Le streaming est un gaspillage d'énergie - 3 alternatives

Le streaming est gourmand en énergie et génère beaucoup de CO2. J'ai déjà réfléchi à ce sujet à plusieurs reprises, mais je souhaite aujourd'hui écrire mes pensées dans cet article et proposer des pistes de réflexion pour trouver une solution.

Comme c'est le cas, on peut choisir parmi les études celle à laquelle on accorde le plus de confiance, car les études sont aussi faites par des hommes, elles font des erreurs de calcul, d'autres n'ont peut-être que la compréhension du CO2, mais pas la connaissance approfondie du domaine informatique pour additionner correctement tous les points.

Je reste neutre et ne qualifierai aucune des études de moins pertinentes ou de fausses, mais j'utiliserai les données de l'étude pour les calculs, le cas échéant. l'Agence internationale de l'énergie (AIE) utiliser.

Le problème

Tout ce qui nécessite de l'énergie génère, en 2023, malheureusement aussi du CO2, car nous ne sommes pas techniquement en mesure de couvrir le streaming entièrement par des énergies renouvelables, même si nous n'avions que du nucléaire pour soutenir les énergies renouvelables la nuit, chaque centre de données qui est connecté au réseau électrique reçoit le mix électrique, c'est-à-dire que chaque centrale électrique qui fonctionne avec des énergies fossiles a une part dans le kWh produit. Cela signifie que dans chaque kWh produit, on trouvera toujours quelques grammes de CO2.

Le problème ici est qu'avec le streaming, nous ne devons pas seulement nous concentrer sur le serveur, mais aussi sur le chemin jusqu'au client, via le serveur proxy, le serveur de périphérie, la mise en cache, etc. Tout cela a une consommation d'énergie et comme ceux-ci sont reliés au niveau international, mais reçoivent un mix d'électricité différent dans chaque pays, le premier serveur peut certes être alimenté par Google, par exemple, avec des énergies renouvelables et ne pas générer de CO2, mais dès que l'on a un serveur en Allemagne, par exemple, pour la transmission, celui-ci utilise le mix d'électricité de l'Allemagne pour la transmission, cette part de CO2 est générée en plus.

Dans cette capture d'écran, j'ai effectué un suivi des itinéraires où une demande est transmise à YouTube. Bien sûr, cela est lié aux centres de données internationaux de Google et aux serveurs Edge, mais cela montre où une demande est transmise à YouTube.

On voit ici qu'une demande provenant de la République tchèque passe par plusieurs pays et que chaque pays a donc une empreinte carbone différente, qui s'ajoute à l'empreinte carbone :

L'essai montre YouTube, les services de streaming comme Netflix ou Amazon Prime Video seraient bien sûr plus judicieux, mais là, le suivi des itinéraires n'a malheureusement pas fonctionné. C'est pourquoi je m'en tiens à l'exemple de YouTube.

La situation actuelle

Il existe plusieurs organisations qui réalisent des études, j'ai choisi ici l'Agence internationale de l'énergie, car ils ont le savoir-faire en matière de production énergétique internationale et sont donc, à mon avis, les mieux placés pour calculer la quantité de CO2.

Selon l'AIE, on estime que pour chaque heure de vidéo en streaming en 2019, on arrive à 36g de CO2. Même si d'autres médias populaires parlent d'autres chiffres, leurs articles se basent sur une étude de The Shift Project, mais ceux-ci ont eu une erreur de conversion bit/octet et ont commencé à commettre une erreur lourde de conséquences, car 1 octet correspond à 8 bits, ou 8 bits correspondent à 1 octet, ce qui a conduit à ce que le calcul parte d'une empreinte carbone 8 fois supérieure, on passe de 1,6kg de CO2 pour 30 minutes de streaming à 0,2kg de CO2 par 30 minutes de streaming en 2018 après correction.

Un certain nombre d'articles récents dans les médias, y compris dans le Le New York Post, CBC, Yahoo, DW, Gizmodo, Phys.org et BigThink, ont répété une affirmation selon laquelle "les émissions générées en regardant 30 minutes de Netflix [1,6 kg de CO2] sont les mêmes que celles générées en conduisant près de 4 kilomètres".

Les chiffres proviennent d'une Rapport de juillet 2019 par le Shift Projectun think tank français, sur "l'impact insoutenable et croissant" de la vidéo en ligne. Selon le rapport, le streaming était responsable de plus de 300m tonnes de CO2 (MtCO2) en 2018, soit l'équivalent de émissions de la France. Le projet Shift publié un article de suivi en juin 2020 pour corriger une erreur de conversion bit/octet, révisant le quota original "1.6kg par demi-heure" vers le bas de 8-fold à 0.2kg par demi-heure.

Source : IEA (L'empreinte carbone de la vidéo en streaming : vérifier les faits à la une)

0,2kg ~ 200g de CO2 pour 30 minutes de streaming, c'est encore beaucoup, mais grâce à la modernisation et à des technologies meilleures et plus efficaces, comme de meilleurs processeurs, des mémoires plus efficaces pour pouvoir stocker plus de données par module de mémoire, que ce soit HDD, SSD ou même NVMe, cela réduit également la consommation d'électricité. De sorte que l'on se situe désormais à 36 g de CO2 pour 1 heure de streaming.

Malheureusement, on ne peut pas se reposer sur cette petite valeur, car la consommation de services de streaming augmente, rien que Netflix a connu un grand afflux d'utilisateurs aux Etats-Unis pendant la quarantaine/le lockdown de Covid :

Netflix a dépassé YouTube en tant que service le plus regardé en 2018, avec un temps de visionnage moyen de 23,2 minutes par jour.

En 2019, les utilisateurs de la plateforme ont passé en moyenne deux heures par jour à regarder Netflix. En plus de cela, le lockdown corona de l'année suivante a provoqué une augmentation de 61% du streaming. Les statistiques d'audience de Netflix montrent que l'utilisateur moyen a diffusé environ 3,2 heures par jour pendant la quarantaine. Ce équivaut à 203,840,000 heures par jour surveillés si nous prenons en compte tous les utilisateurs. Et ce sont uniquement des statistiques pour les utilisateurs américains.

(KilltheCableBill, eMarketer)

Source : truelist.co (Statistiques Netflix - 2023)

203 840 000 heures, 203 millions 840 mille heures. Ce nombre d'heures a été consommé en 2019 par les seuls utilisateurs américains de Netflix, PAR JOUR !

Calcul des coûts

203 840 000 heures x 36g de CO2 par heure de streaming = 7 338 240 kg ~ 7,3 millions de kg de CO2 ~ 7338,24 tonnes de CO2 par jour

On voit que même avec cette faible empreinte carbone par heure de streaming, une somme impressionnante de CO2 s'accumule si beaucoup de personnes l'utilisent.

Le streaming peut-il évoluer de cette manière ?

Supposons que nous ayons 8 milliards de personnes, et que chaque personne consomme des services de streaming, maintenant disons dans l'exemple que chacune de ces 8 milliards de personnes regarde un film 1 heure par jour.

8 000 000 000 d'heures x 36g de CO2 (0,036kg) par heure de streaming = 288 millions de Kg de CO2 par jour

Ok, c'est assez élevé, calculons la même chose de manière plus optimiste, et disons que nous utilisons plus d'énergie renouvelable et d'énergie nucléaire afin d'avoir suffisamment d'électricité stable la nuit et de réduire l'utilisation des énergies fossiles. Supposons de manière optimiste que nous émettons 5 g de CO2 par heure de streaming.

8 000 000 000 d'heures x 5g de CO2 (0,005kg) par heure de streaming = 40 millions de Kg de CO2 par jour (Avec 1gCO2 par heure par jour = 8 millions de Kg de CO2 par jour)

On voit que même si nous réduisions drastiquement l'empreinte carbone, le streaming rendra impossible l'absence de CO2 et aura donc un impact quotidien sur l'empreinte carbone internationale, ce qui est un problème.

Supprimer le streaming ?

Je ne pense pas qu'il soit réaliste d'abolir le streaming, et il n'est pas non plus réaliste de penser que chaque personne dans le monde regarde un streaming d'une heure par jour, mais cela s'équilibre si des personnes regardent des streams plusieurs heures par jour.

Je vois ici la possibilité d'augmenter ces prix à tel point que seuls les plus aisés pourront s'offrir le streaming, ce qui réduira le nombre d'utilisateurs.

Le problème est que cette hypothèse est également éloignée de la réalité, car les gens trouveront alors des moyens illégaux d'accéder aux films et chercheront et trouveront en conséquence des sites illégaux pour la consommation. Aujourd'hui déjà, le nombre de sites illégaux augmente parce que les gens ne sont pas prêts à payer pour plus d'un fournisseur en gros, pour le streaming de films ou de séries.

Et il est également irréaliste de croire que l'on pourra mettre tous ces sites hors ligne.

Les téléchargements comme solution ?

Une solution à ce problème serait le téléchargement de contenus vidéo, l'avantage étant que la puissance de calcul et le traitement sur le serveur du fournisseur seraient supprimés, puisqu'il n'y aurait quasiment qu'un téléchargement de données, et que la consommation de ressources en électricité serait supprimée du côté client, que ce soit l'ordinateur de bureau, le smartphone ou la SmartTV.

On proposerait donc les serveurs uniquement pour la mise à disposition des téléchargements et on permettrait de retrouver les téléchargements à l'aide d'une simple interface web avec index. Le problème est que de nombreuses personnes ne regardent un film ou une série qu'une seule fois, il faudrait donc plus d'espace de stockage local pour conserver ces téléchargements pour une date ultérieure.

Monétisation dans le modèle de téléchargement

Un problème que l'on a, on paie aujourd'hui un abonnement pour avoir quasiment accès à des milliers de streams, et plus on paie, plus on a de qualité etc. Les modèles comme Amazon Prime, où l'on a déjà un abonnement et où l'on doit encore payer en plus pour regarder des films individuels, ou Google Play Films & Séries, où l'on doit payer pour regarder des films individuels, sont personnellement peu attrayants pour moi, d'une part il n'y a pas de téléchargement pur et simple du fichier et l'achat est associé à un compte d'utilisateur, on ne peut pas non plus le regarder hors ligne, du moins c'était ma dernière position (cela fait des années que je n'ai plus rien acheté sur Google Play Films & Séries).

Une idée serait de conserver le modèle d'abonnement, mais que l'utilisateur ne puisse regarder le téléchargement que si un jeton/mot de passe a été enregistré dans le système, qui contacte le fournisseur via Internet et que celui-ci vérifie la validité et l'appareil. De cette manière, on pourrait au moins ajouter le nouveau compte Netflix à son compte en cas de changement d'ordinateur et lire le téléchargement dans le lecteur hors ligne.

Mais on pourrait aussi créer des copies pirates, comme c'est le cas avec les streams, il suffit d'activer un enregistreur d'écran et d'enregistrer la vidéo 🤷‍♂️🤷‍♂️🤷‍♂️

BitTorrent - plus que des copies pirates

Depuis mon plus jeune âge, j'ai été fasciné par BitTorrent, car c'est la technologie qui se rapproche le plus d'Internet en tant que système décentralisé, de ce que nous appelons aujourd'hui Internet.

Structure

BitTorrent est un protocole de partage efficace de fichiers volumineux sur Internet. Il a été développé en 2001 par Bram Cohen et s'est depuis établi comme un protocole peer-to-peer populaire.

Le protocole BitTorrent est basé sur le concept de connexion peer-to-peer, dans lequel chaque personne qui télécharge un fichier le transmet simultanément à d'autres personnes. Cela permet un téléchargement plus rapide, car la charge est répartie sur plusieurs personnes et non sur un seul serveur.

Un fichier torrent est un petit fichier qui contient des informations sur le fichier à partager et sur le tracker. Le tracker est un serveur qui coordonne la connexion entre les pairs et stocke des informations sur le statut du téléchargement.

Exemple

On peut donc réduire l'empreinte carbone de 24-48% grâce aux technologies de partage P2P comme BitTorrent, mais il n'y a pas d'instance de contrôle pour monétiser un film auprès du client individuel, ou alors il faudrait, comme pour le téléchargement, lier la lisibilité à un compte d'utilisateur et à l'appareil respectivement autorisé.

Est-ce que l'industrie du film et de la musique accepterait de s'associer à l'ennemi juré BitTorrent pour le bien de la protection du climat ? Je préfère parier que je deviendrais millionnaire demain plutôt que d'être prêt à faire ce pari....

Back to the Roots - le DVD comme solution ?

Le streaming n'est pas bon, les téléchargements ne seront probablement pas utilisés à cette fin et Hollywood ne touchera même pas à BitTorrent avec des pincettes. Quelle solution reste-t-il alors ? Le site Disque vidéo numérique / Disque numérique polyvalent (selon la personne à qui on pose la question et l'interprétation qu'on en fait). Oui, le DVD ou son équivalent moderne, le Disque Blu-ray seraient une meilleure solution.

Le DVD a une durée de vie élevée de 10 à 100 ans, selon le stockage, peut stocker entre 4,7 et 8,5 gigaoctets.

Le disque Blu-ray a une durée de vie de 30 à 50 ans, peut stocker 50 à 128 gigaoctets, voire 500 gigaoctets en laboratoire.

Il serait plus judicieux de pouvoir graver plusieurs films sur un seul disque Blu-ray, ce qui permettrait d'économiser des ressources et de l'électricité lorsque l'on souhaite les regarder à nouveau.

Le film Avatar - Le départ pour Pandora* de 2009 est disponible sur disque Blu-Ray, pour une moyenne de 7-12,99€. Celui-ci l'a aussi en DVD* mais pas en version DVD de 4,7 Go, mais en version DVD de 8,5 Go. 7,2 Go ont été utilisés pour le film.

Si l'on fait maintenant le calcul et que l'on diffuse ce film en streaming, il faut compter avec les niveaux de qualité suivants :

Vidéo HD 720p à 4,000kbps (4Mbps)
4,000kbps => 4Mbps => 0.4768 MB/second * 3600 = 1.676 GB/hour

Vidéo HD 1080p à 8,000kbps (8Mbps)
8,000kbps => 8Mbps => 0.9537 MB/second * 3600 = 3.353 GB/hour

4K Ultra HD à 14,000kbps (14Mbps)
14,000kbps => 14Mbps => 1.6689 MB/second * 3600 = 5.867 GB/hour

Le film dure 178 minutes dans la version Extended Cut, basée sur les données de dollarpeak.comon obtient les résultats suivants :

HD 720p -> 178 minutes x 60 = 10 680 secondes x 0,4768 Mo = 5,09 gigaoctets

HD 1080p -> 178 minutes x 60 = 10 680 secondes x 0,9537 Mo = 10,185 gigaoctets

4K Ultra HD -> 178 minutes x 60 = 10 680 secondes x 1,6689 Mo = 17,823 gigaoctets

On constate qu'avec chaque résolution supérieure, la consommation de données pour le streaming double ou triple par rapport au 720p vers 4K.

L'AIE a également présenté des chiffres concernant le débit et la résolution :

La revendication originale "1.6kg par demi-heure" surestimait le débit, la quantité de données transférées chaque seconde pendant le streaming, en supposant apparemment une figure de 24 mégabits par seconde (Mbps), équivalente à 10.8 gigaoctets (GB) par heure. Ce chiffre était six fois plus élevé que celui de l'année précédente. débit moyen global pour Netflix en 2019 (environ 4.1 Mbps ou 1.9 GB/hr, à l'exclusion des réseaux cellulaires) et plus du triple du taux de transfert de haute définition (HD, 3 Go/heure). D'autres taux de transfert typiques sont de 7 GB/hr pour ultra-haute définition (UHD/4K), 0.7 GB/hr pour définition standard (SD) et 0,25 Go/heure pour les mobiles.

Source : IEA (L'empreinte carbone de la vidéo en streaming : vérifier les faits à la une)

Avec 3 Go par heure et Avatar dure presque 3 heures, nous approchons déjà les 10 Go en HD 1080p en streaming.

La haute résolution de Netflix en définition standard est logiquement de 720p, qui consomme 1 Go par heure. La haute résolution en HD jusqu'à 3GB serait alors 1080p HD et 4K jusqu'à 7GB.

Si 30 minutes produisent 0,2kg de CO2, alors 1 minute de streaming produit 0,2kg/30 minutes / 30 minutes = 0,006kg ~ 6g CO2/minute.

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

Cela signifie que si les chiffres sont exacts, pour un film comme Avatar - En route pour Pandora, qui dure 178 minutes, on émettrait environ 1 kg de CO2. Si l'on utilise une autre méthode de calcul, à savoir CO2 par gigaoctet transféréon obtiendrait 0,49 kg de CO2.

On n'obtiendra probablement pas non plus de données plus précises, mais cela suffit pour faire des calculs en théorie.

Supposons que l'on veuille regarder un tel film une fois par an, on le ferait alors plus de 40 fois dans sa vie (en supposant que l'on ait 20 ans et que l'on regarde le même film jusqu'à 60 ans), on émettrait alors 44 kg de CO2 pendant cette période en regardant ce film (il y aurait bien sûr aussi des progrès techniques et de meilleurs codecs de compression, etc.)

Selon un article de 2009 Empreinte carbone d'un DVDDans le rapport de la Commission européenne sur les émissions de CO2 (je n'ai malheureusement rien trouvé de plus récent), on parle de 1,02 lb par DVD, lb signifiant livre, ce qui correspond à 0,48 kg de CO2 par DVD.

Autrement dit, si l'on compare le DVD à la production et à la distribution, avec 0,48 kg de CO2, au streaming, ce dernier génère 0,49 à 1 kg de CO2 par visionnage.

En d'autres termes, si je me base sur ces données, le DVD vaut la peine d'être acheté avant même de faire du streaming et, selon la façon dont on le considère, chaque fois que l'on regarde le DVD, on économise le double de la quantité de CO2 que l'on émettrait autrement en faisant du streaming.

Pour être juste, voici le lien vers l'article Comparaison entre la livraison numérique et la livraison physique

Selon Treehugger.comSi l'on prend la voiture pour acheter un DVD, l'empreinte carbone est plus importante que si l'on commande par la poste.

Le classique de Noël germano-tchécoslovaque Trois noisettes pour Cendrillon (1973)*Avec ses 915 Mo, il est si petit, en raison de la faible résolution de l'époque, qu'un DVD de 4,7 Go pourrait contenir, outre ce film, 3 ou 4 autres films de cette époque. En mars 2023, le film est encore disponible à la MédiathèqueWebView de la médiathèque de l'ARDet là, on voit les 915 Mb

Conclusion : qu'est-ce que cela signifie maintenant ?

J'ai moi-même abordé cet article sans préjugé, simplement parce que le sujet m'intéressait et les solutions que l'on pourrait mettre en œuvre. Du point de vue des données, le DVD est le vainqueur, mais pourquoi l'a-t-on mis à l'écart ? Peut-être aurait-on pu donner la priorité à la EcoDisc / EcoDisc donner une chance à la 52% qui produit moins de CO2.

L'homme est sans doute lui-même à blâmer, car la commodité a un prix et il est plus pratique de pouvoir regarder partout et de manière mobile un film ou une série en parallèle, au cas où quelqu'un bloquerait la télévision, et personne ne voudrait renoncer volontairement à cela pour chercher à nouveau des DVD sur l'étagère et les changer manuellement à chaque fois.

Si l'on avait rendu les distributeurs de films à grand succès plus modernes et plus efficaces, peut-être auraient-ils eu une chance, car la location de DVD/Blurays est plus écologique et permet d'économiser plus de ressources qu'il n'en faudrait pour la production, si tout le monde veut avoir un film dans son armoire.

Il faudrait peut-être y réfléchir à nouveau, du moins si l'on pense sérieusement à la protection du climat, car la consommation de contenus en streaming va continuer à augmenter, de même que les besoins en électricité, et on ne pourra pas continuer à optimiser indéfiniment le serveur. Et même si certains sites écrivent que le streaming est désormais meilleur, c'est tout à fait possible, cela dépend du contexte de la réflexion. Je ne loue pas la vérité et je pense que l'on peut certainement améliorer la précision des calculs.

Peut-être qu'un avenir alternatif aurait été de commander un film en ligne pour le soir et de se le faire livrer à vélo. Qui sait comment le monde pourrait évoluer autrement. Du moins, je ne pense pas que le streaming continuera à fonctionner de la sorte à long terme, la ressource électricité est trop précieuse, du moins l'UE a déjà réduit la taille de l'écran avec la nouvelle directive sur l'écoconception qui est entrée en vigueur le 1er mars 2023. Téléviseurs artificiellement limitésEn effet, plus il y a de pouces, plus il faut d'électricité pour assurer la luminosité, et les téléviseurs appartenant à la classe d'efficacité énergétique G seront donc interdits. Mais nous verrons bien si c'est la bonne voie ou si les entreprises doivent à nouveau investir davantage.

Plan de travail de l'UE sur l'écoconception et l'étiquetage énergétique 2022-2024

UE À propos de l'étiquette énergie et de l'écoconception

Sources complémentaires :

Factcheck : Quelle est l'empreinte carbone de la vidéo en streaming sur Netflix ?

Statistiques Netflix - 2023

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