المعلوماتية > اتصالات وشبكات

جاري التحميل .. جاري التحميل .. كيف يحل البث المتكيف هذه المشكلة ؟

يَِستخدِم العديد منَّا خدمات ال OTT دون أن يُدرك ذلك، عبر تطبيق Whatsapp أو Viber أو Youtube و غيرهم، فما هي هذه الخدمة، و كيف تعمل؟!

الـ (Over-the-top OTT)؛ تقنيةٌ لإيصال محتويات الوسائط المتعددة (الفيديو تحديدًا) عبر الإنترنت دون الاعتماد على طرائق الاتصالات التقليدية، و ترتبط خدمات ال OTT عادةً - إلى حدّ كبير - بوسائط الإعلام والتواصل، وهي عمومًا - إن لم يكن دائمًا- أقلّ تكلفة وسائل الاتصال التّابعة لشركات الاتصالات.

لا يمتلك مقدّم الخدمة (شركة الاتصالات مثلًا) الذي يستخدم خدمات الشبكة الخاصة به أيّة سيطرة أو حقوق أو مسؤوليات أو مطالبات بشأن خدمة ال OTT؛ وذلك لأن المستخدم يجب أن يكون حرًا في استخدام الإنترنت بالطريقة التي يريدها، ويُحمِّل مُشغِّل شبكة الاتصال حزم الـ IP من المصدر إلى الوجهة فقط، و يمكن أن يكون مُقدِّم الخدمة على علمٍ بالحزم ومحتوياتها، ولكن لا يمكنه فعل أيّ شيء حيال ذلك.

كيف تعمل تقنية ال OTT؟

تعتمد هذه التقنيّة على ما يعرف بالبث المتكيف Adaptive Streaming؛ فما هو؟

يُعدُّ البث المتكيف (المعروف أيضًا باسم التّدفق التكيّفي) تِقنيَّة مصمَّمة لتوصيل الفيديو إلى المستخدم بأكثر الطرائق فعاليّةً، وبأعلى جودة قابلة للاستخدام لكلّ مستخدم، و لشرح معنى الدّفق التكيفي ببساطة قدر المستطاع؛ من الأفضل البدء بشرح الفرق بين البث المتكيّف و البثّ المتدّرج Progressive Streaming.

إنّ الفيديو التَّدريجي هو ملف فيديو يُبثّ عبر الإنترنت، وهذا النوع من الملفات غالبًا ما يكون .mp4، ولكن يمكن أن يكون بصيغ عديدة مختلفة بالطبع، ويمكن تغيير أبعاد الفيديو ليتناسب مع أحجام الشاشات كافة، وبغض النَّظر عن الجهاز الذي يقوم بتشغيله؛ سيكون ملف الفيديو هو نفسه دائمًا.

نلاحظ من الصورة أعلاه أنَّ ملف الفيديو هو نفسه، بغض النظر عن الجهاز الذي يقوم بتشغيله؛ ففي هذا المثال؛ ملف الفيديو هو 720 بكسل × 1280 بكسل ، وسنغيّر أبعاده ببساطة ليتناسب مع أحجام الشاشات التي نُشغّله عبرها.

ستواجهك مشكلتين إذا كنت تستخدم هذا النّوع من البث:

المشكلة الأولى هي الجودة؛ إذ إن الفيديو الذي يصل حجمه إلى 720 × 1280 لن يصل أبدًا إلى مستويات الجودة الصحيحة على الشاشة التي تبلغ 1080× 1920 بكسل؛ ستتمدد الصورة، ومن ثم سوف تستطيع رؤية البكسلات، و هذا ما يعرف بال Pixilation .

المشكلة الثانية هي التّخزين المؤقَّت أو الـ Buffering (التخزين المؤقت هو عندما يتوقف الفيديو مؤقتًا)؛ إذا كان لدى المستخدم اتصال إنترنت رديء الجودة ، ولا يمكنه تحميل الفيديو بسرعة كافية؛ فسيتوقّف الفيديو مؤقتًا وينتظر المزيد من البيانات، و من ثمّ يستمرّ مرة أخرى؛ هذا ما يجعل مشاهدة الفيديو تجربة سيّئة جدًّا للمستخدم، ويُعدُّ هذا الوضع شائع جدًا، خاصةً على الهواتف الذكيّة؛ إذ يمكن أن يختلف الاتصال على نحوٍ كبير حسبَ موقع المستخدم.

إذًا؛ كيف يحلُّ البثُّ المتكيف هاتين المشكلتين؟

إنَّ مشكلة الجودة بسيطة للغاية؛ إذ يسمح التدفق المتكيف لمزوّد الفيديو بإنشاء فيديو مختلف لكلِّ حجمٍ من أحجام الشاشات (أو الأجهزة) التي يرغب في استهدافها. و توضح الصورة الآتية كيف يعمل ذلك ببساطة، انظر عزيزي القارئ؛ يمكننا بثّ ملف فيديو محدَّد ليلائم أحجام شاشاتٍ محددة ؛ ممَّا يضمن أن المشاهد يتلقَّى دائمًا مقطع فيديو بجودة جيدة.

وأمّا المشكلة الثانية؛ التخزين المؤقت: يحدث التخزين المؤقت عندما يتعذر على المستخدم تنزيل ملف فيديو بسرعةٍ كافية للحفاظ على تشغيل الفيديو على نحوٍ متواصل، وتُشغَّل معظم مقاطع الفيديو بمعدّل 24 إطارًا في الثانية الواحدة، ولذلك يحتاج اتصال الإنترنت إلى تنزيل 24 إطارًا كل ثانية على الأقلّ لتجنب مشكلة التخزين المؤقت، ويمكن للبث المتكيف تحقيق ذلك عن طريق "التكيف" مع سرعة اتصال المستخدم بالإنترنت.

لشرح ذلك بعبارة بسيطة؛ يمكن تنزيل مقطع فيديو صغير على نحوٍ أسرع من تنزيل مقطع فيديو كبير، ولذلك؛ إذا كان اتصال المستخدم بالإنترنت بطيئًا؛ فسيتحول بث الفيديو التكيفي إلى حجم ملفَّات فيديو أصغر، من أجل الحفاظ على تشغيل الفيديو. (الصورة أدناه)

لاحظ في الصورة أعلاه أن تجنب التخزين المؤقت هي أولوية بالنسبة إلى المستخدم بدلاً من الحفاظ على الجودة؛ فهو سيكون أكثر سعادة عند مشاهدة فيديو جودته أقلّ بضعَ دقائق إذا تباطأت سرعة الإنترنت الخاصَّة به لسبب ما بدلاً من الجلوس ومشاهدة أيقونة التَّحميل حتى يُضبط التّدفق.

ملاحظة: يمكنك عزيزي القارئ رؤية وتغيير جودة البثّ على الـ Youtube؛ في المثال أدناه:

غالبًا ما يستخدم مصطلح "معدّل البت" لوصف سرعة اتّصال الإنترنت، وهذا هو السّبب في أن التّدفق التكيفي يسمى أيضًا تدفّق معدل البت التكييفي، إنَّ معدل البتّ حرفيًّا هو معدَّل انتقال البيانات إلى جهاز المستخدم.

المصادر:

1- هنا

2- هنا

3- هنا