Файл: Видеотехнологий. Сценарий занятия и презентацию можно использовать для проведения урока, классного часа или внеклассной работы.pdf

школьников.
Вы можете использовать дополнительные вопросы,
чтобы оживить знакомство и вовлечь учеников:
●
как вы думаете, какой объём видео сейчас хранится в Интернете?
Понадобится примерно 7 лет, чтобы посмотреть только тот объём видео, который передаётся по всему миру в Сети каждую секунду.
Источник:
Cisco, 2021
.
●
Вы задумывались, сколько времени тратите на видеоконтент ежедневно?
3 часа 41 минуту проводит средний россиянин в
Интернете. При этом 19% всего времени, которое россияне провели в Интернете в августе 2022,
пришлось на видео. Источник
: Mediascope,
сентябрь 2022
.
руководители сообществ
ВКонтакте с удовольствием администрировали свои паблики и использовали все возможности соцсети.
Моя профессия
—
продакт-менеджер, и вы наверняка состоите хотя бы в одном сообществе
ВКонтакте.
2) Я делаю так, чтобы маска, которую вы выбираете в VK Клипах,
не слетала с вашего лица, когда вы повторяете активный танцевальный челлендж.
Как ML-инженер я совершенствую алгоритмы нейросетей,
которые делают маски возможными. Про них мы тоже сегодня поговорим.
Основная часть. «Про видео: как это устроено»
Слайд 3
На этой встрече мы будем говорить о видеотехнологиях.
Для вас есть небольшое задание.
Попробуйте подсчитать, сколько раз вы столкнулись с видео, пока мы с вами не встретились, а сколько ещё встретите за день?
(Рекомендация спикеру: послушайте ответы учеников)
Шпаргалка с примерами использования видеотехнологий
Слайды 4, 5, 6, 7
и 8
Я начну первым(ой).
(Часть ниже адаптируется под опыт спикера — здесь предлагаем универсальный пример).
День стартует с экрана телефона: я смотрю новости,
листаю социальные сети — там короткие видеоролики,
анимации и клипы. До этого могу позаниматься спортом,
подключившись онлайн или повторяя упражнения в записи. Дальше перемещаюсь в рабочее время: как и у большинства коллег, оно часто связано со звонками.
Многие команды сейчас работают удалённо, поэтому нас объединяет видеосвязь, в частности VK Звонки. Для работы могут пригодиться не только видеозвонки.
Стриминг, то есть трансляции в режиме реального времени,
умные гаджеты с
поддержкой видео,
возможность воспроизведения на нескольких устройствах сразу. Как только работа окончена, можно созвониться с друзьями, приготовить ужин с помощью видеорецепта,
уделить время учёбе и посмотреть свежий онлайн-курс.
Кстати, очень удобно, когда можно продолжать просмотр на разных устройствах в течение дня. Получается точно больше 10 разных форматов.
Теперь вы: сколько ещё насчитали случаев у себя?
(Рекомендация спикеру: послушайте ответы учеников).

Слайд 9
Сегодня использование видео имеет безграничные возможности. Впрочем, это неудивительно.
А теперь попробуем представить, как выглядел бы современный мир без видео? Уже не так интересно,
правда?
Видео улучшает и делает разнообразнее жизнь людей, и сегодня вы узнаете, как именно это происходит. Мы поговорим и про технологическую составляющую. Как вообще возможно, что по воздуху прилетает видео?
Почему видео зависает? Как связаны математика и успех блогеров в коротких роликах? Возможно ли такое, что место для хранения видео в Интернете закончится? Это небольшая часть вопросов, на которые будем вместе сегодня искать ответы.
Слайд 10
Как со стороны нас с вами, то есть пользователей,
выглядит классный видеосервис?
Включаешь видео и
получаешь удовольствие от просмотра. Эти слагаемые и дают нам счастливого пользователя.
Слайд 11
Как счастье пользователя выглядит с точки зрения технологий?
Посмотрим на архитектуру видеоплатформы. Всё просто:
пользователи загружают видео на сервера,
оно обрабатывается и преобразуется в разные форматы и разрешения,
потом сохраняется в
большом распределённом хранилище и
оттуда раздаётся зрителям.
Так работают как видеоплатформы с
небольшим набором функций, так и видеогиганты.
Например, VK Видео.
Давайте вернёмся на шаг назад и посмотрим, что именно загружается пользователями в Сеть, а потом раздаётся зрителям, и откуда у видео появляется вес?
Для платформы
VK
Видео актуальны следующие характеристики для отдельных частей архитектуры.
Загрузка контента: 100
Гбит/с трафик.
Преобразование видео:
8-14 млн новых видео ежедневно.
Хранение видео:
1
эксабайт хранилище или
100К x 10 Тб HDD.
Загрузка пользователем и
воспроизведение:
4
Тбит/с трафик и 4,5 млрд просмотров в сутки.
Слайд 12
Видео — это быстро сменяющие друг друга кадры на определённой скорости.
Когда человек видит быстро меняющиеся статичные изображения, создаётся иллюзия движения. Именно набор картинок мы и называем видео.
Слайд 13
Чтобы представить себе, что такое цифровое видео,
возьмём набор изображений, которые расположились в нужном нам порядке и сняты с определённой частотой
(например, 30 кадров в секунду).
Кадры в секунду или показатель fps (frames per second) — это то количество картинок,
которые камера делает

Позже, когда пользователь воспроизводит видео, то изображения появляются последовательно и
воспринимаются человеческим глазом как видео. Чем больше кадров в секунду воспроизводится, тем плавнее и реалистичнее видео. При низких значениях FPS
происходит то самое «зависание».
за одну секунду и
объединяет их в видео.
Пример:
для компьютерных игр минимально комфортная величина — 30 FPS. Есть нюансы:
при слишком высоком значении FPS,
если запустить старую игру на мощном компьютере,
может наблюдаться обратный эффект мерцания. Это происходит из-за слишком быстрой смены кадров.
Слайд 14
Отдельное изображение — это набор маленьких точек,
известных как пиксели. Каждый из пикселей содержит закодированную информацию о цвете из набора RGB
(red green blue).
Одно цветное изображение раскладывается на сочетание трёх матриц RGB в каждом пикселе.
Формат RGB – это один из способов сообщить компьютеру,
с каким цветом вы хотите работать.
То есть это набор правил,
с помощью которых любой цвет можно представить в
виде определённого кода цифр и букв.
Слайд 15
Глубина цвета определяется количеством битов, которое нужно для хранения оттенка. Пиксель с глубиной 1 бит может иметь только два значения цвета: чёрный и белый.
А пиксель с глубиной 8 бит уже может отображать до 256
цветов.
Слайд 16
У каждого отдельного кадра есть ещё и такое свойство,
как разрешение.
Разрешение
—
это количество отдельных пикселей в измерении высоты и ширины кадра. Например, на слайде картинка 4 на 4.
Поэтому числа 240, 720 или 1080, которые вы видите и можете выбрать в видеоплеере при просмотре, — это высота разрешения.
В
VK
плеере доступно максимальное качество 4K — это значит в 4 раза больше пикселей, чем у разрешения Full HD.
Слайд 17
Получается, что видео — это последовательность кадров в виде закодированных цифровых данных. Именно эти данные и передаются по Сети.
Тут и возникает сложность, потому что записанные видеофайлы в высоком качестве очень объёмные для хранения и передачи. В буквальном смысле могут быть неподъёмными для стандартного смартфона.
Слайд 18
Давайте посчитаем, каким был бы вес 10-секундного видео без сжатия в качестве Full HD. Все свойства видео,
которые мы уже знаем, определяют его вес.
1920 * 1080 * 3 байта (=24 бита) * 10 с * 60 fps = 3,4 ГБ

3,4
ГБ
—
такой вес для
10-секундного видео неприемлемый.
Слайд 19
Чтобы решить эту проблему, используют кодеки —
программы, которые сжимают файлы для передачи и последующего просмотра. Кодеком может называться как программа, так и набор правил трансформации файла.
С кодеком вес видео может уменьшиться в 850 раз!
После таких преобразований вместо 10 секунд в 3,4 ГБ
памяти помещается полноценный фильм.
Кодек учитывает,
что соседние кадры,
как правило,
незначительно отличаются друг от друга. Поэтому в видео находится ключевой кадр, а дальше кодируется только информация, которая меняется.
Кодек помогает сжать цифровые данные и
получить из
3,4
ГБ
необработанного видео файл весом 4 МБ для просмотра.
3.4 ГБ ->4.0 МБ (0.004 ГБ)
Слайд 20
Кстати, поэтому могут возникать разные глитчи при просмотре
(изображение становится зелёным или фиолетовым, а поверх частично рисуется новый кадр).
Всё из-за того, что ключевой кадр во время стриминга видео был потерян.
Без видеокодеков не было бы доступных пользователям видеоплатформ, стриминга и видеозвонков.
С обычными роликами разобрались, теперь продолжим про особенности связи по видео. Технически это совсем непростая штука.
Слайд 21
Как сделать так, чтобы собеседники слышали и видели друг друга в лучшем качестве? А если созваниваются не два человека, а десять или даже несколько тысяч? А
ещё все они звонят с разных мест, устройств: кто-то из браузера на ноутбуке, кто-то с телефона, кто-то с планшета? Задача действительно сложная.
Слайд 22
Из-за пандемии в начале 2020 года все очень быстро перешли в онлайн. Потребовалось совершенно другое качество видеосвязи для учёбы и работы, для общения с близкими.
Люди предъявляют высокие требования к видеосвязи.
Как думаете, какие это могут быть пожелания?
(

Рекомендация спикеру: обратитесь к ученикам и выслушайте их примеры, согласитесь с суждениями учеников и подтвердите их выводами из исследования,
представленными ниже).
Слайд 23
Бывает, что нужно созвониться на двоих, собрать группу людей или провести онлайн-мероприятие для большого числа человек. Ограничений по количеству участников быть не должно. И при этом хочется, чтобы все могли подключаться с видео, а не просто смотреть на других.
Когда спикер включает демонстрацию экрана (по-другому
— шеринг) с презентацией, нужно, чтобы качество картинки было очень чётким, в формате 4К. А на небольшом экране смартфона слайд можно было бы приблизить с помощью зума. И чтобы звонки работали на
Информация
(по результатам внутренних исследований
VK
Звонки).
Удобство интерфейса и дополнительные фишки беспокоят пользователей гораздо меньше,
чем

любых платформах и устройствах в условиях мобильного нестабильного Интернета.
качество.
Слайд 24
Теперь переведём с языка «хотелок» пользователей на язык бизнес-требований к видеоплатформе. Обычно в командах их составлением занимаются ребята на позиции продакт-менеджера.
Вот, что примерно получится, если мы поставим задачу для разработчиков на создание сервиса «крутых видеозвонков»:
- неограниченное число участников;
- работа на всех платформах (мобильные и десктопы);
- низкое потребление серверных ресурсов;
- высокое качество, которое складывается из стабильности,
низких задержек,
высокого разрешения видео, демонстрации экрана без артефактов и т. д.;
- низкое потребление ресурсов на пользовательских устройствах — чтобы качество было высоким для пользователей с разными возможностями устройства по техническим характеристикам.
Продакт-менеджер
(product manager)
—
по-другому таких специалистов называют сокращённо продактами или менеджерами продукта.
Чем занимается продакт-менеджер:
проведение исследований,
генерирование и
тестирование гипотез,
разработка стратегии развития продукта,
общение с командой.
Слайд 25
Дальше команда разработки приступает к реализации.
Как видеозвонок происходит технически?
Есть сервер сигналинга
(signaling),
он позволяет обнаружить других участников звонка,
то есть идентифицировать друг друга в Интернете и начать прямое соединение.
Когда два знакомых нам героя решают поболтать, один звонит другому и в этот момент отправляет запрос через сервер сигналинга, посылая свой набор настроек – так называемый пакет, где есть видеокодеки, скорость
Интернета,
IP-адреса.
Когда другой пользователь принимает видеовызов, он в ответ отправляет такой же пакет, но уже со своими настройками.
Чем занимается разработчик:
изучение требований к продукту,
планирование работы,
поиск информации,
написание кода, поиск и устранение ошибок,
взаимодействие с
командой.
Слайд 26
В момент, когда на сервере сигналинга находятся оба пакета с настройками, сервер перебрасывает пакеты пользователей друг другу.
После этого между ними уже происходит прямое соединение. В этот момент сервер сигналинга выходит из игры, и пользователи спокойно общаются.
Слайд 27
Для каждого из этапов видеозвонка необходимо принимать большое количество технических решений.
Всё для того, чтобы добиться лучших характеристик видеозвонка для пользователей.
Слайд 28
Кстати,
чем чаще вы с
другим пользователем созваниваетесь по видео, тем сервис быстрее угадывает,
какие нужны настройки. Почему так?
Здесь в игру вступает искусственный интеллект, а именно нейросети. Их называют так из-за схожести работы математической модели с функционированием нервной
Основные области применения нейронных сетей
—
прогнозирование,

системы человека.
Искусственные нейроны,
объединённые в сеть и обученные обрабатывать огромное количество входных сигналов по определённому алгоритму, способны быстро выдавать результат. Нейросети лучше других алгоритмов сейчас справляются со сложноструктурированными данными, а это как раз и есть видео, картинки и тексты. Про это мы ещё сегодня успеем поговорить.
Так вот, если часто звонить друг другу в VK Звонках, то нейросеть будет обрабатывать запросы и собирать необходимые данные — запоминать локации и те самые пакеты пользователей, делая их подстройку более качественной.
принятие решений,
распознавание образов,
оптимизация,
анализ данных,
генерация изображений и текстов.
Самый простой пример –
вкладка «Для вас» на главной странице
VK
Видео. Этот набор видео составлен на основе того,
что вы смотрите чаще всего и
чем интересуетесь. Если ещё
точнее, то нейронные сети получают поступившую от пользователя и
от миллионов похожих на него людей информацию и прогнозируют то, что может понравиться.
Искусственный интеллект становится незаменимым помощником в развитии видеозвонков, вот ещё
несколько примеров его применения:
●
выделение речи человека из шума или тишины;
●
шумоподавление;
●
улучшение изображения, лица;
●
оценка качества звонков.
Слайд 29
Каждый из вас может протестировать, насколько хорошо алгоритмы справляются со своей задачей. Предлагаю попробовать себя в роли тестировщика видеозвонков.
Задержку в видео можно измерить с помощью простого приёма. Создаём звонок и подключаемся с двух устройств. Включаем секундомер и снимаем его. Вместе фотографируем экран с исходящим видео и экран принимающего клиента. Останется только сравнить результат.
(Рекомендация спикеру: этот опыт можно провести в классе, если позволяет время и наличие устройств.
Также вы можете предложить ученикам повторить эксперимент дома).
В
IT-команде без тестировщиков никуда.
Эти специалисты проверяют качество и работоспособность продукта, насколько он соответствует требованиям пользователя. Тестировщик описывает, как выглядит ошибка, в каких условиях возникает. Эта информация помогает разработчикам улучшать продукт и быстрее справляться с неполадками.
Современные тестировщики автоматизируют проверку и
(По-другому
Quality assurance specialist или
QA-инженер).
Чем занимается тестировщик:
тестирование продукта,
поиск багов, подготовка отчётов,
общение с
разработчиками, работа с документацией.