SSD và RAM cung cấp sức mạnh để phát trực tuyến đa phương tiện và giải trí

Lĩnh vực truyền thông và giải trí (M&E) đang thay đổi nhanh chóng hơn nhiều ngành khác, phần lớn là nhờ cuộc cách mạng trong công nghệ truyền phát. Từ phương pháp sản xuất đến mã hóa, kết xuất và phân phối, nhu cầu đối với công nghệ mới có tốc độ nhanh hơn chưa bao giờ cao đến thế.

Nhưng để tạo ra những trải nghiệm M&E bắt mắt và cuốn hút cho khách hàng, các nhà sáng tạo nội dung và đơn vị phân phối video phải đối mặt với vô vàn yếu tố liên quan đến kiến trúc kỹ thuật trong sản xuất và phân phối.

Sản xuất

Dù là sản xuất phim sitcom, phim truyện hay phim bom tấn mới nhất, bạn luôn phải đảm bảo môi trường sản xuất ở chất lượng cao nhất để có thể truyền tải nội dung sắc nét lên màn ảnh. Ví dụ: Netflix yêu cầu rằng tất cả nội dung của các tệp tin chính đều phải được phân phối với chất lượng 4K. Bên cạnh đó, với những quá trình làm việc được Netflix phê duyệt, bạn phải quay với độ phân giải cao hơn 4K. Khi tăng từ 4K lên 8K, dữ liệu sẽ tăng gấp 4 lần cho mỗi khung hình, thậm chí những định dạng như HDR và độ sâu màu động còn tạo ra những tệp có kích thước lớn hơn nhiều.

Giống như khi chụp ảnh bằng phim, trong đó bạn bị giới hạn bởi số lượng khung hình mỗi giây mà máy ảnh có thể truyền qua cửa trập, bạn không muốn khung hình bị cản trở bởi tốc độ ghi vào ổ cứng khi chụp ảnh kỹ thuật số định dạng RAW. Ví dụ: máy ảnh có cảm biến 8192 x 4608 (tỉ lệ khung hình 16:9) tạo ra khoảng 136 gigapixel mỗi phút khi chụp ở tốc độ 60 khung hình/giây. Nếu mỗi mẫu có kích thước là 16 bit, thì cần lưu trữ 272GB dữ liệu không nén/phút, tương đương 4,5GB/giây.

Tuy nhiên, bên cạnh quy trình ghi hình, còn phải nhanh chóng chuyển các cảnh đã quay cho đội ngũ biên tập và sản xuất để họ xét duyệt “các đoạn phim thô” và quyết định xem có cần quay lại đoạn nào hay không. Càng mất thời gian để truyền dữ liệu từ máy ảnh hoặc thiết bị lưu trữ được kết nối sang thiết bị khác thì càng làm giảm hiệu quả của quá trình sản xuất. Bạn sẽ lãng phí thời gian khi đội ngũ làm phim phải ngồi không trong khi chờ truyền dữ liệu. Để tránh tình trạng này, các hoạt động như nhanh chóng tải đoạn phim về từ các khu vực chỉnh sửa, trung tâm xem trước và truyền sang bộ phận khác phải diễn ra gần như đồng thời.

Để làm được điều đó, bạn cần có ổ đĩa dung lượng cao và thông lượng siêu nhanh để không bị tắc nghẽn khi truyền dữ liệu từ máy ảnh sang thiết bị chỉnh sửa. Một giải pháp thậm chí còn hiệu quả hơn rất nhiều đó là các máy chủ dùng chung tài nguyên, trong đó nhiều bộ phận có thể đồng thời biên tập đoạn phim.

Các hãng sản xuất đã sử dụng các ổ HDD giá rẻ (ổ đĩa cứng) trong nhiều năm. Tuy nhiên, khi khối lượng dữ liệu được tạo ra từ máy ảnh hiện đại gia tăng và trước nhu cầu từ quy trình phân phối, các hãng hiện nay đang chuyển sang ổ U.2 và M.2 NVMe để tận dụng tốc độ truyền tải nhanh và những cải tiến về công nghệ máy tính.

Phân phốiNếu một người ở California muốn xem một video được lưu trữ tại trung tâm dữ liệu ở Virginia, họ sẽ phải tải video đó qua một mạng đường dài. Nhưng nếu 100 hoặc thậm chí 1000 người trên khắp thế giới muốn xem cùng một video, thì sẽ xảy ra tình trạng tắc nghẽn mạng và làm chậm trải nghiệm của người xem.Nếu một người ở California muốn xem một video được lưu trữ tại trung tâm dữ liệu ở Virginia, họ sẽ phải tải video đó qua một mạng đường dài. Nhưng nếu 100 hoặc thậm chí 1000 người trên khắp thế giới muốn xem cùng một video, thì sẽ xảy ra tình trạng tắc nghẽn mạng và làm chậm trải nghiệm của người xem. Để khắc phục độ trễ và tắc nghẽn mạng, nhiều dịch vụ phát trực tuyến đang sử dụng Mạng phân phối nội dung (CDN) để truyền tải nội dung trên toàn thế giới. Khái niệm này dựa trên các nguyên tắc cũ là cho phép các trang web tải nhanh hơn với dạng nội dung tĩnh như ảnh, văn bản và quảng cáo; nhưng trong những năm gần đây, công nghệ này đã phát triển để cho phép phát trực tuyến video, âm thanh và nội dung đa phương tiện động.

CDN còn đáp ứng một thử thách đặc biệt là không chỉ phân phối nội dung mà còn phân phối không hạn chế băng thông. Để thực hiện, CDN sử dụng nguyên tắc truyền phát Tốc độ bit thích ứng (ABR), cung cấp nhiều độ phân giải và điều chỉnh phát lại dựa trên điều kiện mạng hiện tại trong thiết bị của người tiêu dùng. Nếu bạn muốn xem video 4K nhưng bị nghẽn mạng, trình phát có thể tạm thời yêu cầu một luồng phát có độ phân giải thấp hơn để bạn không phải chờ đợi trong khi tải nội dung, hay còn gọi là “bộ đệm”.

ABR đem đến hiệu quả xuất sắc khi phát lại, nhưng gây áp lực cho bộ nhớ CDN bởi vì mỗi lần kết xuất lại tăng gấp bốn lượng dữ liệu cho phiên bản tiếp theo (480p lên 720p), thậm chí dữ liệu còn lớn hơn nếu sử dụng các dải màu động như HDR. Để khắc phục điều này, nhiều CDN đã xây dựng trung tâm dữ liệu trên ổ SSD NVMe dung lượng cao, đồng thời có độ trễ cực thấp để truy cập đọc và sử dụng lược đồ bộ nhớ đệm tinh vi nhằm cung cấp tất cả các bản kết xuất ABR cùng một lúc.

Nhằm tăng cường khắc phục độ trễ khi phát lại và lưu vào bộ đệm, CDN đang đầu tư vào nhiều công nghệ điện toán biên để đưa nội dung lên các máy chủ có vị trí gần hơn với người dùng. Điều này đòi hỏi phải sao chép nội dung trên toàn thế giới, đồng thời sử dụng RAID ảo và bộ nhớ dự phòng để đảm bảo khả năng dự phòng. Hầu hết các nút điện toán biên này cũng sẽ tuân thủ các chiến lược bộ nhớ đệm tương tự như dùng trong phân phối ABR nhưng cũng có thể cho phép các ứng dụng tự hoạt động trong bộ nhớ để truy cập tệp nhanh chóng và rút ngắn thời gian thu được khung hình đầu tiên. Điều này đòi hỏi phải tối đa hóa cả RAM và đặt cấu hình cho bộ nhớ đệm NVMe trên toàn trung tâm dữ liệu.

Dịch vụ truyền phát nội dung truyền thông và giải trí đã bùng nổ mạnh mẽ và trở nên phổ biến, do đó, cũng dễ hiểu là ngành này đang sử dụng những công nghệ mới nhất để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Từ ổ SSD NVMe dung lượng cao đến phân bổ RAM lớn, M&E đang thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các công nghệ có độ trễ thấp, có khả năng chụp, tạo và cung cấp video cùng ứng dụng với chất lượng cao nhất trên toàn thế giới.