28 Апр, 2023

Адаптивная потоковая передача в битрейте (ABR)

Penetration Testing as a service (PTaaS)

Tests security measures and simulates attacks to identify weaknesses.

В современную цифровую эпоху потоковое видео стало неотъемлемой частью нашей жизни, будь то это смотрите наши любимые шоу, фильмы или спортивные мероприятия. Однако, буферизация а низкое качество видео может испортить потоковую передачу и привести к разочарованию. Именно здесь на помощь приходит протокол адаптивной потоковой передачи в битрейте (ABR), обеспечивающий плавная и непрерывная потоковая передача. В этом блоге мы рассмотрим, как работает ABR, его преимущества и различные методы, используемые для его внедрения. Будь то ты энтузиастам потокового видео, создателям контента или владельцам бизнеса понимание протокола ABR может помочь улучшить качество потокового видео и привлечь больше зрителей. Итак, давайте ныряй! 

Обзор протокола ABR 

Протокол Adaptive Bitrate Streaming (ABR) - это технология потоковой передачи видео, которая обеспечивает плавное воспроизведение видеоконтента в широком диапазоне сетевых условий. Протокол ABR динамически регулирует качество видео в зависимости от скорости интернет-соединения зрителя и возможностей устройства, обеспечивая плавное воспроизведение и минимизируя буферизацию. Эта технология особенно важна для онлайн-трансляции видео, когда видеоконтент доставляется через Интернет и подвержен колебаниям пропускной способности, перегрузке сети и другим переменным. 

Протокол ABR - это сложный механизм, который разделяет видеофайл на несколько небольших сегментов, каждый из которых содержит различные уровни качества видео. Затем видеоплеер определяет скорость интернета пользователя и выбирает соответствующий сегмент видео для воспроизведения. Если скорость сети низкая, проигрыватель выберет сегмент более низкого качества, тогда как если скорость сети высокая, проигрыватель выберет сегмент более высокого качества. Таким образом, протокол ABR адаптируется к доступной пропускной способности сети и обеспечивает бесперебойную потоковую передачу без какой-либо буферизации. 

Существуют различные типы протоколов ABR, включая HTTP Live Streaming (HLS), динамическую адаптивную потоковую передачу по HTTP (DASH) и плавную потоковую передачу. Эти протоколы используют различные методы для оптимизации потоковой передачи видео, такие как фрагментированное кодирование, файлы манифеста и алгоритмы адаптивного битрейта. 

История ABR 

Историю адаптивной потоковой передачи в битрейте (ABR) можно проследить с первых дней онлайн-трансляции видео, когда Интернет все еще находился в зачаточном состоянии, а широкополосная связь была ограничена. В конце 1990-х и начале 2000-х годов RealNetworks и Microsoft разработали собственные технологии потоковой передачи, RealMedia и Windows Media, соответственно, которые позволяли осуществлять потоковую передачу видео через Интернет. Эти технологии использовали потоковую передачу с фиксированным битрейтом, при которой качество видео устанавливалось с фиксированной скоростью независимо от скорости интернета зрителя. 

Однако по мере улучшения подключения к Интернету и увеличения спроса на высококачественный видеоконтент потоковая передача с фиксированным битрейтом стала менее жизнеспособной. Появление YouTube и других платформ для обмена видео в середине 2000-х годов еще больше популяризировало потоковое онлайн-видео, что привело к необходимости в более сложных потоковых технологиях. 

В 2009 году Apple представила HTTP Live Streaming (HLS) как часть своей операционной системы iOS. HLS - это адаптивный протокол потоковой передачи в битрейте, который использует HTTP для доставки видеоконтента через Интернет. Он разделяет видеофайлы на небольшие сегменты и регулирует качество видео в зависимости от скорости интернета зрителя, возможностей устройства и других факторов. Эта технология стала значительным достижением в онлайн-трансляции видео и быстро завоевала популярность среди контент-провайдеров и платформ потоковой передачи. 

Примерно в то же время Microsoft разработала Smooth Streaming, аналогичный адаптивный протокол потоковой передачи в битрейте, использующий запатентованную технологию Microsoft. В 2011 году Международная организация по стандартизации (ISO) разработала Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH), открытый стандарт для адаптивной потоковой передачи в битрейте, который в настоящее время широко используется в отрасли. 

Сегодня протокол ABR стал отраслевым стандартом для онлайн-трансляции видео, а основные потоковые платформы, такие как Netflix, Amazon Prime Video и Hulu, используют эту технологию для доставки высококачественного видеоконтента своим пользователям. Ожидается, что появление новых технологий, таких как 5G и IoT, еще больше увеличит спрос на протокол ABR, что сделает его неотъемлемой частью будущего потокового онлайн-видео. 

Ключевые особенности ABR 

Протокол адаптивной потоковой передачи в битрейте (ABR) предлагает ряд ключевых функций, которые обеспечивают плавное и бесперебойное воспроизведение видеоконтента в различных сетевых условиях. Некоторые из ключевых особенностей протокола ABR включают: 

Динамический выбор битрейта: Протокол ABR автоматически регулирует качество видео в зависимости от скорости интернета зрителя, возможностей устройства и других факторов. Это гарантирует, что воспроизведение видео остается плавным и бесперебойным, даже когда условия сети неоптимальны. 

Несколько битрейтов и разрешений: Протокол ABR позволяет контент-провайдерам доставлять видеоконтент с несколькими битрейтами и разрешениями, адаптируясь к широкому спектру устройств и условиям сети. Это гарантирует, что воспроизведение видео оптимизировано для устройства зрителя и сети, обеспечивая наилучшие впечатления от просмотра. 

Доставка на основе сегментов: протокол ABR делит видеофайл на небольшие сегменты, обычно продолжительностью в несколько секунд, и доставляет их через Интернет. Это обеспечивает более быстрое время запуска и снижает вероятность буферизации, поскольку видеоплеер может быстро переключиться на сегмент более низкого качества, если скорость сети упадет. 

Алгоритмы адаптации: Протокол ABR использует сложные алгоритмы адаптации для выбора подходящего сегмента видео на основе скорости интернета зрителя и других факторов. Эти алгоритмы учитывают ряд переменных, включая доступную полосу пропускания, размер буфера и сложность видео, чтобы гарантировать, что воспроизведение видео остается плавным и бесперебойным. 

Поддержка нескольких протоколов: Протокол ABR совместим с рядом протоколов потоковой передачи, включая HLS, DASH и Smooth Streaming. Это позволяет контент-провайдерам доставлять видеоконтент на широкий спектр устройств и платформ, не беспокоясь о проблемах совместимости. 

Расширенное восстановление после ошибок: Протокол ABR включает в себя расширенные механизмы восстановления после ошибок, такие как избыточные потоки и кэширование, чтобы гарантировать, что воспроизведение видео остается непрерывным даже в случае сетевых ошибок или прерываний. 

Как работает ABR? 

Адаптивная потоковая передача в битрейте (ABR) работает путем динамической настройки качества видео на основе сетевых условий зрителя и возможностей устройства. Вот как это обычно работает: 

Сегментация видеофайла: видеофайл сначала сегментируется на небольшие фрагменты, обычно продолжительностью в несколько секунд, и кодируется в несколько версий с разными битрейтами и разрешениями. 

Создание файла манифеста: Создается файл манифеста, который содержит информацию о каждом сегменте видео, такую как его битрейт, разрешение и местоположение на сервере. 

Запрос проигрывателя: Когда зритель запрашивает просмотр видео, видеоплеер отправляет на сервер запрос файла манифеста. 

Начальный выбор битрейта: Проигрыватель изначально выбирает версию видео с наименьшим битрейтом и начинает его воспроизведение. Во время воспроизведения видео проигрыватель отслеживает состояние сети и возможности устройства и соответствующим образом регулирует битрейт. 

Адаптивный выбор битрейта: Проигрыватель использует сложные алгоритмы для динамической настройки битрейта в зависимости от состояния сети зрителя и возможностей устройства. Если скорость сети низкая, проигрыватель может переключиться на версию видео с более низким битрейтом, в то время как если скорость сети улучшится, проигрыватель может переключиться на версию с более высоким битрейтом, чтобы обеспечить лучшее качество видео. 

Сегментная доставка: Видеоплеер загружает каждый сегмент видео на основе выбранного битрейта и разрешения. Если условия сети изменяются, проигрыватель может переключиться на версию видео с другим битрейтом, гарантируя, что воспроизведение видео остается плавным и непрерывным. 

Управление буфером: Проигрыватель поддерживает буфер видеосегментов, чтобы гарантировать, что воспроизведение видео остается непрерывным даже в случае колебаний сети или прерываний. Если буфер заканчивается, проигрыватель может переключиться на версию видео с более низким битрейтом, чтобы предотвратить буферизацию. 

Переключение потоков: Протокол ABR обеспечивает плавное переключение между различными битрейтами и разрешениями, обеспечивая плавное и непрерывное воспроизведение видео в различных сетевых условиях и на различных устройствах. 

В целом, протокол ABR использует комбинацию сегментации видеофайлов, создания файлов манифеста, адаптивного выбора битрейта и управления буфером, чтобы обеспечить плавное и непрерывное воспроизведение видео даже при колебаниях сети или перебоях в работе. Эта технология произвела революцию в индустрии потокового онлайн-видео, предоставив зрителям лучший и более последовательный опыт просмотра видео. 

Поддерживаемые устройства ABR 

Адаптивная потоковая передача в битрейте (ABR) поддерживается широким спектром устройств, включая настольные компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны, планшеты и смарт-телевизоры. Вот некоторые из наиболее распространенных устройств, поддерживающих ABR: 

Настольные компьютеры и ноутбуки: Большинство современных веб-браузеров, включая Chrome, Firefox и Safari, поддерживают потоковую передачу ABR для видеоплееров HTML5. 

Мобильные телефоны и планшеты: ABR поддерживается как на устройствах iOS, так и на Android через приложения для встроенного видеоплеера, а также популярные приложения для потокового видео, такие как Netflix и YouTube. 

Смарт-телевизоры и устройства потоковой передачи: ABR поддерживается на ряде смарт-телевизоров и устройств потоковой передачи, включая Apple TV, Amazon Fire TV, Roku и Google Chromecast. 

Игровые консоли: ABR поддерживается на популярных игровых консолях, таких как Xbox и PlayStation, что позволяет пользователям транслировать высококачественный видеоконтент во время игры. 

Другие подключенные устройства: ABR также поддерживается на других подключенных устройствах, включая системы домашней автоматизации, камеры видеонаблюдения и устройства интернета вещей. 

Протокол ABR разработан таким образом, чтобы быть гибким и совместимым с широким спектром устройств и платформ, что делает его популярным выбором для контент-провайдеров, стремящихся предоставлять своим пользователям высококачественный видеоконтент. С ростом популярности потокового онлайн-видео и появлением новых технологий, таких как 5G и IoT, ожидается, что в ближайшие годы ABR получит еще более широкое распространение. 

Проблемы безопасности и их устранение 

Хотя адаптивная потоковая передача в битрейте (ABR) является высокоэффективным методом доставки высококачественного видеоконтента пользователям, он также может представлять угрозу безопасности, если не реализован должным образом. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем безопасности с ABR и их потенциальное устранение: 

Атаки типа "Человек посередине": потоки ABR могут быть перехвачены злоумышленниками и подвергнуты манипуляциям, которые затем могут украсть конфиденциальную информацию или внедрить вредоносный код в поток. Исправление: Чтобы предотвратить атаки "человек посередине", контент-провайдеры могут использовать шифрование для защиты своих потоков и гарантировать, что зрители получают данные только из надежных источников. 

Атаки со вставкой учетных данных: Злоумышленники могут попытаться использовать украденные или слабые учетные данные пользователя, чтобы получить доступ к потокам ABR. Исправление: Контент-провайдеры могут внедрять многофакторную аутентификацию и другие меры безопасности для предотвращения несанкционированного доступа к своим потокам. 

Распределенные атаки типа "отказ в обслуживании" (DDoS): потоки ABR могут подвергаться DDoS-атакам, которые могут вызвать сбои в работе и помешать пользователям получить доступ к контенту. Исправление: Чтобы снизить риск DDoS-атак, контент-провайдеры могут внедрять надежные меры безопасности сети и инфраструктуры, такие как брандмауэры и балансировщики нагрузки. 

Пиратство контента: потоки ABR могут быть пиратскими и распространяться незаконно, что приводит к финансовым потерям контент-провайдеров. Исправление: Чтобы предотвратить пиратство контента, контент-провайдеры могут использовать технологии управления цифровыми правами (DRM) для защиты своего контента и обеспечения доступа к нему только авторизованных пользователей. 

Заражение вредоносными программами: потоки ABR могут использоваться для распространения вредоносных программ на устройства зрителей, что может поставить под угрозу их безопасность и конфиденциальность. Исправление: Для предотвращения заражения вредоносными программами поставщики контента могут внедрять меры безопасности, такие как антивирусное программное обеспечение, и регулярно обновлять свои системы для исправления любых уязвимостей. 

Заключение

В заключение, адаптивная потоковая передача в битрейте (ABR) - это высокоэффективный протокол для доставки высококачественного видеоконтента пользователям, независимо от возможностей их сети или устройства. Его ключевые функции, включая адаптивную скорость передачи данных, потоковую передачу в нескольких битрейтах и быстрое время запуска, делают его популярным выбором для контент-провайдеров, стремящихся обеспечить своим пользователям беспрепятственный просмотр. Однако, как и в случае с любой технологией, ABR может представлять угрозу безопасности, если не внедрена должным образом. Контент-провайдеры должны проявлять бдительность при защите своих потоков от таких атак, как "человек посередине", вброс учетных данных, DDoS-атаки, пиратство контента и заражение вредоносными программами. Внедряя надежные меры безопасности, контент-провайдеры могут гарантировать, что их зрители смогут наслаждаться высококачественным видеоконтентом без ущерба для своей безопасности и конфиденциальности. Поскольку спрос на потоковое онлайн-видео продолжает расти, ожидается, что ABR останется популярным и широко используемым протоколом для доставки высококачественного видеоконтента пользователям по всему миру. 

Другие Услуги

Готовы к безопасности?

Связаться с нами