Codec di streaming per video e audio: Cosa devono sapere le emittenti nel 2022

Nel live streaming ci sono molte cose che avvengono dietro le quinte. Come emittenti professionali, dovreste avere almeno una conoscenza di base della tecnologia che dà vita alle vostre trasmissioni.

Anche se non siete ingegneri video, l’argomento dei codec di streaming è importante. I codec influenzano il necessità di apparecchiature per lo streaming compatibilità, bilanci, esigenze di larghezza di banda e altro ancora. Rimanere sulla cresta dell’onda dei codec di nuova generazione può fare la differenza tra lo svanire nell’oscurità o l’essere all’avanguardia.

Oggi tratteremo tutto quello che c’è da sapere sui codec. Ci assicureremo che comprendiate cosa sia un codec in un processo di streaming video.

Parleremo di cosa è un codec, perché è importante e come funziona prima di immergerci in alcuni dei codec audio e video più comuni. Vi aiuteremo a determinare il miglior codec per lo streaming in base alle vostre esigenze. Verranno inoltre trattati alcuni argomenti associati, tra cui i wrapper e i protocolli di trasporto.

Inoltre, parleremo del rapporto tra codec e larghezza di banda. Per concludere, condivideremo alcune delle nostre impostazioni di codec consigliate per i video online e per i video di rete. streaming in diretta.

Siete pronti a lanciarvi nel mondo dei codec di streaming?

Tenete presente che questo post tratta un argomento che è soggetto a nuovi sviluppi periodici. Questo post riflette le informazioni più accurate ad agosto 2022.

Indice dei contenuti:

• Codec di streaming: Le basi
• Codec audio e video comuni
• Copertine
• Protocollo di trasporto
• Codec e larghezza di banda
• Codec di streaming di nuova generazione
• Codec e impostazioni consigliati per lo streaming in diretta
• Conclusione

Codec di streaming: Le basi

Quando si registra un video, vengono generati file video digitali RAW. I file video digitali RAW sono composti da una serie di immagini fisse. Quando questi video vengono riprodotti in successione ad alta velocità, si ottiene un video.

Allo stesso modo, l’audio digitale RAW è semplicemente una raccolta di misurazioni della grandezza dei vari toni. Se riprodotti insieme, si ottiene un audio comprensibile.

Questi dati RAW sono incredibilmente ricchi di informazioni. Tuttavia, questo significa anche che è ingombrante e poco maneggevole. Un video composto da trenta immagini al secondo diventa rapidamente estremamente grande. Le fotocamere di livello professionale che acquisiscono video RAW possono facilmente creare terabyte di dati da un solo giorno di riprese. Lo stesso vale per i registratori audio RAW.

Sebbene ciò sia prezioso in alcuni settori, è un ostacolo per i video online e lo streaming in diretta. Le connessioni Internet, i dispositivi mobili e i computer di casa degli spettatori non sono abbastanza potenti e veloci per elaborare questi dati. Lo storage e la larghezza di banda sono costosi e i file RAW li consumano.

I codec offrono una soluzione al problema delle dimensioni e della velocità dei file. Il termine codec sta per “codifica/decodifica”. In sostanza, un codec è un processo matematico che riduce le dimensioni dei file digitali “scartando” o riducendo i dati non necessari. La parte complessa consiste nel farlo in modo intelligente, mantenendo la massima qualità possibile. Questo è il video codec.

I diversi codec hanno modi diversi per farlo. Un metodo di base utilizzato dai codec è quello di confrontare ogni fotogramma con quello precedente. Se i dati rimangono invariati (ad esempio, in entrambe le immagini è presente un angolo scuro del fotogramma), possono essere eliminati dal secondo fotogramma. Si tratta di un esempio semplificato, ma che aiuta a comprendere Come funziona un codec.

Nel tempo, i metodi sono migliorati. Tuttavia, i codec che comprimono i video in dimensioni ridotte mantenendo una maggiore qualità tendono a richiedere una maggiore potenza di elaborazione, sia per la codifica che per la decodifica.

Codec audio e video comuni

Come abbiamo detto, sono disponibili molti codec diversi. Esistono alcuni tipi di codec principali comunemente utilizzati per l’audio e il video online.

Alcuni codec audio e video comuni includono:

H.264/AVC

Il codec e l’output di codifica più utilizzati oggi sono i file H.264. Viene anche chiamato Advanced Video Coding (AVC). Questo è stato sviluppato da Telecommunications Union e l’International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission (ISO/IEC) Moving Picture Experts Group.

H.264 è diventato così popolare perché non viene utilizzato solo per lo streaming, ma anche per i dischi Blu-ray e le trasmissioni via cavo. Questo è molto probabilmente dovuto a chi l’ha sviluppato.

Inoltre, H.264 lavora spesso insieme al codec audio AAC e può funzionare con i contenitori .mp4, .mov, .F4v, .3GP e .ts.

L’aspetto che rende H.264 così popolare è che può essere utilizzato praticamente su qualsiasi dispositivo – qualsiasi browser, qualsiasi dispositivo – può riprodurre video H.264. È ampiamente supportato e gli editori sanno come usarlo.

Secondo il rapporto 2022 di Bitmovin sugli sviluppatori di video, oltre il 91% di coloro che hanno partecipato al sondaggio utilizza H.264.

Lo svantaggio è che non funziona bene con i video 4K o con i contenuti HDR. Funziona bene con lo streaming a bassa latenza. È comunemente utilizzato con applicazioni basate su HTTP e WebRTC. Questo formato è il più longevo e sembra destinato a rimanere tale per un po’, in quanto può funzionare praticamente con qualsiasi dispositivo.

V9P

Google ha sviluppato il V9P come alternativa open-source e royalty-free a H.264. È stato rilasciato nel 2013.

Da quando è stato rilasciato, il supporto per VP9 è aumentato. È supportato su:

• YouTube
• Browser Chrome
• Telefono Android
• Il browser Firefox di Mozilla
• Il browser Safari di Apple
• Tutti i nuovi dispositivi iOS
• TV Samsung, Sony, LG e Roku

Infatti, più del 90% dei video WebRTC codificati da Chrome utilizza VP9 o VP8, il suo predecessore. Per quanto riguarda l’accessibilità ai dispositivi, è al secondo posto dopo il codec H.264/AVC. Ciò è dovuto in gran parte all’utilizzo da parte di Google per YouTube e all’adozione di questo codec da parte di Netflix.

Si tratta di una versione migliore dell’AV1, che esamineremo di seguito, dato che sempre più dispositivi supportano questo codec. Si tratta di una tecnologia di compressione di qualità superiore rispetto a H.264/AVC ed è più compatibile con i dispositivi rispetto alla maggior parte delle alternative H.264.

Inoltre, funziona molto bene con lo streaming 4K.

H.265/HEVC

Il SO/IEV Moving Picture Experts Group ha reso H.265 un successore di H.264. Si chiama anche codifica video ad alta efficienza.

La grande differenza rispetto a H.264 è che è stato creato per creare file più piccoli, utilizza meno larghezza di banda e supporta lo streaming ad alta risoluzione. Sebbene sia stato progettato come successore di H.264, viene utilizzato solo da circa il 10% dei file codificati.

C’è stata una certa confusione sulle royalties e su quanto gli sviluppatori dovranno pagare per l’utilizzo del codec, che ne ha bloccato l’adozione su larga scala. La confusione dei diritti d’autore ha contribuito a stimolare lo sviluppo del codec AV1.

È un buon codec da utilizzare se si desidera fornire contenuti 4K o HDR.

AV1

I principali attori tecnologici come Amazon, Netflix, Cisco, Microsoft, Google e Mozilla si sono riuniti per formare l’Alliance for Open Media. Hanno quindi creato AV1, un’alternativa libera da royalty e open-source.

È progettato per essere più efficiente di H.264 e H.265. Funziona bene con i contenuti di alta qualità, ma ha tempi di codifica lunghi che ne rendono più costoso l’utilizzo.

H.266/ VVC

L’H.266, noto anche come Versatile Video Coding o VVC, è stato creato nel 2020. È stato creato per essere utilizzato al posto di H.264 e H.265; tuttavia, i problemi di royalty ne impediscono l’adozione diffusa. La confusione sulle royalties ne ha bloccato l’adozione su larga scala.

È stato realizzato per garantire un risparmio di larghezza di banda e allo stesso tempo fornire contenuti di alta qualità.

ACC

ACC è considerato il miglior codec audio che si possono utilizzare. È stato realizzato alla fine degli anni ’90. Anche se è stato realizzato decenni fa, crea ancora un’ottima qualità audio utilizzando bitrate bassi.

È inoltre ampiamente compatibile con tutti i dispositivi, motivo per cui continua a essere il codec audio più utilizzato.

MP3

Il codec originale che ha contribuito a promuovere la condivisione di contenuti multimediali su Internet è iniziato con MP3. L’MP3 non è più utilizzato come codec; la maggior parte delle persone lo identifica come un tipo di file. L’ACC è molto più efficace.

H.264 Profili

Poiché H.264 è il codec video più diffuso per i video online, vale la pena menzionare un suo elemento chiave: i profili. I profili sono versioni diverse del codec H.264. Ci sono diversi profili H.264ma i più comuni sono Baseline, Main e High.

Baseline e Main sono stati originariamente creati per dispositivi a bassa potenza. Tuttavia, oggi il profilo alto è una scelta eccellente per la maggior parte delle trasmissioni video in diretta. Il codec H.264 ad alto profilo è il migliore per lo streaming video in diretta.

Copertine

Chiariamo una confusione comune. L’estensione del file alla fine di un file digitale spesso non ci dice nulla sul codec. I nomi comuni dei file multimediali terminano con .mp4, .mov o .avi.

Questi sono chiamati “wrapper” o “formati contenitore”. Un wrapper consente a un file di contenere più elementi diversi, come sottotitoli e metadati. Il formato del contenitore utilizzato non è particolarmente importante per i video online.

In caso di dubbio, utilizzare .mp4. È il formato più ampiamente supportato e oggi largamente utilizzato. L’mp4 è il miglior formato video per lo streaming sul Web, poiché funziona con la maggior parte degli strumenti necessari per lo streaming video.

Protocollo di trasporto

Come si può intuire, il video su Internet richiede una serie di tecnologie che si sovrappongono l’una all’altra per risolvere nuove sfide. Il protocollo di trasporto rientra in questa categoria.

I protocolli di trasporto sono metodi per lo streaming di contenuti multimediali su Internet. Per funzionare, devono essere compresi sia dal mittente che dal destinatario.

Esistono due protocolli molto comuni oggi in uso nel settore del live stream. Il primo è il Protocollo di streaming HLS che è quello che usiamo noi di Dacast per trasmettere i flussi agli spettatori. HLS è ampiamente compatibile e fornisce buone prestazioni.

Il secondo protocollo è RTMP (real-time messaging). Si tratta di uno standard ormai datato, ma ancora largamente utilizzato per ingestione del flusso.

I protocolli vengono aggiornati regolarmente con il progredire della tecnologia e MPEG-DASH è uno di quelli in crescita.

Codec e larghezza di banda

Come abbiamo imparato, i codec aiutano a comprimere i file per facilitarne la trasmissione su Internet. La velocità di Internet è in aumento, ma anche i file video sono sempre più grandi. I video in 4K stanno diventando sempre più comuni, così come le HDR e HFR. Ognuno di questi progressi nella tecnologia video richiede più spazio.

Le dimensioni e la qualità del flusso video determinano la quantità di larghezza di banda utilizzata. Bitrate più elevati (che corrispondono a una qualità superiore) richiedono una maggiore larghezza di banda per l’invio.

È necessario assicurarsi che la connessione a Internet sia abbastanza veloce da consentire lo streaming alla velocità di trasmissione desiderata. Per garantire agli spettatori un’esperienza visiva di qualità, si consiglia di streaming in più bitrate contemporaneamente. I bitrate multipli consentono di adattare la qualità del video alla velocità di Internet e alle capacità dei dispositivi degli spettatori.

Codec di streaming di nuova generazione

L’utilizzo della larghezza di banda dipende dal codec utilizzato. Oggi è in fase di sviluppo una serie di codec video e audio di nuova generazione.

Ne citiamo brevemente alcuni.

1. HEVC o H.265:

H.265 è il successore di H.264. Promette di fornire video con un rapporto qualità/efficienza circa doppio rispetto a H.264. È il futuro del codec di streaming.

2. AV1:

Un altro codec di prossima uscita da controllare è AV1. Questa alternativa open-source a H.265 offre una qualità migliore e forse sarà onnipresente tra qualche anno. È un forte candidato a diventare un codec video di punta negli anni a venire.

3. Opus

Opus è un codec audio emergente. Il codec Opus offre migliore qualità audio ad ogni bitrate rispetto ad altri codec audio. Il codec Opus è gratuito e open-source ed è supportato nativamente su iOS e Android.

Codec e impostazioni consigliati per lo streaming in diretta

Come abbiamo detto, i codec sono una tecnologia in continua evoluzione, quindi i codec “consigliati” cambiano in tempi relativamente brevi.

Per il momento, consigliamo alla maggior parte delle emittenti di utilizzare il codec H.264 per il video e il codec AAC per l’audio. Questi sono i migliori codec di streaming per la distribuzione di contenuti video sia in diretta che on-demand.

Queste raccomandazioni probabilmente cambieranno in futuro con lo sviluppo della tecnologia dei codec, ma al momento queste sono le scelte migliori per raggiungere il massimo pubblico possibile con i vostri video OTT. video OTT.

Per le altre impostazioni del codificatore, come bitrate, risoluzione, frequenza di campionamento e così via, consultate il nostro post sul blog che tratta delle impostazioni di codifica consigliate. impostazioni di codifica consigliate.

Conclusione

Ora che siete aggiornati su tutto ciò che c’è da sapere sui codec di streaming, siete a un passo dalla vostra prima trasmissione professionale.

In questo articolo abbiamo analizzato il funzionamento dei codec, la tecnologia correlata e i codec ideali da utilizzare oggi nel broadcasting online. Ci auguriamo che le informazioni che abbiamo condiviso vi diano un po’ più di fiducia negli aspetti più tecnici della radiodiffusione professionale. e una migliore comprensione dei codec per lo streaming video.

Se vi state avvicinando al broadcasting professionale, per iniziare avrete bisogno di una piattaforma di live streaming come Dacast.

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Grazie per la lettura e, come sempre, in bocca al lupo per i vostri live stream!