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Supera los desafíos del streaming de video con Edge Application

Introducción

A medida que aumenta el apetito de los usuarios en línea por el contenido en video, los negocios digitales se han vuelto más dependientes del streaming de video. Al enfrentarse a una fuerte competencia por clics y visualizaciones, los negocios trabajan duro para producir el mejor contenido posible en video. Pero incluso los videos más atractivos pueden ser abandonados o ignorados por los usuarios debido a fallas en el desempeño, como carga lenta, errores de reproducción o buffering constante.

Para garantizar que todo el esfuerzo invertido en generar un contenido muy atractivo no se pierda, los dueños de sitios web y aplicaciones deben conocer las particularidades del streaming de video. Este artículo ofrecerá una visión general sobre el tema, al explicar cómo funciona el streaming de videos, cómo se mide su desempeño, hasta qué punto la calidad del video afecta el engagement y cómo Edge Application de Azion puede mejorar el suministro de videos.

¿Cómo funciona el streaming de video?

A diferencia de las descargas, que obligan al usuario a guardar el video completo en su disco duro antes de poder verlo, los videos en streaming son transmitidos, varios segundos a la vez, desde un archivo de medios que está almacenado remotamente. El acto de descargar un documento parcial o completamente genera demoras antes de que el usuario pueda ver el contenido, mientras que el streaming lo reproduce casi de manera inmediata. Esto no solo ahorra espacio de almacenamiento en el dispositivo del usuario, sino que también disminuye el tiempo de espera para reproducir un video, lo que permite que el resto del archivo se transfiera mientras está siendo visto. Para garantizar su reproducción si se pierde la conexión o la red está congestionada, algunos segundos del video son cargados con anticipación, lo que es conocido como buffering.

Codificación

Considerando que los archivos de videos son pesados, se debe encontrar el equilibrio entre la velocidad y la confiabilidad para ofrecer un video de alta calidad con las menores interrupciones posibles. Cuando un video en bruto es capturado por un dispositivo de grabación, una tecnología llamada codecs convierte el video en archivos compatibles, luego comprime esos archivos para almacenamiento y suministro, después, los descomprime para poder verlos, descartando cualquier dato innecesario en el proceso.

TCP versus UDP

Una compensación similar es hecha con los protocolos de transporte TCP o UDP, los cuales son usados para transportar paquetes de datos a través de las redes. Antes de transferir los datos, el TCP abre una conexión dedicada y se asegura que todos los datos alcancen su destino en orden. Aunque esto toma tiempo, el resultado es una experiencia confiable y consistente. Como el UDP no se adhiere a esas restricciones, es más rápido que el TCP, pero puede significar una menor calidad de video. Ya que ambos protocolos tienen ventajas y desventajas para la experiencia de usuario, el desempeño del streaming es medido con una variedad de métricas.

¿Cómo se mide el desempeño del streaming de video?

Aunque el streaming de video es mejor para la experiencia de usuario, puede ser una tarea bastante difícil de lograr con buenos resultados para los desarrolladores. A partir del momento en el que un usuario hace clic en un video, cualquier cosa puede fallar, puede haber desde retrasos en la transmisión hasta errores de codificación. Si bien las compensaciones entre una velocidad baja y alta calidad del video puede variar dependiendo del contenido del video y del público objetivo, es obvio que una calidad baja, tiempos de espera prolongados e interrupciones en la reproducción son frustrantes para cualquier usuario. Streaming Media Alliance definió cuatro métricas clave para determinar la calidad de la experiencia (Quality of Experience, QoE) del streaming de video:

  • Tiempo de inicio: el tiempo entre el inicio de la reproducción y la renderización del primer cuadro.
  • Falla al iniciar el video: falla al ofrecer el video dentro del tiempo límite (~ 10 s) desde el inicio.
  • Promedio de media bitrate (tasa de bits multimedia): el promedio de bits por segundo de video transferido.
  • Tasa de rebuffering: el porcentaje de tiempo en que el espectador tiene problemas de rebuffering. Por ejemplo, cuando el video no se reproduce de manera fluida o lineal debido a un flujo bajo del buffer (buffer underflow).

Aunque la bitrate (tasa de bits) pueda parecer similar a la velocidad de conexión de Internet del espectador, la bitrate real del streaming de video será mucho más baja que ese límite máximo teórico, ya que otros factores, tales como las condiciones de red y la resolución del video, podrían afectar esta métrica. Una bitrate más alta es asociada con una imagen más clara y nítida, mejores colores y una mejor calidad de video, especialmente para contenidos de alta resolución y mayor movimiento. Sin embargo, esto también implica un tamaño mayor del archivo, lo que puede ocasionar rebuffering si la conexión del espectador no es lo suficientemente rápida para procesar el archivo.

QoE versus QoS

La calidad de la experiencia (QoE, por sus siglas en inglés) puede tener un alto impacto en si los usuarios verán (o disfrutarán) un video, pero la calidad experimentada por el usuario puede ser difícil de controlar para los proveedores de servicios, ya que a menudo se ve afectada por factores como el proveedor de Internet (ISP) del espectador y el desempeño del dispositivo usado. Por ello, las métricas sobre la calidad del servicio (QoS, por sus siglas en inglés) pueden ser usadas para identificar problemas con la pérdida de paquetes de datos, disponibilidad y tasa de transferencia en cada etapa de la cadena de suministro.

Para minimizar esa brecha entre QoS y QoE, es necesario hacer monitoreo no solo para tener una visión global de cómo los usuarios interactúan con las aplicaciones y cómo los usuarios individualmente experimentan el servicio de video, sino también para identificar la causa fundamental de un bajo rendimiento, a través del monitoreo de usuarios reales (Real-User Monitoring, RUM). Con esto en mente, las empresas pueden usar herramientas como pruebas A/B para ver cómo la experiencia de usuario mejora con varias implementaciones.

¿Cómo la calidad de video afecta el engagement del usuario?

El desempeño de un sitio web tiene un gran impacto en sus resultados y el contenido en video no es una excepción a esta regla. El reporte Milliseconds Make Millions, elaborado por Deloitte en 2020, resaltó que, después de un retraso de un segundo, los usuarios pierden la atención en la tarea que están haciendo y, después de 10 segundos, es probable que abandonen la tarea, a menudo, sin retornar a ella.

Cuando se trata de métricas de streaming de video, factores como un tiempo de inicio lento, rebuffering y cambios en la bitrate pueden llevar al abandono. Una publicación en el blog de Streaming Media aseguró que si el rebuffering cambia incluso 1 %, los sitios web pueden experimentar hasta 16 minutos menos de engagement. Los cambios en la bitrate pueden tener consecuencias peores. Un estudio de 2020 de Communications of the ACM señala que los videos con menor bitrate “presentan porcentajes de vistas más bajos, mayor tasa de abandono y tienen mayor probabilidad de ser dejados segundos después de haber ocurrido la falla”.

¿Cómo Azion puede mejorar el streaming de video?

Debido a que los archivos de video son bastante pesados, suministrarlos desde ubicaciones centralizadas como proveedores de cloud en hiperescala puede generar costos exorbitantes para los dueños de aplicaciones y un bajo desempeño para los usuarios finales. Las CDN, que almacenan copias de contenido cerca de donde se encuentran los usuarios finales, son una parte probada de la jornada de suministro de videos porque reducen la distancia que el video tiene que viajar. Como resultado, la latencia de la red disminuye significativamente, no solo al acortar el viaje, sino también al reducir el número de saltos (hops) y la posibilidad de falla de la conexión en varias redes.

Sin embargo, el suministro de video no es igual para todos. Las diferencias entre proveedores de Internet, navegadores y dispositivos de los usuarios finales pueden tener un gran impacto en la QoE, lo que requiere tanto sofisticadas capacidades de almacenamiento en caché para asegurar el formato y bitrate correctos, como la habilidad de monitorear y resolver cualquier problema que surja.

Además, Deloitte indicó en un artículo de 2020 que “la creciente cantidad y sofisticación de contenido en video OTT (over-the-top) significa más tráfico, más enrutamiento y una mayor necesidad de gestión, optimización y previsión a través de las CND responsables de ofrecer contenido rápido y confiable”. En consecuencia, las CDN tradicionales pueden no ser una solución viable para atender las complejas necesidades de suministro de video de muchos dueños de sitios web y aplicaciones.

Por esta razón, las empresas de edge computing, como Azion, pueden ser una gran elección para el suministro de video. Al igual que las CDN, la edge computing almacena el contenido más cerca de los usuarios finales para reducir el ancho de banda y mejorar la velocidad del suministro. Sin embargo, la mayor diferencia con las CDN tradicionales es que la Plataforma de Edge de Azion facilita recursos sofisticados de computación en el edge de la red, tales como:

  • Edge Application: configura segmentos (slice settings) para ofrecer archivos grandes de manera eficiente y adapta el suministro a los usuarios finales con políticas avanzadas de almacenamiento en caché.
  • Edge Functions: crea fácilmente nuevas funcionalidades personalizadas o elige entre funciones predeterminadas, como pruebas A/B.
  • Edge Analytics: monitorea el desempeño de la experiencia de usuario con Edge Pulse y obtén insights globales sobre el desempeño de la aplicación con Real-Time Metrics para reducir la brecha entre QoS y QoE.

Además de todo esto, el modelo de computación serverless de Azion permite que nuestros servicios escalen automáticamente para ajustar durante los picos de uso, lo que resulta en un servicio pay-as-you-go (pago de acuerdo al uso), que reduce los gastos iniciales, elimina el desperdicio de recursos y garantiza la disponibilidad del servicio.

Como resultado, nuestros clientes, tales como UniCesumar, uno de los grupos educativos más grandes de Brasil, aprovechan al máximo nuestros productos para mejorar el suministro de videos. Con Edge Application, Edge Functions y Edge Firewall de Azion, UniCesumar consiguió ofrecer un suministro 70 % más rápido de clases en video en línea a sus más de 190 000 usuarios que usan la plataforma diariamente, con un servicio 100 % disponible, incluso cuando los estudiantes tuvieron que pasar de la modalidad presencial a la educación a distancia durante la pandemia. Para conocer más sobre las posibilidades para el streaming de video con Azion, puedes leer el caso de éxito de UniCesumar aquí.