O que é armazenamento em buffer?

O armazenamento em buffer é a prática de pré-carregar e armazenar uma parte de um arquivo de mídia no buffer ou na memória temporária de um dispositivo. Esse processo permite que arquivos de vídeo, áudio, jogos ou outros arquivos de mídia sejam reproduzidos perfeitamente e sem jitter ou interrupções. Ter sempre um fornecimento avançado de quadros de vídeo, amostras de áudio ou conteúdo de jogos na memória evita que a reprodução seja interrompida se houver atrasos momentâneos na taxa de transmissão. Conforme a mídia é reproduzida, outras partes do arquivo são carregadas no buffer para proporcionar uma experiência de streaming ininterrupta. Se uma rede ou conexão com a Internet puder fornecer o streaming de mídia na velocidade necessária para ser reproduzida, não será preciso armazenar em buffer.

O armazenamento em buffer permite que arquivos de vídeo, áudio e jogos comecem a ser reproduzidos antes mesmo do carregamento completo do conteúdo. Ao armazenar conteúdo suficiente no buffer, as aplicações de streaming podem continuar a reprodução mesmo quando a conexão com a Internet diminui momentaneamente ou é brevemente interrompida.

• Conexão lenta com a internet. As velocidades baixas de download da Internet podem causar lentidão no armazenamento em buffer, especialmente quando os usuários acessam conteúdo de alta definição. Plataformas de streaming como Netflix ou YouTube recomendam que conexões de Internet ou Wi-Fi excedam determinadas velocidades, principalmente ao transmitir vídeos 4K. Os usuários que buscam melhorar o armazenamento em buffer podem executar um teste para determinar a velocidade de suas conexões de rede.
• Largura de banda limitada. Quando a taxa de conteúdo sendo baixado se aproximar da largura de banda máxima de um sinal Wi-Fi, o armazenamento em buffer do conteúdo será mais lento. Isso também pode ocorrer quando vários usuários acessam conteúdo de streaming simultaneamente na mesma conexão Wi-Fi.
• Problemas com dispositivos ou navegadores. Roteadores sem fio, notebooks, modems, computadores ou dispositivos móveis mais antigos podem não receber conteúdo de streaming rápido o bastante para permitir um armazenamento em buffer suficiente. Alguns navegadores têm uma capacidade menor de streaming de conteúdo e podem contribuir para problemas de buffer.
• Conteúdo de alta definição. Vídeos de alta definição exigem uma quantidade maior de dados a serem reproduzidos (e, portanto, armazenados em buffer) a cada segundo, o que pode causar problemas de armazenamento em buffer.
• Tensão na rede. Quedas ou interrupções de rede podem afetar a largura de banda e a velocidade das conexões de Internet. Quando muitos usuários tentam acessar o mesmo conteúdo, a rede de um provedor de streaming pode ficar sobrecarregada e entregar conteúdo mais lentamente.
• Latência. A distância entre um usuário e a origem do conteúdo pode contribuir para a latência, aumentando o tempo necessário para os pacotes de dados atravessarem a Internet e serem carregados no dispositivo do usuário.
• Problemas de conexão TCP. Problemas com o TCP (protocolo de controle de transmissão) podem causar lentidão no armazenamento em buffer ou impedir que o conteúdo seja reproduzido.

A mídia de streaming é um arquivo de vídeo ou áudio enviado pela Internet ao dispositivo de um usuário e destinado à reprodução de mídia. Em vez de baixar e salvar totalmente um arquivo no dispositivo do usuário, o streaming permite que os espectadores consumam o conteúdo imediatamente ao transmiti-lo de forma contínua sem armazená-lo permanentemente. O conteúdo de streaming engloba vídeos, arquivos de áudio, videogames, programas de TV e filmes, vídeos do YouTube e streamings ao vivo de eventos.

Quando a mídia de streaming de vídeo ou de áudio é fornecida pela Internet, os pacotes de dados devem percorrer vários roteadores para ir da origem ao destino, e atrasos podem ocorrer em qualquer ponto da jornada. O armazenamento em buffer foi projetado para proporcionar uma melhor experiência ao usuário ou espectador, pois supera ou acomoda flutuações na velocidade da Internet, congestionamento de rede ou latência (o tempo entre a ação de um usuário e a resposta de uma aplicação).

Embora a tecnologia de buffer seja essencial para um streaming de qualidade, a maioria dos usuários só tem conhecimento do buffer quando está muito lento e a reprodução é temporariamente pausada para que mais conteúdo seja pré-carregado. Para os consumidores, o termo "buffering" significa o tempo de espera que ocorre quando as aplicações de streaming não podem armazenar conteúdo em buffer o suficiente, causando uma pausa na reprodução do conteúdo.

Os provedores de streaming podem realizar várias medidas para impedir os problemas de buffer.

• CDNs. Usar uma CDN (Rede de Entrega de Conteúdo) para armazenar o conteúdo em cache mais próximo aos usuários finais pode reduzir a latência.
• Streaming com taxa de bits adaptável. Essa tecnologia permite que os serviços de streaming ajustem dinamicamente a qualidade do conteúdo do streaming em função da velocidade da conexão de Internet do usuário. Para isso, a mídia deve ser codificada em arquivos com vários níveis de qualidade para que o provedor possa alternar facilmente entre eles durante a reprodução.
• Detecção de limitação de rede. Alguns provedores de serviços de Internet (ISPs) intencionalmente retardam ou "limitam" as velocidades da Internet. Os provedores de streaming podem usar a tecnologia para detectar quando uma conexão está sendo limitada e ajustar a qualidade do streaming de vídeo para evitar problemas de buffer.
• Compactação e codificação. Os provedores podem otimizar o conteúdo selecionando um formato de codificação ideal para compactar e converter mídia de streaming em formatos que funcionam bem com diferentes plataformas.
• Otimização de rede. Ao trabalhar com ISPs, os provedores de streaming podem otimizar a conectividade para reduzir o congestionamento da rede. Isso pode envolver o uso de redes de entrega de conteúdo dedicadas ou o estabelecimento de conexões de emparelhamento direto para melhorar o desempenho geral da rede.