Tutta la potenza di SSD e RAM per lo streaming di contenuti multimediali e di intrattenimento

Il mondo dei media e dell’intrattenimento (M&E) è cambiato rapidamente rispetto a molti altri settori. In larga parte ciò avviene grazie alla rivoluzione nel settore dello streaming. Dai metodi di produzione ai processi di codifica, rendering e consegna, la richiesta di tecnologie nuove e più veloci non è mai stata più alta.

Ma quando si tratta di creare esperienze M&E appetibili e coinvolgenti per i consumatori, esistono svariati fattori per i creatori di contenuti e i distributori video, in quanto ciò è correlato alle architetture tecniche per la produzione e la distribuzione.

Produzione

Indipendentemente dal fatto che si tratti delle ultime sitcom, di lungometraggi o di blockbuster, gli ambienti di produzione devono essere sempre caratterizzati da qualità di ripresa elevate al fine di garantire contenuti delle immagini nitidi e chiari per gli schermi. Per esempio, Netflix richiede che tutti i contenuti siano forniti in formato 4K per i file master. Inoltre, per i flussi di lavoro approvati da Netflix, è necessario effettuare riprese a risoluzioni superiori a 4K. Il passaggio da 4K a 8K significa una quantità quadrupla di dati per ciascun frame, e con formati come HDR e profondità di colore dinamica, le dimensioni dei file diventano ancora maggiori.

Come le riprese dei film in cui vi sono limiti in termini di frame al secondo gestibili dal diaframma della fotocamera. Anche i filmati digitali in formato RAW devono essere privi di limitazioni in termini di velocità di scrittura degli hard drive. Per esempio una fotocamera dotata di sensore da 8192 x 4608 (rapporto di formato 16:9), genera circa 136 gigapixel al minuto, con filmati a 60 fps. Se ciascun campione è a 16 bit ciò si traduce in 272 GB/min di dati non compressi che devono essere memorizzati, oppure 4,5 GB/s.

Ma a parte le riprese vere e proprie, le scene devono essere trasferite ai tecnici del montaggio e ai produttori rapidamente, per rivedere le i filmati grezzi girati giornata per giornata e decidere se è necessario filmare nuove scene. Tanto più tempo richiede il trasferimento dei dai dalla fotocamera o lo storage connesso da un dispositivo all'altro, quanto ridotta sarà l'efficienza produttiva. Staff e altro personale specializzato potrebbero dover perdere intere ore senza far nulla mentre i dati vengono trasferiti. Al fine di evitare ciò, i filmati devono essere rapidamente scaricati presso le postazioni di editing, le piattaforme di visualizzazione anteprime e poi allocate ad altri reparti. Tutto ciò pressoché simultaneamente.

Ciò richiede drive a elevata capacità e throughput ad alta velocità, in modo tale da prevenire colli di bottiglia durante il trasferimento dei dati dalla fotocamera ai tecnici del montaggio. Una soluzione ancora più efficiente: server con risorse condivise in cui dipartimenti multipli possono effettuare modifiche collaborative alle scene.

Per anni, le case di produzione hanno fatto affidamento su HDD economici (hard drive). Tuttavia, con il volume di dati creato dalle moderne fotocamere e con i requisiti imposti dai flussi di lavoro delle distribuzioni, le case cinematografiche stanno ora passando agli standard Massima NVMe U.2 e M.2, per trarre vantaggio dalle rapide velocità e dai miglioramenti in termini di capacità di elaborazione.

Distribuzione

Se una persona in California desiderasse guardare un video archiviato in un data center in Virginia, tale video dovrebbe essere scaricato su una rete a lunga distanza. Ma se 100 o anche 1000 volessero guardare il medesimo video simultaneamente, la rete sarebbe soggetta a congestionamenti e ridotta qualità dello streaming video.

Al fine di mitigare i problemi causati da latenze e colli di bottiglia, sempre più servizi utilizzano Content Delivery Networks (CDN) per distribuire i loro contenuti in tutto il mondo. Il concetto è basato sui vecchi principi che consentono ai siti web di effettuare un caricamento più rapido, con contenuti statici come foto, testo e pubblicità; tuttavia, in tempi recenti, tale approccio si è evoluto, includendo anche streaming video, audio e contenuti multimediali dinamici.

I CDN devono affrontare sfide uniche, non solo in termini di erogazione dei contenuti, ma anche in termini di esecuzione di tali processi senza alcuna limitazione in termini di larghezza di banda. Al fine di fare ciò, i CDN sfruttano il principio dello streaming con Adaptive Bitrate (ABR), che offre la possibilità di utilizzare risoluzioni multiple e gestire i playback in base alle condizioni di rete attuali del dispositivo del consumatore. Se si desidera guardare un video in formato 4K ma la rete è congestionata, il lettore effettua una richiesta temporanea per uno stream a ridotta risoluzione, in modo tale da non dover attendere per le pause durante il caricamento dei contenuti o dei “buffer”.

ABR è una soluzione eccellente per la riproduzione ma causa intense sollecitazioni sullo storage CDN in quanto richiede una quantità di dati quadrupla per la versione successiva (da 480p a 720p) con gamme dinamiche di colore ancora più ampie, come HDR. Al fine di mitigare tale problema, molti CDN realizzano interi data center con SSD NVMe caratterizzati anche da latenze estremamente ridotte per l’accesso in lettura, utilizzando sofisticati schemi di caching per garantire esecuzioni ABR allo stesso tempo.

Al fine di mitigare ulteriormente i problemi di latenza durante riproduzione e buffering, i CDN stanno investendo maggiormente in elaborazione edge, per portare i contenuti sui server fisicamente vicini ai consumatori. Ciò richiede la duplicazione dei contenuti in tutto il mondo, con storage di backup RAID virtuale, al fine di garantire la ridondanza. La maggior parte di questi nodi di elaborazione edge utilizza anche le medesime strategie di caching per i processi ABR, ma tiene anche le applicazioni in memoria, per un rapido accesso ai file e tempi time-to-first-frame ridotti. Ciò richiede la massimizzazione della RAM E la configurazione delle cache NVMe nei data center.

Lo streaming di contenuti multimediali e di intrattenimento è letteralmente esploso. Pertanto non deve sorprendere il fatto che il settore stia abbracciando le più recenti tecnologie per andare incontro alle richieste dei consumatori. Dall’elevata capacità degli SSD NVMe, fino alle ampie allocazioni delle RAM, il settore M&E sta dando impulso alla maggior parte dello sviluppo per le tecnologie a bassa latenza che possono catturare, creare e garantire la massima qualità di video e applicazioni in tutto il mondo.

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