Как будет работать DASH

Вы взволнованно сидите в своем любимом кресле с планшетом в руке. Наконец-то вышел трейлер к фильму, который вы так долго хотели посмотреть, и вам не терпится его увидеть. Вы запускаете клип с веб-сайта фильма и ... подождите ... буферизация ... а, вот и он. Хмммм. Это небольшое заикание. Это не совсем то, что вы имели в виду. Разве не было бы замечательно, если бы кто-нибудь придумал способ сделать онлайн-потоковое видео и загрузку более плавной и эффективной?

Смартфоны и планшеты с мобильным широкополосным доступом становятся все более распространенными с каждым днем. В отчете, опубликованном в феврале 2012 года, указано, что в период с 2010 по 2011 год количество мобильных сетей передачи данных, поддерживаемых этими устройствами, выросло на 133 процента, а средний объем использования данных смартфоном почти утроился - с 55 МБ до 150 МБ в месяц. Благодаря более мощным устройствам и более высокой скорости сети потоковое видео легче использовать, и теперь на него приходится более половины этого трафика [источник: Cisco ].

Такой рост вдохновляет на инновации, особенно при преодолении препятствий. Если у вас есть ограниченный тарифный план с поставщиком услуг мобильной передачи данных, вы должны знать, сколько данных вы потребляете каждый месяц, чтобы не превысить свой лимит и не заплатить штрафы. Даже если у вас есть безлимитный тарифный план, вы, вероятно, захотите ограничить загружаемые данные только тем, что вы действительно используете, чтобы ваш телефон или планшет работал максимально эффективно.

Вот где появляется DASH. DASH означает динамическую адаптивную потоковую передачу по HTTP. Как мы рассмотрим в этой статье, DASH - это стандарт для потоковой передачи видео через Интернет. Он устраняет проблемы с некоторыми другими стандартами потоковой передачи, в том числе тратой полосы пропускания на непросмотренный контент и отсутствие адаптируемости к доступной скорости передачи данных вашего соединения.

В число разработчиков DASH входят Кристофер Мюллер, Стефан Ледерер и Кристиан Тиммерер, все они связаны с Клагенфуртским университетом в Австрии. Их усилия являются частью более крупного проекта под названием «Проект партнерства третьего поколения» (3GPP) по созданию глобальных стандартов для мобильной широкополосной связи. Три исследователя вели хронику развития DASH в формате блога, и они представили и продвинули DASH коллегам по отрасли по всему миру [источники: ITEC-DASH , Timmerer , Timmerer и Müller , Lederer et al. , 3GPP ].

Новая технология привела к появлению нового стандарта в рамках Группы экспертов по движущимся изображениям (MPEG). Если MPEG звучит знакомо, это не удивительно. MPEG - это организация, стоящая за наиболее широко применяемыми в мире стандартами цифровых носителей, включая видео MPEG и аудио MP3. Стандартно DASH называется MPEG-DASH. На момент написания этой статьи MPEG-DASH прошел проверку и находится на стадии утверждения в Международной организации по стандартизации, где он известен как ISO / IEC 23009-1.

Прежде чем мы более подробно рассмотрим DASH, давайте посмотрим на состояние технологии потокового видео до внедрения DASH.

1. Состояние потокового видео до DASH
2. Технология DASH
3. Принятие DASH
4. Примечание автора

Чтобы понять, как DASH улучшает потоковую передачу видео , давайте посмотрим на предшествующую ему технологию.

HTTP - это основной протокол, используемый для веб-содержимого в Интернете . HTTP также не имеет состояния, что означает, что когда вы запрашиваете данные со своего компьютера или мобильного устройства, он подключается к веб-серверу в Интернете на время, достаточное для получения необходимых данных, а затем разрывает это соединение. Возможно, вы видели это, когда используете веб-браузер для просмотра страницы и теряете подключение к Интернету: веб-страница остается загруженной в вашем браузере, даже если вы не подключены к серверу, с которого она пришла.

На момент написания этой статьи самым современным направлением потокового видео в Интернете был протокол потоковой передачи в реальном времени (RTSP). В отличие от HTTP, RTSP отслеживает состояние. Это означает, что он полагается на постоянное соединение между вашим компьютером или мобильным устройством и веб-сервером, который отправляет видео. Это означает, что после установления соединения сервер отправляет на устройство постоянный поток данных до тех пор, пока он не отправит все видео или пока вы не остановите видео, в зависимости от того, что произойдет раньше.

Поскольку протокол RTSP сохраняет состояние, он менее эффективен, чем HTTP. Это потому, что есть шанс загрузить больше данных, чем вам действительно нужно. Например, ваше устройство может загрузить видео целиком, даже если вы перестанете смотреть его на полпути.

Если бы RTSP мог регулировать разницу в битрейте , это не было бы проблемой. Битрейт - это количество бит данных, которое ваше устройство может загрузить в секунду. На это влияет скорость и объем трафика вашего текущего подключения к Интернету. Если у вас высокий битрейт, RTSP просто загружает больше видеоконтента за тот же промежуток времени, независимо от того, действительно ли вы просматриваете весь этот контент.

Скорость Интернета становится все выше, особенно в мобильных сетях. Более высокая скорость загрузки привела к большему количеству просмотров видео и, как следствие, к неожиданному росту использования полосы пропускания. Это заставляет провайдеров широкополосного доступа экономить деньги и ресурсы. В результате провайдеры продолжают повышать цены и ограничивать или ограничивать пропускную способность для своих пользователей.

DASH - привлекательная альтернатива RTSP, поскольку делает потоковое видео более эффективным. Далее мы увидим, как DASH этого добивается.

Стандарт DASH - привлекательная альтернатива RTSP, поскольку он делает потоковое видео более эффективным. DASH делает это, используя безгражданство HTTP. Это означает, что стандартное программное обеспечение DASH может осуществлять потоковую передачу видео, захватив достаточно видеоданных, чтобы преодолеть разрыв между несколькими HTTP-соединениями.

В соответствии со стандартом DASH видеоконтент существует на сервере в следующих двух частях:

Вы, наверное, уже знаете, что для воспроизведения музыкального файла MP3 у вас должно быть программное обеспечение или устройство, которое читает файлы стандартного типа MP3. То же самое и с DASH. Для воспроизведения стандартного видео DASH вам понадобится клиент DASH. Этот клиент представляет собой некую форму программного обеспечения, которое запрограммировано для воспроизведения видео, соответствующего стандарту DASH. По мере того, как стандарт становится все более распространенным, вы найдете популярные веб-браузеры и мобильные приложения, добавляющие в свое программное обеспечение совместимость с DASH.

Клиент DASH извлекает и воспроизводит видеоконтент, используя следующие шаги:

Благодаря своей структуре DASH выступает в качестве основы для лучшего использования одного источника видео. Например, кодировщик DASH может разбить видеофайл MP4 на 2-секундные сегменты, закодированные для клиента Microsoft Silverlight в быстрой сети. Затем он может использовать тот же источник MP4 для создания 15-секундных сегментов для игровой консоли в более медленной сети. Для еще большей оптимизации полосы пропускания MPD может указывать несколько местоположений на выбор для каждого исходного файла.

В начале 2012 года было много слухов о том, насколько быстро DASH может взлететь, особенно с учетом того, кто с ним участвует. Мы проверим эту шумиху на следующей странице.

До стандарта DASH некоторые платформы для потоковой передачи HTTP включали Apple HTTP Live Streaming и Adobe HTTP Dynamic Streaming. Хотя они успешно используют эффективность HTTP, они также являются проприетарными. Это означает, что каждый из них работает по разному протоколу и несовместим друг с другом.

Если основные бренды потокового Интернет-видео примут стандарт DASH, он сможет заменить менее эффективный стандарт RTSP, устранив при этом необходимость в проприетарном программном обеспечении. Некоторые компании, такие как Netflix и Microsoft , уже используют DASH. Они являются частью MPEG-DASH Promoters Group, организации поставщиков услуг потокового видео, поддерживающей новый стандарт. За счет кодирования видео и создания клиентов, соответствующих MPEG-DASH, эта группа надеется ускорить принятие стандарта в отрасли.

Марк Уотсон, старший инженер Netflix , тоже воодушевлен DASH с точки зрения эффективности хранения. Поставщики потоковых услуг, такие как Netflix, используют сеть доставки контента (CDN) для хранения и доставки видео. Чтобы приспособиться к различным типам устройств, провайдеры должны предлагать разные видеоформаты, что означает наличие нескольких копий одного и того же контента в своих CDN. В интервью StreamingMedia.com в декабре 2011 года Уотсон заявил, что в соответствии со стандартом DASH «все может быть закодировано одним способом, инкапсулировано одним способом и сохранено на наших серверах CDN только один раз». Это приводит к экономии затрат на дисковое пространство в дополнение к повышению производительности потоковой передачи [источник: Dreier ].

DASH также включает стандарты прямой трансляции. Поскольку кодеры DASH создают видеосегменты по запросу для клиента, клиент может иметь возможность потреблять этот живой поток быстрее и в размерах сегментов, соответствующих текущему битрейту. Это означает меньшее количество пропусков при воспроизведении видео и прямую трансляцию, приближенную к реальному времени. Хотя об этом пока не так много шумихи, это может привести к увеличению доступности прямых трансляций для спортивных мероприятий и телешоу, а также к увеличению числа людей, просматривающих телепередачи в прямом эфире через Интернет.

Будущее DASH выглядит безоблачным, но время покажет, как быстро поставщики примут его и как скоро компании-разработчики программного обеспечения будут создавать клиентов, совместимых с DASH. Поскольку мы следим за стандартом, перейдите на следующую страницу, чтобы узнать больше о DASH.

До этой статьи я очень мало знал о стандартах потокового видео. Теперь я понимаю проблему с RTSP, особенно с потерей полосы пропускания. Поскольку DASH представляет собой основу для использования существующих видеоформатов, он не нарушает само производство видео. Это также означает, что проприетарные форматы, такие как Flash, могут быть предоставлены с преимуществом эффективности DASH. Как человек, который любит использовать YouTube на своем смартфоне, я с нетерпением жду улучшений и уменьшения пропускной способности, которые может обеспечить стандарт DASH. Я также надеюсь, что механизмы безопасности, которые ограничивают HTTP-запросы от одного и того же клиента, могут адаптироваться к получению повторных запросов для сегментов видео. Мне интересно узнать, как потоковые сервисы справятся с этим, сопротивляясь атакам отказа в обслуживании.

Статьи по Теме

Больше отличных ссылок

Источники