaraščių palaikymas ir pan. Grotuvas turi savo API kūrėjams ir reikalauja reguliaraus kelių platformų testavimo. Šiuolaikinės įmonės, kurios skiria dėmesį vaizdo paslaugų kokybei, turi net specialų stendą su 15-20 skirtingų fizinių įrenginių – mobiliųjų telefonų, skirtingų versijų, kartų ir pardavėjų planšečių bei virtualų stendą. Išleidus kiekvieną naują grotuvo versiją, jos suderinamumas išbandomas.

Vaizdo įrašų paslauga taip pat apimasaugyklaatsisiųstas turinys ir kokybiški formataižiūrėjimas. Saugykla turi būti atspari gedimams, todėl daromos kelios vaizdo įrašo kopijos ir dažniausiai naudojama labai didelė, kelių dešimčių petabaitų failų saugykla, paskirstyta tarp skirtingų duomenų centrų. Pavyzdžiui, tokio tipo saugykloje saugome daugiau nei 5 PB duomenų.

Vaizdo paslaugos struktūroje yra dar du svarbūs komponentai: CDN ir analizė.CDN— paskirstytų serverių tinklas, skirtas vaizdo turiniui pateikti artimiausiu vartotojo keliu. Pralaidumas čia yra labai svarbus, nes vaizdo įrašų turinys yra labai sunkus.

Taip pat yra atskiras blokasanalitikai: vartojimo analitika (kaip ir kada žiūrovai žiūri vaizdo įrašą) ir paslaugų kokybės analizė, kuri įvertina buferio įvykius ir atsisiuntimo greitį, padeda tobulinti paslaugą ir pan.

Tai yra bendra šiuolaikinės vaizdo paslaugos architektūra.Iš tikrųjų tai daug sudėtingesnė, nes apima visų šių elementų sąveiką naudojant protokolus, gedimų tolerancijos testavimą, mastelio keitimą ir priežiūrą, API palaikymą, stebėjimą, reguliarų testavimą ir pan. 

Sunkumai kuriant vaizdo paslaugą

Daug laiko praleidome studijuodami irsistemos konfigūracijos testavimas. Pradėjome nuo vienos architektūros, bet paskui, pasiekę tam tikrus tūrius, supratome, kad architektūrą reikia visiškai perdaryti. Tai yra pagrindinis iššūkis dirbant su vaizdo transliacija – pradiniame etape viskas gali būti paprasta ir be rūpesčių, tačiau po kurio laiko paaiškėja, kad kyla rimtų sunkumų valdant daugybę objektų. Darbas su vaizdo įrašu yra besąlyginis didelis krūvis. Kataloguojant, pristatant, perkoduojant - visur yra spąstų, su kuriais susiduriate tik realių apkrovų fone. Visas „Kinescope“ platformos pertvarkymo procesas užtruko labai ilgai: dvejus metus programinės įrangos daliai ir penkerius metus aparatinei daliai.

Dėl to pakeitėme požiūrį į apdorojimąturinys: jei prieš penkerius metus naudojome tik CPU kodavimą, tai dabar 90% proceso tenka grafikos greitintuvams, kurie pastaraisiais metais labai pažengė į priekį. Beje, labai didelė vaizdo paslaugų raida įvyko dėl techninės įrangos tobulėjimo: tinklo plokščių, vietos diske.

„Kinescope“ pamatą ruošiame gana ilgai.savo platformai, nes jie savarankiškai dalyvavo infrastruktūroje, plėtojo savo tinklą ir paslaugų sprendimus. Jei būtume pasinaudoję kokiu nors debesies paslaugų teikėju, teikiančiu nuomos skaičiavimo galią, pvz., „Yandex Cloud“ ar AWS, būtume pradėję greičiau. Tačiau įmonės turi suprasti, kad tai reiškia, kad prarandama kontrolė ir greitis, padedantis konkuruoti šiandieninėje rinkoje. Visos įmonės dabar stengiasi sumažinti išlaidas, o net ir palyginti nedidelės vaizdo įrašų išlaidos užkrauna didelę naštą bet kurios, net ir didelės įmonės biudžetui. 

Kas toliau bus vaizdo paslaugų srityje?

Svarbūs vaizdo paslaugų kūrimo varikliai dabar yra šie:

  • Turinys socialiniuose tinkluose.UGC vaizdo turinys tapo neatskiriamai susietas su socialiniais tinklais – Instagram, Facebook, Snapchat ir kitais. (*Meta, įskaitant jos Facebook ir Instagram produktus, buvo priskirta ekstremistine organizacija Rusijoje.)
  • mokomąjį turinį.Pirmieji TED pokalbiai pasirodė 2006 m., nuo tada jie sulaukė didžiulio populiarumo – pranešėjų pasisakymai sulaukė daugiau nei milijardo peržiūrų, ir tai tik maža dalis švietimo rinkos.
  • Pramoginis turinys. Rinkos gigantai – „Netflix“, „Hulu“, „ivi“ – ​​suteikia patogią prieigą prie daugiau serialų ar filmų.
  • Srautinis perdavimas. Dabar tiesioginės transliacijos generuoja vis didesnę srauto dalį, o galimybės jas vykdyti neprofesionaliai spartina augimą.

Netolimoje ateityje vaizdo įrašai ir toliau bus siejami su mobiliuoju turinio vartojimo formatu 4/5G tinkluose, o iki 2023 m. 70% pasaulio gyventojų turės prieigą prie mobiliojo ryšio.

Naujas interaktyvusįrankiai, ir ne tik pramogų pramonei. Vaizdo įrašo formatas vis dažniau naudojamas verslo tikslais, todėl lygiagrečiai su vaizdo įrašų kūrimu tobulėja ir internetinės prekybos srautais metodai, kuriant komercines istorijas ir filmukus juostai. 2018 m. „Hubspot“ rašė, kad 54% vartotojų nori pamatyti daugiau vaizdo įrašų turinio iš prekės ženklo ar įmonės.

Vaizdo įrašas gali papasakoti istoriją taip, kaip negali tekstas. Tai visada bus ryškus fragmentas begaliniame informacijos sraute: dinamiškas vaizdas, garsas ir įvairūs efektai. 

Skaityti daugiau:

Nežinoma sparnuotųjų vabzdžių rūšis, „paslėpta“ gintare daugiau nei 35 milijonus metų

Buvo parodytas dujų nuotėkis iš „Nord Stream“ iš kosmoso

Pažiūrėkite, kaip Jupiteris ir Mėnulis artėjo naktiniame danguje