Потоковая передача что это

Потоковое мультимедиа (англ. streaming media ) — мультимедиа, которое непрерывно получает пользователь от провайдера потокового вещания. Это понятие применимо как к информации, распространяемой через телекоммуникации, так и к информации, которая изначально распространялась посредством потокового вещания (например, радио, телевидение) или не потоковой (например, книги, видеокассеты, аудио CD).

Содержание

История [ править | править код ]

Первые попытки отображения мультимедийной информации на компьютерах начались в середине XX века. Однако, прогресс в этой сфере был очень малым, вследствие высокой стоимости и ограниченных возможностей компьютеров тех времён.

С конца 1980-х и до 1990-х компьютеры, доступные потребителям, уже были способны отображать различные виды информации. Основными техническими проблемами потокового вещания было отсутствие достаточно производительного CPU и шины для передачи мультимедиа необходимого битрейта

Тем не менее, компьютерные сети оставались ограниченными, а потоковое мультимедиа уступало традиционному (CD-ROM).

В период с 1990 до 2000 пользователи интернета получили:

• высокую пропускную способность сетей, в частности, на последней миле
• возросло количество абонентов сетей, особенно Интернета
• стали использоваться стандартизованные протоколы и форматы, такие как TCP/IP, HTTP и HTML
• появилась коммерция в Интернете

Эти достижения в области сетей в совокупности с высокопроизводительными домашними компьютерами и современными операционными системами сделали потоковую мультимедийную информацию доступной широкому кругу простых пользователей. Автономные приёмники интернет-радио предлагали пользователям возможность прослушивания потокового звука без наличия компьютера.

В основном, мультимедиа информация занимает большие объёмы, так что затраты на хранение и передачу подобной информации всегда велики; поэтому, в большинстве случаев, передаваемая в поток информация сжимается при передаче в сеть вещания.

Мультимедиа потоки бывают двух видов: по запросу или живыми. Потоки информации, вызываемой по запросу пользователя, хранятся на серверах продолжительный период времени. Живые потоки доступны короткий период времени, например, при передаче видео со спортивных соревнований.

Примерно в 2002 году интерес к единому унифицированному потоковому формату и широкое распространение Adobe Flash поспособствовало разработке формата потокового видео через Flash, который использовался в Flash-проигрывателях, которые размещались на многих популярных видеохостингах, таких как YouTube, сегодня потоковые мультимедиа по умолчанию проигрываются в формате HTML5 видео, которые заменили Flash-проигрыватели. [1] Растущий интерес пользователей к потоковому видео побудил команду разработчиков YouTube внедрить новый сервис потокового вещания для пользователей.

Американская ассоциация звукозаписывающих компаний (RIAA) в своем отчете о доходах за 2015 год сообщила, что на услуги потокового мультимедиа пришлось 34,3 % от общего дохода музыкальной индустрии за год, увеличившись на 29 процентов по сравнению с предыдущим годом и став крупнейшим источником дохода, получив около 2,4 доллара млрд. [2] [3] Доход от потоковой передачи в США вырос в первом полугодии 2016 г. на 57 % и составил 1,6 млрд долл. США, что составило почти половину отраслевых продаж. [4]

Этимология [ править | править код ]

Термин «потоковое мультимедиа» был впервые использован для ленточных накопителей, изготовленных Data Electronics Inc. и предназначенных для медленного наращивания и запуска всей записанной информации; появление таких дорожек привело к снижению затрат на привод, что сделало продукт более конкурентоспособным. «Потоковое мультимедиа» было применено в начале 1990-х годов как лучший способ передачи видео по запросу. Впервые это было сделано Starlight Networks для потокового видео и Real Networks для потокового аудио. [5]

Потоковое мультимедиа (англ. streaming media ) — мультимедиа, которое непрерывно получает пользователь от провайдера потокового вещания. Это понятие применимо как к информации, распространяемой через телекоммуникации, так и к информации, которая изначально распространялась посредством потокового вещания (например, радио, телевидение) или не потоковой (например, книги, видеокассеты, аудио CD).

Содержание

История [ править | править код ]

Первые попытки отображения мультимедийной информации на компьютерах начались в середине XX века. Однако, прогресс в этой сфере был очень малым, вследствие высокой стоимости и ограниченных возможностей компьютеров тех времён.

С конца 1980-х и до 1990-х компьютеры, доступные потребителям, уже были способны отображать различные виды информации. Основными техническими проблемами потокового вещания было отсутствие достаточно производительного CPU и шины для передачи мультимедиа необходимого битрейта

Тем не менее, компьютерные сети оставались ограниченными, а потоковое мультимедиа уступало традиционному (CD-ROM).

В период с 1990 до 2000 пользователи интернета получили:

• высокую пропускную способность сетей, в частности, на последней миле
• возросло количество абонентов сетей, особенно Интернета
• стали использоваться стандартизованные протоколы и форматы, такие как TCP/IP, HTTP и HTML
• появилась коммерция в Интернете

Эти достижения в области сетей в совокупности с высокопроизводительными домашними компьютерами и современными операционными системами сделали потоковую мультимедийную информацию доступной широкому кругу простых пользователей. Автономные приёмники интернет-радио предлагали пользователям возможность прослушивания потокового звука без наличия компьютера.

В основном, мультимедиа информация занимает большие объёмы, так что затраты на хранение и передачу подобной информации всегда велики; поэтому, в большинстве случаев, передаваемая в поток информация сжимается при передаче в сеть вещания.

Мультимедиа потоки бывают двух видов: по запросу или живыми. Потоки информации, вызываемой по запросу пользователя, хранятся на серверах продолжительный период времени. Живые потоки доступны короткий период времени, например, при передаче видео со спортивных соревнований.

Примерно в 2002 году интерес к единому унифицированному потоковому формату и широкое распространение Adobe Flash поспособствовало разработке формата потокового видео через Flash, который использовался в Flash-проигрывателях, которые размещались на многих популярных видеохостингах, таких как YouTube, сегодня потоковые мультимедиа по умолчанию проигрываются в формате HTML5 видео, которые заменили Flash-проигрыватели. [1] Растущий интерес пользователей к потоковому видео побудил команду разработчиков YouTube внедрить новый сервис потокового вещания для пользователей.

Американская ассоциация звукозаписывающих компаний (RIAA) в своем отчете о доходах за 2015 год сообщила, что на услуги потокового мультимедиа пришлось 34,3 % от общего дохода музыкальной индустрии за год, увеличившись на 29 процентов по сравнению с предыдущим годом и став крупнейшим источником дохода, получив около 2,4 доллара млрд. [2] [3] Доход от потоковой передачи в США вырос в первом полугодии 2016 г. на 57 % и составил 1,6 млрд долл. США, что составило почти половину отраслевых продаж. [4]

Этимология [ править | править код ]

Термин «потоковое мультимедиа» был впервые использован для ленточных накопителей, изготовленных Data Electronics Inc. и предназначенных для медленного наращивания и запуска всей записанной информации; появление таких дорожек привело к снижению затрат на привод, что сделало продукт более конкурентоспособным. «Потоковое мультимедиа» было применено в начале 1990-х годов как лучший способ передачи видео по запросу. Впервые это было сделано Starlight Networks для потокового видео и Real Networks для потокового аудио. [5]

Потоковая передача — это непрерывная передача аудио или видеофайлов с сервера клиенту. Проще говоря, потоковая передача — это то, что происходит, когда потребители смотрят телевизор или слушают подкасты на подключенных к интернету устройствах. При потоковой передаче медиафайл, воспроизводимый на клиентском устройстве, хранится удаленно и передается через интернет в течение нескольких секунд.

В чем разница между потоковой передачей и загрузкой?

Потоковая передача в режиме реального времени, это более эффективно, чем загрузка мультимедийных файлов. Если видеофайл загружен, копия всего файла сохраняется на жестком диске устройства, и видео не может воспроизводиться до завершения загрузки всего файла. Если видео передается в потоковом режиме, браузер воспроизводит его без копирования и сохранения. Видео загружается немного за один раз вместо загрузки всего файла целиком, и информация, загружаемая браузером, не сохраняется локально.

Можно подумать об этом, как о разнице между озером и рекой: оба содержат воду, и река может содержать столько же воды, сколько озеро. Разница в том, что в реке вода не находится в одном и том же месте в одно и то же время. Загруженный видеофайл больше похож на озеро, поскольку он занимает много места на жестком диске (и для перемещения озера требуется много времени). Потоковое видео больше похоже на реку, в том, что данные видео непрерывно, быстро течет в браузер пользователя.

Как работает потоковая передача мультимедиа?

Как и другие данные, передаваемые через интернет, аудио и видеоданные разбиваются на пакеты данных. Каждый пакет содержит небольшой фрагмент файла, и аудио или видеоплеер в браузере на клиентском устройстве принимает поток пакетов данных и интерпретирует их как видео или аудио.

Отправка видео через интернет, в отличие от отправки текста и неподвижных изображений, требует более быстрого метода передачи данных, чем TCP/IP, который отдает приоритет надежности над скоростью.

Как протокол UDP улучшает потоковую передачу?

UDP — это транспортный протокол, который используется для перемещения пакетов данных по сетям. UDP используется с интернет-протоколом (IP), и вместе они называются UDP/IP. В отличие от TCP, UDP не отправляет сообщения назад и вперед, чтобы открыть соединение перед передачей данных, и он не гарантирует, что все пакеты данных прибывают и находятся в порядке. В результате передача данных не занимает столько времени, сколько через TCP, и, хотя некоторые пакеты теряются по пути, существует так много пакетов данных, участвующих в поддержании потока, что пользователь не должен замечать потерянные.

Большая часть интернета использует TCP или протокол управления передачей. Этот транспортный протокол предусматривает тщательное взаимное подтверждение для открытия соединения. Как только соединение открыто, и два коммутирующих устройства передают пакеты назад и вперед, TCP гарантирует, что передача надежна, что все пакеты поступают в порядке.

Для потоковой передачи скорость намного важнее надежности. Например, если кто-то смотрит эпизод телешоу онлайн, не каждый пиксель должен присутствовать на каждом кадре эпизода. Пользователь предпочел бы иметь смотреть эпизод на нормальной скорости, чем сидеть и ждать каждый бит данных, которые будут доставлены. Поэтому, несколько потерянных пакетов данных не является огромной проблемой, и именно поэтому потоковая передача использует UDP.

Если TCP похож на службу доставки пакетов, которая требует, чтобы получатель подписал его, то UDP похож на службу доставки, которая оставляет пакеты на переднем крыльце, не стуча в дверь, чтобы получить подпись. Служба доставки TCP теряет меньше пакетов, но служба доставки UDP работает быстрее, так как пакеты могут быть выгружены, даже если их никто не подписывает.

Потоковая передача и буферизация

Потоковые медиаплееры загружаются на несколько секунд раньше времени, чтобы видео или аудио могли продолжить воспроизведение, если соединение ненадолго прервано. Это называется буферизацией. Буферизация обеспечивает плавное и непрерывное воспроизведение видео. Однако при медленных соединениях или большой задержке в сети буферизация видео может занять много времени.

Какие факторы замедляют стриминг?

На стороне сети:

• Задержки в сети: различные факторы задержки воздействия, в том числе контент, который пользователи пытаются получить.
• Перегрузка сети: если через сеть передается слишком много данных, это может снизить производительность потоковой передачи.

На стороне пользователя:

• Проблемы wi-fi: перезапуск маршрутизатора LAN или переключение на провод вместо Wi-Fi может помочь улучшить производительность потоковой передачи.
• Медленные клиентские устройства: для воспроизведения видео требуется большая вычислительная мощность. Если устройство, на котором просматривается потоковое видео, имеет много других работающих процессов, или просто медленно в целом, потоковое производительность может быть затронута.
• Недостаточно пропускной способности: для потокового видео домашним сетям требуется около 4 Мбит/с пропускной способности. Для видео высокой четкости им, вероятно, потребуется больше.

Как сделать потоковую передачу быстрее?

Потоковая передача подвержена тем же задержкам и снижению производительности, что и другие виды веб-контента. Поскольку потоковое содержимое хранится в другом месте, расположение хостинга имеет большое значение, как и в случае с любым типом содержимого, доступного через интернет. Если пользователь в Нью-Йорке пытается выполнить потоковую передачу с сервера Netflix в Лос Гатос, видеоконтент должен будет пересечь 3000 миль, чтобы достичь пользователя, и видео придется потратить много времени на буферизацию или может даже не воспроизводиться вообще. По этой причине Netflix и другие поставщики потоковой передачи широко используют распределенные сети доставки контента (CDN), хранящие контент в местах по всему миру, которые намного ближе к пользователям.

CDN оказывают огромное положительное влияние на производительность потоковой передачи. Cloudflare Stream Delivery использует сеть CDN Cloudflare для хранения видеоконтента во всех точках присутствия Cloudflare по всему миру. В результате сокращается задержка для времени запуска видео и уменьшается буферизация.