Экологическая цена видео-трафика: почему всё так плохо и что с этим делать?

Так уж сложилось, что современный продвинутый интернет-пользователь, потребляя ежедневно просто неимоверное количество самого разнообразного видео-контента онлайн, фактически совсем не интересуется экологической составляющей этого процесса.

А она, надо сказать, очень немаленькая…

Как пишет в одной из своих недавних публикаций Яннис Андреопулос, профессор кафедры Data and Signal Processing Университетского колледжа Лондона и по совместительству технический директор компании iSize Technologies, не все задумываются на тем, что для воспроизведения первой серии фильма «Наша планета» Дэвида Аттенборо сервису Netflix требуются далеко не только ноутбук или смартфон конечного пользователя.

Ведь на самом деле, пользователь такой контент, как правило, получает как бы не напрямую с сервера Netflix, а посредством так называемой сети распространения. То есть, через целую цепочку дата-центров (центров обработки данных или сокращенно ЦОД, каждый из которых потребляет электроэнергию в огромных объемах. На все действующие ЦОД человечество сегодня расходует порядка 10% вырабатываемого электричества, и они уже создают такой же по объемам выбросов «углеродный след«, как и вся мировая авиационная отрасль.

Почему так растет углеродный след интернета?

Для сравнения, по данным французской некоммерческой организации Shift Project, видео-трафик в Интернете ежегодно генерирует 306 мегатонн углекислого газа, что эквивалентно годовым выбросам всей экономики Испании.

И по мере роста популярности видео-сервисов электроэнергии с каждым годом они потребляют все больше и больше. Согласно результатам исследования, проведенного корпорацией Cisco еще в 2018 году, объем глобального интернет-трафика возрастает примерно на 26% каждый год и достигнет 4.8 зетабайта (это 48 с 20 нулями) уже к 2022 году. Безусловным же драйвером этого роста является видеоконтент, объем которого в общем объеме интернет-трафика, по прогнозам Cisco, к 2022 году составит 80%.

Схожие прогнозы делают и другие компании и государственные организации. Так, совсем недавно о 50-процентном росте объемов интернет-трафика в Великобритании сообщала компания Vodafone. И итальянские провайдеры отмечают, что интернет-трафик в стране вырос на «ошеломляющие» 70% после того, как в связи с объявлением карантина правительство начало рекомендовать бизнесу и гражданам перейти на «удалёнку» и резко возросло количество прямых трансляций (стримов) и видеоконференций в Сети.

Черный YouTube - как включить ночной режим в YT

По мнению профессора Андреопулоса, столь стремительный рост объемов онлайн-видеоконтента в значительной степени обусловлен повышением  спроса на него со стороны самих потребителей. Другими словами, людям хочется получать от онлайн-сервисов всего побольше, в высоком разрешении и с отличным звуком, и чтобы все интересное смотреть можно было и на смартфонах, и на компьютерах, и по телевизору, притом, где угодно: и дома, и на работе, и в машине и просто на ходу. Следовательно, имеет место быть не только значительный рост объема потребления видеоконтента. Онлайн-видеосервисам, а главное, упомянутым сетям распространения приходится непрерывно наращивать мощности, чтобы донести весь контент на самые разные устройства конечных пользователей в максимальном качестве и с минимальными задержками.

К примеру, сегодня любой популярный видеосервис просто обязан обеспечивать поддержку сразу нескольких форматов файлов (так называемых «стандартов»), разные параметры разрешения видео и разные битрейты. А требуется это только для того, чтобы каждый видеофайл (ролик, сюжет, клип, фильм и пр) с оптимальным качеством воспроизводился на разных экранах: как на HD и 4K, так и на экранах стандартного, высокого и сверхвысокого динамического диапазона.

Именно поэтому, в последнем ежегодном отчете Netflix по экологическому социальному управлению (Environmental Social Governance report) отдельно подчеркивается, что при росте зрительской аудитории на 20% в год, объем энергопотребления сервиса возрастает на 84%.

Криптомайнинг угрожает энергобезопасности Исландии

Почему даже кодеки уже не помогают?

Однако потребительский спрос — это не единственный «драйвер» роста объемов видео-трафика. Гораздо более значимой проблемой Яннис Андреопулос считает размеры видеофайлов. И приводит весьма наглядный пример: 10 часов видео в HD-качестве (а это примерно 5 фильмов или 10 эпизодов сериала) по объему данных больше, чем все статьи на английском в Википедии. Таким образом, пишет эксперт, смягчить вредное воздействие сервисов передачи потокового видео на окружающую среду можно за счет разработки таких методов представления и сжатия видео, которые позволят уменьшить размеры видеофайлов и снизить энергозатраты на их передачу без ущерба для качества контента.

Напомним, в настоящее время для сжатия видеофайлов, предназначенных для передачи по Сети, применяются «кодеки». Это специализированные программные или аппаратные решения, с помощью которых объем данных видеофайла можно уменьшать в десятки и сотни раз (до 500 раз по сравнению с несжатым файлом). А чем меньший файл (меньший битрейт), тем меньше вычислительной мощности оборудования, а следовательно, и меньше электроэнергии требуется для его передачи по интернету.

Минкомсвязи РФ просит ограничить качество онлайн-видео до 720p/1080p

Таким образом, чем эффективнее кодеки, тем менее тяжелым будет воздействия потокового видео на окружающую среду. Но и здесь кроется еще одна существенная проблема. Дело в том, что чем эффективнее кодек (позволяет сильнее сжать/уменьшить файл без значительных потерь в качестве), тем больше вычислительной мощности оборудования и больше энергии он потребляет. Проще говоря, любая экономия на передаче более сжатого файла сводится на нет дополнительными энергозатратами, необходимыми для того, чтобы этот файл сначала сжать.

Плюс к этому, каждый новый кодек требует предварительной сертификации на соответствие международным стандартам, а этот процесс длится годами. И за это время, пишет профессор Андреопулос, не только непрерывно увеличивается ущерб окружающей среде от растущего в объемах видео-трафика, но и устаревшие стандарты на рынке укореняются настолько крепко, что отказ от них становится делом тоже крайне трудоемким и недешевым. История формата JPEG — пожалуй, лучший тому пример.

Отсюда — закономерный вопрос: если быстро перейти на новые кодеки не получается, то как еще можно уменьшить размеры видеофайлов? По словам Андреопулоса, одним из наиболее перспективных решений данной проблемы в iSize Technologies видят технологию предварительной обработки файлов до их сжатия кодеками:

«Анализируя математические модели зрительного восприятия человека, мы получаем информацию о том, какие элементы изображения человеческий глаз практически не замечает. И эти данные, в свою очередь, позволяют искусственному интеллекту (ИИ) снижать битрейт этих элементов, благодаря чему можно уменьшить размер видеофайла без потери качества и без применения нового сложного кодека».

При этом, как отмечает эксперт, такое решение требует сравнительно небольших энергозатрат, может реализовываться обычными компьютерными видеокартами и позволяет сократить энергозатраты на передачу видеоконтента по глобальной Сети на 20-40%. А с учетом прогнозов относительно объемов энергопотребления Интернета в 2025 году технология такой предварительной обработки видеофайлов, по мнению Андреопулоса, поможет сократить эти затраты примерно в полтора раза. via

Ξ  Кнопка Netflix на пульте Android-приставки или смарт-ТВ: не всё так просто
#gadgetstyle © 2020 ·   Войти   · Тема сайта и техподдержка от GoodwinPress Наверх