Nell'ecosistema video, è raro che tecnologie concorrenti coesistano pacificamente a lungo.

La ormai celebre guerra dei formati video della fine degli anni '70 e degli anni '80 dimostrò la rapidità con cui l'industria poteva orientarsi a favore di una tecnologia e l'impatto devastante che ciò poteva avere sulla concorrenza. Quando l'industria scelse collettivamente il VHS nel 1975, ci vollero meno di tre anni perché questa tecnologia superasse il Betamax. In un successivo cambiamento di mercato tra il 1999 e il 2004, le vendite di VHS furono superate, e poi rapidamente surclassate, dai DVD.

 

Dal Beta al VHS al DVD: casi di studio su come l'ecosistema video possa cambiare repentinamente.

Fonti: Business History Review, Nexus Research.

 

Anche i media online hanno subito cambiamenti epocali simili. Nel gennaio 2010, solo il 10% dei video online era codificato utilizzando il formato di compressione H.264. Meno di due anni dopo, tale percentuale era salita all'80% (MeFeedia).

 

 

In ognuno di questi orizzonti temporali, l'inerzia del mercato ha ceduto il passo a una tecnologia mediatica il cui tempo era giunto. E nel 2015, il settore si sta avvicinando al suo prossimo punto di non ritorno.

 Negli ultimi dieci-dodici anni, i video online sono diventati essenziali per l'intrattenimento, l'apprendimento e la comunicazione aziendale. Si stima che oltre due terzi del traffico internet globale dei consumatori sia già costituito da video ( Cisco ) e che le grandi aziende trasmettano in streaming oltre 14 ore di video per dipendente al mese (Gartner).

 

I video continuano a crescere, rappresentando già una percentuale dominante del traffico internet totale. Fonte: Cisco

 

Durante questo periodo, la tecnologia di distribuzione dei media si è evoluta in quattro fasi.

 

L'evoluzione della tecnologia di streaming multimediale online

1. Download HTTP

Quando i file video iniziarono a essere condivisi online, vennero distribuiti utilizzando l'Hypertext Transfer Protocol (HTTP), lo stesso meccanismo di trasmissione utilizzato per pagine HTML, immagini, documenti e altri tipi di contenuti web.

Inizialmente, i video dovevano essere scaricati per intero prima di poter essere riprodotti. Questo processo, chiamato "download and play" , presentava diversi notevoli inconvenienti. Innanzitutto, le velocità di connessione dial-up di 28-56 kbps comportavano quasi sempre lunghi ritardi nella riproduzione. In secondo luogo, non esisteva un meccanismo per gestire in modo efficiente più spettatori contemporaneamente. Infine, la larghezza di banda limitata veniva spesso sprecata per segmenti di video non visualizzati. Ad esempio, se un utente cliccava su un video di 10 minuti e ne guardava solo i primi tre, i restanti sette minuti venivano scaricati inutilmente attraverso la rete.

Apple ha affrontato alcuni dei problemi relativi al download di video basato su HTTP con il rilascio del supporto per Fast Start , più comunemente noto come download HTTP progressivo. Questo approccio posizionava i metadati importanti all'inizio del file multimediale, consentendo l'avvio della riproduzione video prima che l'intero file fosse scaricato. Sebbene il download progressivo sia ancora in uso oggi, è stato in gran parte sostituito all'inizio degli anni 2000 da protocolli e server personalizzati creati per un nuovo tipo di distribuzione video online chiamato streaming .

 

Il download HTTP progressivo ha migliorato i tempi di avvio, ma ha comunque sofferto di spreco di larghezza di banda e scalabilità limitata.

 

2. Protocolli di streaming personalizzati

Rispetto ad altri tipi di contenuti condivisi online, i file video sono enormi. Un singolo minuto di video registrato con un iPhone può occupare dagli 80 ai 120 MB di spazio su disco. Nello stesso spazio, si potrebbero archiviare tra i 250 e i 350 documenti Word (Microsoft) di dimensioni medie.

Questa caratteristica rendeva difficile la distribuzione di file video su reti con larghezza di banda limitata. Pertanto, con la crescente diffusione dei video sul web e nelle reti aziendali, le società di media e i produttori di software iniziarono a sviluppare protocolli personalizzati per lo streaming video. RealNetworks e Netscape collaborarono allo sviluppo e alla standardizzazione del Real Time Streaming Protocol (RTSP). Adobe, attraverso l'acquisizione di Macromedia, implementò il Real Time Messaging Protocol (RTMP) per lo streaming video basato su Flash. Microsoft sviluppò un terzo protocollo di streaming, Microsoft Media Server (MMS), per l'utilizzo in diverse applicazioni Windows.

RTSP, RTMP e MMS trattavano tutti il ​​video come un caso speciale. Costruivano "reti overlay" in cui i server di streaming specifici del protocollo coesistevano con i tradizionali server HTTP. Quando un utente avviava una richiesta di riproduzione video, la richiesta veniva instradata al server di streaming, che apriva quindi una connessione persistente (o "stateful") con il lettore video dell'utente.

 

I protocolli di streaming personalizzati richiedevano server specializzati, configurazione del firewall e un'infrastruttura di caching separata.

 

I protocolli di streaming personalizzati hanno superato molte delle problematiche del download progressivo HTTP. Il video veniva memorizzato in buffer, elaborato e riprodotto durante la trasmissione sulla rete, consentendo agli utenti di interrompere la riproduzione di un video a metà streaming con un minimo spreco di banda. Era supportato l'accesso casuale, che permetteva agli spettatori di cercare e avviare rapidamente la riproduzione da qualsiasi punto del video. La connessione persistente tra il server di streaming e il client garantiva una latenza più prevedibile. In tutti i casi, queste reti overlay hanno aiutato le organizzazioni a scaricare il traffico video dalla rete WAN principale, riducendo la probabilità che la congestione del traffico video compromettesse la trasmissione di informazioni e dati transazionali ad alta priorità.

Tuttavia, RTMP, RTSP e MMS presentavano anche dei limiti. Poiché questi protocolli trattavano il video come un tipo di dati speciale, aumentavano i costi e la complessità della distribuzione video. In primo luogo, richiedevano l'installazione di un set separato di server specializzati in tutta la rete aziendale, con conseguenti costi aggiuntivi per l'infrastruttura hardware e software. In secondo luogo, i protocolli di streaming creavano un vincolo tra i meccanismi di distribuzione e di caching. Ciò obbligava le organizzazioni a supportare due tecnologie di caching separate (una per il traffico basato su HTTP e una per il video), raddoppiando di fatto la complessità della gestione della rete. In terzo luogo, RTMP, RTSP e MMS richiedevano agli amministratori di aprire porte di rete aggiuntive per la comunicazione (rispettivamente 1935, 554 e 1755). Questo ampliava la superficie di attacco della rete e aumentava la probabilità che i protocolli venissero bloccati dai firewall aziendali. Infine, i protocolli di streaming personalizzati erano spesso incompatibili con i dispositivi mobili. Ad esempio, RTMP richiedeva Flash per la riproduzione, un formato notoriamente non supportato dai dispositivi iOS. Al di fuori dell'ecosistema iOS, i client mobili sono soggetti a frequenti interruzioni di connettività e cambiamenti di indirizzo IP. Ciò spesso richiederebbe di ristabilire la connessione RTMP attiva più volte durante un singolo evento.

 

3. Tecnologia di streaming video multicast

Affermare che il multicast abbia rappresentato una fase distinta della distribuzione video online è un'affermazione generosa, considerando che la tecnologia non ha mai raggiunto una massa critica né in ambito aziendale né su internet per i consumatori. Tuttavia, a metà degli anni 2000 si è registrato un forte interesse per il multicast per i video, e la tecnologia è tuttora presente in alcune reti aziendali, quindi merita di essere discussa.

Il multicast era una tecnologia di rete che permetteva a un mittente di distribuire gli stessi dati a più destinatari contemporaneamente. Concettualmente, era simile all'ascolto della radio: un singolo segnale radio veniva inviato a tutti gli ascoltatori, anziché segnali unici per ogni singolo sintonizzato. Se implementato correttamente, il multicast creava un'incredibile efficienza nella trasmissione dei dati. Ciò ha generato un periodo di interesse per l'utilizzo del multicast nella distribuzione video.

Grazie al multicast, un'organizzazione potrebbe teoricamente trasmettere video in diretta sulla rete aziendale utilizzando solo una frazione della larghezza di banda richiesta dalla tradizionale trasmissione unicast . Di conseguenza, le organizzazioni spesso consideravano il multicast come un modo per ottenere un maggiore ritorno sull'investimento dalle proprie reti con larghezza di banda limitata, piuttosto che aggiornare l'infrastruttura di rete.

 

La trasmissione unicast (a sinistra) invia un flusso univoco per ogni client connesso, mentre la trasmissione multicast (a destra) invia un singolo flusso condiviso da tutti i client abbonati.

 

Purtroppo, i requisiti infrastrutturali del multicast lo rendevano impraticabile per la maggior parte delle organizzazioni. Per distribuire video (o qualsiasi altro dato) tramite multicast, la sorgente, i destinatari e l'infrastruttura di rete di connessione dovevano tutti supportare il protocollo. Nello specifico, ogni router, hub, switch e firewall all'interno di una rete aziendale doveva essere compatibile con il multicast. Questo requisito di un'infrastruttura omogenea non era né pratico né affidabile.

Ad esempio, se un tentativo di comunicazione multicast falliva, il fallback sarebbe stato in genere una trasmissione unicast tradizionale. Nella maggior parte dei casi, questa trasmissione unicast non beneficiava di alcuna ottimizzazione di rete come la memorizzazione nella cache dei dati o altre tecniche di accelerazione WAN, poiché il multicast era l'unica forma di ottimizzazione implementata.

Inoltre, poiché il multicast richiedeva un ambiente di rete omogeneo, era fondamentalmente in contrasto con le topologie di rete che ancora oggi dominano le comunicazioni online aziendali e dei consumatori. Internet è progettato per un'ampia gamma di velocità di rete, tipi di connessione, qualità del servizio (QoS) e dispositivi endpoint. Il suo fondamento è HTTP, un protocollo stateless e indipendente dal mezzo trasmissivo, creato appositamente per funzionare in questo ambiente eterogeneo. Allo stesso modo, le reti dietro i firewall aziendali sono sempre più eterogenee. La tendenza al "bring-your-own-device" (BYOD) implica che i dipendenti portino con sé una varietà di tablet e smartphone con funzionalità e requisiti di rete diversi. E il continuo consolidamento del settore rende sempre meno probabile che una filiale appena acquisita a Londra utilizzi la stessa architettura di rete della sede centrale di Seattle.

In sintesi, il multicast era un obiettivo ambizioso ma irrealistico per la distribuzione video. Nell'ultimo decennio, l'interesse per questa tecnologia è andato costantemente diminuendo.

 

Interesse per il multicast, 2004-2015. Fonte: Google Trends.

 

4. Streaming HTTP moderno

Nel 2008, Microsoft ha introdotto Smooth Streaming, un approccio ibrido alla distribuzione video che offriva molti vantaggi dei protocolli di streaming personalizzati, sfruttando al contempo HTTP e l'infrastruttura di rete esistente. Smooth Streaming supportava anche la distribuzione a bitrate adattivo (ABR), offrendo agli spettatori tempi di avvio e di ricerca più rapidi, buffering minimo e un'esperienza di riproduzione più fluida.

 

Lo streaming a bitrate adattivo offre tempi di avvio e di ricerca più rapidi, buffering minimo e un'esperienza di riproduzione fluida, regolando dinamicamente la qualità video in base alla velocità di connessione del client.

 

Lo streaming basato su HTTP ha rapidamente guadagnato terreno e altri leader di mercato si sono affrettati a investire in questa tecnologia. Nel 2009, Apple è entrata nel mercato con l'introduzione di HTTP Live Streaming (HLS). Nel 2010, Adobe ha spostato la sua attenzione dai protocolli di streaming personalizzati con il rilascio di HTTP Dynamic Streaming (HDS). E dal 2010, le principali aziende di streaming e media, tra cui Microsoft, Google, Adobe, Netflix, Ericsson e Samsung, hanno collaborato allo sviluppo di MPEG-DASH, uno standard aperto per lo streaming video adattivo su HTTP.

Innovazioni come Smooth Streaming, HLS, HDS e DASH hanno determinato una rinascita della distribuzione video basata su HTTP e un profondo cambiamento nel modo in cui le aziende distribuiscono i video sulle proprie reti.

 

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