Trong thời đại công nghệ số hiện nay, việc hàng triệu người cùng lúc theo dõi một sự kiện trực tiếp hay thưởng thức video theo yêu cầu đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, ít ai nhận ra rằng, để có được trải nghiệm mượt mà và liền mạch đó, có một hệ thống công nghệ phức tạp đang hoạt động âm thầm phía sau.
Theo thống kê, video trực tiếp và theo yêu cầu đã chiếm khoảng 66% tổng lưu lượng Internet toàn cầu vào năm 2022. Điều này cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của xu hướng này, với những sự kiện lớn như các trận đấu thể thao hay buổi phát trực tiếp của các nhân vật nổi tiếng thu hút hàng triệu người xem cùng lúc.
Cho dù là xem các video ngắn trên mạng xã hội, tham gia vào các trò chơi trực tuyến hay thưởng thức các bộ phim, công nghệ phát trực tiếp đã mang đến cho người dùng khả năng truy cập nội dung một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Điểm then chốt trong sự thành công của công nghệ phát trực tiếp chính là khả năng phục vụ theo yêu cầu. Ví dụ, một buổi phát trực tiếp hay một tập podcast đều cho thấy cách mà công nghệ này kết nối hàng triệu người xem với nội dung theo thời gian thực, bất kể họ đang ở đâu trên thế giới.
Giáo sư Chetan Jaiswal, một chuyên gia trong lĩnh vực điện toán đám mây, đã chỉ ra hai thách thức lớn mà các nhà cung cấp video phải đối mặt:
Thứ nhất, kích thước dữ liệu video rất lớn: Video chất lượng cao cần dung lượng lớn, điều này làm cho việc truyền tải từ nguồn đến thiết bị của người dùng trở nên khó khăn và tốn thời gian.
Thứ hai, sự đa dạng của người dùng và thiết bị: Mỗi người dùng có điều kiện kết nối Internet và thiết bị khác nhau, vì vậy công nghệ phát trực tiếp cần phải thích ứng để đảm bảo trải nghiệm xem tốt nhất cho tất cả mọi người.
Để vượt qua những thách thức này, các nhà cung cấp dịch vụ video đã áp dụng nhiều giải pháp tối ưu hóa. Một trong những bước đầu tiên là chia video thành các phần nhỏ hơn, gọi là “chunks”. Mỗi phần này chỉ chứa một vài giây nội dung, giúp việc truyền tải trở nên nhanh chóng và dễ dàng hơn.
Tiếp theo, các phần này sẽ được mã hóa và nén để tối ưu hóa cho nhiều độ phân giải và tốc độ bit khác nhau. Điều này đảm bảo rằng video có thể phát trên nhiều thiết bị và phù hợp với các điều kiện mạng khác nhau.
Khi người dùng yêu cầu một video, hệ thống sẽ tự động chọn luồng phân đoạn phù hợp nhất dựa trên khả năng của thiết bị và tốc độ Internet hiện tại. Trình phát video sẽ lắp ráp và phát các phần này theo trình tự để tạo ra trải nghiệm xem liền mạch.
Bạn có bao giờ thắc mắc tại sao chất lượng video lại giảm khi mạng yếu không? Đó là do hệ thống sẽ gửi các phần chất lượng thấp hơn để đảm bảo video không bị gián đoạn. Nếu video bị đứng hình, thường là do trình phát đang chờ để tải thêm dữ liệu từ nhà cung cấp.
Giải Quyết Vấn Đề Địa Lý và Tắc Nghẽn Mạng
Việc phân phối nội dung video trên toàn cầu, dù là đã quay sẵn hay trực tiếp, luôn là một thách thức lớn. Các dịch vụ video không chỉ cần quản lý một kho nội dung khổng lồ mà còn phải xử lý hàng triệu luồng trực tiếp diễn ra cùng lúc.
Một cách tiếp cận đơn giản là xây dựng một trung tâm dữ liệu lớn để lưu trữ và phát trực tiếp đến người dùng. Tuy nhiên, phương pháp này gặp phải nhiều vấn đề:
Đầu tiên là độ trễ địa lý: Khoảng cách giữa người dùng và trung tâm dữ liệu có thể gây ra độ trễ. Ví dụ, người dùng ở một quốc gia xa sẽ trải nghiệm độ trễ cao hơn so với người dùng gần trung tâm dữ liệu.
Thứ hai là tắc nghẽn mạng: Khi quá nhiều người dùng kết nối vào một trung tâm dữ liệu, mạng lưới trở nên quá tải, dẫn đến hiện tượng giật lag và buffering. Việc gửi cùng một video đến nhiều người dùng cùng lúc qua một đường truyền cũng làm tăng tắc nghẽn.
Để giải quyết những vấn đề này, hầu hết các nhà cung cấp nội dung đều sử dụng mạng lưới phân phối nội dung (CDN). Các mạng này phân phối nội dung thông qua các điểm hiện diện (PoPs) được đặt rải rác trên toàn cầu, giúp giảm độ trễ và tăng độ tin cậy.
Các nhà cung cấp CDN hàng đầu triển khai hai chiến lược chính cho các điểm hiện diện: Cách tiếp cận “Enter Deep” và “Bring Home”. Mục tiêu của cả hai chiến lược này là tối ưu hóa việc phát trực tuyến video, giảm độ trễ và đảm bảo trải nghiệm xem tốt nhất cho người dùng.
Sự phát triển nhanh chóng của Internet và sự gia tăng mạnh mẽ của video streaming đã định hình lại cách nội dung video được phân phối trên toàn cầu. Tuy nhiên, việc xử lý lượng dữ liệu khổng lồ và thích ứng với các thiết bị đa dạng đòi hỏi những giải pháp phức tạp. Mạng lưới phân phối nội dung đã trở thành nền tảng của streaming hiện đại, cho phép phân phối video hiệu quả và đáng tin cậy, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.