Questo articolo tenta di fare una generica panoramica relativa alla architettura di distribuzione ed elaborazione dei video caricati su YouTube, che gli consente di erogare contributi in 4K o HD in bassa latenza. In particolar modo le modalità con cui la piattaforma rende disponibili i contenuti riducendo al minimo i tempi di attesa. Un argomento interessante soprattutto nel settore B2B in cu si assiste alla migrazione in digitale del marketing aziendale
La transcodifica video di YouTube
La transcodifica, applicata alla archiviazione, al recupero e alla distribuzione del materiale video, è lo una delle tecnologie più evolute tra quelle usate da YouTube. Questo processo, attraverso la trasformazione del formato originale dei contenuti in formato intermedio e provvisorio, garantisce la conservazione di materiale video di ogni tipo di formato e risoluzione in base alla banda disponibile dell’utente. E’ il medesimo procedimento impiegato nelle dirette streaming su YouTube, nelle quali il client dell’utente si adatta al flusso dati migliore per la propria larghezza di banda
La codifica del materiale video si configura come una tecnica di conversione del formato originale in diversi formati, proprio per convertire un video in più formati adatti a un numero maggiore di bande e dispositivi. YouTube la utilizza per riprodurre in streaming in risoluzioni diversificate a 4K, 1080p, 720p, 480p, 360p, 240p e 144p.
Cos’è lo streaming definito adattivo
Lo streaming definito adattivo è possibile grazie alla disponibilità di più versioni dello stesso video originale. Adattando il formato alla potenza di banda della rete e al livello tecnologico del dispositivo si riducono i tempi di buffering, cioè il tempo di attesa che passa da quando avviene la richiesta a quando ha inizio la visione del contenuto. Dalle sue origini ad oggi, YouTube, ha notevolmente migliorato le sue prestazioni in tal senso. Per meglio comprendere l’utilità di avere a disposizione numerose versioni dello stesso video si pensi ad un video disponibile solo nella versione 4K che, quindi, può essere visionato solo da utenti con dispositivi e bande ad alte prestazioni escludendo tutti gli altri; con differenti versioni si possono, al contrario, accontentare tutti gli utenti. In base all’utenza dei diversi profili YouTube è opportuno produrre contenuti che siano facilmente codificati e quindi erogati. Questo è facilmente prevedibile dall’analisi della banda disponibile nella regione geografica dle mercato di interesse.
Codec
È un software legato o meno ad un hardware che codifica e decodifica file video in modo da ridurne le dimensioni. I codec si compongono di algoritmi che permettono la compressione delle dimensioni del video. Tra i più utilizzati troviamo l’H624, le cui evoluzioni sono H625 e VP9.
Transcodifica con tecnica lossless o lossy?
Esistono due due metodi di transcodifica: una prevede la perdita di dati mentre l’altra garantisce il recupero completo del file.
Con lossless non ha perdita di dati rispetto al file in formato originale in quanto non viene effettuato alcun alleggerimento.
Al contrario con lossy si ha una perdita parziale dei dati in relazione al file originale. I questo caso il processo è irreversibile. Quanto descritto avviene a causa della compressione delle immagini che viene ridotta di dimensione con conseguente perdita di dati, ma che allo stesso tempo le rende facilmente fruibili da qualunque tipo di connessione senza subire ritardi di caricamento.
Quali costi sono associati alla transcodifica dei video: 3 fattori principali
La conversione dei file in formati e risoluzioni alternativi richiede il salvataggio di ogni singola versione. Ciò implica dei costi non solo legati allo storage ma anche legati anche alle risorse richieste dai codec, per far funzionare i propri sofisticati algoritmi. Inoltre il passaggio in tempo reale da una determinata risoluzione ad un’altra, sulla base dell’ampiezza di banda, richiede dispendio di mega all’interno dalla banda. YouTube mantiene un certo equilibrio di tutti i diversi fattori in ogni fase della codifica.
Impianto strutturale utilizzato da YouTube per la distribuzione di video
In primo luogo i video vengono transcodificati in diversi formati e diverse risoluzioni prescelti dalla piattaforma. I video durante tutto il processo vengono suddivisi in brevi segmenti e vengono convertiti in file con risoluzioni differenti.
L’elaborazione dei vari segmenti avviene in modo parallelo su più macchine allo scopo di aumentarne la produttività. Nel caso in cui un video diventasse virale, questo viene sottoposto a una nuova compressione. Questo ciclo aggiuntivo garantisce la qualità riducendo le dimensioni.
Nel corso della codifica, YouTube decide la velocità di trasferimento e i limiti entro cui è consentito in base alle regole del codec. Un video con velocità di trasferimento alta mostra una migliore qualità. Esiste comunque un limite massimo di miglioramento della qualità video anche in presenza di maggiore velocità e maggiore dimensione.
Predittività di YouTube
Per ottimizzare il servizio, YouTube analizza la frequenza di variazione della risoluzione rispetto alla larghezza di banda. In questo modo è in grado di prevedere la risoluzione migliore da inviare ad ogni specifico utente. E’ un argomento molto sentito dai creatori di video aziendali per i canali YouTube, proprio per le aspettative medio alte di chi commissiona video per la promozione industriale
Questa previsione consente di ridurre l’ampiezza di banda, incrementando allo stesso tempo il coinvolgimento dei fruitori. Settori in cui intelligenza artificiale e machine learning stanno sempre più sostituendosi alle vecchie tecnologie
YouTube comprime i video ricorrendo al codec VP9 in grado di ridurre i video HD e 4K a metà della larghezza rispetto a quanto fatto da altri codec. A transcodifica effettuata i file vengono archiviati e dislocati in tutta la rete.
Al momento della richiesta, YouTube controlla la disponibilità di banda, le caratteristiche del dispositivo, le dimensioni dello schermo e in conclusione fornisce il video con le caratteristiche più adatte. Nel caso di video in diretta streaming, la riproduzione avviene in leggera ma apprezzabile differita, tanto quanto basta ad effettuare la transcodifica, le dovute valutazioni relative a dispositivo e rete e alla consegna.
