Streamování je plýtvání energií - 3 alternativy

Streamování je žroutem energie a způsobuje velké množství emisí CO2. Často jsem o tomto tématu přemýšlel, ale dnes bych rád své myšlenky sepsal v tomto příspěvku a poskytl podnět k zamyšlení, abychom našli řešení.

Jak už to tak bývá, můžete si vybrat, které studii věříte více, protože studie také dělají lidé, dělají chyby ve výpočtech, jiní mohou mít pouze povědomí o CO2, ale ne hlubší povědomí o IT, aby správně sečetli všechny body.

V tomto ohledu jsem neutrální a nebudu žádnou ze studií označovat za méně relevantní nebo špatnou, ale použiji údaje z této studie. Mezinárodní energetická agentura (IEA) použití.

Problém

Vše, co vyžaduje energii, od roku 2023 bohužel způsobuje také CO2, protože nejsme technicky schopni pokrýt proudění zcela obnovitelnými zdroji, i kdybychom měli jen jadernou energii, která by v noci podporovala ty obnovitelné, každé datové centrum, které je připojeno k elektrické síti, dostává mix elektřiny, tj. každá elektrárna, která je provozována fosilními zdroji, má podíl na vyrobených kWh. To znamená, že v každé vyrobené kWh stále najdete několik gramů CO2.

Problém je v tom, že u streamingu bychom se museli soustředit nejen na server, ale také na cestu ke klientovi, přes proxy servery, okrajové servery, cachování atd. To vše má spotřebu energie, a protože jsou tyto servery propojeny mezinárodně, ale v každé zemi dostávají jiný mix elektřiny, může první server provozovat například Google s regenerativními energiemi a nezpůsobovat žádné CO2, ale jakmile pak má někdo server například v Německu pro přeposílání, tak ten používá mix elektřiny z Německa pro přeposílání, vzniká i tento podíl CO2.

Na tomto snímku obrazovky jsem provedl sledování trasy, kde všude je požadavek přesměrován na YouTube, což samozřejmě souvisí s mezinárodními datovými centry společnosti Google a servery Edge, ale ukazuje, kde všude je požadavek přesměrován na YouTube.

Zde vidíte, že požadavek z České republiky prochází několika zeměmi a podle toho má každá země jinou stopu CO2, která se přičítá ke stopě CO2:

Pokus ukazuje YouTube; streamovací služby jako Netflix nebo Amazon Prime Video by samozřejmě dávaly větší smysl, ale bohužel zde sledování trasy nefungovalo. Z tohoto důvodu to nechám na příkladu YouTube.

Aktuální stav

Existuje několik organizací, které vypracovávají studie, ale já jsem si vybral Mezinárodní energetickou agenturu, protože má know-how o mezinárodní výrobě energie, a proto může podle mého názoru nejlépe vypočítat množství CO2.

Podle IEA se odhaduje, že za hodinu streamování videa v roce 2019 bude vypuštěno 36 g CO2. I když jiná populární média hovoří o jiných číslech, jejich články vycházejí ze studie The Shift Project, která však měla chybu v přepočtu bitů na bajty a dopustila se závažné chyby, protože 1 bajt odpovídá 8 bitům, resp. 8 bitů odpovídá 1 bajtu, a to vedlo k výpočtu 8krát vyšších emisí CO2, jeden 1,6 kg CO2 za 30 minut streamování, po opravě vychází 0,2 kg CO2 za 30 minut streamování v roce 2018.

Řada nedávných článků v médiích, mj. v časopise New York Post, CBC, Yahoo, DW, Gizmodo, Phys.org a BigThinkzopakovali tvrzení, že "emise vzniklé při 30minutovém sledování Netflixu [1,6 kg CO2] jsou stejné jako při ujetí téměř 4 mil autem".

Údaje pocházejí z průzkumu Zpráva za červenec 2019 podle Projekt Shiftfrancouzského think-tanku o "neudržitelném a rostoucím vlivu" online videa. Zpráva uvádí, že streamování bylo v roce 2018 zodpovědné za více než 300 milionů tun CO2 (MtCO2), což se rovná z Francie. Projekt Shift zveřejnil další článek v červnu 2020 opravila chybu v přepočtu bitů a bajtů a původní údaj "1,6 kg za půl hodiny" snížila osminásobně na 0,2 kg za půl hodiny.

Zdroj: IEA (Uhlíková stopa streamovaného videa: kontrola faktů v titulcích)

0,2 kg ~ 200 g CO2 na 30 minut streamování je stále poměrně hodně, ale díky modernizaci a lepším a efektivnějším technologiím, jako jsou lepší procesory, efektivnější úložiště pro ukládání více dat na jeden modul úložiště, ať už se jedná o HDD, SSD nebo NVMe, se také snižuje potřeba energie. Takže nyní jsme na 36 g CO2 na 1 hodinu streamování.

Bohužel nelze spoléhat na tuto malou hodnotu, protože spotřeba streamovacích služeb roste, jen Netflix měl v USA během karantény/odstávky Covidu velký příliv uživatelů:

Netflix v roce 2018 překonal YouTube jako nejsledovanější službu s průměrnou dobou sledování 23,2 minuty denně.

V roce 2019 strávili uživatelé této platformy sledováním Netflixu v průměru dvě hodiny denně. Navíc výluky koruny v následujícím roce způsobily nárůst streamování o 61%. Statistiky sledovanosti Netflixu ukazují, že průměrný uživatel během karantény streamoval přibližně 3,2 hodiny denně. Tento 203 840 000 hodin denně sledováno, pokud vezmeme v úvahu všechny uživatele. A to jsou statistiky výhradně pro uživatele z USA.

(KilltheCableBill, eMarketer)

Zdroj: truelist.co (Statistiky společnosti Netflix - 2023)

203 840 000 hodin, 203 milionů 840 tisíc hodin. Tento počet hodin spotřebovali v roce 2019 pouze američtí uživatelé Netflixu, A TO DENNĚ!

Výpočet

203 840 000 hodin x 36 g CO2 na hodinu proudění = 7 338 240 kg ~ 7,3 milionu kg CO2 ~ 7338,24 tun CO2 za den

Jak vidíte, i při takto malé emisní stopě CO2 na hodinu streamování se při používání mnoha lidmi jedná o značné množství CO2.

Může se streaming tímto způsobem rozšířit?

Řekněme, že máme 8 miliard lidí a každý z nich využívá streamovací služby.Řekněme, že každý z těchto 8 miliard lidí sleduje 1 hodinu filmu denně.

8 000 000 hodin x 36 g CO2 (0,036 kg) za hodinu proudění = 288 milionů kg CO2 za den.

Dobře, to je dost vysoká hodnota, počítejme optimističtěji a řekněme, že budeme více využívat obnovitelné zdroje energie a jadernou energii, abychom měli dostatek stabilní elektřiny i v noci a snížilo se využívání fosilních zdrojů energie. Předpokládejme optimisticky 5 g CO2 na hodinu proudění.

8 000 000 hodin x 5 g CO2 (0,005 kg) za hodinu proudění = 40 milionů kg CO2 za den (při 1 g CO2 za hodinu a den = 8 milionů kg CO2 za den).

Víte, i kdybychom drasticky snížili uhlíkovou stopu, proudění by znemožnilo nezpůsobovat CO2, a tak by stále mělo každodenní dopad na mezinárodní uhlíkovou stopu, a to je problém.

Zrušit streamování?

Myslím si, že zrušení streamování je nereálné, a zda každý člověk na světě streamuje 1 hodinu denně je také nereálné, ale to se zase vyváží, pokud jednotliví lidé streamují několik hodin denně, ale ukazuje to na problém, protože spotřeba se nezastaví a zákaz nebo zrušení nebude fungovat.

Vidím zde možnost, že se tyto ceny zvýší natolik, že si streamování budou moci dovolit jen ti lépe situovaní, což sníží počet uživatelů.

Problém je, že tento předpoklad je také nereálný, protože lidé si pak najdou nelegální způsoby, jak filmy získat, a podle toho budou hledat a nacházet nelegální stránky pro konzumaci. Již dnes se počet nelegálních stránek zvyšuje, protože lidé nejsou ochotni platit za streamování filmů nebo seriálů více než jednomu poskytovateli vcelku.

A je také nereálné se domnívat, že bude možné všechny tyto stránky vyřadit z provozu.

Stahování jako řešení?

Jedním z řešení tohoto problému by bylo stahování videoobsahu, jehož výhodou by bylo, že by odpadl výpočetní výkon a zpracování na serveru poskytovatele, protože by docházelo pouze ke stahování dat, a na straně klienta, ať už se jedná o stolní počítač, chytrý telefon nebo SmartTV, by pak odpadla spotřeba elektrické energie.

Servery by byly nabízeny pouze pro poskytování souborů ke stažení a jednoduché webové rozhraní s rejstříkem by umožňovalo vyhledávání souborů ke stažení. Problém je však v tom, že mnoho lidí se na film/seriál podívá pouze jednou, takže by bylo potřeba více úložného prostoru na místě, aby bylo možné tyto stažené soubory v případě potřeby uchovat na pozdější dobu.

Monetizace v modelu stahování

Jedním z problémů je, že dnes platíte předplatné, abyste získali přístup k tisícům streamů, a čím více platíte, tím více kvality atd. získáte. Modely jako Amazon Prime, kde už máte předplatné a za jednotlivé filmy si musíte připlatit, nebo placení za individuální sledování filmů a seriálů na Google Play, pro mě osobně není moc atraktivní, jednak tam není čisté stažení souboru a nákup je přiřazen k uživatelskému účtu, nemůžete to sledovat ani offline, alespoň takový byl můj poslední stav (už roky si z Google Play filmy a seriály nekupuji).

Jedním z nápadů by bylo zachovat model předplatného, ale uživatel může sledovat stahování pouze tehdy, pokud má v systému uložen token/heslo, které se prostřednictvím internetu spojí s poskytovatelem a ten zkontroluje platnost a zařízení. Tímto způsobem by bylo možné alespoň přidat nový účet Netflix při změně počítače a poté přehrát stažený soubor v offline přehrávači.

Můžete zde ale také vytvořit pirátské kopie, stejně jako v případě streamů, jednoduše aktivujte nahrávač obrazovky a nahrajte video 🤷‍♂️🤷‍♂️🤷‍♂️.

BitTorrent - více než jen pirátské kopie

Už v mládí mě fascinoval BitTorrent, protože tato technologie je vlastně nejblíže internetu jako decentralizovanému systému než to, čemu dnes říkáme internet.

Struktura

BitTorrent je protokol pro efektivní sdílení velkých souborů přes internet. V roce 2001 jej vyvinul Bram Cohen a od té doby se stal oblíbeným protokolem peer-to-peer.

Protokol BitTorrent je založen na konceptu připojení peer-to-peer, kdy každá osoba, která stahuje soubor, jej zároveň sdílí s dalšími osobami. To umožňuje rychlejší stahování, protože zátěž je rozdělena mezi více lidí, a ne pouze na jeden server.

Soubor torrent je malý soubor, který obsahuje informace o sdíleném souboru a sledovacím zařízení. Tracker je server, který koordinuje spojení mezi peery a ukládá informace o stavu stahování.

Příklad

Je tedy možné snížit stopu CO2 mezi 24-48% prostřednictvím technologií sdílení P2P, jako je BitTorrent, ale kontrolní instance pro zpeněžení filmu u jednotlivých zákazníků je zde vynechána, nebo by bylo nutné vázat přehrávání na uživatelský účet a příslušné sdílené zařízení, stejně jako u stahování.

Zapojí se filmový a hudební průmysl do spolupráce s úhlavním nepřítelem BitTorrentem v zájmu ochrany klimatu? Raději se zítra stanu milionářem, než abych to vsadil.....

Zpět ke kořenům - DVD jako řešení?

Streamování je k ničemu, stahování se k tomu pravděpodobně nevyužije a BitTorrentu se nedotkne ani Hollywood. Jaké řešení tedy zbývá? Stránka . Digitální video disk / Digitální univerzální disk (záleží na tom, koho se zeptáte a jak si to vyložíte). Ano, DVD nebo jeho moderní obdoba, tzv. Disk Blu-ray by bylo lepším řešením.

DVD má dlouhou životnost 10 až 100 let, v závislosti na způsobu uložení může obsahovat 4,7 až 8,5 gigabajtů.

Životnost disku Blu-ray je 30-50 let, lze na něj uložit 50-128 gigabajtů, v laboratoři dokonce 500 gigabajtů.

Bylo by rozumnější mít možnost vypálit několik filmů na jeden disk Blu-ray a ušetřit tak zdroje a elektřinu, když se na ně budete chtít podívat znovu.

Film Avatar - Odlet na Pandoru* z roku 2009 je k dispozici na Blu-Ray disku za průměrnou cenu 7-12,99 €. Ten se také dostal jako DVD* ale ne ve verzi s kapacitou 4,7 GB, nýbrž ve verzi s kapacitou 8,5 GB na DVD. Pro film bylo použito 7,2 GB.

Pokud si to nyní spočítáte a pustíte si tento film, musíte počítat s následujícími úrovněmi kvality:

Video v rozlišení HD 720p při rychlosti 4 000 kb/s (4 Mb/s)
4000 kb/s => 4 Mb/s => 0,4768 MB/sekundu * 3600 = 1,676 GB/hodinu

Video v rozlišení HD 1080p při rychlosti 8 000 kb/s (8 Mb/s)
8 000 kb/s => 8 Mb/s => 0,9537 MB/sekundu * 3600 = 3,353 GB/hodinu

4K Ultra HD při 14 000 kb/s (14 Mb/s)
14 000 kb/s => 14 Mb/s => 1,6689 MB/sekundu * 3600 = 5,867 GB/hod.

Film trvá 178 minut v prodloužené verzi, která vychází z dat natáčení. dollarpeak.com, následující výsledky:

HD 720p -> 178 minut x 60 = 10 680 sekund x 0,4768 MB = 5,09 gigabajtu

HD 1080p -> 178 minut x 60 = 10 680 sekund x 0,9537 MB = 10,185 gigabajtů

4K Ultra HD -> 178 minut x 60 = 10 680 sekund x 1,6689 MB = 17,823 gigabajtů

Vidíte, že s každým vyšším rozlišením se spotřeba dat pro streamování zdvojnásobuje nebo více než ztrojnásobuje ve srovnání s rozlišením 720p až 4K.

IEA však uvedla také odpovídající údaje týkající se přenosové rychlosti a rozlišení:

Původní tvrzení "1,6 kg za půl hodiny" nadhodnocovalo datový tok, tedy množství dat přenesených každou sekundu během streamování, a zřejmě předpokládalo hodnotu 24 megabitů za sekundu (Mbps), což odpovídá 10,8 gigabajtům (GB) za hodinu. To bylo šestkrát více než globální průměrný datový tok pro Netflix v roce 2019 (přibližně 4,1 Mb/s nebo 1,9 GB/hod, s výjimkou mobilních sítí) a více než trojnásobnou přenosovou rychlostí. vysoké rozlišení (HD, 3 GB/hod). Další typické přenosové rychlosti jsou 7 GB/hod. pro ultra vysoké rozlišení (UHD/4K), 0,7 GB/hod. pro standardní definice (SD) a 0,25 GB/hod pro mobilní zařízení.

Zdroj: IEA (Uhlíková stopa streamovaného videa: kontrola faktů v titulcích)

S 3 GB za hodinu a téměř tříhodinovým Avatarem se již při streamování v HD 1080p blížíme 10 GB.

Vysoké rozlišení Netflixu ve standardním rozlišení je logicky 720p, což spotřebuje 1 GB za hodinu. Vysoké rozlišení v HD do 3 GB by pak bylo 1080p HD a 4K do 7 GB.

Pokud se za 30 minut vyprodukuje 0,2 kg CO2, pak 1 minuta proudění vyprodukuje 0,2 kg/30 minut / 30 minut = 0,006 kg ~ 6 g CO2/minutu.

6 g CO2 x 178 minut = 1,068 ~ 1,1 kg CO2

Pokud jsou údaje správné, znamená to, že u filmu, jako je Avatar, který trvá 178 minut, vyprodukujete přibližně 1 kg CO2. Pokud použijete jiný způsob výpočtu, a to CO2 na přenesený gigabajtbyste získali 0,49 kg CO2.

Přesnější údaje pravděpodobně nezískáte, ale pro teoretické výpočty to stačí.

Předpokládejme, že byste se na takový film chtěli podívat jednou za rok, pak byste to za svůj život udělali více než 40krát (za předpokladu, že je vám 20 let a na stejný film se budete dívat až do 60 let), pak byste za tuto dobu sledováním tohoto filmu způsobili 44 kg CO2 (samozřejmě by došlo i k technickému vývoji a lepším kompresním kodekům atd.).

Podle článku z roku 2009 Uhlíková stopa DVD(bohužel se mi nepodařilo najít nic novějšího), hovoří se o 1,02 lbs na DVD, Lbs znamená libry, což by odpovídalo 0,48 kg CO2 na DVD.

To znamená, že pokud porovnáme výrobu a distribuci DVD se streamováním s 0,48 kg CO2, způsobuje streamování 0,49 - 1 kg CO2 na hovor.

To znamená, že pokud vycházím z těchto údajů, DVD se vyplatí ještě před streamováním a podle toho, jak se na to díváte, pokaždé, když se díváte na DVD, ušetříte dvojnásobné množství CO2, které byste jinak způsobili streamováním.

Abychom byli spravedliví, zde je odkaz na článek Srovnání digitálního a fyzického doručení

Podle Treehugger.comJednoznačně také záleží na tom, co do něj zahrnete, jakou kvalitu sledujete, ale také jak často a především jak vypadá nákup, takže pokud si jedete pro DVD autem, je uhlíková stopa větší, než když si ho objednáte poštou.

Německo-československá vánoční klasika Tři lískové oříšky pro Popelku (1973)*Tento film se vlastně sleduje každý rok a při 915 Mb je vzhledem k nízkému rozlišení té doby sám o sobě tak malý, že by se na 4,7Gb DVD vešly kromě tohoto filmu ještě 3-4 další filmy z tohoto období. Od března 2023 je film stále k dispozici na adrese Sledovat MediathekWebView od ARD Mediatheka tam vidíte 915 Mb

Závěr: Co to znamená nyní?

Sám jsem k tomuto článku přistupoval s otevřenou myslí, prostě proto, že mě téma zajímalo a jaká řešení by bylo možné realizovat, z hlediska dat je DVD vítězem, ale proč bylo DVD odsunuto na vedlejší kolej? Možná proto, že EcoDisc / EcoDisc může dát šanci, že 52% vyprodukuje méně CO2.

Tady si za to asi může člověk sám, protože pohodlí má svou cenu a je pohodlnější sledovat film nebo seriál paralelně všude a na cestách, kdyby někdo zablokoval televizi a nikdo by se toho nechtěl dobrovolně vzdát, aby hledal DVD na poličce a ručně je měnil.

Kdyby byli distributoři filmových trháků modernější a efektivnější, možná by měli šanci, protože půjčování DVD/Blu-ray disků je ekologičtější a šetří více zdrojů, než by bylo potřeba na výrobu, kdyby chtěl mít každý doma ve skříni film.

Možná bychom se nad tím měli znovu zamyslet, alespoň pokud to s ochranou klimatu myslíme vážně, protože spotřeba streamovaného obsahu se bude i nadále zvyšovat, stejně jako nároky na elektrickou energii, a optimalizovat serverovou část nebude možné donekonečna. A i když některé weby píší, že streamování je nyní lepší, může to tak být, záleží na kontextu úvahy. Já si pravdu nenechávám líbit a myslím si, že přesnost výpočtů se dá určitě zlepšit.

Možná, že alternativní budoucností by bylo objednat si na večer film online a nechat si ho dovézt na kole. Kdo ví, jak by se svět mohl vyvíjet jinak. Alespoň já si nemyslím, že streamování bude dlouhodobě pokračovat, zdroj elektřiny je příliš drahý, alespoň EU s novou směrnicí o ekodesignu, která vstoupila v platnost 1. března 2023, už stanovila velikost Uměle omezené televizní přijímačeČím více palců, tím více elektřiny je potřeba k zajištění jasu, takže televizory spadající do třídy energetické účinnosti G budou zakázány. Uvidíme však, zda je to správná cesta, nebo zda to bude od společností vyžadovat větší investice.

Pracovní plán EU pro ekodesign a energetické štítkování na období 2022-2024

EU O energetickém štítku a ekodesignu

Další zdroje:

Factcheck: Jaká je uhlíková stopa streamování videa na Netflixu?

Statistiky společnosti Netflix - 2023

Poznámka/odmítnutí odpovědnosti: Tento článek obsahuje partnerské odkazy, které jsou označeny hvězdičkou *, z nákupu dostávám provizi, která nemá žádný vliv na nákupní cenu. Za umístění těchto odkazů nejsem nijak extra placen.

Související příspěvky

Už mě nebaví streamovat

Spotřeba elektrické energie při vertikálním zemědělství

Zásobování Německa energií na hranici únosnosti

Prodávám svůj podíl na Netflixu!

Jaká je pravda?

Placené zdi: Umělá inteligence ohrožuje svobodný internet