ТВ: жизнь после смертиРастущая популярность видео в Интернете в сочетании с последними достижениями в сфере сетевых технологий кардинально меняют телевидение, которое мы знали до сих пор. Последние несколько десятилетий существовало четкое разделение ролей: телевизионные каналы и независимые компании создавали видеоконтент, который распространяли вещательные компании для широкой пассивной зрительской аудитории. Роли и обязанности были определены на всем протяжении цепочки, и все были довольны. Несколько лет назад привычная картинка «семья у телевизора» начала рассыпаться – телевидение столкнулось с необходимостью решать невиданные ранее проблемы: с появлением кабеля зрители получили значительно больший выбор, а цены на оборудование позволили семьям, относящимся к среднему классу, приобрести по телевизору на каждого из ее членов.

Преображение

Сеть создала предпосылки для почти кардинального изменения телевидения. Во-первых, зрители могут теперь смотреть то, что они хотят и когда захотят, причем без какого-либо дополнительного оборудования. Цифровые видеомагнитофоны, в частности TiVo, сделали популярной концепцию предоставления пользователям возможности смотреть свои любимые программы в удобное время. Однако с увеличением полосы пропускания на «последней миле» – посредством кабеля или технологии ADSL – стало все более оправданным получать контент непосредственно из Интернета, а не записывать его для последующего просмотра. Во-вторых, и это еще важнее, Интернет снял барьеры, разделяющие продюсеров, дистрибьюторов и потребителей — теперь каждый может создавать и распространять высококачественный контент. В результате его стало больше, что ужесточило конкуренцию за аудиторию и навсегда изменило привычное отношение зрителей к телевидению. В-третьих, Интернет позволяет одновременно получать контент из разных источников. Практически для всех сетей стало привычным делом объединять свои съемки с видео, предоставленным очевидцами, чтобы дать более целостное представление о происходящем. Производство, распространение и выбор видео больше не являются привилегией немногих. Теперь тон задают пользователи, заставляя медиагигантов внедрять новые модели ведения бизнеса. Однако с технической точки зрения еще предстоит решить серьезные задачи, в том числе касающиеся возможности обрабатывать, индексировать, хранить и распространять практически неограниченное количество данных. Вот почему облака в ближайшие годы будут играть основную роль в формировании нового телевидения.

Нарастание

Ассортимент электронных устройств, которые могут использоваться для получения контента из Интернете, активно расширяется: ПК, планшеты и ноутбуки, КПК, мобильные телефоны, карманные игровые консоли и устройства чтения электронных книг, не говоря уже об устройствах типа маршрутизаторов, которые позволяют просматривать контент из Интернета на обычном телевизоре. Такое впечатление, что нашу жизнь теперь определяют медиадисплеи, как это показал Стив Джобс, представляя iPad. Легко вообразить обычного представителя среднего класса, который в скором времени привычно будет пользоваться на работе двумя или несколькими такими устройствами. Как показано на рис. 1, в истории развития дисплеев было пять этапов. Первыми в общественных местах появились кинопроекторы, затем наступил черед телевизоров и ПК – уже не публичных, но все еще коллективных, следом были созданы мобильные устройства, предназначенные для личного пользования как дома, так и в общественных местах. А совсем недавно электронные табло, которые можно увидеть повсюду, от рекламных щитов до автобусных остановок, начали менять городской пейзаж. Пять лет назад видео создавалось в одном формате, поскольку его можно было воспроизводить лишь на некоторых специальных дисплеях, а сегодня, наоборот, требуется несколько различных версий для того, чтобы один видеосюжет можно было смотреть на разных устройствах. Это главная проблема для вещательных компаний, поскольку обработка видео является крайне затратной вычислительной операцией, предусматривающей работу с большими объемами данных и требующей огромных ресурсов.

Помимо того что на рынке получают широкое распространение различные устройства, достаточно часто на нем предпочтения отдаются конкретным платформам: десять лет назад лидерами были RealVideo и RealMedia компании RealNetworks, затем инициативу перехватили MS Windows Media и Adobe Flash, а в будущем на эту роль претендует HTML 5. Каждая из этих технологий определяет обязательный для всех производителей набор соответствующих форматов, кодеков и транспортных протоколов. Вдобавок к этому ситуация на «последней миле» порождает спрос на высококачественный контент и видео высокого разрешения, которые требуют еще больше вычислительных ресурсов.

Split and Merge

Split and Merge – это платформа на базе технологии облаков, предназначенная для кодирования распространяемого видео и способная помочь в решении проблем, связанных со множеством форматов и нехваткой вычислительных ресурсов. Основная идея состоит в том, чтобы использовать гибкость облака, позволяющую динамически привлекать ресурсы, а затем распределять и распараллеливать процессы кодирования видео. Платформа Split and Merge (рис. 2) позволяет уменьшить время кодирования видео до определенных фиксированных порогов, причем независимо от размера входного видеофайла. Split and Merge разделяет любое полученное видео на фрагменты, обрабатывает их в распределенной среде облака и объединяет отдельные результаты. Как и большинство реализаций технологии map-reduce, она позволяет эффективно использовать все доступные вычислительные ресурсы, предоставляя возможность по мере необходимости изменять методы, применяемые на этапах разделения, распределения, обработки и слияния видео. Это гарантирует гибкость, адаптацию, расширяемость и поддержку различных приложений. Применительно к обработке видео возможность выбирать между кодеками, контейнерами, аудиопотоками и разными методами разделения имеет первостепенное значение. Учитывая рост объема видео в Интернете и увеличение спроса на высококачественный контент высокой четкости, возможность эффективно поддерживать процессы транскодирования приобретает особую важность. Решение, предусматривающее работу в облаке, дает поставщикам конкурентные преимущества, открывая беспрецедентную возможность обрабатывать видео продолжительностью несколько часов за тот же промежуток времени, что и видео длительностью несколько минут.

Проблемы распределения

В отличие от телевизионных сигналов, которые транслируются одновременно множеству зрителей, передача интернет-контента базируется на соединении с каждым пользователем, который хочет посмотреть видео, и представляет собой индивидуальную трансляцию (unicast). Ограничения такой модели становятся очевидны при резком увеличении спроса на информацию, например, во время проведения популярных спортивных соревнований или освещения последствий различных катастроф. Вне зависимости от того, какими ресурсами обладает субъект, распространяющий контент, будут возникать пиковые периоды с чрезмерным спросом и периоды фактического простоя. Учитывая, что облако имеет все возможности для работы с таким видом контента, провайдеры могут создавать приложения с гибкой инфраструктурой и эффективно адаптироваться к изменениям в спросе. В случаях когда возникает очень большой краткосрочный или сезонный спрос, использование общедоступных облаков для обработки и хранения информации становится весьма интересной альтернативой. Концепция предоставления аппаратного обеспечения как сервиса (Hardware as a Service, HaaS) хотя и требует больших инвестиций в инфраструктуру, но позволяет «на лету» менять размер конфигурации и динамично адаптироваться к текущим потребностям.

С помощью общедоступного облака пользователи могут быстро получить ресурсы, нужные для выполнения конкретной задачи, и платить только за фактическое потребление. Успешный пример такого подхода – система регистрации на бразильском телевизионном реалити-шоу Big Brother. Подать заявку на участие может каждый житель страны, а конкурсант присылает видео со своим изображением в любом удобном для него формате. Видеоклипы кодируются в стандарте MPEG-2, для того чтобы их могли посмотреть члены жюри, причем так, чтобы им не нужно было использовать массу различных кодеков. Система способна получать очень большое количество видеоклипов в течение трех месяцев, пока идет процедура приема заявок. Система для реалити-шоу особенно эффективна при работе с облаками – неопределенность требований к хранению и обработке не позволяет заранее резервировать ресурсы, необходимые для приема и отбора заявок с учетом редких, но экстремально пиковых ситуаций, например во время выходных дней, когда может поступить до 60% всех заявок или около 200 тыс. видеоклипов. И подобных примеров можно привести немало. Трансляции в Интернете спортивных соревнований, таких как чемпионат мира по футболу и Олимпийские игры, а также срочные новости вроде сообщения о смерти Майкла Джексона, требуют на очень короткое время гигантской инфраструктуры, и облака как нельзя лучше подходят на роль платформы для таких приложений.

Проблемы потребления

Новая парадигма потребления видеоконтента быстро стала очевидной для большинства вещательных компаний, доход которых с 2005 года существенно сократился и которым пришлось пересмотреть свои модели распространения контента. Например, NBC Universal вместе с News в 2007 году открыли Hulu.com, а двумя годами позже к ним присоединилась компания Disney. Этот популярный сайт, предлагающий коммерческое потоковое видео телевизионных шоу и фильмов, был создан для того, чтобы восстановить часть дохода, утраченную в связи с сокращением количества традиционных телевизионных зрителей. Во время недавней войны форматов между технологиями HD-DVD (Microsoft и Toshiba) и Blu-ray (Sony) немаловажную роль сыграли видеоигры. Sony продвигала Blu-ray, используя эту технологию как основу для своей PlayStation 3, которая также могла выступать в роли плеера для дисков Blu-ray. Несмотря на то что консоль Microsoft Xbox 360 поддерживает HD-DVD, плеер для дисков продавался как дополнительное оборудование и играть в видеоигры не требовалось. Вскоре после того, как в 2008 году Blu-ray был признан победителем, стало ясно, что приоритетом стратегии Microsoft был не формат дисков, а увеличение рынка онлайнового видео. В июле 2008 года, менее чем через полгода после окончания войны форматов видео высокого разрешения, Microsoft объявила о партнерстве с Netflix для трансляции фильмов и фрагментов телепрограмм с помощью консоли XBox 360. Это означало смену парадигмы медиадисков, поскольку теперь владельцы консолей могут брать напрокат фильмы, нажав одну кнопку. Компания Apple предложила аналогичный проект с помощью Apple TV, предоставив абонентам возможность загружать фильмы через свой магазин iTunes.

С одной стороны, Интернет предлагает новые возможности получения доходов, но с другой – усложняет бизнес-модели производства и распространения. На сайте Hulu, например, предпочли следовать модели, аналогичной той, что использовалась телевидением, с рекламой во время пауз в контенте. Эту простую модель можно улучшить, поскольку Web-технология позволяет определить и нацелить рекламную кампанию на конкретную группу людей, с учетом пола, возраста и местонахождения.

Сети кабельного телевидения используют аналогичный подход, стремясь не уступить свою аудиторию провайдерам интернет-телевидения. Многие открыли собственные сайты, предлагающие дополнительные сервисы, например, недавно Comcast представила сервис Xfinity, с помощью которого пользователи, где бы они ни находились, могут смотреть телевизионные программы по Интернету. Популярность онлайн-видео также подчеркивает интересную возможность Интернета поддерживать совместное создание контента, когда снятое пользователями видео дополняет телевизионные программы.

***

Производство и распространение видео больше не является уделом крупных вещательных компаний. Теперь пользователи имеют возможность создавать, распространять и компоновать свой собственный контент. Облака будут играть решающую роль при таком развитии событий. Эволюция средств связи в сочетании с предполагаемым в ближайшие десять лет ростом полосы пропускания раз и навсегда изменят телевидение.

Карин Брайтмен, Маркус Эндлер (karinendler@inf.puc-rio.br) – адъюнкт-профессоры факультета информатики Католического университета
Рио-де-Жанейро (Бразилия); Рафаэль Перейра, Марчелло Азамбуя (
rafael.pereira@corp.globo.com) – сотрудники компании Globo.com.

Karin Breitman, Markus Endler, Rafael Pereira, Marcello Azambuja. When TV Dies, Will It Go to the Cloud? IEEE Computer, April 2010, IEEE Computer Society, 2010. All rights reserved. Reprinted with permission.
Рис. 1. Эволюция типов дисплеев. Интернет способствует быстрому распространению электронных дисплеев

Рис. 2. Архитектура Split and Merge. Система разделяет полученное видео на фрагменты, обрабатывает их в распределенной среде облака и объединяет отдельные результаты
MapReduce – будущее баз данных
Реляционные базы данных, несмотря на отработанность технологий, являются продуктами своего времени
и не могут вечно оставаться образцами совершенства.
 
Частные облака, год первый
В начале 2009 года стало ясно, что будущее корпоративных информационных систем связано с частными облаками – ряд ИТ-компаний уже выпустили соответствующие решения.

 

 

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF