प्रगतिशील स्ट्रीमिंग तकनीक, या बिना फ्रिज़ के नेटवर्क पर 4k वीडियो कैसे देखें

आज, कोई भी 100 Mbit / s के इंटरनेट की गति के साथ किसी को आश्चर्यचकित नहीं कर सकता है, लेकिन एक समस्या है कि इसका उपयोग कैसे किया जाए। सभी बुनियादी ऑपरेशन नेटवर्क को पूरी तरह से लोड नहीं करते हैं। इसी समय, भारी 4k-8k ऑडियो और वीडियो प्रारूप जिन्हें आप ऑनलाइन देखना चाहते हैं वे अधिक लोकप्रिय हैं। और इंटरनेट की उच्च गति को देखते हुए, एक तार्किक सवाल उठता है - क्यों नहीं? प्रदाता द्वारा प्रदान की गई पूरी गति को कैसे मास्टर करें? दोनों क्लाइंट साइड पर और सर्विस साइड पर। लेख में इन सभी मुद्दों पर विचार करें।

मैंने वास्तव में अच्छा सॉफ्टवेयर उत्पाद बनाया है और मैं और अधिक विस्तार से बताना चाहता हूं कि वहां सब कुछ कैसे व्यवस्थित किया जाता है। कई नई तकनीकें हैं। शायद इसलिए कि इस उद्योग में किसी ने भी लंबे समय तक कोई आविष्कार नहीं किया है, और समय आ गया है। यह लेख केवल डेवलपर्स के लिए ही नहीं है, बल्कि आम लोगों के लिए भी है। मैंने हर चीज को यथासंभव सरल तरीके से समझाने की कोशिश की।

1. चलो आज के डेटा ट्रांसफर प्रौद्योगिकियों की बुनियादी नींव के साथ शुरू करते हैं।
हाई-स्पीड डेटा ट्रांसफर एल्गोरिदम पर कई लोगों के ज्ञान में एक बड़ा अंतर है - 10 से अधिक Mbit / s ... चलो इन अंतरालों को भरें:

अंतरिक्ष # 1। समस्या यह है कि रेडियो प्रसारण प्रौद्योगिकियों की समग्रता अब निरंतर डेटा ट्रांसमिशन पर केंद्रित है, सबसे अच्छे परिदृश्य के रूप में।

सब कुछ जो वाई-फाई \ 3 जी \ 4 जी के माध्यम से प्रेषित होता है और यहां तक ​​कि तार भी सबसे तेज़ी से प्रसारित किया जाएगा यदि ट्रांसमिशन स्थिर है, यहां तक ​​कि अधिकतम से कम गति पर भी। यह आंतरायिक रूप से प्रसारित करने की तुलना में बहुत तेज होगा, लेकिन अधिकतम गति पर।

कारण:

• संचार को फिर से शुरू करने के लिए, ट्रैफ़िक में अधिक सेवा जानकारी जोड़ी जाती है;
• संचार शुरू करते समय, सर्वर क्लाइंट रेटिंग को कम कर सकता है और कम गति पर डेटा दे सकता है (संभवतः अन्य ग्राहकों की उपस्थिति के कारण), या बिल्कुल नहीं। यहां तक ​​कि होम वाई-फाई नेटवर्क में, राउटर रेटिंग को कम कर सकता है, उदाहरण के लिए, वाई-फाई वैक्यूम क्लीनर के कारण। यानी यह उन सभी नेटवर्कों पर लागू होता है जहाँ 2 से अधिक ग्राहक हैं। सामान्य तौर पर, लगभग सभी के लिए :-)

अंतरिक्ष # 2। डेटा की प्रतिलिपि बनाते समय, कोई भी प्रोग्राम एक प्रकार की "बकेट" का उपयोग करता है जो स्रोत से डेटा खींचता है और इसे गंतव्य पर स्थानांतरित करता है। इसलिए डेटा ट्रांसफर दर के आधार पर यह बकेट, विभिन्न आकारों की होनी चाहिए । यह समझना आसान है: यदि आप एक चम्मच के साथ पानी की एक बाल्टी को स्कूप करते हैं, तो एक मग को छानने की तुलना में अधिक समय लगेगा।

अंतरिक्ष # 3। नेटवर्क पर डेटा डाउनलोड करने की गति बढ़ाने के लिए, रैम का उपयोग किया जाना चाहिए। आने वाले डेटा को रिकॉर्ड करते समय देरी के किसी भी मामूली मिलीसेकंड को सेकंड, मिनट और घंटों में डाला जाता है। ऐसा होने से रोकने के लिए, आपको पहले रैम पर डेटा लिखने की जरूरत है, और फिर एक स्थायी माध्यम (हार्ड डिस्क) पर एक और अधिक "बाल्टी" के लिए। अन्यथा, डेटा ट्रांसफर गति नाटकीय रूप से गिर जाएगी।

यह फ़ाइल को कॉपी करने के लिए पर्याप्त है।

2. ये अंतराल हिमशैल के सिरे हैं। सामान्य फ़ाइल स्थानांतरण के साथ यह पर्याप्त है, लेकिन क्या होगा यदि हमारी फ़ाइल मल्टीमीडिया है, और हमें इसे ऑनलाइन खेलना शुरू करना चाहिए। एक आधुनिक मल्टीमीडिया फ़ाइल पूरी तरह से रैम में फिट नहीं हो सकती है, इसलिए आपको इसे डिस्क पर सहेजने पर विचार करना होगा।

सबसे अच्छी रणनीति उपरोक्त स्थानों से बनाई गई है:

• डेटा लोडिंग प्लेबैक की परवाह किए बिना होनी चाहिए, लगातार;
• रिवाइंडिंग सुनिश्चित करने के लिए, डेटा लोडिंग की एक और धारा बनाना आवश्यक है;
• तकनीकी डेटा (कोडेक्स, आदि) की प्राप्ति के कारण स्टार्टअप पर फ्रिज़ को दूर करने के लिए प्रीलोडिंग आवश्यक है। औपचारिक रूप से, मुझे सूत्र मिला: संपूर्ण फ़ाइल का आकार * 0.002 या 0.2% है।

यह Flac फ़ाइलों को चलाने के लिए पर्याप्त है।

3. यह ऑनलाइन स्ट्रीमिंग के लिए निकला, जो तर्कसंगत रूप से और पूरी तरह से हमारे संचार चैनल का उपयोग करेगा, आपको रैम और डिस्क स्थान की आवश्यकता है। इसके बिना, चैनल का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाएगा।

और यहाँ डेटा लोडिंग एल्गोरिदम की शाखा शुरू होती है! तकनीकी विवरण के बिना, मैं उन्हें अनुमानित मात्रा में दूंगा:

• डेटा को दो बार डाउनलोड नहीं करने के लिए, धाराओं की एक टक्कर बनाना आवश्यक है। यानी अगर हमने ट्रैक शुरू किया और जल्दी से बीच पर पहुंच गए, तो पहली धारा, बीच में पहुंचकर, उसके काम में बाधा डालनी चाहिए।
• ताकि डेटा दो बार डाउनलोड न हो, यदि डेटा पहले से लोड नहीं है तो एक स्ट्रीम नहीं बनाई जानी चाहिए।
• सामान्य प्लेबैक के लिए, खिलाड़ी स्ट्रीम और डेटा डाउनलोड करने वाली धाराओं के बीच बातचीत का एक जटिल तर्क आवश्यक है।

मैंने ये सब किया और थोड़ा और। यह बिल्कुल शानदार निकला। डेटा मक्खियों और प्लेबैक बाधित नहीं है। फ्लैक फ़ाइलों को प्लेबैक के 1-3 सेकंड में पूरी तरह से डाउनलोड किया गया था। और यह फुल एचडी वीडियो चलाने के लिए पर्याप्त था।

4. समस्या यह है कि हमारी मीडिया फाइलें आकार में बहुत भिन्न हैं। और 4k ब्लू-रे फिल्मों के साथ, जिनका वजन लगभग 80-120 जीबी है, कुछ भी काम नहीं किया। खिलाड़ी ने शुरुआत में 15 धागे बनाए, और वे सभी ने गति को साझा किया, जो निश्चित रूप से, मुख्य धागे के लिए पर्याप्त नहीं था, जिसका खिलाड़ी इंतजार कर रहा था। डेटा को अधिकतम गति से लोड किया गया था, हां ... उन्होंने पूरा चैनल डाउनलोड किया, लेकिन 4k वीडियो लटका दिया और स्लाइड शो की तुलना में धीमी गति से खेला। यह पता चला है कि 4k वीडियो के लिए बहुत सारी धाराएँ हानिकारक हैं, लेकिन बॉर्डर कहाँ है जिसके बाद फुल HD में लाभ 4k में नुकसान में बदल गया!

नतीजतन, सब कुछ चैनल की गति पर आराम करता था। धागे को अनुकूलित करने के लिए, आपको दो बातें जानने की जरूरत है:

क) प्लेबैक के लिए आवश्यक गति, जिसकी गणना की जाती है: (सेकंड में फ़ाइल का आकार / अवधि) * 8।

ख) मुख्य धारा द्वारा डेटा लोडिंग की गति जिसके साथ खिलाड़ी वर्तमान में काम कर रहा है।

यदि हम डेटा लोड करने का प्रबंधन करते हैं, तो हमारे पास निश्चित रूप से डाउनलोड गति को मापने का अवसर है। अब प्रत्येक थ्रेड अपनी गति (एमबीपीएस में) जानता था और यह प्रदर्शन पर अतिरिक्त लागत नहीं लगाता है। इस बात की पहचान अवश्य करें कि वर्तमान में कौन सा स्ट्रीम खिलाड़ी काम कर रहा है। यह सब सामान्य, बहु-थ्रेडेड मोड में शुरू होता है। लेकिन जैसे ही खिलाड़ी सेकंड में मीडिया फ़ाइल की अवधि की गणना करता है और इस डेटा को प्रसारित करता है, तो सभी स्ट्रीम प्लेबैक के लिए एक निश्चित, आवश्यक गति प्राप्त करते हैं। इसके तुरंत बाद, सभी प्रवाह (मुख्य को छोड़कर) मुख्य धारा की गति के साथ आवश्यक गति की तुलना करते हैं और यदि इसकी गति कम है, तो वे रोकते हैं। इसके अलावा, मुख्य धागा धीरे-धीरे अपनी गति का निर्माण करता है, और जैसे ही यह आवश्यक गति से दो गुना अधिक हो जाता है (जैसा कि मैंने किया था), यह ठहराव से सभी माध्यमिक प्रवाह को रोक देता है।

टिप्पणियों के अनुसार, फिर, कुछ समय के बाद, मुख्य धारा की गति फिर से गिर जाती है और सभी माध्यमिक धाराएं फिर से विराम में चली जाती हैं, और इसलिए जब तक कि डेटा डाउनलोड या प्लेबैक पूरा नहीं हो जाता। इस तरह की एक लचीली रणनीति, जब डेटा लोडिंग को समानांतर किया जाता है और, यदि आवश्यक हो, तो एक स्ट्रीम में संपीड़ित किया जाता है, पूरी तरह से संचार चैनल को डाउनलोड करता है और एक ही समय में डेटा प्लेबैक के लिए आवश्यक डेटा का सबसे तेज़ संभव डाउनलोड सुनिश्चित करता है। यह रणनीति 10 एमबी और 100 जीबी दोनों फाइलों पर समान रूप से अच्छी तरह से काम करती है। बिना नुकसान के नेटवर्क पर खेलने के लिए, कुछ भी बेहतर करना असंभव है। यदि आपके पास कोई सुझाव है, तो मुझे टिप्पणियों में उन पर चर्चा करने में खुशी होगी।

किसी भी वॉल्यूम 4k-8k की मीडिया फ़ाइलों को चलाने के लिए उपयुक्त है।

अपने मूल गुणवत्ता में डेटा संचारित करते समय प्रगतिशील स्ट्रीमिंग सबसे तेज़ प्रकार की स्ट्रीमिंग है। डेटा ट्रांसफर दर को बढ़ाने के लिए, यह रैम और मल्टी-थ्रेडिंग का उपयोग करता है। डेटा को अतुल्यकालिक रूप से प्लेबैक स्ट्रीम में लोड किया जाता है, लेकिन इसके साथ सक्रिय इंटरैक्शन के साथ। प्लेबैक के दौरान, डेटा अधिग्रहण की गति को मापा जाता है, और सक्रिय धाराओं की संख्या उपलब्ध डेटा चैनल के अनुकूल होती है।

अभी दुनिया में उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले वीडियो की संख्या बढ़ाने की एक बड़ी प्रवृत्ति है, और इसे खेलने के लिए उपकरणों की लोकप्रियता बढ़ रही है।


सोर्स www.vox.com

बिटरेट 4k वीडियो बड़ा है, लेकिन आसमानी नहीं है। सबसे कुशल VP9 कोडेक आज 15 एमबीपीएस पर 4k वीडियो को संपीड़ित करता है। ऑडियो के साथ लगभग 15.5 निकलता है। एक 100 जीबी ब्लू-रे फिल्म में लगभग 60 एमबी / एस की बिटरेट है ... दुनिया में कोई भी जो 4k वीडियो देखना चाहता है, उसके पास इंटरनेट स्पीड है। इसका मतलब अब 4k वीडियो ऑनलाइन देखे जा सकते हैं!

ऊपर वर्णित एल्गोरिदम की सादगी के बावजूद, कार्यान्वयन बहुत जटिल दिखता है। वीडियो और ऑडियो की गुणवत्ता में गिरावट के साथ स्ट्रीमिंग तकनीकों को सही ट्रांसफर एल्गोरिथ्म के कार्यान्वयन की कमी के कारण सामग्री को खराब करने के लिए मजबूर किया जाता है। मुझे लगता है कि कई लोगों और कंपनियों के पास (ऊपर) ज्ञान अंतराल है और निश्चित रूप से, इस एल्गोरिथम को लागू करने में कठिनाइयाँ हैं। इसलिए, उन्होंने स्ट्रीमिंग के इस तरीके की समझ को आसान बनाने के लिए एक लेख लिखा।

कॉपीराइट का उपयोग करके इस एल्गोरिदम को बनाना थोड़ा अधिक कठिन होगा, लेकिन सामान्य तौर पर यह संभव भी है। डिस्क पर सहेजते समय, और पढ़ना, डेटा एन्क्रिप्ट करने के लिए आवश्यक है। यह उपयोगकर्ता के खिलाफ एक दुश्मन कार्रवाई की तरह दिखता है, लेकिन क्या करना है। कुछ कंपनियां ऐसा कर रही हैं।

अब देखते हैं प्रगतिशील की तुलना में पारंपरिक स्ट्रीमिंग के नुकसान:

• भविष्यवाणी करने और अगली कार्रवाई तैयार करने के लिए अगली फ़ाइल को पहले से लोड करना असंभव है;
• यहां तक ​​कि गति में इंटरनेट / रुकावट के एक अस्थायी वियोग के साथ, ध्वनि / छवि का ध्यान देने योग्य फ्रिज़ दिखाई देगा;
• संचार चैनल पूरी तरह से उपयोग नहीं किया गया है, और आधा प्लेबैक समय बेकार है, ऐसे समय में जब लोड करने के लिए बहुत अधिक डेटा अभी भी है;
• 4k-8k वीडियो चलाने में असमर्थता, यहां तक ​​कि फ्रिज़ के बिना वाई-फाई के माध्यम से भी। संचार और गति के लगातार झटके अधिकतम करने के लिए इसे खड़ा नहीं कर सकते, यहां तक ​​कि पूरी फिल्म में घर वाई-फाई 2 घंटे या उससे अधिक है;
• 4k कंटेंट को खेलते समय यह और भी अधिक बोझ डालता है, क्योंकि खिलाड़ी को 200-300 एमबी के वीडियो डेटा (60 एमबीपीएस की आवश्यक गति पर) से रैम में रखने की आवश्यकता होती है। एक प्रगतिशील स्ट्रीमिंग एल्गोरिथ्म के माध्यम से खेलते समय, यह अब आवश्यक नहीं है, क्योंकि प्लेबैक डिस्क से है, नेटवर्क के माध्यम से नहीं।

इन बिंदुओं के अनुसार, यह स्पष्ट है कि क्या स्ट्रीम करना है, पहले की तरह, अब संभव नहीं है। बेशक, आप स्पीड \ मेमोरी \ कैश को दस गुना बढ़ा सकते हैं, लेकिन क्यों, अगर आज की गति पहले से ही पर्याप्त है और समस्या एल्गोरिदम में निहित है। खराब एल्गोरिदम जल्द या बाद में एक ठहराव के लिए आते हैं। आज, प्रगतिशील स्ट्रीमिंग एकमात्र ऐसी तकनीक है जो आपको ऑनलाइन 4k 100 गीगाबाइट फिल्मों को स्थिर और आराम से देखने की अनुमति देती है।

प्रौद्योगिकी कैसे काम करती है, इसके एक उदाहरण के रूप में, मैंने एक मल्टीमीडिया एप्लिकेशन - मीडिया लाइब्रेरी प्लेयर लिखा। यह सभी प्रारूपों का समर्थन करता है। क्षमताओं को प्रदर्शित करने के लिए आपको इसे चलाने की आवश्यकता है। डेमो साइट खोलें और "फिल्म्स (TOP) / 4k मूवीज" डायरेक्टरी ट्री पर जाएं। वहां आप कोई भी फिल्म चुन सकते हैं और देख सकते हैं। सभी स्वरूपों का समर्थन करने के लिए, आपको प्लेयर मॉड्यूल को ExoPlayer से VlcPlayer पर स्विच करना चाहिए।
इस परिदृश्य में, उपरोक्त सभी डेटा अधिग्रहण एल्गोरिदम का उपयोग किया जाएगा। मेरा आवेदन निम्नलिखित प्रोटोकॉल का समर्थन करता है: nmdc \ http \ ftp \ samba, साथ ही Mega.nz क्लाउड।

100 जीबी वजन वाली 4k वीडियो फाइलें न्यूनतम देरी के साथ खेली जाती हैं और उच्चतम संभव गति से मेमोरी में डाउनलोड की जाती हैं। आप अधिक डेटा को केवल रोककर लोड कर सकते हैं, लेकिन आमतौर पर इसकी आवश्यकता नहीं होती है। प्लेबैक हमेशा स्थिर होता है, यदि स्थिर नहीं है, तो प्लेबैक के लिए चैनल की गति आवश्यक गति के पास है।

उपर्युक्त अंतराल के कारण, सबसे बड़ी कंपनियों की नीतियां सही तरीके से विकसित नहीं हो रही हैं, जो प्रगति को धीमा कर देती हैं और अक्सर उपलब्ध उपकरणों और संचार चैनलों के पूर्ण उपयोग को रोकती हैं।

एप्लिकेशन कैश को बाहरी मीडिया में सहेजने के लिए प्रदान करता है, लेकिन Google से बाहरी मीडिया तक पहुंच की अजीब जटिलता के कारण, यह वर्तमान में मुख्य रूप से सैमसंग उपकरणों और एंड्रॉइड वर्जन 5.0+ द्वारा समर्थित है। भविष्य में, बाहरी USB मीडिया के लिए पूर्ण समर्थन दिखाई देगा।

सामान्य तौर पर, एल्गोरिथ्म स्ट्रीमिंग करते समय डेटा डाउनलोड करने की गुणवत्ता और गति में काफी सुधार करता है, दोनों छोटी फाइलें 30-50 एमबी और बड़ी 50-120 जीबी।

परिप्रेक्ष्य में इसका उपयोग किया जा सकता है:

• मोबाइल फोन, टीवी और अन्य उपकरणों पर 4k-8k मीडिया सामग्री की उच्च गुणवत्ता वाली प्लेबैक के लिए;
• उच्च रिज़ॉल्यूशन में वॉल्यूमेट्रिक दृश्यों को प्रदर्शित करने के लिए आभासी वास्तविकता में;
• टोरेंट की तरह सहकर्मी से सहकर्मी प्रोटोकॉल के संयोजन में;
• किसी भी डिवाइस पर उच्च रिज़ॉल्यूशन में उच्च-गुणवत्ता वाले संगीत प्लेबैक के लिए। प्रायोगिक परीक्षण से पता चला कि एक अस्थिर संचार चैनल के 2 एमबीपीएस इसके लिए पर्याप्त है।