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Os Custos Ambientais do Streaming de Vídeo

Analisando o uso de energia e o impacto do streaming de vídeo no meio ambiente.

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Com a mudança climática batendo na nossa porta, tá na hora de a gente reduzir as Emissões de Gases de Efeito Estufa de vários setores. Um dos grandes culpados por essas emissões é a tecnologia digital, especialmente o streaming de vídeo. O streaming de vídeo é uma parte enorme do tráfego da internet, e a demanda por isso só aumentou nos últimos tempos por causa do trabalho remoto e do entretenimento online. Essa subida toda fez com que entender o uso de energia e o impacto ambiental se tornasse mais importante do que nunca.

O streaming de vídeo passa por várias etapas, incluindo Codificação, armazenamento, recuperação, decodificação e exibição. Cada uma dessas etapas consome energia e impacta o meio ambiente. Nesse artigo, vamos dar uma olhada em como funciona o streaming de vídeo, seu consumo de energia e o que pode ser feito para torná-lo mais sustentável.

Streaming de Vídeo e Consumo de Energia

O que é Streaming de Vídeo?

Streaming de vídeo permite que os usuários assistam a conteúdos de vídeo pela internet sem precisar baixar primeiro. Esse processo virou moda, com serviços como YouTube e Netflix liderando a brincadeira. A demanda por conteúdo em vídeo cresceu muito, especialmente durante a pandemia de COVID-19, quando mais pessoas começaram a usar ferramentas online para trabalho, educação e diversão.

Uso de Energia no Streaming de Vídeo

Streaming de vídeo consome uma porção de energia. É preciso energia para criar e enviar o vídeo, armazená-lo e exibi-lo nos dispositivos. A quantidade de energia usada varia dependendo de alguns fatores, como a qualidade do vídeo, tipos de dispositivos e a infraestrutura da rede.

Resoluções de vídeo mais altas requerem mais dados, o que significa mais consumo de energia. Por exemplo, assistir a um vídeo em 4K consome bem mais energia comparado ao padrão. Essa demanda por vídeos de qualidade superior leva a um aumento no consumo de energia em todo o processo de streaming.

As Partes do Streaming de Vídeo

O processo de streaming de vídeo pode ser dividido em diferentes partes, cada uma com suas necessidades de energia:

  1. Codificação: Esse é o processo de comprimir os dados do vídeo para que possam ser enviados pela internet. Várias técnicas ajudam a reduzir o tamanho do arquivo enquanto mantêm a qualidade da imagem. Diferentes métodos de codificação podem afetar bastante o consumo de energia.

  2. Armazenamento: Depois de codificados, os vídeos são armazenados em servidores. Esse armazenamento consome energia, especialmente à medida que mais e mais conteúdos em vídeo são produzidos e mantidos online.

  3. Recuperação: Quando os usuários querem assistir a um vídeo, seus dispositivos o recuperam do servidor. Esse processo consome energia, já que a rede precisa transmitir os dados.

  4. Decodificação: O dispositivo então decodifica o vídeo para prepará-lo para visualização. A complexidade desse processo também pode impactar o uso de energia.

  5. Exibição: Por fim, o vídeo é exibido na tela, o que consome energia. Diferentes tipos de telas (como OLED ou LCD) usam quantidades variadas de energia.

Impacto Ambiental do Streaming de Vídeo

Emissões de Gases de Efeito Estufa

A energia usada para o streaming de vídeo contribui para as emissões de gases de efeito estufa. Globalmente, o tráfego de dados da internet representa uma parte considerável das emissões, com o streaming de vídeo sendo uma grande parte desse tráfego. À medida que a demanda por streaming de vídeo continua a crescer, a necessidade de lidar com seu impacto ambiental também aumenta.

Fontes de Energia Importam

A fonte de energia que alimenta os data centers e redes influencia a pegada de carbono do streaming de vídeo. Energia gerada a partir de combustíveis fósseis libera mais emissões de carbono em comparação com energia de fontes renováveis, como vento ou solar. Portanto, mudar para opções de energia mais verdes pode ajudar a reduzir o impacto geral do streaming de vídeo no meio ambiente.

Desafios para Medir o Consumo de Energia

Medir quanto de energia o streaming de vídeo usa é complicado. A variabilidade nas fontes de energia e tipos de dispositivos complica ainda mais as coisas. Por exemplo, o consumo de energia pode variar de país para país e de acordo com o tipo de dispositivo usado. Também existem incertezas nas medições, já que diferentes estudos podem usar métodos variados para estimar o uso de energia e as emissões.

Melhorando a Eficiência Energética no Streaming de Vídeo

Soluções Atuais e Direções Futuras

Para reduzir o consumo de energia do streaming de vídeo, várias abordagens estão sendo exploradas:

  1. Otimização da Codificação: Diferentes métodos de codificação podem reduzir significativamente o uso de energia. Criar um equilíbrio entre qualidade do vídeo e consumo de energia é fundamental.

  2. Soluções de Armazenamento: Melhorar como o conteúdo em vídeo é armazenado pode ajudar a economizar energia. Usar servidores mais eficientes em termos de energia pode fazer a diferença.

  3. Redução de Perdas na Transmissão: Encontrar maneiras de minimizar a perda de energia durante a transmissão de dados é importante. Melhorar a infraestrutura da rede pode ajudar nisso.

  4. Engajamento dos Espectadores: Pesquisas mostram que alguns espectadores estão dispostos a abaixar a qualidade do vídeo para economizar energia. Incentivar os espectadores a escolher opções ecológicas pode levar a hábitos mais sustentáveis.

  5. Uso de Energia Renovável: Mudar para fontes de energia renováveis nos data centers é crucial. Muitas empresas de tecnologia já estão investindo em práticas mais ecológicas e visando operações neutras em carbono.

O Papel dos Usuários no Streaming Sustentável

Os usuários podem fazer uma grande diferença na redução dos impactos energéticos do streaming de vídeo. Estar ciente da pegada ambiental do streaming pode incentivar as pessoas a fazer escolhas mais conscientes. Isso pode incluir optar por qualidade mais baixa ou opções de streaming mais eficientes em termos de energia.

Sacrifícios de Qualidade para a Sustentabilidade

Muitos usuários preferem vídeo de alta qualidade, mas pesquisas sugerem que alguns espectadores podem estar dispostos a abrir mão da qualidade do vídeo para economizar energia. Entender que fazer streaming em resoluções mais baixas pode ajudar o meio ambiente poderia incentivar hábitos de visualização mais sustentáveis.

Necessidades de Pesquisa Futuras e Presentes

Embora a consciência sobre o consumo de energia no streaming de vídeo esteja crescendo, ainda é necessária mais pesquisa para entender totalmente a questão. Estudos futuros devem focar em:

  1. Conjuntos de Dados sobre Consumo de Energia: Desenvolver conjuntos de dados abrangentes sobre o uso de energia em vários dispositivos e métodos de codificação será vital para pesquisas precisas.

  2. Ferramentas de Medição: Ferramentas mais avançadas para medir o consumo de energia no streaming de vídeo são necessárias. Essas ferramentas podem ajudar pesquisadores e desenvolvedores a ter uma visão mais clara do uso de energia.

  3. Normas Melhoradas: O desenvolvimento de melhores normas para consumo de energia pode garantir que práticas sustentáveis sejam adotadas em toda a indústria.

  4. Educação dos Usuários: Aumentar a conscientização entre os usuários sobre os impactos energéticos de suas escolhas de streaming é essencial. Esforços educacionais podem fazer a diferença na forma como as pessoas abordam o streaming de vídeo e suas considerações ambientais.

Conclusão

À medida que o streaming de vídeo se torna parte integrante das nossas vidas digitais, a importância de entender seu consumo de energia e impacto ambiental não pode ser subestimada. A jornada em direção a um ecossistema de streaming de vídeo mais sustentável envolve um esforço coletivo de empresas de tecnologia, pesquisadores e usuários. Otimizando métodos de codificação, investindo em energia renovável e promovendo a conscientização sobre o consumo de energia, podemos trabalhar em direção a um futuro mais sustentável para o streaming de vídeo. O desafio é grande, mas adotando as estratégias certas, podemos mitigar o impacto ambiental de uma das atividades mais populares de hoje em dia.

Fonte original

Título: A Survey on Energy Consumption and Environmental Impact of Video Streaming

Resumo: Climate change challenges require a notable decrease in worldwide greenhouse gas (GHG) emissions across technology sectors. Digital technologies, especially video streaming, accounting for most Internet traffic, make no exception. Video streaming demand increases with remote working, multimedia communication services (e.g., WhatsApp, Skype), video streaming content (e.g., YouTube, Netflix), video resolution (4K/8K, 50 fps/60 fps), and multi-view video, making energy consumption and environmental footprint critical. This survey contributes to a better understanding of sustainable and efficient video streaming technologies by providing insights into the state-of-the-art and potential future directions for researchers, developers, and engineers, service providers, hosting platforms, and consumers. We widen this survey's focus on content provisioning and content consumption based on the observation that continuously active network equipment underneath video streaming consumes substantial energy independent of the transmitted data type. We propose a taxonomy of factors that affect the energy consumption in video streaming, such as encoding schemes, resource requirements, storage, content retrieval, decoding, and display. We identify notable weaknesses in video streaming that require further research for improved energy efficiency: (1) fixed bitrate ladders in HTTP live streaming; (2) inefficient hardware utilization of existing video players; (3) lack of comprehensive open energy measurement dataset covering various device types and coding parameters for reproducible research.

Autores: Samira Afzal, Narges Mehran, Zoha Azimi Ourimi, Farzad Tashtarian, Hadi Amirpour, Radu Prodan, Christian Timmerer

Última atualização: 2024-01-18 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2401.09854

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.09854

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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