Streaming de Internet: o que é e como funciona?

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Fazemos streaming de conteúdo da internet há muito tempo e chegou ao ponto em que a internet é sinônimo de serviços como Netflix e Youtube. Mas o que exatamente é streaming e como funciona?

O streaming acontece bit a bit

Quando quiser assistir a um vídeo ou reproduzir uma música em seu computador, você precisa fazer o download primeiro. Não há maneira de contornar isso. Sabendo disso, você pode olhar para o Netflix ou Spotify e perguntar “como descobrimos como fazer download de vídeos e músicas instantaneamente?” Bem, é exatamente isso. Quando você faz streaming de mídia, ele não é baixado para o seu computador instantaneamente; está baixando peça por peça em tempo real.

A palavra “streaming” é autodescritiva. As informações chegam ao seu computador em um fluxo contínuo e constante de informações. Se baixar filmes é semelhante a comprar água engarrafada, streaming de filmes é como usar uma torneira para encher uma garrafa vazia.

Você pode comparar o streaming de um filme a assistir a uma fita VHS. Quando você reproduz uma fita VHS, cada segundo de vídeo e áudio é varrido peça por peça. Isso acontece quando você assiste em tempo real, o que significa que qualquer interrupção irá pausar repentinamente ou encerrar sua experiência de assistir filmes.

Quando você transmite um filme ou uma música, seu computador baixa e decodifica pequenas partes de um arquivo de mídia em tempo real. Se você tiver uma conexão de Internet excepcionalmente rápida, o download do arquivo poderá ser concluído antes que você termine de assisti-lo ou ouvi-lo, e é por isso que um stream às vezes continua por um tempo, mesmo que a Internet seja interrompida. Dito isso, qualquer coisa que você transmita não vai para o armazenamento permanente do seu computador (embora alguns serviços, como o Spotify, coloquem alguns pequenos arquivos de cache no seu dispositivo para tornar as reproduções futuras mais rápidas).

As empresas trabalham arduamente para tornar o streaming rápido

O streaming de vídeo e áudio da Internet não é novidade; parece novo porque finalmente é conveniente. Assistir a um vídeo ou tocar uma música de um site acontecia pouco a pouco e costumava ser uma coisa chata e demorada. O fluxo parava e começava constantemente, e você podia passar minutos apenas esperando que a mídia fosse armazenada em buffer (e às vezes, não faria nenhum buffer).

Mas a forma como o streaming funciona permaneceu basicamente a mesma. Os arquivos são baixados aos poucos, conforme você os assiste ou ouve. É a infraestrutura que mudou, e empresas como Youtube e Netflix trabalharam muito (e gastaram muito dinheiro) construindo essa infraestrutura.

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Youtube e Netflix costumavam usar apenas um ou dois servidores para hospedar seu conteúdo e não funcionava. Os usuários que estavam longe dos servidores experimentavam muito lag, e os dias de alto tráfego (sábado à noite, por exemplo) tornavam os servidores de streaming muito lentos. As empresas resolveram esse problema criando redes de distribuição de conteúdo (CDNs) para armazenar e enviar conteúdo. Um CDN é uma rede global densa de servidores que contêm o mesmo conteúdo. Isso reduz o atraso e evita que os servidores em áreas densamente povoadas fiquem sobrecarregados.

É claro que um CDN poderoso é inútil se todos os seus usuários tiverem conexões de Internet ruins. De certa forma, esse problema se resolve com o tempo. Os ISPs estão sempre competindo por conexões de internet mais rápidas e potentes, e avanços como o Google Fiber mundial  e as  conexões de internet 5G residenciais estão no horizonte.

Mas alguns serviços de streaming e ISPs perceberam que, apesar das conexões rápidas de Internet em casa e de CDNs densos, o alto tráfego global da Internet pode causar atraso de streaming. Sem mencionar que serviços como o Netflix usam mais de 15% da largura de banda global da Internet. Quando muitas pessoas estão transmitindo a mais nova temporada de Stranger Things, toda a internet pode ficar mais lenta.

Como resultado, os serviços de streaming tendem a fornecer Open Connect Appliances (OCAs) para ISPs. Esses OCAs são basicamente discos rígidos cheios de filmes, músicas e outros conteúdos transmitidos populares, e reduzem a necessidade de seu ISP redirecionar o tráfego da Internet para um servidor Netflix ou Hulu. Isso não apenas torna o streaming mais rápido, mas também evita que toda a Internet fique mais lenta à mercê da Netflix.

A transmissão ao vivo apresenta novos problemas

Com streaming de vídeo ao vivo em plataformas como Facebook Live ou Twitch, as informações que você está recebendo em seu computador acontecem em tempo real (ou o mais próximo possível). Como você pode imaginar, um streamer ao vivo precisa ser capaz de fazer upload de conteúdo tão rápido quanto você pode fazer download de conteúdo.

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Enquanto um livestreamer grava seu vídeo, cada milissegundo desse vídeo (e o áudio que o acompanha) é dividido em pequenos arquivos. Esses pequenos arquivos são compactados e organizados por um codificador, eles voam pela Internet e seu computador os baixa aos poucos. Como os arquivos são codificados, seu computador pode colocá-los juntos em um vídeo compreensível e não deve haver muito atraso entre você e a fonte de streaming.

Serviços populares de transmissão ao vivo como Twitch e Youtube utilizam uma rede global de servidores para reduzir o atraso e melhorar a qualidade de transmissão de vídeo. Mas todos os vídeos transmitidos ao vivo estão à mercê da conexão com a Internet do locutor. Como você pode imaginar, as transmissões ao vivo não podem usar OCAs. Felizmente, o desenvolvimento de conexões rápidas de Internet em casa, como o Google Fiber, tornou possível a transmissão ao vivo, e a implementação de conexões de Internet 5G em casa vai levar a qualidade das transmissões ao vivo um pouco mais longe.

O futuro do streaming são os videogames

A ideia de jogar videogame em seu navegador não é muito nova. Uma boa parte da internet é dedicada a pequenos jogos e muitas pessoas acessam o Facebook especificamente para Farmville e Candy Crush. Mas algumas empresas estão tentando dar um passo adiante nos jogos de navegador, criando serviços de streaming para jogos de console com muitos recursos.

Só para ficar claro, não estamos falando sobre livestreaming Farm Simulator no Twitch, estamos falando sobre jogar videogame remotamente , sem um console dedicado ou um computador de $ 1000. Com o streaming de jogos, um servidor longe de sua casa lida com todo o processamento de números necessário para alimentar jogos que exigem muitos recursos. Serviços como o Project Stream do Google  e o GEFORCE NOW da Nvidia  prometem que o seu laptop de $ 100 de baixa qualidade será capaz de jogar até os jogos maiores e mais bonitos. Isso pode economizar muito dinheiro para as pessoas e eliminar a barreira que as limitações de hardware estabeleceram para os videogames.

Claro, fazer streaming de um videogame para o computador de alguém é muito mais difícil do que fazer streaming de um filme. Você não está baixando progressivamente um arquivo estático; você está manipulando e interagindo com um arquivo em tempo real. Se houver algum atraso entre as entradas do controlador e a atividade na tela, o jogo não pode ser jogado . Você pode considerar serviços como Skype e Facetime como um pré-cursor para streaming de jogos, pois eles exigem conexões rápidas bidirecionais. Mas o streaming de jogos precisa ser muito mais integrado.

Os serviços de streaming de jogos com muitos recursos ainda não são convencionais ou superconfiáveis, então as empresas não falam sobre seus segredos comerciais. Mas sabemos que eles estão essencialmente seguindo os passos da Netflix. Empresas como a Nvidia estão construindo CDNs cheios de placas gráficas com superpotência, e o Google está tentando descobrir como emparelhar dispositivos Open Connect cheios de jogos com os serviços de internet doméstica de alta velocidade Google Fiber. De qualquer forma, o streaming de jogos é a próxima etapa na história do streaming de mídia.