Questo breve articolo si presenta come una panoramica inerente l’architettura sottostante l’elaborazione e la distribuzione di contenuti video inseriti su YouTube, nei canali aziendali, ma non solo e su come questa piattaforma riesca a mettere a disposizione degli utenti video HD e 4K con latenze basse.
Il metodo della transcodifica utilizzato da YouTube per l’archiviazione dei video
Per ottimizzare i processi di archiviazione e recupero dei contenuti YouTube utilizza il metodo della transcodifica multiformato in fase di archiviazione e sceglie quello ottimale in fase di recupero e distribuzione. Il processo prevede la tanscodifica dei contenuti in formati temporanei intermedi rendendo possibile la conservazione di file video in formati differenti con diverse risoluzioni. Come nel caso della diretta streaming, quando i video subisco un ritardo dovuto proprio ai tempi di transcodifica.
La codifica dei contenuti video garantisce la conservazione dei video in diversi formati e con risoluzioni differenti in modo da consentire la riproduzione dei video su qualunque dispositivo in diverse risoluzioni, dalla basilare 144p a quella ad alta qualità 4K.
Cosa vuol dire che lo streaming di YouTube è adattivo
Lo streaming è adattivo quando i contenuti vengono erogati sulla base della larghezza della banda e sulle caratteristiche del dispositivo. Nel corso del tempo YouTube si è evoluto riducendo ai minimi le tempistiche del buffering, ossia il tempo che trascorre dalla richiesta alla riproduzione. In caso di disponibilità di un’unica versione, ipotizzando la migliore a 4K, verrebbero esclusi tutti gli utenti con dispositivi a prestazioni o con lunghezze di banda della rete inferiori. Proprio come avviene nelle dirette sui canali YouTube aziendali
Codec
Per codec si intende un software in grado di codificare e di decodificare contenuti video; questo riduce le dimensioni grazie ai suoi algoritmi di compressione. I codec più diffusi sono il VP9 e l’H625 derivati dall’H624. Gli sviluppi dei vari algoritmi sono strettamente connessi all’impiego sempre più massivo di intelligenza artificiale.
Differenza tra la transcodifica lossless e quella lossy
Esistono due modi di transcodificare: uno contempla la perdita e l’altro tutela dalla perdita di caratteristiche intrinseche del file.
Attraverso i codec lossless viene esclusa la perdita di elementi rispetto al formato originale che non viene alleggerito.
Ma si ricorre quasi sempre a codifiche lossy, processo irreversibile, che comporta la perdita di informazioni rispetto al formato originale del file ma l’alleggerimento degli stessi. Se poco sviluppata, le conseguenze sono evidenti sulle immagini caricate nei social e provenienti dalle DSLR, che subiscono alterazioni a causa dell’alleggerimento del formato originale. Un processo del tutto simile viene impiegato grazie ai software di caricamento di video e animazioni 3D che in fase di rendering vengono ricomposti riunendo i vari fotogrammi.
Valutazione dei costi collegati della transcodifica: tre elementi chiave
Convertire i file in diverse risoluzioni e diversi formati richiede di effettuare un salvataggio per ogni versione resa disponibile. La conseguenza di questo è un grande consumo di risorse. Innanzitutto richieste dai codec per far lavorare i propri algoritmi. In secondo luogo, il passaggio a differenti versioni, compatibili con le diverse larghezze di banda, richiede l’impiego di grandi risorse.
YouTube è in grado di conservare le buone caratteristiche caratteristiche al variare delle condizioni di banda. Una vera omeostasi tra i fattori descritti.
Struttura di distribuzione dei video impiegata da YouTube
Prima di tutto i video devono essere transcodificati in differenti risoluzioni precedentemente impostati dalla piattaforma. Nel corso del processo, i video sono suddivisi in piccoli segmenti convertiti in file a differenti risoluzioni.
L’elaborazione di questi segmenti segue percorsi paralleli in modo tale che il lavoro possa essere effettuato da più macchine che potranno lavorare più velocemente.
Se, per caso, un video dovesse diventare virale verrebbe sottoposto ad ulteriore ciclo di compressione aggiuntivo che ne riduce ulteriormente le dimensioni pur mantenendone inalterata la qualità.
In fase di codifica, YouTube imposta la velocità di trasmissione in base ai limiti imposti da codec.
La velocità di trasmissione alta è connessa ad elevata qualità. Il processo di miglioramento della qualità è comunque limitato e ad un certo punto raggiunge un tetto oltre quale non può andare anche in caso di modifiche alla velocità e alla dimensione.
Capacità previsionali di YouTube
Per affinare il servizio, la piattaforma di YouTube di avvale dell’analisi della frequenza relativa alla variazione di larghezza rispetto alla disponibilità di banda.
Questo permette di prevedere quale risoluzione sceglierà l’utente in modo da inviare la versione ottimale. Si riduce inoltre il consumo di banda, riuscendo ad incrementare il numero di utenti.Si tratta di una tecnica di compressione video illustrata da YouTube stesso al fine di non limitare i produttori di contenuti video, aziendali e non.
Grazie al codec VP9, YouTube riesce a ridurre del 50% rispetto agli altri codici il consumo di banda. Una volta finita la transcodifica i contenuti sono archiviati all’interno del database e successivamente collocati nella rete. Ad ogni richiesta viene effettuato un controllo delle caratteristiche del dispositivo, della rete e solo successivamente viene inviato il video nel formato più adatto.
Ph christian-wiediger-unsplash
