March 24, 2020
By Dom Robinson Contributing Editor
Blog

是时候让流媒体更环保了

在在线视频行业，我们花了很多时间来促进大众的娱乐. 我们通过制作更好的内容，并在用户想要消费的时间和地点提供高质量的内容，鼓励我们和客户服务的“参与时间”.

We're also consumers. 无论是沉迷于我们最新的视频, snacking on fast food, driving cars, 或者依靠电池供电的设备——更不用说我们家里的供暖和照明了——我们每天都在毫不犹豫地做着几十件事. 我们希望，在所有这些产品和服务的背后，都有团队专注于确保它们的生产和交付方式对我们的环境是同情的，或者至少不是过度破坏. We recycle. We choose carefully. 但最终，我们认为是其他人承担了责任，以确保我们这样做时不会不必要地破坏我们的星球.

但作为所有这些视频消费的创造者、促进者和推动者， we 是谁应该肩负起责任，确保我们的供应链尽可能的环保和可持续发展. This is not someone else's problem. This is our 问题，解决方案也应该是我们的. 你是否想拯救地球, 或者你想省钱，给股东更多回报, the interests are aligned.

如今，流媒体视频和音频约占所有网络服务的三分之二. 这些网络服务是复杂的野兽 our 决策可以产生巨大的影响.

描绘一幅简单得令人痛苦的画面, 据估计，今天整个互联网的消费介于两者之间 7% and 10% of all electricity, 在接下来的5年里，这个数字可能会翻一番. 估计数字因电力和燃料公司是否公布而有所不同, external agencies, the UN, and so on, 但它们的差异不会太大. Also note that around 82% 所有的能源都用于加热和运输, 这表明互联网消耗了大约2%的能源.

让我们从实际角度来看:大约每50辆煤卡车中就有1辆, oil barrels, rotations of wind turbines, square meters of solar cells, 或者，在流经水电站的所有水流中，有五十分之一的水产生了电能，这些电能创建了我们的内容用来传递给消费者的网络.

如果估计正确的话，到2025年，这一比例将增至1 / 25.

2017年，世界能源供应约为25,000 Terawatt hours (TWh), 如果~20%用于发电, 如果10%的电力需求来自互联网, 那么互联网每年需要500太瓦时.

But how about streaming?

We have to start somewhere, 因为这不是我们这个行业的人通常会问自己的问题. 我们必须做一些假设:我的出发点是假设应用的电力需求和应用的流量需求之间存在直接关联. 工程师们会畏缩——我很抱歉——但这是一个最坏的假设，因此是一个有用的边界.

So using the Sandvine number 62%的移动互联网流量是视频, 我们可以做一个粗略的估计:视频流大约使用25x0.2x0.1x0.62 = 310 TWh annually.

The U.S. 每年的电力需求在 4000 TWh.

换句话说，传递给 global 今天视频流媒体的需求创造了相当于整个美国8%的能源需求.S. energy supply (包括暖气和交通费).

据估计，全球能源供应中的可再生能源约为6000太瓦时，这表明全球流能源消耗可能高达所有可再生能源的5%.

最后做一个比较.S. 核能约占 800 TWh from 98 power stations. 同时承认我所做的估计有误差, 我认为这样说是公平的 global 如今，流媒体视频传输消耗的电力相当于50座核电站的电力!

好吧，这些数字是为了让你感到震惊. 问题的关键不在于准确性——事实上，我欢迎修正——而是量级.

请注意，我一直小心翼翼地不谈论碳. Carbon has become politicized. 我并不想在这里进行政治辩论. 我既没有石化公司的游说，也没有绿色和平组织的游说.

我只是痛苦地意识到，作为一个行业，我们根本没有讨论能源效率. 任何形式的低效率都是浪费价值. 不管你的个人政治信仰如何, power, and the energy markets, 如果你能在每个层面上提高工作流程的效率，你的股东会感谢你的.

值得注意的是，如果我们这个行业不带头, 我们只会看到更多来自外界的批评, 就像最近备受争议的BBC纪录片一样 Dirty Streaming, 以及不那么耸人听闻的调查，比如 2019 study 流媒体音乐服务对环境的影响.

降低摄取和转码功耗

虽然每比特的改进速度有所放缓(就像平方反比定律), 在过去的几十年里，编解码器压缩一直在逐年改进, 逐渐减少对增加的网络容量(当然还有它所需要的功率)的需求.

CPU处理速度的增长现在已经放缓, 但GPU正被越来越多地利用, 受到加密市场采用的推动. FPGA也迅速成为一种选择. Indisputably GPUs, FPGAs, asic在编码视频帧时比CPU更节能, 因此在编码器中采用GPU和FPGA的策略是有益的, 尽管代价是我们已经习惯了CPU的灵活性.

始终打开/即时交付伴随着电源要求. cdn总是致力于优化缓存策略. 但我们必须注意到一个事实，即缓存始终是热的. 然而，如果内容对成本和延迟都不敏感，那么它还需要缓存吗? 单一来源可能意味着向最终用户交付的速度较慢, but if they don't mind, 那么为什么要启动数千个边缘缓存，并将能源需求增加1000倍，以提供根本不需要缓存的东西呢? Do we as an industry ever 在我们追求QoE的过程中问这些与能源相关的问题, 或者，这个问题仅仅与对服务价格的影响混为一谈(并混淆了)? 在从事流媒体技术的25年里, 除了数据中心和互联网交换经理之外，我很少与任何人讨论过这个问题.

在与流媒体公司的同事交谈时，我发现一些人对这一讨论感到非常兴奋. 前段时间，特约编辑蒂姆·西格林(Tim Siglin)对dvr的巨大功耗进行了有偿研究, set-top boxes, and streaming devices and so he has long fostered an interest in the topic; and by the nature of his role as Streaming Media editor and VP, 埃里克·舒马赫-拉斯穆森对整个汽车行业有着广泛的兴趣. So going forward Tim, Eric, 而我，以及(希望)我们行业内不断壮大的社区，将开始在这里和在 Streaming Media magazine.

本文中的数字都是初步研究的粗略结果. 现在的目标是完善这个数据集, 确定哪些数据是真正相关的, 并与社区合作，正式制定一套一致的措施，供流媒体公司参考, and work to improve on.

Naively, 我们已经发展了近三十年的流媒体，没有公开讨论和关注这些问题, 我们的行业是时候认真对待我们所做的事情了, what we're doing, 以及我们如何为未来而改变. Indeed, 因为越来越多的人在家工作, using videoconferencing, and watching OTT video, 现在是进行讨论的最佳时机.

所以，如果你能参与进来，请与我们联系.

今年我们将开启关于建立“流媒体绿色指数”的讨论,“利用我们行业深刻的技术见解，开始提出一些(可能是困难和痛苦的)问题，以简化我们的流媒体架构, 而不仅仅是QoE和价格, but for power demand, pollution, and misuse of non-renewables.

Like most of you, 我们是流媒体行业的专家，但不一定是衡量我们所探索的工作流中所有元素的绿色价值的专家. 这将是一个集体/众包的努力，所以不管你是否在这个领域有经验, 或者可以为那些已经建议你的人提供指点，请与他们联系 greeningofstreaming@wxzjnt.com

让我们现在开始这个迟来的讨论吧.