O que é um Servidor de Mídia de Streaming?

Um servidor de mídia de streaming é um servidor da web que fornece conteúdo de mídia ao vivo ou sob demanda aos dispositivos do usuário por meio de uma conexão com a internet. O conteúdo de mídia de streaming pode incluir filmes, programas de TV, vídeos, jogos, podcasts, música e conteúdo de áudio. A mídia de streaming pode ser reproduzida em notebooks e desktops, smart TVs, smartphones ou outros dispositivos móveis usando uma conexão com fio ou sem fio e vários sistemas operacionais.

O streaming é uma tecnologia para entregar arquivos de mídia, como áudio, vídeo e jogos, aos dispositivos do usuário. O streaming é uma alternativa ao download de um arquivo de áudio ou vídeo inteiro, o que pode levar muito tempo, dependendo do tamanho do arquivo e da velocidade da conexão com a internet. Em vez disso, o streaming baixa continuamente e reproduz uma pequena parte de um arquivo, apenas o suficiente para criar uma experiência perfeita para o usuário, e não a salva no dispositivo do usuário. Como resultado, os usuários podem acessar a mídia mais rapidamente e não sobrecarregar o armazenamento em seus dispositivos com enormes arquivos de mídia.

Para transmitir conteúdo, um servidor de mídia de streaming armazena cópias de vídeo pré-gravado, áudio ou conteúdo de jogos em seus discos rígidos. Quando um usuário solicita o conteúdo, o servidor compacta o arquivo de mídia em um processo chamado "codificação". Os arquivos são divididos em pequenos pacotes de dados que são enviados para o dispositivo do usuário (chamado de cliente) usando protocolos como Protocolo de Controle de Transmissão (Transmission Control Protocol, TCP) ou Protocolo de Datagrama do Usuário (User Datagram Protocol, UDP) para gerenciar a transferência. Quando o cliente recebe os pacotes de dados, um reprodutor de mídia de streaming no dispositivo do usuário decodifica, descompacta e reagrupa a coleta de pacotes de dados como um arquivo de vídeo ou áudio a ser reproduzido no dispositivo. Os arquivos são automaticamente excluídos após a reprodução.

Os reprodutores de mídia de streaming são aplicações ou dispositivos que recebem e reproduzem conteúdo de um servidor de mídia de streaming. Os reprodutores de mídia de streaming incluem dispositivos de streaming como Roku, Chromecast, Amazon Fire TV e Apple TV, bem como plataformas de TV inteligente como Android TV, Samsung Smart TV e LG Smart TV. Alguns consoles de jogos, como PlayStation e Xbox, também podem servir como reprodutores de mídia de streaming.

Um servidor de streaming ao vivo funciona de forma semelhante a um servidor de streaming padrão. No entanto, em vez de transmitir conteúdo pré-gravado, um servidor de streaming ao vivo transmite eventos ao vivo, como transmissões de TV ao vivo, eventos esportivos, competições de videogames e vídeos de mídia social. À medida que o conteúdo é capturado por uma câmera, ele é compactado e codificado pelo servidor de streaming e imediatamente transmitido aos dispositivos do usuário um pouco por vez. O streaming de vídeo ao vivo usa protocolos como protocolo de transferência em tempo real (real-time transfer protocol, RTP), protocolo de streaming em tempo real (real-time streaming protocol, RTSP) e protocolo de controle de transporte em tempo real (real-time transport control protocol, RTCP) para entregar rapidamente feeds ao vivo aos usuários.

Talvez o uso mais comum de servidores de mídia de streaming seja com serviços de mídia de streaming e provedores de vídeo sob demanda (video on demand, VOD), como Netflix, Amazon, Hulu e HBO. Essas plataformas de streaming usam servidores de mídia de streaming posicionados em todo o mundo para entregar vídeo a milhões de clientes.

Para oferecer uma experiência de mídia superior aos usuários, os servidores de mídia de streaming  devem superar vários obstáculos significativos.

• O armazenamento em buffer é a prática de carregar vários segundos de mídia de streaming com antecedência para que o arquivo possa continuar sendo reproduzido sem problemas, mesmo quando as conexões de rede são interrompidas ou quando as velocidades de conexão variam. O armazenamento em buffer afeta a qualidade do streaming quando o dispositivo de um usuário não consegue baixar conteúdo rápido o suficiente para manter um buffer suficiente para fornecer uma experiência de visualização suave e perfeita. Gargalos, conexões lentas e congestionamento de rede são algumas das causas mais comuns de buffering.
• Latência é um atraso na entrega de um arquivo de mídia. A latência pode ser causada pela distância entre o servidor de mídia de streaming e o dispositivo do usuário. Quanto maior a distância, mais tempo o arquivo leva para viajar. A latência também pode ser afetada pela carga em um servidor de mídia de streaming. Por exemplo, quando um serviço de mídia enfrenta um aumento na demanda, como quando um filme novo e altamente popular é lançado, seus servidores de mídia de streaming podem não conseguir entregar conteúdo com rapidez suficiente para os usuários, causando latência.
• O congestionamento na rede acontece quando a demanda de dados excede a capacidade ou a largura de banda da rede para entregá-los. À medida que mais pessoas se conectam a uma rede e a carga de tráfego aumenta, as velocidades de dados da rede podem diminuir e dificultar que os servidores de mídia de streaming entreguem dados com rapidez suficiente.
• A falta de redundância pode levar a problemas com mídia de streaming. O uso de vários streams permite que os serviços de mídia de streaming roteiem o conteúdo pelo stream mais rápido e evitem quaisquer problemas ou congestionamento. Quando os serviços de streaming não podem oferecer transmissões redundantes, é mais provável que qualquer dificuldade na transmissão de dados afete a qualidade da visualização.

Os serviços de streaming usam duas tecnologias para entregar experiências de qualidade de forma consistente, apesar dos desafios de latência e congestionamento de rede.

• Streaming com taxa de bits adaptável. Com o streaming de taxa de bits adaptável, os provedores de conteúdo criam várias versões de um arquivo de mídia em um processo chamado "transcodificação" que salva arquivos em diferentes resoluções, níveis de compactação e taxas de quadros. Esses fatores determinam a qualidade do vídeo quando ele é reproduzido em diferentes dispositivos. À medida que os arquivos de mídia são recebidos, o reprodutor de mídia do usuário seleciona o arquivo de mais alta qualidade que o dispositivo pode reproduzir com a menor quantidade de buffer necessária. Essa funcionalidade garante uma experiência suave e de alta qualidade, independentemente do dispositivo ou da velocidade da conexão.
• CDNs. Os serviços de mídia de streaming também melhoram a qualidade das experiências do usuário usando CDNs (redes de entrega de conteúdo). As CDNs armazenam ou "armazenam em cache" conteúdo em muitos servidores de mídia de streaming diferentes que estão estrategicamente localizados em todo o mundo. Isso permite que os usuários acessem conteúdo de servidores de mídia de streaming mais próximos deles, reduzindo a latência e melhorando as experiências de visualização.

O Adaptive Media Delivery da Akamai é um servidor de mídia de streaming otimizado para streaming de taxa de bits adaptável para oferecer uma experiência de visualização superior em redes fixas e móveis com velocidades de conexão variadas. O servidor de mídia de streaming da Akamai provou ser mais do que confiável ao transmitir alguns dos maiores eventos on-line do mundo, incluindo os Jogos Olímpicos, o Super Bowl e a Copa do mundo da FIFA. Para superar os desafios de latência, congestionamento e perda de pacotes na internet, o Adaptive Media Delivery usa uma ampla rede de servidores de ponta para levar o conteúdo mais perto dos usuários. A Akamai tem de 20 a 100 vezes mais pontos de presença (PoPs) do que outros provedores globais de CDN. Com base em parcerias com os principais provedores de serviços do mundo, a Akamai coloca os servidores de edge em mais de 1 200 redes de provedores de serviços para garantir menor latência e maior qualidade.