Behöver ekovänlig streaming eller grön streaming verkligen existera?

Jean-Marc Jancovici's svar

Nej

Kan vi betrakta live-"retranscoding" som grön streaming?

När vi diskuterar begreppet "grön streaming" är det viktigt att överväga miljöpåverkan av olika streamingmetoder. Live-"retranscoding" innebär att konvertera en videostream från ett format eller en bitström till en annan i realtid för att säkerställa kompatibilitet med olika enheter och nätverksförhållanden. Även om denna process kan förbättra tittarupplevelsen, väcks frågan: kan vi betrakta live-"retranscoding" som grön streaming?

"Just-in-time"-transcoding framhålls ofta som en fördelaktig funktion, liksom 'Serverless', även av företag som hävdar att de prioriterar miljövänlig verksamhet. I grund och botten innebär "just-in-time"-transcoding att en källfil redan finns (ofta redan i en färdig att sända format), men publiceraren (som föreslås av transcoding-leverantören) kan besluta att transcodera den igen, vanligtvis av särskilda skäl, som att lägga till lättöverkomligt digitalt rättighetsskydd (DRM). Realtidstranscoding är den minst energieffektiva metoden och kan användas för innehåll som redan har transcoderats till det slutliga utdataformatet tidigare (eftersom omkörningar är vanliga).

Först och främst måste vi titta på energiförbrukningen som är associerad med live-"retranscoding". Denna process kräver ofta dedikerad hårdvara eller molnbaserade servrar för att hantera den beräkningsmässiga arbetsbelastningen, vilket resulterar i betydande energiförbrukning. Dessutom kan live-"retranscoding" generera värme, vilket kan kräva kylsystem som i sin tur förbrukar ännu mer energi.

För det andra kan live-"retranscoding" bidra till ökad nätverkstrafik. Eftersom flera versioner av samma innehåll genereras för att passa olika enheter och anslutningshastigheter behöver mer data överföras över internet, vilket leder till högre energiförbrukning i datacenter och nätverksutrustning.

Slutligen bör vi inte förbise det elektronikskrot som genereras av den hårdvara som används för live-"retranscoding". När tekniken utvecklas och hårdvarukomponenter blir föråldrade kastas de ofta bort, vilket bidrar till det växande problemet med elektronikavfall.

Varför behöver vi just-in-time-transcoding?

Några osagda svar kan vara 'för att ta ut högre avgifter', eftersom detta ibland inte alls är nödvändigt men ändå utförs. Just-in-time-transcoding kan vara onödigt för gratissändningar eftersom de flesta enheter stöder standarden HLS (HTTP Live Streaming), även om det inte är den senaste versionen. Eftersom HLS är en väl etablerad streaming-protokoll, minimeras kompatibilitetsproblem och det finns ingen anledning att transcoda innehållet i realtid till olika format eller codecs. Genom att använda en enda standard som HLS förenklas streaming och energi- och beräkningsresurser som krävs för transcoding minskas.

Däremot kan just-in-time-transcoding behövas för DRM (Digital Rights Management)-skyddade strömmar eftersom inte alla enheter stöder samma DRM-system. Olika enheter och plattformar kan använda olika DRM-tekniker, som Widevine, PlayReady eller FairPlay. För att säkerställa kompatibilitet och upprätthålla skyddet för innehållet kan det vara nödvändigt att transcoda innehållet i realtid för att anpassa det till de specifika DRM-kraven för varje enhet eller plattform. Denna realtids-transcoding-process ser till att innehållet (i viss utsträckning) skyddas samtidigt som det är tillgängligt på ett brett utbud av enheter.

Vilken är den mest energieffektiva codec som också erbjuder bästa enhetskompatibilitet?

H.264-codec (även känd som AVC eller Advanced Video Coding) är för närvarande den mest använda codecen som balanserar energiförbrukning och enhetskompatibilitet på ett bra sätt. H.264 erbjuder bra videokvalitet vid relativt låga bitrates och har varit branschstandarden i många år. Som ett resultat stöder många enheter, inklusive smartphones, surfplattor, datorer och smarta TV-apparater, uppspelning av H.264-video.

Även om nyare codecer som H.265 (HEVC) och AV1 erbjuder förbättrad komprimeringseffektivitet, vilket kan leda till energibesparingar under distribution och uppspelning av innehåll, kanske de ännu inte stöds lika brett av enheter, särskilt äldre enheter. Dessutom kan dessa codecer vara mer beräkningsintensiva under kodningsprocessen, vilket kan resultera i högre energiförbrukning jämfört med H.264.

Hur mycket mer energi förbrukar AV1 jämfört med H.264 vid kodning?

Energiförbrukningen vid videokodning beror på den specifika codecen och kodningsinställningar som används. AV1 är en modernare och mer effektiv video codec jämfört med H.264, vilket ger bättre videokvalitet vid lägre bitrates. Men AV1:s förbättrade komprimeringseffektivitet kommer med en högre beräkningskomplexitet under kodning.

Det är svårt att ge en exakt siffra för skillnaden i energiförbrukning mellan AV1 och H.264 vid kodning, men det är allmänt accepterat att AV1-kodning kan vara betydligt mer beräkningsintensiv än H.264-kodning. Beroende på de specifika kodningsinställningarna kan AV1 förbruka mellan 5 till 20 gånger mer beräkningsresurser än H.264 för att koda samma videoinnehåll.

Denna ökade beräkningsbelastning leder till högre energiförbrukning under kodningsprocessen. Det är dock viktigt att tänka på att den mer effektiva komprimeringen som erbjuds av AV1 resulterar i mindre filstorlekar och lägre krav på streamingbandbredd. Detta kan leda till energibesparingar under distribution och uppspelning av innehåll och kompensera en del av den ökade energiförbrukningen vid kodning.
"Serverless" är inte enbart en marknadsföringsterm; det hänvisar till ett verkligt koncept och en arkitektonisk metodik inom molnbaserad databehandling. Serverless-databehandling möjliggör för utvecklare att bygga och köra applikationer utan att behöva hantera den underliggande infrastrukturen. I en serverless-arkitektur allokerar molntjänstleverantörer dynamiskt resurser och hanterar automatiskt infrastrukturhanteringsuppgifter, såsom serverprovisionering, skalning och underhåll.

Termen "serverless" kan vara något vilseledande eftersom den kan antyda att det inte finns några servrar inblandade. I verkligheten finns det fortfarande servrar, men utvecklare behöver inte bekymra sig om dem eftersom molnleverantören tar hand om infrastrukturen. Serverless-databehandling fungerar ofta på en betala-efter-behov-modell, där användare debiteras baserat på de faktiska databehandlingsresurserna som används, istället för förutallokerad kapacitet.

Serverless-arkitekturer förlitar sig ofta på funktioner som en tjänst (FaaS)-plattformar, såsom AWS Lambda, Google Cloud Functions eller Microsoft Azure Functions. Dessa plattformar möjliggör för utvecklare att skriva och distribuera individuella funktioner som triggas av specifika händelser eller förfrågningar. Detta tillvägagångssätt möjliggör större flexibilitet, snabbare utveckling och potentiell kostnadsoptimering (när de används endast vid behov), eftersom resurser bara konsumeras när funktionerna körs.

Gör serverless mening för 24/7 streaming-verksamheter?

Medan serverless-databehandling erbjuder flera fördelar, som skalbarhet, snabbare utveckling och minskad hantering av infrastruktur, kan det vara mindre lämpligt för 24/7-verksamheter som TV-kanaler, särskilt med avseende på kostnad och energiförbrukning.

Serverless-arkitekturer fungerar vanligtvis enligt en betala-efter-behov-modell, där användare debiteras baserat på de faktiska databehandlingsresurserna som används. För sporadiska eller variabla arbetsbelastningar kan denna modell vara kostnadseffektiv. Men för kontinuerliga 24/7-verksamheter kan kostnaderna snabbt ackumuleras på grund av den konstanta användningen av databehandlingsresurser. I sådana scenarier kan traditionella serverbaserade arkitekturer eller virtuella maskiner med fasta priser vara mer kostnadseffektiva.

När det gäller energiförbrukning kan den på-förfrågan-natur som serverless-databehandling innebär leda till mer effektiv resursanvändning för variabla arbetsbelastningar, men denna fördel är mindre relevant för 24/7-verksamheter. Faktum är att dedikerade servrar eller virtuella maskiner som är optimerade för kontinuerliga arbetsbelastningar kan konsumera mindre energi totalt sett.

Några gröna transkodningsservrar som några sändningsproffs känner igen

En annan övervägning är att serverless-plattformar kanske inte erbjuder samma nivå av anpassning, kontroll och prestandaoptimering som dedikerade servrar eller virtuella maskiner. Detta kan vara avgörande för TV-kanaler som kräver specifika konfigurationer eller optimeringar för att leverera högkvalitativt, oavbrutet streaming.

Att vara mer miljövänlig bör vara ett mål istället för att spendera tid på att "greenwash" befintliga metoder i PR-strider

Mot bakgrund av dessa faktorer blir det tydligt att live retranscoding, just-in-time transcoding och serverless-drift inte kan betraktas som grön streaming. Istället bör mer hållbara alternativ utforskas, som adaptiv bitströmning för repriser och andra "live-liknande" sändningar (VOD2Live), effektiva videoformat (också med avseende på energiförbrukning) och kantcachning. Dessa tekniker kan bidra till att minska energiförbrukningen, nätverkstrafiken och elektroniskt avfall samtidigt som de fortfarande ger en högkvalitativ streamingupplevelse för tittarna.

Av den anledningen är TV-kanalen som demonstreras nedan troligtvis "grönare" än de flesta initiativ som för närvarande marknadsförs som "gröna" inom streamingbranschen (särskilt för företag som annonserar sin "gröna" inriktning på alla handelsmässor över hela världen och ofta innebär resor med 10 eller fler personer). Den använder inte bara den mest energieffektiva CPU:n för transkodning, utan undviker också att transkoda innehåll som redan har transkodats. Detta skiljer den från många annonserade gröna tjänster som inte implementerar någon av dessa praxis.