Tưởng chừng như quá thân thuộc, nhưng bạn đã biết YouTube hoạt động như thế nào chưa?

Kể từ khi ra mắt lần đầu vào năm 2005, YouTube đã nhanh chóng trở thành điểm đến số một cho các video trực tuyến, thu hút đến hơn một tỷ người dùng thường xuyên. Trang chia sẻ video của Google này đã trở nên phổ biến nhờ cho phép mọi người chia sẻ các đoạn video của họ với người khác trên toàn thế giới, cho dù nó là một đoạn clip vui nhộn về các con thú cưng của họ, hay cảnh mọi người nhẩy nhót trong phòng khách.

Không chỉ chia sẻ các đoạn video về những chú mèo dễ thương hay các đoạn phim gia đình hài hước, YouTube còn mọi người bắt đầu sự nghiệp của mình. Ví dụ, ngôi sao nhạc Pop Justin Bieber lần đầu tiên được phát hiện khi một người tìm kiếm tài năng thấy các đoạn video mà anh chàng này thể hiện trên trang web này.

Vlogger Zoella - người nổi tiếng nhờ các đoạn video về làm đẹp trên YouTube.

Ngoài ra, còn có Zoe Sugg, hay Zoella, người đã có được hàng loạt thỏa thuận xuất bản sách và xuất hiện trên nhiều sản phẩm làm đẹp khác, sau khi các đoạn blog video (hay vlog) của cô trở nên phổ biến. Bạn cũng có thể kiếm được tiền trực tiếp từ YouTube, khi trang web này có chính sách chia sẻ một phần doanh thu họ có được từ việc bán quảng cáo của các công ty thông qua các video của bạn.

Tại sao YouTube trở nên phổ biến như vậy?

Sự phổ biến của YouTube chủ yếu nằm ở việc trang web này rất dễ sử dụng. Các đoạn video với hàng loạt các định dạng khác nhau có thể được tải lên và YouTube sẽ chuyển nó thành định dạng video Adobe Flash, với file FLV. Điều này cho phép đoạn video của bạn có thể chơi trên chương trình Flash player của YouTube, đã được cài đặt miễn phí trong máy tính hoặc các thiết bị thông minh của bạn.

Tuy nhiên, để làm được điều này, YouTube phải đảm bảo mỗi đoạn video đều có thể được xem một cách mượt mà trên các tốc độ đường truyền mạng khác nhau, trên các thiết bị có độ phân giải màn hình khác nhau. Để làm được điều đó, các đoạn video cần được nén lại nhỏ hơn rất nhiều lần so với file gốc nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng so với đoạn video ban đầu tải lên.

Các đoạn video với độ phân giải khác nhau hiển thị tùy thuộc vào thiết bị và tốc độ mạng của bạn.

Bí mật của việc nén video này nằm ở các bộ codec (các bộ mã hóa). Thiết bị quay phim của chúng ta thường có độ chi tiết cao vượt quá cả khả năng nhận biết của người xem. Vì vậy các bộ codec này (hay các thuật toán nén video) tìm và loại bỏ bớt các điểm mầu trùng nhau, và giữ lại những phần quan trọng nhất và những gì bạn thực sự nhìn thấy khi xem một đoạn video.

Ngoài ra, vì những hình ảnh hậu cảnh của mỗi đoạn video thường ít thay đổi so với mỗi khung hình, nên chúng sẽ không làm mới (refresh) lại sau mỗi khung hình mới. Điều này cũng thực sự giúp giảm đáng kể kích thước của mỗi đoạn video. Tất nhiên, các kỹ sư của YouTube cũng cần nghiên cứu các tỷ lệ nén thích hợp để cân bằng giữa kích thước file lưu trữ và chất lượng của đoạn video mà người dùng có thể nhận biết.

Quá trình nén này bắt đầu từ lúc bạn tải video của mình lên. Dựa vào độ phân giải và tốc độ khung của mỗi đoạn video, thuật toán của YouTube sẽ tạo ra một bản sao chất lượng cao cho đoạn video của bạn, và cắt bản sao này thành các đoạn video có độ dài 5 giây mỗi đoạn. Sau đó, mỗi đoạn 5 giây này lại được gửi đến các máy khác nhau để xử lý. Tại đây, chúng sẽ được nén lại thành các phiên bản có độ phân giải khác nhau (1080p, 720p, 480p,…).

Sau đó mỗi đoạn 5 giây tương ứng lại được ghép với nhau thành đoạn video hoàn chỉnh. Tổng cộng có khoảng 25 phiên bản nén khác nhau được tạo ra cho mỗi đoạn video đầu ra, phụ thuộc vào độ phân giải của thiết bị hiển thị. Điều này được quyết định ngay khi bạn ấn/chạm vào nút Play. YouTube sẽ phân tích tình trạng của bạn dựa trên các yếu tố như: chất lượng mạng, kích thước màn hình, dung lượng đoạn video bạn đã tải. Việc cắt đoạn video thành các đoạn 5 giây cũng như các yếu tố này sẽ đảm bảo trải nghiệm mượt mà cho mỗi video bạn xem mà không còn bị gián đoạn như trước.

Một lợi ích khác của YouTube là khả năng nhúng các đoạn video vào các trang web khác. Bằng lệnh copy và paste đơn giản dòng mã HTML, bạn có thể cho phép mọi người xem được đoạn video đó trên website của riêng bạn. Điều này giúp bạn có thể tiết kiệm được chi phí lưu trữ video trên chính website của bạn, thường ngốn rất nhiều băng thông cũng như chi phí.

Thuật toán xếp hạng của YouTube

Không chỉ vậy, phần lớn mọi người đều thấy việc tìm kiếm trên YouTube thực sự rất đơn giản. Để kết nối hàng triệu người dùng với các đoạn video họ đang tìm kiếm, YouTube sử dụng một thuật toán phức tạp với hàng triệu dòng code. Khi bạn tìm kiếm một video, thuật toán đó sẽ quyết định kết quả tìm kiếm nào sẽ hiển thị cho bạn và theo trật tự sắp xếp nào.

Một trong các yếu tố để xếp hạng kết quả là metadata (siêu dữ liệu) của đoạn video đó. Nó là tiêu đề, phần mô tả, thumbnail (hình ảnh thu nhỏ) và nhãn của các đoạn video khi bạn tải chúng lên, vì vậy bạn phải đảm bảo những thông tin này liên quan đến nội dung của video và những gì mọi người sẽ thấy khi tìm kiếm nó.

Tuy nhiên, các phương pháp YouTube dùng để xếp hạng các đoạn video lại là điều nằm ngoài tầm với của bạn. Trước đây, trang web này xếp hạng các video dựa trên số lượt nó được xem, nhưng cách sắp xếp này sẽ gây ra một số vấn đề. Sắp xếp dựa trên lượt xem nghĩa là các video mới được tải lên trang web sẽ nằm ở dưới cùng trong danh sách kết quả, và gần như không bao giờ có cơ hội để tăng trưởng. Ngoài ra cách sắp xếp này cũng khuyến khích mọi người gian lận bằng cách click liên tục vào đoạn video của họ, khi mỗi lượt click được tính là một lần xem.

Để giải quyết vấn đề này, YouTube đã chuyển sang một hệ thống mới, đo lường chất lượng của video bằng thời gian nó đã được xem trước đây. Nếu rất nhiều người dùng dừng xem nó chỉ sau vài giây, điều này cho thấy đoạn video có tiêu đề hoặc thumbnail gây hiểu nhầm và không mang lại cho người xem đúng cái họ tìm kiếm. Trong khi đó, nếu họ xem cho đến hết đoạn video, dường như điều này có nghĩa là nó phù hợp với các điều kiện tìm kiếm và vì vậy xứng đáng được xếp hạng cao hơn.

Cho dù vậy, các cách xếp hạng còn lại của YouTube vẫn là một ẩn số, khi công ty giữ kín bí mật về thuật toán của mình, và luôn thay đổi chúng để phù hợp hơn với người xem.

Lưu trữ video

Mọi video được tải lên YouTube được lưu trữ ở ít nhất một trong 14 trung tâm dữ liệu của Google trên toàn thế giới. Các công trình kỳ vĩ này chứa hàng ngàn máy chủ - những chiếc máy tính mạnh nhất để xử lý hàng tỷ lượt tìm kiếm trên Google mỗi ngày và đồng thời cũng lưu trữ video của bạn. Hệ thống làm lạnh khổng lồ giữ nhiệt độ bên trong ổn định ở mức 27 độ C để đảm bảo các thiết bị chạy mượt mà. Không những vậy, mỗi phần dữ liệu lại được lưu trữ ở ít nhất 2 máy chủ để tăng cường an ninh.

Trung tâm dữ liệu của Google.

Các trung tâm dữ liệu này cũng liên lạc với nhau để gửi thông tin qua lại giữa chúng. Khi bạn tải lên một đoạn video, nó sẽ được lưu trữ ở trung tâm dữ liệu gần bạn nhất, nhưng khi ai đó muốn xem chúng, đoạn video sẽ được gửi đến trung tâm dữ liệu gần họ nhất để nhanh chóng truy cập.

Điều này cũng có nghĩa là trong trường hợp xảy ra cháy hoặc thảm họa nào đó, dữ liệu sẽ được gửi tới trung tâm dữ liệu khác để nó vẫn có thể truy cập được.

Tham khảo Howitworksdaily, Digg.com