Už nějakou dobu si zvykáme na přenos obsahu z internetu, a v dnešní době se zdá, že internet je téměř synonymem pro platformy jako je Netflix či YouTube. Ale jak přesně funguje streamování a co to vlastně je?
Streamování: Data krok za krokem
Když si chceme přehrát video nebo hudbu v počítači, musíme si daný soubor nejdřív stáhnout. To je základní princip. Pokud se zamyslíme nad fungováním služeb jako Netflix nebo Spotify, napadne nás otázka, jak je možné, že si můžeme okamžitě přehrávat videa a hudbu? Jde o to, že streamování neznamená okamžité stažení celého souboru do počítače. Místo toho se data stahují postupně, v reálném čase.
Samotné slovo „streamování“ je velmi popisné. Informace k nám přicházejí v nepřetržitém, plynulém proudu. Kdybychom měli stahování filmů přirovnat k nákupu balené vody, streamování by bylo spíše jako napouštění prázdné lahve z kohoutku.
Streamování filmu se dá připodobnit ke sledování VHS kazety. Při přehrávání VHS kazety je každá sekunda videa a zvuku načítána postupně. Totéž se děje při streamování v reálném čase. Jakékoli přerušení tak může stream pozastavit nebo úplně ukončit.
Při streamování filmu nebo hudby váš počítač postupně stahuje a dešifruje malé kousky mediálního souboru. Pokud máte velmi rychlé internetové připojení, může se stát, že se soubor stáhne dříve, než ho stihnete dokoukat nebo doposlouchat, a proto se stream může na chvíli přehrávat i po přerušení internetového připojení. Nicméně, data, která streamujete, se obvykle neukládají do trvalého úložiště vašeho počítače (některé služby, jako Spotify, ale mohou ukládat malé soubory do mezipaměti pro rychlejší budoucí přehrávání).
Snaha o Rychlé Streamování: Inovace v Pozadí
Streamování videa a audia z internetu není nový koncept, ale až v poslední době se stalo skutečně pohodlným. Dříve bylo přehrávání videa či hudby z internetu pomalé a frustrující. Stream se často zastavoval a spouštěl, a čekání na načtení dat mohlo trvat i několik minut (a někdy se nepodařilo načíst vůbec).
Způsob, jakým streamování funguje, se v zásadě nezměnil – data se stahují postupně, jak je sledujeme nebo posloucháme. Změnila se však infrastruktura. Společnosti jako YouTube a Netflix vynaložily obrovské úsilí (a nemalé peníze) na její vybudování.
Původně YouTube a Netflix využívaly jen několik serverů pro hostování svého obsahu, což se brzy ukázalo jako neefektivní. Uživatelé vzdálení od serverů pociťovali velké zpoždění, a dny s vysokým provozem, například sobotní večery, zpomalovaly streamování do neúnosných mezí. Pro vyřešení tohoto problému společnosti vytvořily sítě pro doručování obsahu (CDN), které uchovávají a distribuují obsah. CDN je rozsáhlá globální síť serverů, z nichž každý obsahuje stejný obsah. Tím se minimalizuje zpoždění a zabraňuje přetížení serverů v hustě osídlených oblastech.
Výkonná CDN však není příliš platná, pokud mají uživatelé špatné internetové připojení. Nicméně v této oblasti se situace postupně zlepšuje. Poskytovatelé internetových služeb se neustále snaží nabízet rychlejší a kvalitnější připojení, a inovace jako Google Fiber a 5G domácí připojení jsou na dosah.
Některé streamovací služby a poskytovatelé internetových služeb si ale uvědomují, že i přes rychlé internetové připojení a husté sítě CDN může vysoký globální internetový provoz způsobit problémy se streamováním. Je nutno vzít v úvahu, že služby jako Netflix spotřebovávají více než 15 % globální internetové šířky pásma. Když velké množství lidí sleduje nový díl oblíbeného seriálu, jako například Stranger Things, může se zpomalit celý internet.
Z tohoto důvodu streamovací služby poskytují internetovým poskytovatelům tzv. Open Connect Appliances (OCA). Tyto OCA jsou v podstatě pevné disky, které jsou naplněny oblíbenými filmy, skladbami a dalším streamovatelným obsahem, a tím se snižuje potřeba internetového poskytovatele směrovat váš provoz na server Netflix nebo Hulu. Nejenže se tím zrychluje streamování, ale také se zamezuje zpomalování celého internetu vlivem streamování z jedné konkrétní platformy.
Živé Streamování: Nové Výzvy
Živé video streamování, jako je Facebook Live nebo Twitch, přenáší informace do počítače v reálném čase (nebo téměř v reálném čase). Jak si dokážeme představit, živý streamer musí být schopen nahrávat obsah stejně rychle, jako ho uživatel stahuje.
Při nahrávání živého videa, každá milisekunda tohoto videa (a odpovídajícího zvuku) je rozdělená na malé soubory. Tyto soubory jsou komprimované a uspořádané kodérem, následně jsou odeslány přes internet a váš počítač si je stahuje postupně. Díky kódování je počítač schopen poskládat tyto soubory do srozumitelného videa s minimálním zpožděním mezi zdrojem a divákem.
Populární platformy pro živé streamování, jako je Twitch a YouTube, využívají globální sítě serverů pro snížení zpoždění a zlepšení kvality videa. Nicméně, kvalita každého živého streamu je závislá na kvalitě internetového připojení streamera. Živí streameři bohužel nemohou využívat OCA. Naštěstí, rozvoj rychlého domácího internetového připojení, jako je Google Fiber, umožnil a zjednodušil živé vysílání a domácí 5G internetové připojení posouvá kvalitu živých streamů ještě o krok dále.
Budoucnost Streamování: Videohry
Hraní videoher přímo v prohlížeči není nic nového. Velká část internetu je věnována malým hrám, a spousta lidí využívá Facebook speciálně kvůli hrám jako je Farmville nebo Candy Crush. Některé společnosti se ovšem snaží posunout hraní v prohlížeči na vyšší úroveň a vytvářejí streamovací služby pro konzolové hry.
Nejedná se o živé streamování her na Twitchi, ale o vzdálené hraní videoher bez nutnosti speciální konzole nebo herního počítače za tisíce dolarů. Díky streamování her, servery daleko od vašeho domova zajistí, že si budete moci zahrát i ty nejnáročnější hry. Služby jako Google Project Stream a Nvidia GEFORCE NOW slibují, že si i na notebooku za pár korun zahrajete ty největší a nejkrásnější hry. To by mohlo ušetřit spoustu peněz a zrušit bariéru, kterou pro videohry vytváří hardwarová omezení.
Streamování videoher do počítače je samozřejmě o dost složitější než streamování filmu. Nestačí pouze postupně stahovat statický soubor. Je třeba manipulovat a interagovat se souborem v reálném čase. Jakékoli zpoždění mezi ovladačem a odezvou na obrazovce by hru znemožnilo. V jistém smyslu můžeme považovat služby jako Skype a Facetime za předchůdce herního streamování, protože vyžadují rychlé obousměrné připojení. Herní streamování ale musí fungovat mnohem plynuleji.
Streamovací služby pro náročné hry zatím nejsou běžné, ani nejsou zcela spolehlivé, takže společnosti drží informace o svých obchodních tajemstvích pod pokličkou. Nicméně, víme, že v podstatě se inspirují Netflixem. Společnosti jako Nvidia vytvářejí CDN plné výkonných grafických karet a Google se snaží přijít na to, jak spárovat Open Connect Appliances plné her s vysokorychlostním internetem Google Fiber. Streamování her je každopádně dalším krokem ve vývoji streamování médií.