Streaming com taxa de bits adaptável versus streaming com várias taxas de bits: Um guia para emissoras

A qualidade da experiência (QoE) é muito importante para os organismos de radiodifusão, uma vez que a concorrência se torna cada vez mais apertada no espaço de criação de conteúdos em linha. Felizmente, as tecnologias de transmissão de vídeo têm vindo a melhorar rapidamente para acompanhar a procura. De facto, estudos mostram que os problemas de armazenamento em buffer diminuíram 41% e a qualidade da imagem aumentou 25% em relação ao ano anterior.

Mesmo com estas melhorias, as empresas precisam frequentemente de fazer um compromisso entre a qualidade e o desempenho do vídeo, sendo a taxa de bits um aspeto fundamental neste contexto. É por isso que muitos organismos de radiodifusão estão a voltar-se para a tecnologia adaptativa e transmissão multi-bitrate para otimizar automaticamente as transmissões de vídeo de acordo com as condições de transmissão dos espectadores.

Nesta publicação, vamos abordar a razão pela qual as taxas de bits são importantes para os organismos de radiodifusão. A partir daí, analisaremos mais detalhadamente as diferenças entre a taxa de bits adaptável e o streaming com várias taxas de bits e a forma como afectam a QoE. Por fim, veremos como o Dacast suporta ambas as formas de transmissão de vídeo de qualidade para os espectadores.

Vamos lá começar!

Índice

• Porque é que a taxa de bits de transmissão em fluxo contínuo é importante
• Alta qualidade vs. multi-qualidade: O que é mais importante?
• O que é o streaming multibitrate?
• O que é o Adaptive Bitrate Streaming?
• Que protocolo de transmissão em fluxo contínuo produz a melhor QoE?
• Como utilizar o streaming multi-bitrate no Dacast
• Conclusão

Porque é que a taxa de bits de transmissão em fluxo contínuo é importante

A taxa de bits é uma medida da quantidade de dados que estão a ser transmitidos durante um determinado período de tempo. Em termos de transmissão de vídeo em linha, refere-se à quantidade de largura de banda que um vídeo consome à medida que é transmitido. Esta medida é crucial para compreender o compromisso entre qualidade e desempenho para os telespectadores.

No espaço do vídeo em linha, a taxa de bits é frequentemente medida em quilobits por segundo, ou kbps.

A taxa de bits tem impacto no desempenho porque os utilizadores precisam de ter uma velocidade de Internet que exceda a taxa de bits do vídeo. Desta forma, o leitor de vídeo do utilizador pode descarregar o vídeo com rapidez suficiente para garantir uma reprodução suave.

O problema é que as condições da rede flutuam frequentemente e as diferentes regiões geográficas têm velocidades de ligação variáveis. Por exemplo, A transmissão de vídeo para a China continental uma região com mais de 1,4 mil milhões de pessoas, pode ser um desafio devido a redes congestionadas que contribuem para velocidades de Internet baixas, em média.

Embora as emissoras possam oferecer fluxos com taxas de bits mais baixas, acessíveis a praticamente qualquer dispositivo ou capacidade de largura de banda, os espectadores de hoje esperam muito mais. As plataformas over-the-top (OTT) também precisam de fornecer vídeo de alta definição que esteja ao mesmo nível das experiências normais de visualização de televisão.

Os espectadores que têm a capacidade de ver transmissões de alta qualidade não se darão ao trabalho de ver vídeos de má qualidade durante muito tempo. De facto, a qualidade do vídeo é o fator mais importante para 67% dos espectadores assistem a transmissões em direto.

A taxa de bits afecta a qualidade do vídeo?

Em geral, os vídeos com taxas de bits mais elevadas têm frequentemente uma qualidade superior à dos vídeos transcodificados com taxas de bits mais baixas. Isto porque taxas de bits mais elevadas resultam de resoluções mais elevadas ou de mais fotogramas por segundo (fps), mas as taxas de bits também são afectadas pela eficiência dos codecs de compressão.

A resolução de um vídeo é o número de pixels em cada fotograma de vídeo, o que determina a nitidez do vídeo. Em ecrãs maiores, a resolução torna-se especialmente importante.

A maioria dos vídeos tem uma taxa de quadros de cerca de 24 fps, o que é suficientemente rápido para que os humanos percebam o movimento como fluido. Embora esta velocidade de fotogramas seja suficiente para a maioria dos vídeos, os organismos de radiodifusão podem optar por 30 a 60 fps para eventos desportivos ou clipes de ritmo acelerado. São necessários fps mais elevados para conteúdos de movimento rápido.

A compressão é outro fator que determina o tamanho do ficheiro de um vídeo e, por sua vez, a sua taxa de bits. Enquanto os mais recentes codecs como H.264 e H.265 podem reduzir de forma inteligente enormes quantidades de dados desnecessários sem afetar a qualidade, os codecs antigos não são tão eficientes.

Embora taxas de bits mais elevadas possam equivaler a uma maior qualidade de imagem, é importante lembrar que outros factores contribuem para a experiência de visualização. Por exemplo, problemas como armazenamento em buffer, atrasos ou tempos de arranque lentos podem também diminuir muito a qualidade da experiência dos espectadores.

Qual é uma boa taxa de bits para streaming?

A escolha das taxas de bits de vídeo para transmissão depende do tipo de vídeos que um organismo de radiodifusão pretende transmitir e da qualidade de transmissão esperada pelo seu público-alvo. Isto significa que as taxas de bits não são únicas, pelo que os organismos de radiodifusão devem criar um perfil de transmissão de vídeo adaptado ao seu público.

Um perfil de transmissão em fluxo contínuo ou uma escala de taxas de bits deve oferecer qualidades e taxas de bits variáveis para maximizar a compatibilidade. Na Dacast, recomendamos o fornecimento de um fluxo abaixo de 1000 Kbps para que os espectadores possam assistir com praticamente qualquer dispositivo.

A disponibilização de taxas de bits mais elevadas também pode melhorar a experiência dos espectadores que tenham as capacidades necessárias. Para que tal seja possível, as empresas de radiodifusão devem utilizar a transmissão em fluxo contínuo com várias taxas de bits.

Alta qualidade vs. multi-qualidade: O que é mais importante?

Como mencionámos, a resolução de um vídeo não é a única coisa que importa quando se trata da qualidade da experiência. Transmissão de alta qualidade só será importante para os utilizadores com velocidades de Internet extremamente rápidas. Se só transmitir em alta qualidade, as pessoas com uma Internet mais lenta ficarão com atrasos e com o armazenamento em buffer, o que acabará por piorar a sua experiência. É por isso que tem de oferecer os seus vídeos em várias qualidades de vídeo.

Felizmente, o streaming de qualidade múltipla oferece o melhor dos dois mundos. Isto dá-lhe a capacidade de proporcionar uma experiência sem buffer a todos os espectadores, independentemente da velocidade ou lentidão da sua Internet. Os telespectadores com uma Internet mais rápida continuam a receber os seus transmissões de alta qualidade e as pessoas com uma Internet mais lenta podem evitar os atrasos e a acumulação de memória intermédia.

Transmissão em fluxo contínuo com várias taxas de bits torna possível proporcionar a melhor experiência de visualização ao maior número de espectadores. O streaming multi-bitrate permite-lhe servir todos os seus espectadores com a melhor experiência possível.

O que é o streaming multibitrate?

A maioria dos organismos de radiodifusão tem audiências globais com telespectadores que acedem aos seus conteúdos em diferentes dispositivos com velocidades de Internet variáveis. Isto significa que a transmissão em fluxo contínuo com uma única taxa de bits pode limitar a compatibilidade para alguns espectadores ou levar a uma experiência de visualização inferior à ideal para outros. Com uma taxa de bits única, nem todos estão a obter a melhor experiência.

Transmissão em fluxo contínuo com várias taxas de bits permite que os organismos de radiodifusão ofereçam uma vasta gama de qualidades de transmissão para melhorar a qualidade geral da experiência. Com o streaming multi-bitrate, os espectadores podem escolher o streaming de maior qualidade que a sua ligação e dispositivo podem suportar sem interrupções. O streaming multi-bitrate permite que os espectadores escolham a melhor experiência para eles.

Utilizar uma plataforma de plataforma de transmissão de vídeo Com a ajuda do software, as empresas de radiodifusão podem facilmente transcodificar os seus fluxos para várias taxas de bits e formatos a partir de um único ficheiro de origem. De facto, transcodificação de vídeo na nuvem é uma excelente forma de garantir a compatibilidade, permitir a reprodução adaptativa e reduzir os custos de o fazer.

O que é a transmissão em fluxo contínuo com taxa de bits adaptável?

O fluxo contínuo de dados com taxa de bits adaptável (ABR) é um método para fornecer aos utilizadores a melhor qualidade de vídeo possível, com base nas condições da rede e nas capacidades do dispositivo em tempo real. Esta tecnologia, aliada ao streaming com várias taxas de bits, cria a configuração ideal para produzir uma QoE óptima para todos os espectadores.

Com o ABR, o leitor de vídeo ajusta a qualidade da transmissão em tempo real para garantir que o vídeo não se atrasa nem fica em buffer. Os leitores de vídeo HTML5 e Video.js são ambos capazes de detetar a capacidade de rede ou de processamento e flutuam automaticamente para ajustar a qualidade do fluxo. O espetador não tem de fazer nada com a codificação de taxa de bits adaptativa activada; desfrutará automaticamente do melhor fluxo possível para o seu dispositivo e ligação.

Para a transmissão ABR, cada um dos ficheiros de vídeo codificados é segmentado em blocos de 2 a 10 segundos. Estas partes separadas e as suas taxas de bits são descritas num ficheiro de manifesto, que constitui o perfil de transmissão. Abordaremos os perfis de transmissão e as escadas de taxa de bits mais adiante.

O streaming ABR é atualmente suportado por Protocolos HLS e MPEG-DASH. Estes protocolos são ambos baseados em HTTP, pelo que são uma forma eficiente de transmitir conteúdos de vídeo descarregados progressivamente como partes individuais.

Depois de o leitor de vídeo iniciar a reprodução, utiliza um algoritmo de seleção para analisar as condições de transmissão e escolher os blocos de vídeo a transferir. Por exemplo, THEOplayer avalia a velocidade de transferência e ajusta a taxa de bits para garantir que a memória intermédia tem conteúdo suficiente disponível para continuar a reprodução.

Outros algoritmos baseiam-se apenas na largura de banda de descarregamento ou na taxa de transferência para determinar quais os blocos a descarregar a seguir. No futuro, é provável que os algoritmos de reprodução adaptativa evoluam para tirar melhor partido da aprendizagem automática e otimizar a reprodução para os espectadores.

Que protocolo de transmissão em fluxo contínuo produz a melhor QoE?

Mencionámos anteriormente que tanto o HLS como o DASH suportam o streaming multi-bitrate, mas cada protocolo de streaming de vídeo tem suas vantagens e desvantagens.

Transmissão em direto HTTP (HLS) é um protocolo de fluxo contínuo que suporta os codecs H.264 e HEVC/H.265, que são codecs de compressão de vídeo altamente eficientes. Juntamente com estes codecs, o HLS também pode fornecer vídeo em 4K e HDR. Ao aproveitar o HTTP para entrega, o HLS pode funcionar com praticamente qualquer servidor web ou CDN.

O Dynamic Adaptive Streaming of HTTP (DASH) é um protocolo mais recente que é agnóstico em relação aos codecs e suporta vídeo 4K e HDR (High Dynamic Range). Isto significa que o DASH pode fornecer conteúdos de vídeo numa grande variedade de formatos de alta qualidade. Embora o protocolo esteja preparado para ABR, o DASH ainda não tem compatibilidade nativa com os leitores de vídeo HTML5.

O DASH pode ter suporte semelhante para codecs, resoluções e outros recursos, mas o HLS ainda tem a vantagem da compatibilidade universal para entrega em navegadores de desktop, dispositivos móveis, Smart TVs e muito mais.

Além disso, muitas CDNs de primeira linha estão a lançar streaming HLS de baixa latência para melhorar ainda mais o desempenho do fluxo contínuo. Isto porque as CDNs utilizam uma rede de servidores de streaming em todo o mundo para reduzir a distância que o conteúdo de vídeo tem de percorrer para chegar aos utilizadores finais.

Na Dacast, o protocolo de transmissão predefinido é o HLS porque é compatível com os leitores de vídeo HTML5. Uma vez que o HLS é atualmente o mais utilizado, os organismos de radiodifusão podem maximizar o seu alcance e, ao mesmo tempo, fornecer dinamicamente a melhor qualidade de vídeo possível, momento a momento.

Como utilizar o streaming multi-bitrate no Dacast

Dacast é uma plataforma de vídeo em linha (OVP) que suporta streaming adaptativo e streaming multi-bitrate. Isto porque os organismos de radiodifusão podem facilmente configurar várias transmissões na plataforma online graças à ferramentas de transcodificação na nuvem. Para além disso, o Leitor de vídeo HTML5 é totalmente capaz de reprodução adaptativa.

O streaming multi-bitrate tem de ser configurado ao nível do codificador, pelo que é importante prestar atenção às configurações correctas.

Dito isto, vejamos os principais factores que as empresas de radiodifusão terão de avaliar para implementar a transmissão de vídeo multibitrate com Dacast.

1. Criar uma escada de taxa de bits

O perfil de transmissão em fluxo contínuo ou escada de codificação é o conjunto de taxas de bits e resoluções que as empresas de radiodifusão planeiam transmitir aos telespectadores. Muitos organismos de radiodifusão escolhem uma escada universal que se destina a otimizar todos os ficheiros de vídeo para qualquer dispositivo ou ligação.

De facto, a Apple propôs uma escada de codificação de taxa de bits fixa para transmissão HLS optimizada para dispositivos Apple. Desde então, a Netflix introduziu a codificação por título para otimizar a taxa de bits em função do conteúdo e não das condições de visualização. De qualquer modo, não existe uma abordagem única para os organismos de radiodifusão.

No Dacast, os utilizadores podem escolher definições de multi-streaming para cada ficheiro de vídeo, quer se trate de um vídeo a pedido (VOD) ou de uma transmissão em direto. É aconselhável escolher entre um conjunto de renderizações que incluem as taxas de bits e resoluções adequadas ao público a que se destina.

No entanto, em geral, Dacast sugere este conjunto de definições de resolução e taxa de bits do codificador em direto para a maioria das emissoras:

2. Selecionar um método de codificação

Quando se codificam as taxas de bits, há duas técnicas que os organismos de radiodifusão podem utilizar: codificação de taxa de bits constante ou codificação de taxa de bits variável.

Taxa de bits constante (CBR) utiliza uma taxa de bits consistente para todo um ficheiro de vídeo. Embora isto seja mais rápido e mais eficiente durante o processo de codificação, o resultado é frequentemente um tamanho de ficheiro muito maior para vídeos de alta qualidade. É por isso que a codificação evoluiu para a utilização de taxas de bits variáveis.

Taxa de bits variável (VBR) tem em conta o conteúdo de um ficheiro de vídeo e altera dinamicamente a taxa de bits ao longo do processo de codificação. A VBR reduz a taxa de bits durante segmentos menos complexos e aumenta a taxa de bits se estiver a captar movimento ou cenas complexas.

Em geral, recomendamos VBR para a transcodificação de ficheiros de vídeo a pedido e CBR para a codificação de transmissões em direto.

3. Selecionar um codec

Os codecs que as empresas de radiodifusão podem escolher dependerão em grande medida do protocolo de transmissão de vídeo que utilizarão para a transmissão. Como já foi referido, o DASH é compatível com qualquer codec, mas o HLS é mais limitado.

Uma vez que o Dacast utiliza HLS por predefinição, a maioria das emissoras terá de escolher entre H.264 ou HEVC/H.265. Atualmente, recomendamos o H.264 porque continua a ser o codec de facto para a transmissão de vídeo. Embora o H.265 seja mais eficiente, ainda está em desenvolvimento e ainda não é amplamente suportado, por isso é melhor concentrar-se no codec que pode maximizar o seu público atualmente.

Conclusão

Os organismos de radiodifusão não devem ter de sacrificar a qualidade da experiência ou a compatibilidade com os telespectadores. Escolha um software de transmissão de vídeo que suporta streaming ABR e multi-bitrate para atingir o seu público-alvo e proporcionar-lhe a melhor experiência de streaming de vídeo possível.

A Dacast é uma plataforma de VOD e de transmissão em direto capaz de fornecer conteúdos de vídeo de alta qualidade. Juntamente com capacidades robustas de transcodificação e entrega, o Dacast está equipado com um leitor de vídeo HTML5 preparado para transmissão adaptável.

É por isso que a Dacast foi reconhecida nos prémios Readers’ Choice da Streaming Media Magazine como a melhor plataforma de vídeo para PMEs (Pequenas e Médias Empresas).

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