SSDs e RAM impulsionam cada etapa de streaming de mídia e de entretenimento

O mundo da mídia e entretenimento (M&E) mudou muito mais rápido do que outros setores. Grande parte é graças à revolução do streaming. Desde métodos de produção até codificação, renderização e entrega, a demanda por tecnologias mais novas e mais rápidas nunca foi tão alta.

Mas quando se trata de criar um chamariz e envolver experiências de M&E para o consumidor, há múltiplos fatores encarando os criadores de conteúdo e distribuidores de vídeo já que isso se relaciona com as arquiteturas técnicas para produção e distribuição.

Produção

Seja produzindo o mais recente sitcom, recursos ou filmes de sucesso, os ambientes de produção precisam ser capturados na mais alta qualidade possível visando entregar bons conteúdos para nossas telas. A Netflix, por exemplo, precisa que todo o conteúdo seja entregue em 4K para arquivos mestres. Além disso, para trabalhos que são aprovados pela Netflix, você deve filmar com uma resolução acima de 4K. Ir de 4K para 8K significa 4x os dados para cada quadro e com formatos como HDR e profundidade de cor dinâmica, eles acabam sendo arquivos ainda maiores.

É como gravar um filme onde você está limitado a não sei quantos quadros por segundo que sua câmera pode fornecer através do obturador, a filmagem digital RAW não pode ter quadros sobrecarregados pela velocidade sobre a qual discos rígidos podem ser gravados. Por exemplo, uma câmera com um sensor de 8192 x 4608 (16:9 proporção de aspecto) gera em torno de 136 gigapixels por minuto gravando a 60fps. Se cada amostra é de 16 bits, isso seria 272GB/min de dados descompactados que precisam ser armazenados, ou 4.5GB/s.

Mas além da filmagem, as cenas precisam ser transferidas para os editores e produtores rapidamente para revisões diárias e determinar se algo precisa ser regravado. Quanto mais tempo leva para transferir dados de uma câmera ou dispositivo de armazenamento conectado para outro, menos eficiente é a produção. Horas podem ser desperdiçadas em transferências de dados ociosas. Para evitar isso, a filmagem precisa ser baixada rapidamente para as baias de edição, plataformas de prévia e para outros departamentos - quase ao mesmo tempo.

Isso por sua vez requer drives de alta capacidade e produtividade ultrarrápida para que não haja gargalos ao transferir dados da câmera para os editores. Uma solução ainda mais eficiente: servidores de recurso compartilhado onde vários departamentos editam a gravação de forma colaborativa.

Por anos as empresas de produção confiaram em HDDs (discos rígidos) baratos, mas com a quantidade de dados criados por câmeras modernas e as exigências de trabalho de distribuição, as produtoras agora estão mudando para drives NVMe U.2 e M.2 para aproveitar as rápidas velocidades de transferência e melhorias computacionais.

Distribuição

Se uma pessoa na Califórnia quiser assistir um vídeo que foi armazenado em um data center na Virgínia, ela teria que baixá-lo através de um longo percurso de rede. Mas se 100 ou até 1000 pessoas ao redor do mundo quiserem assistir o mesmo vídeo, você teria que acabar com o congestionamento de rede e desacelerar a experiência do usuário.

Para combater gargalos de rede e latência, mais serviços de streaming utilizam as Redes de Entrega de Conteúdo (Content Delivery Networks - CDN) para distribuir seu conteúdo para o mundo todo. O conceito é feito com base em antigos princípios de habilitar sites para carregarem mais rapidamente com conteúdo estático como fotos, texto e propagandas; mas nos últimos anos foi desenvolvido para incluir streaming de vídeo, áudio e conteúdo multimídia dinâmico.

As CDNs têm um desafio único em não apenas entregar o conteúdo mas também fazer de uma forma que não atrapalhe a largura de banda. Para fazer isso, a maioria das CDNs impulsionam um princípio de streaming de Adaptive Bitrate (ABR), que entrega várias resoluções e ajusta o playback com base nas condições de rede atuais do dispositivo do consumidor. Se você quer assistir um vídeo 4K mas a rede está congestionada, o operador pode temporariamente pedir um stream de baixa resolução, para que você não tenha que esperar por pausas enquanto o conteúdo é carregado, ou “buffers”.

ABR é excelente para playback mas não coloca uma tensão no armazenamento da CDN porque cada entrega quadruplica a quantidade de dados para a próxima versão (480p para 720p), e ainda maior com taxas de cor dinâmicas como HDR. A razão para isso é que muitas CDNs criaram seus próprios data centers em SSDs NVMe de alta capacidade que também possuem latência extremamente baixa para acesso de leitura e utilizam esquemas de caching sofisticados para realizar todas as entregas de ABR ao mesmo tempo.

Para combater a latência para playback e buffering, as CDNs estão investindo em mais computação de borda para ter o conteúdo em servidores que são fisicamente mais próximos ao consumidor. Isso requer que o conteúdo seja duplicado ao redor do mundo, com RAID virtual e armazenamento de backup para garantir a redundância. A maioria desses nós de computação de borda também seguirão as mesmas estratégias de caching para entrega de ABR, mas também pode manter as aplicações operando por conta própria na memória para um acesso rápido a arquivos e um tempo para o primeiro quadro mais rápido. Isso exige maximizar a RAM e configurar caches NVMe no data center.

Serviços de streaming de mídia e entretenimento explodiram em popularidade, portanto não é nenhuma surpresa que o setor esteja abraçando as mais novas tecnologias para atender as demandas dos consumidores. De SSDs NVMe de alta capacidade até grandes alocações de RAM, o M&E está impulsionando muito do desenvolvimento para tecnologias de baixa latência que possam capturar, criar e entregar os apps e vídeos com as mais altas qualidades ao redor do mundo.

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