Uma década ou duas atrás, o fio do telefone que entrava em sua casa era uma maneira pitoresca de conversar com sua família e amigos quando você não podia falar com eles pessoalmente. A ideia básica não mudou muito desde a década de 1870, quando Alexander Graham Bell (1847-1922) e outros foram pioneiros na tecnologia de telefonia. Mas no século 21, as pessoas começaram a ver as linhas telefônicas de uma maneira diferente: agora elas são conexões de banda larga à Internet, downloads de música, vídeos do YouTube, notícias e informações – assim como chamadas telefônicas – em nossas casas 24 horas por dia . A transmissão de mídia (uma maneira de reproduzir arquivos enquanto eles são baixados) tem sido uma parte central dessa revolução da informação.
O que é streaming ?
Se uma imagem vale mais que mil palavras, uma imagem em movimento vale um milhão. Mas como você enfia toda essa informação em um telefone? O problema é que alguns fios de cobre – a tecnologia básica por trás de nossas linhas telefônicas residenciais – não podem, normalmente, carregar informações com rapidez suficiente para trazer coisas como rádio e TV para nossas casas. Se você já viu uma máquina de fax se arrastando, enviando ou recebendo um documento impresso a uma velocidade extremamente lenta, saberá o quão lentas podem ser as linhas telefônicas ao carregar algo que não seja a voz de uma pessoa (o único trabalho que já tiveram) projetado para fazer).
Nos dias em que a maioria das pessoas tinha conexões discadas com a Internet (onde você faz uma conexão com seu provedor usando um modem para habilitar o que é essencialmente apenas uma ligação telefônica normal), velocidades lentas eram uma grande limitação sobre o que poderia ser feito online. . Se você quisesse ouvir uma faixa de música MP3 (normalmente com cerca de 5 megabytes de tamanho), você poderia gastar meia hora esperando o download do arquivo inteiro no disco rígido, depois abri-lo e reproduzi-lo. Os arquivos de vídeo (com mais probabilidade de serem 50 megabytes) levariam várias horas para serem baixados dessa forma, portanto, eles geralmente não estavam disponíveis na Internet. Naquela época, era impossível ouvir um arquivo de música ou filme de qualquer tamanho sem uma longa e tediosa espera. O problema era essencialmente uma questão de largura de banda: a velocidade de uma conexão com a Internet (a rapidez com que ela pode baixar informações) estabelece um limite para a rapidez com que você pode transferir um arquivo.
Em meados da década de 1990, nos primórdios da Web, Rob Glaser e sua empresa (originalmente chamada Progressive Networks) foram pioneiros na transmissão de mídia como a solução para esse problema. A ideia básica é simples. Suponha que você queira assistir a um grande arquivo de vídeo no seu PC. Você instala um media player (um programa de streaming media-playing) no computador que reproduz o arquivo enquanto ele faz o download. Então, ele baixa talvez os primeiros 10 segundos do arquivo, armazena ou armazena em buffer, e imediatamente começa a tocá-lo. Como o media player começa a tocar a primeira parte do arquivo, ele também está baixando os próximos 10 segundos prontos para quando você chegar a esse bit. O reprodutor de mídia nunca armazena mais do que um pouco do arquivo inteiro: uma vez que ele é reproduzido como parte do arquivo, ele é apagado para abrir caminho para o próximo bit. Se o media player puder baixar o arquivo tão rápido quanto estiver assistindo ou ouvindo, você não verá interrupções; Se houver atrasos no download por qualquer motivo, haverá pausas ocasionais enquanto o player baixa e “buffers” o próximo bit do arquivo.
Download e streaming em comparação
Servidores
Download: Downloads funcionam através de métodos tradicionais de serviço da Web (tecnicamente conhecidos como protocolos HTTP e FTP) com qualquer servidor web convencional. A mesma versão de cada arquivo é exibida para todos.
Streaming: os fluxos usam RTSP (protocolo de streaming em tempo real) e precisam ser executados em um servidor especialmente voltado para streaming. Quando você acessa uma página da Web que oferece mídia de streaming, geralmente é redirecionado para um servidor de streaming separado. Geralmente, existem diferentes versões de cada arquivo que foram otimizadas para diferentes velocidades de conexão (por exemplo, uma versão de baixa qualidade para discagem e uma versão de alta qualidade para banda larga); Na prática, arquivos diferentes são exibidos para pessoas diferentes.
Codificação / decodificação
Download: Os arquivos podem ser enviados instantaneamente para um servidor para download imediato.
Streaming: Os arquivos precisam ser compactados (talvez usando quadros de vídeo menores ou menos quadros por segundo) e depois codificados (transformados em pacotes digitais discretos) antes que possam ser transmitidos. As pessoas que assistem ou ouvem arquivos em fluxo precisam ter arquivos de decodificação apropriados instalados em seus computadores (conhecidos como codecs) para transformar arquivos digitais codificados e informatizados em sons e imagens analógicas que os ouvidos e os olhos humanos podem processar. Na prática, isso significa que você precisa de um plug-in em seu navegador para lidar com qualquer arquivo de mídia de fluxo contínuo que você queira receber (e você precisará de plug-ins separados para o QuickTime, o RealPlayer e assim por diante).
Vários usuários
Download: quanto mais pessoas (“clientes”) baixam um arquivo ao mesmo tempo, mais o servidor tem que trabalhar, mais lento ele funciona para cada cliente, e quanto mais tempo você leva para baixar – independentemente de quão rápido uma conexão com a Internet Você tem. (BitTorrent oferece uma solução para este problema.)
Streaming: no streaming tradicional (unicasting), cada cliente recebe um fluxo separado do servidor – necessariamente, porque pessoas diferentes começarão a transmitir o mesmo programa de áudio ou vídeo em momentos diferentes. O multicast é um tipo mais eficiente de streaming que permite que um servidor de streaming produza um fluxo único que muitas pessoas podem assistir ou ouvir simultaneamente – por exemplo, se muitas pessoas estiverem assistindo a um jogo de futebol ao vivo on-line ao mesmo tempo. Alguns players de mídia usam automaticamente o multicast quando podem.
Padrões
Download: Os arquivos baixados tendem a estar em formatos padrão (como MP3) que são reproduzidos facilmente em qualquer computador ou sistema operacional.
Streaming: Existem três sistemas de streaming proprietários e rivais (mais formalmente conhecidos como arquiteturas – RealPlayer, Apple QuickTime e Microsoft Windows Media Player) e, embora sejam muito mais compatíveis do que costumavam ser, nem sempre é possível reproduzir arquivos concebido para um player pelos outros.
Como funciona a transmissão via Streaming
O som ao vivo ou gravado é feito de ondas sonoras analógicas (continuamente variáveis). Então, no final da transmissão, o primeiro passo é converter essas ondas em dados digitais usando um conversor analógico-digital. Se a fonte do som é digital para começar, podemos perder este passo. Em seguida, os dados digitais são compactados em mais de 95% (na patente original, eles citam um número de 22: 1) para que possam ser transmitidos mais rapidamente. Os dados digitais comprimidos são armazenados e, em seguida, transmitidos progressivamente por um servidor pela Internet para o seu PC. É claro que não há motivo para muitos programas não poderem ser compactados e armazenados indefinidamente em uma biblioteca e depois transmitidos sempre que as pessoas quiserem ouvi-los ou assisti-los, mas não se esqueça de que o Real Player foi originalmente projetado para transmitir como shows de rádio ao vivo como eles foram transmitidos do estúdio. É importante notar também que a versão original do Real Player mostrada aqui foi projetada para ser capaz de enviar áudio em tempo real através de conexões de Internet dial-up lentas (tão lentas quanto 14,4 Kbps); O streaming moderno pode enviar vídeo de alta definição em conexões de banda larga centenas de vezes mais rápido, mas funciona basicamente da mesma maneira.
Recepção
Dentro do seu PC, um processo similar é executado ao contrário para transformar os dados digitais que você recebe de volta no som. Os pacotes de dados são recebidos por uma linha telefônica da Internet e armazenados em buffers (pequenos pedaços de memória DRAM,). Os buffers são projetados para serem o mais completos possível com dados: se eles estiverem muito vazios, porque o áudio não está sendo transmitido rápido o suficiente, há o risco de a reprodução de áudio ser interrompida (que é quando você vê o buffer carregando). Os dados dos buffers são decodificados e descompactados e passados para um driver de onda em uma placa de som, que gera fluxos de áudio ainda em formato digital. Um conversor de digital para analógico transforma esses fluxos em sinais analógicos que alimentam um alto-falante, esperançosamente recriando uma versão fiel do som original.
E os erros?
Se os dados do servidor “transmissor” forem corrompidos, você não ouvirá áudio de baixa qualidade do alto-falante? Os modems que enviam e recebem dados usam protocolos de controle / correção de erros para garantir que os dados recebidos sejam os mesmos que os dados transmitidos.