Video a CDN
Jiří Bireš, Ladislav Veselý
O čem bude řeč
Pár mouder o videu
Videoslužby v Seznam.cz
Stream.cz
•  Redakční obsah
– Redakční a partnerské pořady
– Komerční kanály
– Administrace
•  Uživatelský obsah
– Videa
– Uživatelské profily
– Diskuze
Mixér.cz
•  Redakční playlisty
– Videoklipové internetové „rádio“
– Pouze redakční obsah
•  Žádné diskuze, uživatelská videa
Další služby
•  Obsahové služby
– Novinky.cz
– Super.cz
•  Další služby
– Sauto.cz
– Sreality.cz
•  Jednorázové akce
– Filmy na homepage Seznam.cz
– Živý streaming akcí
Videoobsah na internetu
Milníky internetového videa
•  2005
– První video nahráno na YouTube
– Apple vydal iPod s podporou videa
•  2006
– Google koupil YouTube
– Přesun od stahování souborů k Flashi
•  2007
– Vznik Metacafe, Dailymotion a dalších služeb
Milníky internetového videa
•  2008
– Hulu začalo vysílat televizní obsah
•  2009
– Živý streaming koncertu U2 pro více než 10 milionů
diváků
•  2011
– 400 milionů diváků svatby prince Williama a Kate
Současnost a budoucnost videa
•  Video on demand a živé přenosy
– Video v 1080p, rozšiřující se 3D, pokusy s 4k rozlišením
•  Přístup k video obsahu z mobilních zařízení
– Dle odhadů bude v r. 2014 68% mobilních dat video
(USA)
Současnost a budoucnost videa
•  VNI pro rok 2016
– Celkový traffic 110 exabytů
– Video 45 exabytů
Jaké video je na internetu?
•  Video on demand (VOD)
•  Živé přenosy
Video on demand
•  Umožňuje sledovat video dle vlastního výběru
– Uživatelská videa
– Videopůjčovny
– Archivy televizních stanic
•  Většina video obsahu na internetu
•  Technicky:
– V podstatě stačí mít hodně disků a slušnou konektivitu
Živé přenosy
•  Přímé přenosy různých akcí
– Koncertů, zpráv, seskoků padákem, ...
•  Většinou jednorázové akce
•  Technicky:
– HW pro realizaci živého přenosu (real-time encoding)
– Počáteční nápor uživatelů
– Náročné na konektivitu (PAL – cca 1,5MBit / uživatel)
– Možnost DVR (on demand funkcionalita)
Technicky
Co je to vlastně video?
•  Přehrávač
•  Formát
•  Přenosový protokol
•  Výdej videa
Přehrávač
Přehrávač – Flash
•  Výhody
– Instalace na 95% počítačů, přes 50% chytrých telefonů
– Jednotná platforma
– Podpora živého streamingu i VOD
– Podpora adaptivního streamingu
– Podpora ochrany obsahu (DRM)
•  Nevýhody
– Proprietární software
– Není dostupný na všech platformách
– Chyby, bezpečnostní hrozby
Přehrávač – HTML5
•  Výhody
– Součástí HTML5 standardu
– Není potřeba proprietární plug-in do prohlížeče
•  Nevýhody
– Roztříštěná podpora formátů
– Absence streamovacích protokolů (řeší DASH)
– Nekompletní podpora doplňujících funkcí
•  Fullscreen
•  Ovládání klávesnicí
•  Textové stopy (titulky, popis scén, metadata)
Přehrávač – HTML5
Přehrávač – HTML5
Přehrávač
•  Další zařízení
– Smart TV, STB
•  Současný stav
– Flash + HTML5
Formáty videa
•  Formát videa
– Kontejnery
– Video kodeky
– Audio kodeky
•  Nejčastější formáty
– FLV (VP6 / H.264, MP3 / AAC)
– MP4 (H.264, AAC)
– WebM (VP8, Vorbis)
Přenosové protokoly
•  Progressive download
•  Streaming
– HTTP
– RTMP
– RTSP
Progressive download
•  Download souboru přehrávačem
– Flash (FLV, MP4)
– HTML5 (MP4, WebM)
•  Použitelný pouze pro VOD
•  Soubor se ukládá do cache
– Snadno získatelný
•  Pro výdej stačí webserver (Apache, NGINX, ...)
Progressive download
Streaming
•  Kontinuální přenos obsahu mezi zdrojem a
uživatelem
– Flash
– HTML5 video
•  MPEG DASH
•  VOD i živý přenos
•  Specializované servery pro výdej
– Wowza, FMS, Red5, CRTMP a trochu i NGINX
HTTP Streaming
HTTP streaming – HTML5 video
RTMP Streaming
Výdej videa
•  Příprava pro výdej
– Encoding videa
•  Výdej
– Výdejový server/servery
– CDN
Příprava pro výdej
•  Překódování
– Flash
•  FLV nebo MP4
– HTML5
•  MP4, WebM
•  Postprocessing
– Úprava metadat pro seekování ve Flashi
– Fragmentace pro HTTP streaming
Výdej videa
•  HTTP
– Progressive download
– HTTP streamovací protokoly
•  Streamovací server(y)
CDN
•  Content delivery network
– Dostupnost obsahu
– Snížení přístupové doby k obsahu
•  Distribuovaný systém serverů
– Geograficky
– Různé páteřní sítě, podsítě poskytovatelů připojení
CDN
Architektura CDN
•  Routování požadavků
– DNS
– Přesměrování
•  Origin servery
– Původní zdroj dat
•  Edge servery
– Cache pro dočasné uložení požadovaného obsahu
Origin a edge servery
Routování požadavků
•  DNS routování v CDN
– DNS server vyhodnotí IP adresu klienta
– Podle definovaných metrik vydá adresu vhodného
edge serveru
– Klient se dotáže edge serveru na požadovaný obsah
•  Výhody a nevýhody
– Hierarchická struktura DNS snižuje load na DNS CDN
– Obtížné určení vhodného edge u některých DNS
poskytovatelů (DNS providera / Google DNS)
– Klienti nemusí respektovat TTL
Routováná požadavků
•  Routování pomocí HTTP redirectu
– Klient požaduje obsah po serveru
– Serveru vyhodnotí vhodný edge pro výdej
– Server pošle klientovi přesměrování
– Klient si vyžádá obsah z určeného serveru
•  Výhody a nevýhody
– Vyhodnocení probíha pro konkrétního klienta
– Routování lze jen obtížně cacheovat (velká zátěž)
CDN v Seznam.cz
•  Stream.cz CDN pro výdej videa
– Progressive download
– RTMP streaming
– HLS streaming
•  Routování pomocí přesměrování
Dotazy
Zdroje
•  www.nczonline.net/blog/2011/11/29/how-content-
delivery-networks-cdns-work
•  www.longtailvideo.com
•  www.wikipedia.org
Děkuji za pozornost…
Jiří Bireš, Ladislav Veselý