กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ (Adaptive bitrate streaming)เป็น เทคนิคที่ใช้ในการสตรีมมัลติมีเดียผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้

ภาพรวมการสตรีมแบบปรับเปลี่ยนได้
การสตรีมแบบปรับเปลี่ยนได้ในทางปฏิบัติ

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ (Adaptive bitrate streaming)เป็น เทคนิคที่ใช้ในการสตรีมมัลติมีเดียผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ในขณะที่ในอดีตเทคโนโลยีการสตรีมวิดีโอหรือเสียงส่วนใหญ่ใช้โปรโตคอลการสตรีมแบบแพ็กเก็ต สถานะ และบิตเรตเดียว เช่นRTPกับRTSPเทคโนโลยีการสตรีมแบบปรับตัวในปัจจุบันนั้นใช้HTTP เป็นหลักเกือบ ทั้งหมด [ 1 ] และได้รับการออกแบบให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพบนเครือข่าย HTTP แบบกระจายขนาดใหญ่

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ทำงานโดยการตรวจจับ แบนด์วิดท์ของผู้ใช้ ความสามารถ ของ CPUรวมถึงประเภทของอุปกรณ์ (เช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป หรือสมาร์ททีวี) แบบเรียลไทม์ และปรับคุณภาพของสตรีมมีเดียให้เหมาะสม[ 2 ]จำเป็นต้องใช้ตัวเข้ารหัสที่เข้ารหัสสื่อต้นทางเดียว (วิดีโอหรือเสียง) ที่อัตราบิต หลายระดับ ไคลเอนต์ผู้เล่นจะสลับระหว่างการสตรีมการเข้ารหัสที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับทรัพยากรที่มีอยู่[ 3 ] [ 4 ]ส่งผลให้มีการบัฟเฟอร์ น้อยมาก เวลาเริ่มต้นเร็วขึ้น และประสบการณ์ที่ดีสำหรับทั้งการเชื่อมต่อระดับสูงและระดับต่ำ[ 5 ]

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ (Adaptive Bitrate Streaming) เป็นวิธีการสตรีมวิดีโอผ่าน HTTP ที่เนื้อหาต้นฉบับถูกเข้ารหัสที่อัตราบิตหลายระดับ แต่ละสตรีมที่มีอัตราบิตต่างกันจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ ที่มีความยาวหลายวินาที[ 3 ] [ 4 ]ขั้นแรก ไคลเอนต์จะดาวน์โหลดไฟล์ manifestที่อธิบายส่วนของสตรีมที่มีอยู่และอัตราบิตของแต่ละส่วน ในระหว่างการเริ่มต้นสตรีม ไคลเอนต์มักจะขอส่วนต่างๆ จากสตรีมที่มีอัตราบิตต่ำที่สุด หากไคลเอนต์พบว่าปริมาณงานของเครือข่ายมากกว่าอัตราบิตของส่วนที่ดาวน์โหลด ไคลเอนต์จะขอส่วนที่มีอัตราบิตสูงกว่า ต่อมา หากไคลเอนต์พบว่าปริมาณงานของเครือข่ายลดลง ไคลเอนต์จะขอส่วนที่มีอัตราบิตต่ำกว่า อัลกอริทึมการปรับอัตราบิต (ABR) ในไคลเอนต์จะทำหน้าที่สำคัญในการตัดสินใจว่าจะดาวน์โหลดส่วนที่มีอัตราบิตใด โดยพิจารณาจากสถานะปัจจุบันของเครือข่าย อัลกอริทึม ABR หลายประเภทถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ ได้แก่ อัลกอริทึมแบบ อิงตามปริมาณงานซึ่งใช้ปริมาณงานที่ได้รับจากการดาวน์โหลดครั้งก่อนหน้าล่าสุดในการตัดสินใจ (เช่น กฎปริมาณงานในdash.js ) อัลกอริทึมแบบอิงตามบัฟเฟอร์ ซึ่งใช้เฉพาะระดับบัฟเฟอร์ปัจจุบันของไคลเอนต์ (เช่น BOLA [ 6 ]ในdash.js ) และอัลกอริทึมแบบไฮบริด ซึ่งรวมข้อมูลทั้งสองประเภทเข้าด้วยกัน (เช่น DYNAMIC [ 7 ]ในdash.js )

การใช้งานในปัจจุบัน

บริการสตรีมมิ่งวิดีโอที่ต้องเผยแพร่เนื้อหาแบบสดหรือตามความต้องการผ่านทางอินเทอร์เน็ตสาธารณะ (หรือที่รู้จักกันในชื่อบริการสื่อแบบ over-the-top ) ใช้เทคโนโลยีอัตราบิตแบบปรับได้เพื่อให้ผู้บริโภคได้รับประสบการณ์ที่มีคุณภาพสูงสุดในขณะที่ลดการหยุดชะงักจากการบัฟเฟอร์ให้น้อยที่สุด เมื่อเผยแพร่ผ่าน HTTP โดยใช้เครือข่ายการส่งเนื้อหาการสตรีมอัตราบิตแบบปรับได้สามารถปรับขนาดได้อย่างง่ายดายเพื่อรองรับการสตรีมเนื้อหาวิดีโอให้กับผู้ชมหลายล้านคนพร้อมกัน[ 8 ]บริการสตรีมมิ่งที่ใหญ่ที่สุดในโลก เช่น บริการที่ดำเนินการโดย Netflix, Disney, NBC Universal, Warner Bros. Discovery, Apple, Google, Amazon และอื่นๆ ต่างก็ใช้เทคโนโลยีอัตราบิตแบบปรับได้มานานหลายปีแล้ว ทำให้เป็นมาตรฐานปฏิบัติสำหรับผู้ให้บริการสตรีมมิ่งระดับสูง[ 9 ] [ 10 ]

ข้อดีของการสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตตามเซิร์ฟเวอร์แบบดั้งเดิมมอบประสบการณ์ที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้กับผู้บริโภคสื่อสตรีมมิ่ง เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์สื่อจะปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในเครือข่ายและเงื่อนไขการเล่นของผู้ใช้แต่ละรายโดยอัตโนมัติ[ 11 ]อุตสาหกรรมสื่อและความบันเทิงก็ได้รับประโยชน์จากการสตรีมแบบปรับอัตราบิตเช่นกัน เมื่อพื้นที่วิดีโอเติบโตขึ้น เครือข่ายการส่งเนื้อหาและผู้ให้บริการวิดีโอสามารถมอบประสบการณ์การรับชมที่เหนือกว่าให้กับลูกค้าได้ เทคโนโลยีปรับอัตราบิตต้องใช้การเข้ารหัส เพิ่มเติม แต่ทำให้เวิร์กโฟลว์โดยรวมง่ายขึ้นและสร้างผลลัพธ์ที่ดีกว่า

เทคโนโลยีการสตรีมแบบปรับอัตราบิตตาม HTTP ให้ประโยชน์เพิ่มเติมเหนือการสตรีมแบบปรับอัตราบิตแบบดั้งเดิมที่ขับเคลื่อนโดยเซิร์ฟเวอร์ ประการแรก เนื่องจากเทคโนโลยีการสตรีมสร้างขึ้นบนHTTPซึ่งแตกต่างจาก การสตรีมแบบปรับอัตราบิตตาม RTPแพ็กเก็ตจึงไม่มีปัญหาในการผ่านไฟร์วอลล์และ อุปกรณ์ NATประการที่สอง เนื่องจาก HTTP streaming เป็นแบบขับเคลื่อนโดยไคลเอ็นต์อย่างแท้จริง ตรรกะการปรับทั้งหมดจึงอยู่ที่ไคลเอ็นต์ ซึ่งช่วยลดความต้องการการเชื่อมต่อแบบถาวรระหว่างเซิร์ฟเวอร์และแอปพลิเคชันไคลเอ็นต์ นอกจากนี้ เซิร์ฟเวอร์ไม่จำเป็นต้องเก็บรักษาข้อมูลสถานะเซสชันในแต่ละไคลเอ็นต์ ทำให้เพิ่มความสามารถในการขยายขนาด สุดท้าย โครงสร้างพื้นฐานการส่งมอบ HTTP ที่มีอยู่ เช่น แคชและเซิร์ฟเวอร์ HTTP สามารถนำมาใช้ได้อย่างราบรื่น[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

CDNที่ปรับขนาดได้ถูกใช้เพื่อส่งการสตรีมสื่อไปยังผู้ชมทางอินเทอร์เน็ต CDN จะรับสตรีมจากแหล่งที่มาที่เซิร์ฟเวอร์ Origin จากนั้นจำลองไปยังเซิร์ฟเวอร์แคช Edge จำนวนมากหรือทั้งหมด ผู้ใช้ปลายทางร้องขอสตรีมและจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังเซิร์ฟเวอร์ Edge ที่ "ใกล้ที่สุด" สามารถทดสอบได้โดยใช้libdash [ 16 ]และชุดข้อมูล Distributed DASH (D-DASH) [ 17 ]ซึ่งมีมิเรอร์หลายแห่งทั่วทั้งยุโรป เอเชีย และสหรัฐอเมริกา การใช้การสตรีมแบบปรับได้ตาม HTTP ช่วยให้เซิร์ฟเวอร์ Edge สามารถเรียกใช้ซอฟต์แวร์เซิร์ฟเวอร์ HTTP แบบง่าย ซึ่งค่าลิขสิทธิ์ถูกหรือฟรี ลดต้นทุนลิขสิทธิ์ซอฟต์แวร์ เมื่อเทียบกับลิขสิทธิ์เซิร์ฟเวอร์สื่อที่มีราคาแพง (เช่นAdobe Flash Media Streaming Server) ดังนั้นต้นทุน CDN สำหรับการสตรีมสื่อ HTTP จึงคล้ายกับต้นทุน CDN สำหรับการแคชเว็บ HTTP

ประวัติศาสตร์

การส่งสื่อแบบแบ่งส่วนที่ไม่ปรับเปลี่ยนได้ผ่านทาง HTTP

DVD Forumได้ก่อตั้งกลุ่ม WG1 Special Streaming ขึ้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2545 โดยมีToshibaและPhoenix Technologies เป็นประธานร่วม [ 18 ]และมีMicrosoft , Apple Computer , DTS Inc. , Warner Brothers , 20th Century Fox , Digital Deluxe, Disney , MacromediaและAkamai เข้าร่วม กลุ่มนี้มีหน้าที่ในการพัฒนาและกำหนดมาตรฐานวิธีการส่งเนื้อหา DVD ออนไลน์ หรือที่เรียกว่า DVDoverIP ซึ่งจะเป็นส่วนสำคัญของข้อกำหนด Enhanced DVD Format ( DVD-ENAV ) [ 19 ]หนึ่งในวิธีการสตรีมมิ่ง DVD-ENAV ที่ระบุไว้คือการบรรจุ MPEG-1 และ MPEG-2 DVD TS Sectors ลงในไฟล์ขนาดเล็ก 2 KB ซึ่งสามารถส่งไปยังเครื่องเล่นโดยใช้เซิร์ฟเวอร์ HTTP เซ็กเมนต์ MPEG-1 แสดงถึงสตรีมที่มีแบนด์วิดท์ต่ำกว่า ในขณะที่เซ็กเมนต์ MPEG-2 แสดงถึงสตรีมที่มีอัตราบิตสูงกว่า สคีมา XML ที่มาพร้อมกันจะให้เพลย์ลิสต์ง่ายๆ ของอัตราบิต ภาษา และเซิร์ฟเวอร์ URL อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดไม่ได้แนะนำหรือกำหนดการสลับอัตราบิตแบบไดนามิก

ระบบสตรีมมิ่งบน เว็บเซิร์ฟเวอร์ HTTP รุ่นแรกที่เรียกว่า SProxy ได้รับการพัฒนาและใช้งานในห้องปฏิบัติการ Hewlett-Packard ในปี 2549 [ 20 ] [ 21 ]โดยแสดงให้เห็นวิธีการใช้คำขอช่วง HTTP เพื่อแบ่งเนื้อหาออกเป็นส่วนเล็กๆ SProxy แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการสตรีมมิ่งแบบแบ่งส่วน ซึ่งได้การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตที่ดีที่สุดเนื่องจากการใช้งานไฟร์วอลล์อย่างแพร่หลาย และลดการส่งข้อมูลที่ไม่จำเป็นหากผู้ใช้เลือกที่จะยุติเซสชันการสตรีมมิ่งก่อนที่จะถึงจุดสิ้นสุด

ย้ายเครือข่าย

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้สมัยใหม่ผ่าน HTTP ได้รับการพัฒนาโดย Move Networks ระหว่างปี 2004 ถึง 2006 และเริ่มได้รับความสนใจไปทั่วโลกในปี 2007 เมื่อABC Networks เลือกใช้ เทคโนโลยีนี้เป็นโซลูชันการสตรีมสำหรับเว็บไซต์สตรีมมิงวิดีโอ HD ใหม่ของพวกเขา[ 22 ] [ 23 ]เดิมทีเทคโนโลยี ABR มีชื่อว่า Quantum Streaming และได้ถูกรวมเข้ากับชุดผลิตภัณฑ์ชื่อ Move Media Services ซึ่งประกอบด้วย Move Simulcode (การเข้ารหัสวิดีโอ), Move Publish (การเผยแพร่เนื้อหา การจัดเก็บ และการจัดการสิทธิ์ดิจิทัล), Move Play (เครื่องเล่น) และ Move Monetize (การวิเคราะห์ข้อมูลการรับชม) [ 24 ]เทคโนโลยี ABR ของ Move Networks ได้รับการอธิบายไว้ใน จดหมายข่าวเทคโนโลยีรายสัปดาห์ ของ NABดังนี้: [ 23 ]

ระบบของพวกเขาใช้การสตรีมวิดีโอจากเว็บเซิร์ฟเวอร์มาตรฐาน แทนที่จะใช้เซิร์ฟเวอร์มีเดียเฉพาะทาง และใช้โปรโตคอล HTTP เดียวกันกับที่ใช้สำหรับเว็บเพจมาตรฐาน สตรีมวิดีโอจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนย่อยๆ และแคชไว้ในรูปแบบชิ้นเล็กๆ โดยใช้ระบบที่ Move Networks เรียกว่า Quantum Streaming ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบจากความแออัดของอินเทอร์เน็ตและการสูญหายของแพ็กเก็ต โปรแกรมเล่นจะปรับคุณภาพการสตรีมโดยอัตโนมัติตามสภาพเครือข่ายและสภาพแวดล้อมในพื้นที่ของผู้ใช้สื่อแต่ละราย

— "วิดีโอสตรีมมิ่งความละเอียดสูงทางอินเทอร์เน็ต", NAB TV TechCheck (กรกฎาคม 2550)

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2553 Move Networks ได้รับสิทธิบัตรสำหรับสิ่งประดิษฐ์การสตรีมบิตเรตแบบปรับได้ (สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 7818444) โดยอิงจากคำขอสิทธิบัตรชั่วคราวที่ยื่นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2547 [ 25 ] [ 26 ]

การนำไปใช้

การสตรีมแบบปรับเปลี่ยนได้แบบไดนามิกผ่าน HTTP (DASH)

Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) หรือที่รู้จักกันในชื่อ MPEG-DASH เป็นโซลูชันการสตรีมแบบปรับอัตราบิตบน HTTP เพียงอย่างเดียวที่เป็นมาตรฐานสากล[ 27 ] เทคโนโลยี MPEG-DASH ได้รับการพัฒนาภายใต้MPEGการทำงานเกี่ยวกับ DASH เริ่มขึ้นในปี 2010 และกลายเป็นร่างมาตรฐานสากลในเดือนมกราคม 2011 และเป็นมาตรฐานสากลในเดือนพฤศจิกายน 2011 [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]มาตรฐาน MPEG-DASH ได้รับการเผยแพร่เป็นISO/IEC 23009-1:2012ในเดือนเมษายน 2012

MPEG-DASH เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับAdobe Systems HTTP Dynamic Streaming , Apple Inc. HTTP Live Streaming (HLS) และMicrosoft Smooth Streaming [ 30 ] DASHใช้พื้นฐานจาก Adaptive HTTP streaming (AHS) ใน3GPP Release 9 และ HTTP Adaptive Streaming (HAS) ในOpen IPTV Forum Release 2 [ 31 ] ในฐานะส่วนหนึ่งของการร่วมมือกับ MPEG, 3GPP Release 10 ได้นำ DASH มาใช้ (ด้วยตัวแปลงสัญญาณและโหมดการทำงานเฉพาะ) สำหรับการใช้งานบนเครือข่ายไร้สาย[ 31 ]

เป้าหมายของการกำหนดมาตรฐานโซลูชันการสตรีมแบบปรับเปลี่ยนได้คือการสร้างความมั่นใจให้กับตลาดว่าโซลูชันดังกล่าวสามารถใช้งานได้ทั่วโลก แตกต่างจากโซลูชันอื่นๆ ที่เฉพาะเจาะจงกับผู้จำหน่ายบางราย เช่น HLS ของ Apple, Smooth Streaming ของ Microsoft หรือ HDS ของ Adobe

การใช้งานที่มีอยู่ ได้แก่ โปรแกรมเล่น bitdash MPEG-DASH ที่ใช้ HTML5 [ 32 ]รวมถึงไลบรารีการเข้าถึงไคลเอ็นต์ DASH แบบโอเพนซอร์สที่ใช้ C++ libdashของ bitmovin GmbH [ 16 ]เครื่องมือ DASH ของสถาบันเทคโนโลยีสารสนเทศ (ITEC) ที่มหาวิทยาลัย Alpen-Adria Klagenfurt [ 3 ] [ 33 ]เฟรมเวิร์กมัลติมีเดียของกลุ่ม GPAC ที่ Telecom ParisTech [ 34 ]และโปรแกรมเล่น dash.js [ 35 ]ของDASH- IF

Apple HTTP Live Streaming (HLS)

HTTP Live Streaming (HLS) เป็นโปรโตคอลการสื่อสารการสตรีมมีเดียแบบ HTTP ที่Apple Inc. นำมาใช้ เป็นส่วนหนึ่งของQuickTime XและiOS HLS รองรับทั้งเนื้อหาแบบสดและวิดีโอตามความต้องการโดยทำงานโดยการแบ่งสตรีมมีเดียหรือไฟล์ออกเป็นส่วนย่อยๆ (ส่วนของมีเดีย) ซึ่งจะถูกจัดเก็บเป็น ไฟล์ MPEG-TSหรือ ไฟล์ MP4 ที่แตกเป็นส่วนๆโดยทั่วไปแล้วจะทำที่อัตราบิตหลายระดับโดยใช้แอปพลิเคชันตัวแบ่งสตรีมหรือไฟล์ หรือที่เรียกว่าแพ็กเกจ Apple มีการใช้งานตัวแบ่งดังกล่าว[ 36 ]นอกจากนี้ยังมีแพ็กเกจอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สและฟรี เช่น Shaka Packager ของ Google [ 37 ]และเครื่องมือเชิงพาณิชย์ต่างๆ เช่น Unified Streaming [ 38 ]ตัวแบ่งยังรับผิดชอบในการสร้างชุดไฟล์เพลย์ลิสต์ในรูปแบบ M3U8 ซึ่งอธิบายส่วนของมีเดีย แต่ละเพลย์ลิสต์จะเฉพาะเจาะจงสำหรับอัตราบิตที่กำหนด และมี URL สัมพัทธ์หรือสัมบูรณ์ไปยังส่วนของมีเดียสำหรับอัตราบิตนั้น จากนั้นไคลเอนต์จะต้องร้องขอเพลย์ลิสต์ที่เหมาะสมโดยขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ที่มีอยู่

การสตรีมสดผ่าน HTTP เป็นคุณสมบัติมาตรฐานใน iPhone 3.0 และเวอร์ชันที่ใหม่กว่า[ 39 ]

Apple ได้ส่งโซลูชันของตนไปยังIETF เพื่อ พิจารณาเป็นคำขอข้อมูลเพื่อขอความคิดเห็น[ 40 ]ซึ่งได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการเป็นRFC  8216 มี โซลูชันที่เป็นกรรมสิทธิ์และโอเพนซอร์สจำนวนมากสำหรับทั้งการใช้งานเซิร์ฟเวอร์ (segmenter) และโปรแกรมเล่นไคลเอ็นต์

สตรีม HLS สามารถระบุได้จากส่วนขยายรูปแบบ URL ของเพลย์ลิสต์m3u8หรือประเภท MIME ของ application/vnd.apple.mpegurl [ 41 ]สตรีมแบบปรับได้เหล่านี้สามารถใช้งานได้ในอัตราบิตที่แตกต่างกันมากมาย และอุปกรณ์ไคลเอ็นต์จะโต้ตอบกับเซิร์ฟเวอร์เพื่อรับอัตราบิตที่ดีที่สุดที่มีอยู่ซึ่งสามารถส่งมอบได้อย่างน่าเชื่อถือ

การเล่น HLS รองรับบนหลายแพลตฟอร์ม รวมถึง Safari และแอปพลิเคชันดั้งเดิมบน macOS/iOS, Microsoft Edge บน Windows 10, ExoPlayer บน Android และแพลตฟอร์ม Roku นอกจากนี้ สมาร์ททีวีหลายรุ่นยังรองรับ HLS โดยตรง การเล่น HLS บนแพลตฟอร์มอื่นๆ เช่น Chrome/Firefox มักทำได้ผ่านการใช้งานโปรแกรมเล่นในเบราว์เซอร์/JavaScript มีโปรแกรมเล่นแบบโอเพนซอร์สและเชิงพาณิชย์มากมายให้เลือกใช้ เช่น hls.js, video.js http-streaming, BitMovin, JWPlayer, THEOplayer เป็นต้น

Adobe HTTP Dynamic Streaming (HDS)

"การสตรีมแบบไดนามิก HTTP คือกระบวนการส่งวิดีโอสตรีมมิ่งไปยังผู้ใช้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการสลับระหว่างสตรีมต่างๆ ที่มีคุณภาพและขนาดแตกต่างกันในระหว่างการเล่น ซึ่งจะมอบประสบการณ์การรับชมที่ดีที่สุดเท่าที่แบนด์วิดท์และฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ( CPU ) ของผู้ใช้จะรองรับได้ เป้าหมายหลักอีกประการหนึ่งของการสตรีมแบบไดนามิกคือการทำให้กระบวนการนี้ราบรื่นและไร้รอยต่อสำหรับผู้ใช้ ดังนั้นหากจำเป็นต้องเพิ่มหรือลดคุณภาพของสตรีม ก็จะเป็นการสลับที่ราบรื่นและแทบจะไม่สังเกตเห็นได้โดยไม่รบกวนการเล่นอย่างต่อเนื่อง" [ 42 ]

Flash Player และ Flash Media Server รองรับการสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ผ่าน โปรโตคอล RTMP แบบดั้งเดิม รวมถึงHTTPคล้ายกับโซลูชันที่ใช้ HTTP จาก Apple และ Microsoft [ 43 ]การสตรีมแบบไดนามิก HTTP ได้รับการสนับสนุนใน Flash Player 10.1 และเวอร์ชันที่ใหม่กว่า[ 44 ]การสตรีมแบบ HTTP มีข้อดีคือไม่จำเป็นต้องเปิดพอร์ตไฟร์วอลล์ใดๆ นอกเหนือจากพอร์ตปกติที่ใช้โดยเว็บเบราว์เซอร์ การสตรีมแบบ HTTP ยังช่วยให้เบราว์เซอร์พร็อกซี และCDN สามารถ แคช ส่วนย่อยของวิดีโอได้ ซึ่งช่วยลดภาระบนเซิร์ฟเวอร์ต้นทางได้อย่างมาก

Microsoft Smooth Streaming (MSS)

Smooth Streaming ได้รับการพัฒนาเป็นส่วนขยายของ IIS Media Servicesที่ช่วยให้สามารถสตรีมสื่อแบบปรับเปลี่ยนได้ไปยังไคลเอ็นต์ผ่าน HTTP [ 45 ] [ 46 ]รูปแบบการจัดเก็บสื่อนั้นอิงตามรูปแบบไฟล์สื่อพื้นฐาน ISOและเผยแพร่โดย Microsoft ในชื่อข้อกำหนด Protected Interoperable File Format [ 47 ] Microsoft มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันใน ความพยายามขององค์กร 3GPP , MPEGและDECEในการกำหนดมาตรฐานการสตรีม HTTP แบบปรับอัตราบิต ซึ่งในที่สุดก็ส่งผลให้มีการเผยแพร่ มาตรฐาน DASH Microsoft ได้จัดเตรียมชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ไคลเอ็นต์ Smooth Streaming สำหรับSilverlightและWindows Phone 7รวมถึง Smooth Streaming Porting Kit ที่สามารถใช้กับระบบปฏิบัติการไคลเอ็นต์อื่นๆ เช่น Apple iOS, Android และ Linux [ 48 ] IIS Media Services 4.0 ซึ่งเปิดตัวในเดือนพฤศจิกายน 2010 ได้แนะนำคุณสมบัติที่ช่วยให้วิดีโอ Live Smooth Streaming H.264/AAC สามารถบรรจุใหม่แบบไดนามิกเป็นรูปแบบ Apple HTTP Adaptive Streaming และส่งไปยังอุปกรณ์ iOS โดยไม่จำเป็นต้องเข้ารหัสใหม่ ระหว่างปี 2009 ถึง 2013 ไมโครซอฟต์ได้สาธิตการส่งวิดีโอ HD 1080p ทั้งแบบสดและตามความต้องการด้วย Smooth Streaming ไปยังไคลเอนต์ Silverlight ได้สำเร็จ ในปี 2010 ไมโครซอฟต์ยังได้ร่วมมือกับ NVIDIA เพื่อสาธิตการสตรีมวิดีโอ 3 มิติแบบสเตอริโอสโคปิก 1080p แบบสดไปยังพีซีที่ติดตั้งเทคโนโลยีNVIDIA 3D Vision [ 49 ]

ในปี 2556 ไมโครซอฟต์ได้เปลี่ยนการให้บริการผลิตภัณฑ์สื่อของตนไปสู่ระบบคลาวด์ โดยยังคงสนับสนุน Smooth Streaming ในฐานะส่วนประกอบหลักของ Azure Media Services [ 50 ]อย่างไรก็ตาม การพัฒนาและการนำ MPEG DASH และ HLS มาใช้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมได้ค่อยๆ เข้ามาแทนที่ Smooth Streaming ในฐานะเทคโนโลยีการสตรีมแบบปรับได้ที่ไมโครซอฟต์เลือกใช้ในช่วงปลายทศวรรษนั้น ในเดือนมิถุนายน 2566 ไมโครซอฟต์ได้ประกาศยุติการให้บริการ Azure Media Services โดยมีผลในเดือนมิถุนายน 2567 และถึงแม้ว่าการประกาศดังกล่าวจะไม่ได้กล่าวถึง Smooth Streaming โดยตรง แต่ก็หมายความว่าการสนับสนุน Smooth Streaming ในผลิตภัณฑ์ของไมโครซอฟต์ที่ยังใช้งานอยู่จะสิ้นสุดลง[ 51 ]

รูปแบบแอปพลิเคชันสื่อทั่วไป (CMAF)

CMAF เป็นรูปแบบคอนเทนเนอร์การนำเสนอที่ใช้สำหรับการส่งมอบทั้ง HLS และ MPEG-DASH ดังนั้นจึงมีจุดประสงค์เพื่อลดความซับซ้อนในการส่งมอบสื่อสตรีมมิ่งแบบ HTTP โดยได้รับการเสนอโดย Apple และ Microsoft ในปี 2016 และเผยแพร่อย่างเป็นทางการในปี 2018 [ 52 ]

ลูกค้าที่เรียนรู้ด้วยตนเอง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประโยชน์ของอัลกอริธึมการเรียนรู้ด้วยตนเองในการสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ถูกศึกษาในแวดวงวิชาการ ในขณะที่วิธีการเรียนรู้ด้วยตนเองเบื้องต้นส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ที่ฝั่งเซิร์ฟเวอร์[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] (เช่น การควบคุมการเข้าถึงโดยใช้การเรียนรู้แบบเสริมแรงหรือโครงข่ายประสาทเทียม ) งานวิจัยล่าสุดมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาไคลเอนต์ HTTP Adaptive Streaming ที่เรียนรู้ด้วยตนเอง มีการนำเสนอวิธีการหลายวิธีในเอกสารโดยใช้ อัลกอริธึม SARSA [ 56 ]หรือQ-learning [ 57 ]ในทุกวิธีการเหล่านี้ สถานะของไคลเอนต์จะถูกจำลองโดยใช้ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณงานเครือข่ายที่รับรู้ในปัจจุบันและระดับการเติมบัฟเฟอร์ เป็นต้น จากข้อมูลนี้ ไคลเอนต์ที่เรียนรู้ด้วยตนเองจะตัดสินใจเลือกคุณภาพระดับใดสำหรับส่วนวิดีโอถัดไปโดยอัตโนมัติ กระบวนการเรียนรู้จะถูกควบคุมโดยใช้ข้อมูลป้อนกลับ ซึ่งแสดงถึงคุณภาพของประสบการณ์ (QoE) (เช่น ขึ้นอยู่กับระดับคุณภาพ จำนวนการสลับ และจำนวนการหยุดวิดีโอ) นอกจากนี้ ยังแสดงให้เห็นว่าQ-learning แบบหลายเอเจนต์ สามารถนำไปใช้เพื่อปรับปรุงความยุติธรรมของ QoEในหมู่ไคลเอนต์สตรีมมิ่งแบบปรับตัวได้หลายราย[ 58 ]

คำวิจารณ์

เทคโนโลยีอัตราบิตปรับได้ตาม HTTP มีความซับซ้อนในการดำเนินงานมากกว่าเทคโนโลยีการสตรีมแบบดั้งเดิมอย่างมาก ข้อควรพิจารณาบางประการที่บันทึกไว้ ได้แก่ ค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บและการเข้ารหัสเพิ่มเติม และความท้าทายในการรักษาคุณภาพทั่วโลก นอกจากนี้ยังพบพลวัตที่น่าสนใจบางประการเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างตรรกะอัตราบิตปรับได้ที่ซับซ้อนกับตรรกะการควบคุมการไหลของ TCP ที่ซับซ้อน[ 12 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]

อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ข้อวิจารณ์เหล่านี้ถูกหักล้างด้วยข้อดีด้านเศรษฐกิจและความสามารถในการขยายขนาดของการส่งข้อมูลผ่าน HTTP: ในขณะที่โซลูชันการสตรีมที่ไม่ใช้ HTTP ต้องใช้การติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานเซิร์ฟเวอร์สตรีมมิ่งเฉพาะทางจำนวนมาก การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้โดยใช้ HTTP สามารถใช้เซิร์ฟเวอร์เว็บ HTTP เดียวกันกับที่ใช้ในการส่งเนื้อหาอื่นๆ ทั้งหมดผ่านทางอินเทอร์เน็ตได้

เนื่องจากไม่มีมาตรฐานการจัดการสิทธิ์ดิจิทัล ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนหรือเปิดเผยสำหรับ วิธีการข้างต้น จึงไม่มีวิธีใดที่เข้ากันได้ 100% ในการส่งมอบเนื้อหาที่ถูกจำกัดหรือมีกำหนดเวลาจำกัดไปยังอุปกรณ์หรือเครื่องเล่นใดๆ นี่เป็นปัญหาอีกประการหนึ่งของการจัดการสิทธิ์ดิจิทัลที่ใช้ในโปรโตคอลการสตรีมใดๆ ด้วยเช่นกัน

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • สิ่งใหม่ที่ยิ่งใหญ่ในวงการวิดีโอ: การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ (Adaptive Bitrate Streaming) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 มิถุนายน 2010 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Adaptive_bitrate_streaming&oldid=1354690923#Adobe_HTTP_Dynamic_Streaming "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้ (Adaptive bitrate streaming)เป็น เทคนิคที่ใช้ในการสตรีมมัลติมีเดียผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การใช้งานในปัจจุบัน

บริการสตรีมมิ่งวิดีโอที่ต้องเผยแพร่เนื้อหาแบบสดหรือตามความต้องการผ่านทางอินเทอร์เน็ตสาธารณะ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ บริการสื่อแบบ over-the-top )...

ข้อดีของการสตรีมแบบปรับอัตราบิตได้

การสตรีมแบบปรับอัตราบิตตามเซิร์ฟเวอร์แบบดั้งเดิมมอบประสบการณ์ที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้กับผู้บริโภคสื่อสตรีมมิ่ง เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์สื่อจะปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในเครือข่ายและเงื่อนไขการเล่นของผู้ใช้แต่ละรายโดยอัตโนมัติ [ 11 ]...

การส่งสื่อแบบแบ่งส่วนที่ไม่ปรับเปลี่ยนได้ผ่านทาง HTTP

DVD Forum ได้ก่อตั้งกลุ่ม WG1 Special Streaming ขึ้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2545 โดยมี Toshiba และ Phoenix Technologies เป็นประธานร่วม [ 18 ] และมี Microsoft , Apple Computer , DTS Inc.