Online-Video. Alle lieben es. Erinnern Sie sich noch daran, wie Sie ein Video herunterladen und manchmal stundenlang warten mussten, bevor Sie es ansehen konnten? Heute klicken Sie einfach auf "Video abspielen" und schauen es sich an - dank der fortschrittlichen Technologien von streaming. Das klingt so einfach. Aber wussten Sie, dass hinter diesem einen Klick zum Abspielen eine ganze Welt von Technologien steckt?

Die video player

Websites, Browser und Apps sind oft nicht in der Lage, Video- oder Audiodaten korrekt anzuzeigen. Um Radio, Podcasts, Videos und Livestreams anzeigen zu können, muss zunächst ein video player geladen werden. Moderne Videoplayer basieren auf Javascript, die wir HTML5-Player nennen. Die Erstellung eines solchen Players ist eine Spezialität.

Verbindungen

Das Laden von Playern und Videos beginnt immer mit einer DNS-Anfrage, dann folgt der Austausch von sicheren Schlüsseln und schließlich die eigentliche Anfrage und die Serverantwort. Oft gibt es nicht nur einen DNS-Server, sondern es wird ein weltweites Netz von DNS-Servern verwendet, das schneller, skalierbarer und zuverlässiger ist. Als nächstes wird der Kontakt mit dem Server hergestellt. Auch hier handelt es sich oft um ein globales Netzwerk aus vielen Servern, dies wird als CDN (Content Delivery Network) bezeichnet. Jeder der folgenden Schritte beinhaltet den hier beschriebenen Prozess.

Module

Moderne Videoplayer sind modular aufgebaut, d. h. sie laden nur den Code, der benötigt wird. Es gibt Dutzende von Modulen, z. B. für Untertitel, Anzeigen, Chromecast und Miniaturansichten. Je nach den gewünschten Funktionen werden diese Module geladen, in der Regel von denselben Player-Servern.

Der Entwurf

Ein Video zu laden ist eine Sache. Etwas Schönes zu zeigen ist eine andere. Videoplayer können Ihnen ein einheitliches Markenerlebnis bieten, mit gleichwertigen Funktionen auf allen möglichen Geräten. Auf video player werden bestimmte Konfigurationen geladen, z. B. Farben, Schaltflächen, Untertitel, Daumen, das Bild, das Sie sehen, und die Wiedergabetaste. Sie lädt auch den Link zum Video. Bevor Sie auf "Abspielen" klicken können, ist bereits viel passiert.

MultiCDN

Video ist schwer, so dass ein einzelner Server nicht skalierbar ist. CDNs sind global skalierbare Infrastrukturen. Die Verwendung mehrerer CDNs wird immer beliebter. Dies erhöht die Leistung, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit. Multi-CDN ist komplex und stellt eine Spezialität für sich dar. Die Videoverbindung erfolgt nicht immer direkt zu einem Server oder einem CDN, sondern zu einer Zwischenschicht: Dem Multi-CDN-Loadbalancer. Bei Jet-Stream handelt es sich um einen aktiven Load Balancer mit einem Algorithmus, der die Anfrage in Echtzeit analysiert, auf der Grundlage von Nähe, Verfügbarkeit, Preis und spezifischen Regeln die beste Route auswählt und den Player ultraschnell an das gewählte CDN weiterleitet. Diese Daten werden mit Hilfe von Monitoren erfasst. Der Vorteil der aktiven Lösung von Jet-Streambesteht darin, dass für jede einzelne Anfrage die optimalste Route erzwungen werden kann. Dies erhöht die Kosten und die Kontrolle der Verfügbarkeit.

Sicherheit

Mit Jet-Stream prüft der Lastausgleichsprozess auch sofort die Gültigkeit der Anfrage. Fordern Sie ein Video an, das nicht existiert? Existiert der Kontoname, ist er gesperrt oder gelöscht? Befinden Sie sich vielleicht in einer Region der Welt, in der der Eigentümer Ihnen nicht erlaubt, dieses Video zu sehen? Ist das Video gesperrt, hat die Website einen gültigen Schlüssel hinzugefügt, damit Sie es ansehen können? Es kann also einen Zwischenschritt geben, bei dem das Portal, die Website oder die App prüft, ob Sie über ausreichende Berechtigungen verfügen, um das Video anzusehen. Jet-Stream prüft und überwacht dann den Zugriff zusammen mit den CDNs.

CDN

Nach der Weiterleitung über das Multi-CDN fordert der Player den Videolink beim CDN an, einschließlich eines neuen Zugriffsschlüssels, damit das CDN die Anforderung auch validieren kann. Das CDN verfügt über eine interne Logik zur Weiterleitung des Anforderers an einen Edge-Server oder einen Pool von Servern in der Nähe. Nach Kontaktaufnahme mit diesem Server fordert der Player die Videoverbindung an. Wenn das eigene CDN vonJet-Stream gewählt wird, werden die Streams dank der Optimierungen bis zu 430 % schneller geladen. Dies ermöglicht nicht nur 8K streaming, sondern sorgt auch dafür, dass die Streams in höherer Qualität abgespielt werden (siehe adaptive streaming, unten). Andere CDNs haben weitere Vorteile, wie z. B. die Kapazität in Regionen wie Südamerika, Afrika, dem Nahen Osten, Asien und China.

Caching

Wenn Sie der erste sind, der ein Video auf einem "Edge-Server" anfordert, das noch nicht oder nicht mehr auf diesem lokalen Server vorhanden ist. Dieser Server nimmt dann in Echtzeit Kontakt mit seinem Quellserver auf. Oft ist das ein anderer Cache. Es kann mehrere Caches in einer Kette geben, wie z. B. "Origin Shields", bis sie das Video von der Quelle anfordern: dem Ursprungsserver. Oft optimieren CDNs bestimmte Caching-Einstellungen. Dies liegt daran, dass für Livestreams und Videos unterschiedliche Caching-Anforderungen gelten.

Herkunft

Der Ursprungsserver ist der Server, auf dem sich das Video befindet. Er liest die angeforderten Medien von der Festplatte (oder aus dem Speicher) und leitet sie ultraschnell weiter. Die Kette der Zwischenspeicher leitet das Video an den nächsten Zwischenspeicher weiter, bis es schließlich beim Player ankommt. Der gesamte oben beschriebene Vorgang geschieht in einem Bruchteil einer Sekunde. Die Caches halten die angeforderten Dateien eine Zeit lang lokal vor, damit neue Zuschauer schneller bedient werden können. Sie müssen dann nicht bei jeder Anforderung zur Quelle zurückkehren. Die Skalierbarkeit ist enorm. Jet-Stream bietet redundante Ursprünge mit automatischem Failover, so dass Sie zwei Encoder und zwei Uplinks verwenden können, was die Ausfallsicherheit Ihrer Live-Streams weiter erhöht, selbst wenn einer dieser Pfade ausfällt.

Donnernde Herde

Wenn viele Menschen einen Stream live verfolgen, leiten Caches möglicherweise alle Anfragen an den Ursprung um. Intelligente Caches merken sich, dass es mehrere Anfragen für dieselbe Datei gibt, und leiten die Anfragen an den Ursprung weiter. Dies verhindert eine Überlastung des Caches. Als adaptive streaming aufkam, entwickelte Jet-Stream diese Technik zusammen mit den Entwicklern einer der am weitesten verbreiteten Caching-Software und wendet sie natürlich auch in seinen eigenen Caches an.

Anpassungsfähig streaming

Zunehmend werden Videos nicht mehr als herunterladbare Dateien, sondern als so genannte adaptive Streams angeboten. Das Video liegt dann in mehreren Qualitäten vor. So kann der Player die am besten geeignete Qualität auswählen, die zu Ihrem Gerät, Ihrer Bildschirmgröße und Ihrer Verbindung passt. Sie klicken einfach auf "Abspielen" und der Player passt den Stream an die Gegebenheiten an. Dies sorgt für ein pufferfreies, hochwertiges Erlebnis, das wir QoE nennen. Beliebte Technologien sind HLS von Apple und MPEG DASH.

Transcodierung

Es muss also mehrere Qualitäten von Videos geben. Der Prozess der Erstellung dieser Qualitäten wird transcoding genannt. Dies ist ein intensiver Prozess, der viel Rechenleistung und viel Strom verbraucht. Oft wird dieser Prozess in der Cloud durchgeführt, wie z. B. Jet-StreamTranscoding ist ein Geschäft für sich, da es sich um eine komplexe Mischung aus gegensätzlichen Interessen wie Bildqualität, Latenz, Kosten und Umfang handelt und ein tiefes Verständnis von Codecs erfordert. Mit Jet-Stream haben Sie die Freiheit, diese Qualitäten bis einschließlich 8K selbst bereitzustellen, und mit Jet-Stream können Sie festlegen, welche Qualitäten Sie pro Video wünschen, bis einschließlich 4K.

Manifest und Chunks

Das Video wird in sehr kurze Stücke zerlegt, so dass der Player immer zwischen der optimalen Qualität wechseln kann. Dieser Vorgang wird als Transmuxing bezeichnet. Alle Chunks werden in einem Manifest beschrieben. Dabei handelt es sich um eine Wiedergabeliste, die nicht nur angibt, welche Videofragmente vorhanden sind, sondern auch in welcher Qualität. Manchmal sind diese Fragmente bereits vorbereitet. Und manchmal erstellt der Server diese Fragmente in Echtzeit. Jet-Stream unterstützt beide Optionen.

Algorithmus

Wenn Sie auf Wiedergabe klicken, ruft der Player zunächst das Manifest ab und liest es. Dann beginnt der Player mit dem Abrufen der ersten Videochunks. Diese beiden gehen Stück für Stück durch den gesamten Verbindungs- und Zwischenspeicherprozess, wie oben beschrieben. Ein eingebauter Algorithmus misst, wie schnell die Fragmente ankommen. Auf diese Weise kann der Player entscheiden, welche Qualität er abspielen will, um die beste Qualität zu zeigen und gleichzeitig Abbrüche zu vermeiden. Dieser Algorithmus tut dies permanent. Der Player fügt die Fragmente so zusammen, dass Sie einen flüssigen Stream erleben, der in der Qualität nach oben und unten variieren kann.

Mid-stream switching

Der Jet-Stream Player verfügt über zusätzliche Intelligenz, um auf den Multi-CDN-Loadbalancer zurückzugreifen, wenn Daten nicht schnell genug ankommen, so dass während des Streams auf ein anderes CDN gewechselt werden kann. Dies erhöht die Verfügbarkeit und Leistung des Streams weiter.

Ein Mausklick, viele Prozesse

Kurz gesagt, ein Klick auf "Play", und ein riesiger Bottich an Technologie wird geöffnet, um Ihnen ein sofortiges, pufferfreies Videoerlebnis zu bieten.

Das ist noch nicht alles.

DRM: Manchmal wird DRM verwendet, um zusätzliche Sicherheit für Videos zu bieten. Videos und Streams werden verschlüsselt. Und hinter den Kulissen läuft ein weiterer Prozess mit Servern, mit denen der Player Schlüssel austauscht, damit bestimmt werden kann, wer zuschauen darf. Bei Jet-Stream ist die Verwendung von DRM optional. DRM ist auch eine Spezialität für sich.

Nachverfolgung: Wenn Sie auf "Abspielen" klicken, protokollieren die Player häufig Daten, wie z. B. die Stream-Leistung oder das Sehverhalten. Diese Daten werden in Echtzeit an Cloud-Dienste von Drittanbietern übertragen, wo die Daten analysiert werden. Um Ihre Privatsphäre zu schützen, verzichtet Jet-Stream bewusst auf Tracking und Datenaustausch.

Personalisierung: Es wird immer üblicher, dass Videos personalisiert werden. Denken Sie an maßgeschneiderte Anzeigen oder eine Wiedergabeliste, die speziell auf Ihren Geschmack zugeschnitten ist. Auch dies ist eine Welt für sich. Beispiel Werbung. Die Verwendung von Cookies in der Werbung wird aus Datenschutzgründen zu Recht zunehmend blockiert. Jet-Stream bietet Inhaltseigentümern und Werbetreibenden die Möglichkeit, kontextbasiert zu arbeiten. Wir sammeln dann nicht datenschutzrelevante Daten wie Titel, Beschreibung, Schlüsselwörter, Browser, Stadt usw. Auf der Grundlage dieser Daten können die Werbetreibenden Ihnen Werbung zeigen, die zu Ihnen passt, ohne in Ihre Privatsphäre einzudringen.

Protokollierung: Alle Server protokollieren permanent alle Aktionen. Es wird gezählt, wie oft der Player geladen wurde, wie viele Videos, Chunks und Manifeste abgerufen wurden und wie viel Datenverkehr verwendet wurde. All diese Milliarden von Protokollzeilen werden zentral und in Echtzeit zu Berichten verarbeitet. Aufgrund des enormen Umfangs muss die Protokollverarbeitung so effizient wie möglich sein. Die Log-Verarbeitung und -Analyse beansprucht mehr Cloud-Ressourcen als streaming selbst.

Datenschutz: Jet-Stream verwendet diese zuverlässigen und umfassenden Daten für die Rechnungsstellung und die Berichterstattung über das Anzeigeverhalten. Ihre Privatsphäre ist dabei garantiert: Alle Daten werden in unserer sicheren europäischen Cloud geschützt und nicht an Dritte weitergegeben. IP-Adressen werden nicht angezeigt.

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