Adaptive bitrate streaming یک تکنیک پیشرفته استریمینگ برای پخش ویدیو و صدا بر بستر شبکه است. در گذشته، اکثر روش‌های استریمینگ بر مبنای پروتکل‌های خاص مانند RTP و RTSP طراحی شده بودند. اما امروزه، روش‌های استریمینگ عمدتاً بر پایه پروتکل HTTP پیاده‌سازی می‌شوند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که روی شبکه‌های توزیع‌شدهٔ بزرگ به شکلی بهینه عمل کنند.
این فناوری با پایش پیوستهٔ پهنای باند و توان پردازشی کاربر، کیفیت رسانه را به صورت لحظه‌ای تنظیم می‌کند. برای این کار، محتوای رسانه‌ای (ویدیو یا صدا) توسط یک انکودر در بیت‌ریت‌های مختلفی کدگذاری می‌شود و پلیرِ کاربر بسته به شرایط موجود، بین نسخه‌های مختلف رسانه جابه‌جا می‌شود. این فرآیند باعث کاهش تأخیر، شروع سریع پخش و ارائهٔ تجربه‌ای مطلوب حتی برای کاربرانی با اتصال‌های ضعیف می‌شود.
در این روش، رسانه به بیت‌ریت‌های متعددی کدگذاری شده و هر استریم به سگمنت‌های کوچکی (معمولاً بین ۲ تا ۱۰ ثانیه) تقسیم می‌شود. پلیر ابتدا یک فایل مانیفست را دانلود می‌کند که اطلاعات سگمنت‌ها و بیت‌ریت آن‌ها را ارائه می‌دهد. پلیر، کار را با درخواست سگمنت‌های کم‌کیفیت‌تر آغاز می‌کند و در صورت مناسب بودن شرایط شبکه و سخت‌افزار، سگمنت‌هایی با کیفیت بالاتر درخواست می‌کند. اگر شرایط شبکه بدتر شود، سگمنت‌هایی با بیت‌ریت کمتر جایگزین می‌شوند.
الگوریتم‌های متنوعی برای این فرآیند وجود دارد:
- Throughput-based: بر اساس دانلودهای اخیر تصمیم‌گیری می‌کند.
- Buffer-based: با توجه به سطح بافر فعلی پلیر عمل می‌کند.
- Hybrid: ترکیبی از هر دو روش قبلی.
مزایا و قابلیت‌ها
Adaptive bitrate streaming تجربه‌ای بسیار بهتر نسبت به روش‌های سنتی مبتنی بر سرور فراهم می‌کند. با رشد محتواهای ویدیویی و سرویس‌های VOD، این فناوری به عنوان یک استاندارد برای ارائه تجربه‌ای روان و قابل اعتماد پذیرفته شده است.
فناوری‌های استریمینگ مبتنی بر HTTP مزایای متعددی دارند:
- عبور آسان از فایروال و NAT: بسته‌های داده HTTP به راحتی از این موانع عبور می‌کنند
- کنترل کامل در سمت کلاینت: نیازی به ارتباط پایدار و مداوم بین کلاینت و سرور نیست و سرور از نگهداری اطلاعات session معاف است که این مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهد
- استفاده از زیرساخت‌های موجود HTTP: سرورهای HTTP فعلی بدون نیاز به تغییر خاصی قابل استفاده هستند.
نقش CDN در استریمینگ تطبیقی
شبکه‌های تحویل محتوا (CDN) برای ارائه محتوای رسانه‌ای به کاربران طراحی شده‌اند. CDN استریم را از سرور اصلی دریافت و آن را میان سرورهای Edge توزیع می‌کند. کاربر نهایی به نزدیک‌ترین سرور Edge هدایت می‌شود که تأخیر را کاهش داده و کیفیت پخش را بهبود می‌بخشد.
استفاده از تکنیک‌های استریمینگ بر مبنای HTTP این مزیت را دارد که سرورهای Edge تنها به همان نرم‌افزارهای ساده HTTP نیاز دارند. این امر، هزینه‌های مجوز نرم‌افزارهای پیچیده سرور رسانه را کاهش داده و هزینه استریم مبتنی بر HTTP را به سطح هزینه کشینگ وب نزدیک می‌کند.