CBR vs. VBR: A diferença entre taxa de bits constante e taxa de bits variável

Há muita coisa a acontecer nos bastidores da transmissão em direto. Muitos tipos de tecnologia são combinados para produzir vídeos de alta qualidade que captam os acontecimentos em tempo real. Os codificadores desempenham um papel muito importante neste processo.

As empresas de radiodifusão têm muitas opções quando se trata de configurar as suas definições do codificador. As definições que escolherem determinarão a qualidade de áudio e vídeo das suas transmissões. Existem dois tipos principais de codificação que as empresas de radiodifusão podem escolher: codificação de taxa de bits constante (CBR) e codificação de taxa de bits variável (VBR). É importante poder comparar VBR com CBR.

Neste post, vamos fazer uma comparação detalhada entre CBR e VBR. Introduziremos também uma terceira opção, que é a VBR limitada. Depois de apresentarmos alguns antecedentes sobre cada uma destas tecnologias, identificaremos qual é a melhor em diferentes cenários de transmissão. Para terminar, vamos rever algumas outras definições relacionadas com o codificador. Ficará a saber o que é CBR e VBR.

Índice

• O que é a taxa de bits?
• O que é a codificação de taxa de bits constante (CBR)?
• O que é a codificação de taxa de bits variável (VBR)?
• CBR vs. VBR: Uma comparação rápida
• Quando utilizar CBR vs. VBR
  • Taxa de bits para codificação de transmissão em direto
  • Taxa de bits para transcodificação VOD
• Definições recomendadas do codificador para transmissão em direto
• Considerações finais

O que é a taxa de bits?

A taxa de bits mede a quantidade de dados que são transferidos durante um período de tempo. Em streaming de vídeo em linha, taxa de bits de vídeo é medida em quilobits por segundo, ou kbps. A taxa de bits afecta a qualidade de um fluxo de vídeo. A transmissão em fluxo contínuo com uma taxa de bits mais elevada ajuda-o a produzir fluxos de maior qualidade.

No que diz respeito ao streaming de vídeo em linha, os organismos de radiodifusão disponibilizam frequentemente os seus conteúdos em várias taxas de bits diferentes. Esta situação é designada por . Isto permite que os espectadores acedam à taxa de bits adequada à sua velocidade de Internet, o que lhes permite aceder a conteúdos da mais elevada qualidade com o mínimo de atrasos, saltos e armazenamento em buffer.

Taxa de bits adaptável de vídeo têm vindo a mudar o jogo, uma vez que fornecem automaticamente a reprodução do vídeo com a taxa de bits adequada em resposta a uma análise em tempo real da velocidade da Internet de cada espetador.

A taxa de bits também é importante no processo de codificação ou na fase de transcodificação do processo de transmissão em fluxo contínuo, uma vez que também se trata da transferência de dados. Como mencionámos, o streaming de taxa de bits constante (CBR) e o streaming de taxa de bits variável (VBR) são os dois tipos de codificação mais populares, razão pela qual é frequente ver comparações entre VBR e CBR.

O que é a taxa de bits constante (CBR)?

A taxa de bits constante, que é normalmente abreviada como “CBR”, refere-se à transmissão de dados a uma taxa constante. Para a codificação, refere-se a um codificador que produz dados a um ritmo constante. Não é sensível ao tamanho ou à complexidade dos ficheiros que processa. As variáveis não são importantes com uma taxa de bits constante; o resultado mantém-se constante.

O CBR é preferido em muitas situações de streaming porque tem sido a norma no streaming de vídeo em linha desde há algum tempo. Uma vez que é tão popular na indústria de transmissão em direto a taxa de bits constante é a opção mais compatível.

Uma vez que o CBR utiliza uma transmissão constante, a taxa de bits é definida como uma taxa única e medida como tal. Recomenda-se que defina uma taxa de bits relativamente elevada para que o codificador possa lidar com segmentos de dados mais complexos à medida que processa o vídeo. A codificação de vídeo CBR funciona melhor se for corretamente configurada.

A consistência do CBR torna-o adequado para situações em que o conteúdo de vídeo deve ser codificado em tempo real. O CBR não é adequado para armazenar dados. Para a transmissão em direto em tempo real, o CBR é uma excelente solução.

O que é a taxa de bits variável (VBR)?

A codificação de taxa de bits variável, que é normalmente abreviada como “VBR”, refere-se aos dados que são transmitidos a uma taxa variável. Com a codificação VBR, os segmentos de dados são agrupados de acordo com a sua complexidade, para que a transmissão seja optimizada. A codificação em VBR permite processar a uma taxa de bits mais elevada e transmitir ficheiros maiores.

Em termos de codificação, os dados são emitidos a uma taxa definida por segmento de tempo, e a taxa de bits variável é medida tomando a taxa de bits média de segmentos complexos ao longo de todo o ficheiro.

O aspeto flutuante deste método de codificação torna a VBR mais adequada para a transcodificação de vídeo a pedido. Isto deve-se ao facto de poder demorar mais tempo a processar os dados. A transmissão VBR funciona bem com vídeo a pedido, mas não tão bem com transmissões em direto.

Existem alguns tipos de VBR que são ligeiramente diferentes uns dos outros, designados por taxa de bits média, taxa de bits variável de qualidade, taxa de bits variável sem restrições e taxa de bits variável com restrições. A taxa de bits variável condicionada é a mais notável destas quatro.

É também importante salientar que a VBR não é tão amplamente suportada como a CBR.

VBR restrito

A taxa de bits variável condicionada, ou VBR condicionada, é outra técnica ou definição de controlo da taxa de bits que é menos discutida, mas que está a ganhar popularidade.

A VBR restrita é um tipo de codificação VBR que requer a definição de uma taxa de bits máxima e de uma janela de memória intermédia máxima. O Constrained VBR utiliza duas passagens de codificação para processar dados. Com VBR 1 passagem vs 2 passagens, o resultado é um vídeo de maior qualidade.

CBR vs. VBR: Uma comparação rápida

Segue-se uma breve descrição geral da taxa de bits constante versus taxa de bits variável, para que possa ver as principais características e diferenças entre estes dois métodos de codificação.

Com vídeo de taxa de bits constante versus vídeo de taxa de bits variável, a CBR é melhor para codificação de transmissão em direto e a VBR é melhor para vídeos a pedido.

Codificação vs. Transcodificação

Antes de nos debruçarmos sobre os casos de utilização de VBR e CBR, é importante reconhecer as semelhanças e diferenças entre codificação e transcodificação.

Codificação refere-se à conversão de um ficheiro de vídeo ou de um ficheiro de áudio de um formato para outro. No contexto da transmissão em direto, isto refere-se à conversão dos ficheiros de vídeo RAW captados pela câmara num formato digital que pode ser transmitido pela Internet. Isto é importante porque os ficheiros de vídeo RAW são demasiado volumosos para serem transmitidos.

A codificação é possível com hardware ou software de hardware ou software de codificação.

Transcodificação refere-se à compressão de ficheiros de vídeo para criar cópias de ficheiros multimédia com tamanhos diferentes. Estas cópias por tamanho de ficheiro são designadas por “rendições”. A transcodificação é geralmente utilizada para a transmissão de vídeo a pedido. Muitas plataformas de vídeo em linha, incluindo a Dacast, estão equipadas com transcodificação na nuvem que transcodificam os ficheiros de vídeo à medida que estes são carregados na plataforma.

Quando utilizar CBR vs. VBR

A codificação CBR e a codificação VBR são ambas importantes na codificação de vídeo e áudio. Nenhum é melhor do que o outro, uma vez que ambos servem objectivos únicos devido aos seus pontos fortes e fracos individuais.

Vamos analisar os casos de utilização destes dois processos de codificação.

Codificação de transmissão em direto

CBR é a melhor definição para codificação de transmissões em direto. A consistência do CBR torna-o mais fiável para o transporte de dados sensíveis ao tempo. Isto é ideal para a transmissão em direto, uma vez que a maioria dos vídeos em direto é transmitida a uma única taxa de bits.

Uma vez que a taxa de bits constante processa os dados a um ritmo consistente, não há qualquer preocupação com o facto de a taxa de bits exceder as velocidades da Internet. No entanto, a fiabilidade dos dados de saída deste método de codificação leva a sacrificar a qualidade em algumas situações.

É possível utilizar a VBR para a codificação de transmissões em direto codificação no entanto, raramente é recomendada, a menos que se esteja a utilizar uma configuração de passagem única.

Transcodificação VOD

VBR restrito é a configuração ideal para transcodificação de transcodificação de vídeo porque é capaz de lidar com ficheiros maiores, mantendo alguma consistência com os formatos de áudio. De um modo geral, a VBR produz melhor qualidade de som do que as transmissões, e a transcodificação de vídeo a pedido proporciona a flexibilidade necessária para utilizar a VBR, pelo que não é preciso pensar muito.

A taxa de bits de vídeo variável produz fluxos de maior qualidade. Uma vez que a sensibilidade ao tempo é menor na transcodificação vídeo a pedido a transcodificação de ficheiros de vídeo a pedido, não tem de se preocupar com o facto de a taxa de bits exceder a velocidade da Internet, o que lhe dá a flexibilidade para aproveitar as vantagens da VBR.

Streaming apenas de áudio

Tal como o conteúdo de vídeo, o streaming apenas de áudio deve utilizar CBR para transmissões de áudio em direto e VBR para streaming de áudio a pedido streaming de áudio.

No entanto, alguns codificadores específicos de áudio não lhe darão a opção de escolher. Nesse caso, deve optar pela opção que lhe for oferecida. Os ficheiros de áudio são muito menos volumosos do que os ficheiros de vídeo, pelo que qualquer uma das opções será suficiente. No entanto, se possível, opte por áudio CBR para transmissões em direto. A qualidade de som VBR é óptima para a transmissão de áudio a pedido.

Definições recomendadas do codificador para transmissão em direto com o Dacast

A Dacast recomenda a utilização de CBR para a transmissão em direto na nossa plataforma de streaming. Isto deve-se ao facto de a taxa de bits constante ser mais fiável para a codificação de conteúdos de vídeo em tempo real.

Existem algumas outras definições do codificador que são necessárias para o nosso software de transmissão em direto. Um desvio desta configuração pode causar problemas no seu fluxo.

Eis as nossas definições necessárias:

Tenha em atenção que estas definições são específicas para a transmissão em direto. Consulte a nossa passo a passo de transcodificação para obter mais informações relevantes sobre a configuração das definições de transcodificação no Dacast.

Definições de resolução e taxa de bits

Para além das definições do codificador de transmissão em direto que mencionámos acima, os organismos de radiodifusão devem escolher resolução e taxa de bits para obter a qualidade de transmissão desejada.

Existem diferentes combinações de taxa de bits e resolução necessárias para criar fluxos em ultra-baixa definição, baixa definição, definição padrão, alta definição e alta definição total.

Aqui está uma análise da resolução e taxa de bits para obter cada qualidade de vídeo:

Considerações finais

CBR e VBR desempenham papéis diferentes em streaming de vídeo em linha. É importante utilizar a opção adequada às suas necessidades específicas de transmissão em contínuo. No debate entre CBR e VBR para o seu vídeo, depende do seu tipo de conteúdo.

O resultado final é que o CBR é mais consistente e fiável para a codificação sensível ao tempo e o VBR produz resultados de maior qualidade. A CBR é a melhor opção para a transmissão em direto, enquanto a VBR limitada é a melhor opção para o carregamento de vídeo a pedido.

Agora que tem uma ideia melhor de como os ficheiros CBR e outros ficheiros VBR se comparam, está na altura de pôr este conhecimento em prática. Se é novo no domínio da transmissão em direto, recomendamos que tire partido da avaliação gratuita de 14 dias do Dacast. Pode utilizar o OBS Studio que é um software de codificação gratuito e de código aberto, para se familiarizar com as funções tecnológicas que descrevemos nesta publicação.

Tudo o que tem de fazer para aceder à avaliação gratuita e começar a transmitir é criar uma conta Dacast, e estará pronto a funcionar num instante. Não é necessário cartão de crédito ou contratos vinculativos.

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