O que é latência de vídeo? O Guia Definitivo para Emissoras

A latência do vídeo é um aspeto importante da transmissão em direto pela Internet. Trata-se de uma medida técnica que afecta a experiência de visualização do seu fluxo.

Existem vários componentes técnicos que contribuem para a latência do vídeo, pelo que a latência da sua transmissão dependerá da força da sua
configuração de transmissão.

Neste post, vamos responder a todas as suas perguntas sobre latência de vídeo. Começaremos por discutir o que é a latência de vídeo no contexto da transmissão em direto antes de analisarmos alguns aspectos mais técnicos. Iremos determinar o que afecta a latência do vídeo e como controlar a latência dos seus fluxos.

Índice

• O que é latência de vídeo?
• Porque é que a latência é importante?
• O que afecta a latência do vídeo?
• O que é uma latência média de vídeo?
• Como calcular a latência do vídeo
• Como reduzir a latência durante o streaming
• Como reduzir a latência no codificador
• Métricas de streaming relacionadas
• Latência de vídeo em Dacast
• Considerações finais

O que é latência de vídeo?

A latência do vídeo é a medida do tempo que um sinal de vídeo demora a viajar desde a fonte que está a captar o vídeo até ao
leitor de vídeo. A latência depende de vários factores técnicos, pelo que varia consoante a configuração de transmissão de sites que tiver.

Isto não deve ser confundido com “atraso”, que é o lapso de tempo intencional entre a captação e a transmissão de um vídeo. Isto é utilizado para sincronizar as fontes de transmissão em fluxo contínuo e dar tempo aos produtores para implementarem elementos cinematográficos.

A latência do vídeo é menos intencional e mais um subproduto da configuração técnica do fluxo. A única coisa que pode fazer é tentar reduzi-lo o mais possível, mantendo a qualidade da transmissão para proporcionar aos seus espectadores uma experiência de visualização em tempo real.

Porque é que a latência é importante?

A latência é muito importante para os organismos de radiodifusão porque, em muitos casos, afecta a experiência do utilizador. Isto é especialmente verdadeiro para
eventos de transmissão em direto que beneficiam de uma sensação de realismo.

Digamos que está a transmitir uma cerimónia de graduação. O momento em que cada aluno atravessa o palco constitui um marco importante para esse aluno e para a sua família. Os entes queridos que estão a ver o streaming a partir de casa acreditam que estão a viver aquele momento especial em tempo real, ou pelo menos perto disso. Se o seu público souber que a sua transmissão está atrasada, a ligação parece menos real.

Muitos profissionais do sector do streaming argumentam que a latência elevada é prejudicial para o resultado de um streaming, uma vez que quanto maior for a latência, menos realista será o streaming.

A latência é também um fator importante a ter em conta nas videoconferências. Plataformas como o Zoom e o Google Meets suportam latência em tempo real, o que permite que as pessoas tenham conversas digitais que imitam as interacções cara a cara. Sem latência em tempo real, as conversações por vídeo não seriam possíveis.

Mas se estivermos a transmitir um evento em que queremos que os espectadores vejam o que está a acontecer em tempo real, temos de tentar reduzir a latência tanto quanto possível.

O que afecta a latência do vídeo?

Diferentes partes de uma configuração de transmissão em direto contribuem para a latência. Tudo, desde a sua rede de Internet até ao seu anfitrião de transmissão de vídeo em direto, causa latência.

Dito isto, vamos rever alguns factores que contribuem para a latência do vídeo.

Ligação à Internet

A Internet rápida e fiável é indispensável para a transmissão em direto. Quando a sua ligação à Internet não está à altura, a latência do vídeo aumenta. A velocidade, ou taxa de transferência, da sua rede de Internet afectará diretamente a latência do seu fluxo.

A velocidade de Internet sugerida é o dobro da
largura de banda que pretende utilizar para o seu fluxo de vídeo, pelo que os vídeos de maior resolução necessitam de uma Internet mais rápida para manter a latência baixa.

Pode testar a velocidade da sua Internet pesquisando “teste de velocidade da Internet” no Google e clicando em “Executar teste de velocidade” no primeiro resultado.

Recomendamos a utilização de uma ligação Ethernet para obter a Internet mais rápida e fiável. Os dados WiFi e celulares podem ser utilizados como opções de reserva, mas a Ethernet é a escolha preferida. Independentemente da opção que escolher, deve efetuar um teste de velocidade antes da transmissão para se certificar de que está tudo bem.

Uma das razões para isso é o facto de os cabos Ethernet terem uma latência muito menor do que a oferecida pelo WiFi. Esta redução da latência pode ter um grande impacto na latência global do seu vídeo.

Definições do codificador

Com o streaming em linha, um vídeo tem de ser codificado, transportado e descodificado. É aqui que se dá uma grande parte da latência, pelo que é importante que as definições do codificador estejam corretamente definidas e configuradas para simplificar este processo.

Embora não exista uma combinação mágica de definições do codificador que funcione para o streaming de baixa latência em geral, é importante verificar com o anfitrião de streaming de vídeo escolhido quais as definições que este exige ou recomenda.

O Dacast, por exemplo, exige que as emissoras usem um codec H.264 ou x264, uma taxa de quadros de 25 ou 30, um intervalo de taxa de quadros de 2 segundos e varredura progressiva. Para ter uma ideia melhor das definições ideais do codificador para reduzir a latência do vídeo, recomendamos que consulte o nosso guia completo para
configurações de ajuste do codificador .

Protocolos de vídeo

Os protocolos de vídeo desempenham um papel importante na latência. Diferentes protocolos de transmissão são capazes de transmitir com diferentes quantidades de latência.

Atualmente, a melhor escolha de protocolo para o streaming de baixa latência é HTTPS Live Streaming (HLS) para entrega e Protocolo de mensagens em tempo real (RTMP) para ingerir. O HLS é o protocolo mais amplamente suportado para o streaming, uma vez que é compatível com o leitor de vídeo HTML5. No entanto, o O aspeto RTMP ingest reduz significativamente a latência.

A entrega de HLS com ingestão de HLS é possível, mas não suporta streaming de baixa latência como a combinação de entrega de HLS/ingestão de RTMP.

Transporte seguro e fiável (SRT) é um protocolo inovador de transmissão de vídeo da Haivision. Este protocolo é conhecido pelo seu streaming seguro e de baixa latência. Infelizmente, o SRT é relativamente recente, pelo que a maior parte das plataformas modernas de transmissão em direto e a tecnologia relacionada ainda não estão preparadas para a transmissão SRT. No entanto, quando este protocolo for mais amplamente suportado, reduzirá a latência do vídeo em todos os sectores.

Outra tecnologia mais recente que foi criada para reduzir a latência do vídeo é a
WebRTC . O WebRTC é um projeto de streaming de código aberto que foi concebido para permitir o streaming com latência em tempo real. Foi especificamente concebido a pensar nas videoconferências. Este projeto é atualmente utilizado pelas principais plataformas de videoconferência, mas poderá também ajudar as plataformas de transmissão de vídeo em direto a reduzir a sua latência.

O que é uma latência média de vídeo?

A latência média de um fluxo de vídeo em linha é de
seis segundos o que é considerado de baixa latência.

Dito isto, eis uma análise de algumas categorias comuns de latência.

Tanto a televisão tradicional como algum streaming OTT caem na categoria de latência de transmissão padrão. A televisão tradicional está frequentemente mais próxima dos 18 segundos e o streaming OTT. Algumas transmissões OTT enquadram-se na categoria de baixa latência.

A latência em tempo real é utilizada para videoconferência em plataformas de comunicação, como o Zoom, Facetime, Google Meets e outras ferramentas de conversação por vídeo.

Como medir a latência do vídeo

Uma vez que a latência afecta a experiência dos espectadores, é importante saber qual é a capacidade da sua configuração de transmissão.

Medir a sua latência pode ser um pouco difícil. A forma mais precisa de medir a latência do vídeo é adicionar um carimbo de data/hora ao seu vídeo e pedir a alguém que veja a transmissão em direto. Peça-lhes que indiquem a hora exacta em que o quadro com a hora aparece no ecrã. Subtraia o tempo no carimbo de data/hora do tempo em que o espetador viu o fotograma, e essa é a sua latência.

Se não souber como marcar a hora da transmissão, também pode pedir a alguém para ver a transmissão e dizer-lhe para gravar quando chegar um sinal específico. Pegue no tempo em que a sugestão foi executada e subtraia-o do tempo em que a sugestão foi visualizada, e isso dar-lhe-á a latência.

O segundo método é menos preciso, uma vez que há mais margem para erros, mas dá-lhe uma ideia suficientemente boa da latência da sua configuração.

Como reduzir a latência durante o streaming

Existem algumas formas diferentes de os organismos de radiodifusão poderem reduzir a latência. Uma vez que a latência é determinada por vários componentes, os organismos de radiodifusão devem adotar uma abordagem holística para reduzir a latência dos seus fluxos.

Em primeiro lugar, é necessário certificar-se de que está a transmitir com uma
ligação rápida à Internet. Como mencionámos, é importante ter uma velocidade de Internet consistente com o dobro da largura de banda que planeia utilizar na sua transmissão. Também é importante limitar-se, tanto quanto possível, aos cabos Ethernet. Não opte por WiFi ou dados a menos que seja absolutamente necessário.

Enquanto trabalha para reduzir a latência, certifique-se de que não está a prejudicar a qualidade do seu fluxo. Claro que pode haver uma certa compensação entre qualidade e latência, mas certifique-se de que as suas configurações de codificador continuam a produzir uma imagem de vídeo nítida.

Como reduzir a latência no codificador

Então, como é que a latência pode ser reduzida ao
nível do codificador? O vídeo é comprimido utilizando técnicas baseadas em fotogramas ou técnicas de subquadros, normalmente “fatias”. Um fluxo de vídeo é constituído por fotogramas individuais. Uma moldura é uma imagem inteira. Ver diagrama 1.

O quadro A é composto por várias fatias, pelo que, se puder codificar por fatia, pode reduzir a latência do codificador, uma vez que não tem de esperar por todo o quadro antes de transmitir a informação.

Estes codificadores têm latências inferiores a um fotograma, algumas tão baixas como 10 a 30 milissegundos. Um codificador baseado em fotogramas tem normalmente uma latência de cerca de 100 a 200 milissegundos.

Também é possível reduzir a latência removendo os quadros bidireccionais. Os fotogramas B têm de esperar por um fotograma futuro para comprimir o vídeo. Isto aumenta a eficiência do codificador, mas também aumenta a latência.

Se remover os fotogramas B, terá de aumentar a taxa de bits para obter o mesmo nível de qualidade de vídeo, um preço que muitos estão dispostos a pagar para reduzir a latência.

Métricas de streaming relacionadas

A taxa de transferência e a largura de banda são dois componentes técnicos da transmissão em direto que andam de mãos dadas com a latência. Abordámos brevemente cada uma destas métricas ao longo desta publicação, mas para compreender a sua relação a um nível mais técnico, é melhor compará-las todas lado a lado.

Para relembrar, a largura de banda é a medida dos dados transferidos no seu fluxo de vídeo e a taxa de transferência é a quantidade de dados transferidos num determinado período de tempo.

Quando se está a considerar a relação entre
latência, taxa de transferência e largura de banda pode imaginar carros a viajar através de um túnel. Só podem passar um determinado número de carros de cada vez sem provocar um congestionamento do trânsito.

Neste cenário, a largura de banda é a largura do túnel, o débito é o número de carros que passam e a latência é a quantidade de tempo que os carros demoram a passar. Para reduzir a latência, a sua configuração de transmissão precisa de ter a potência adequada ao tamanho do ficheiro que está a transmitir.

Latência de vídeo em Dacast

Como já referimos, a latência do vídeo tem muito a ver com o anfitrião de transmissão de vídeo que utiliza. Os fluxos no Dacast têm um
latência de apenas 12 a 15 segundos o que é considerado um fluxo de baixa latência.

Este nível de latência é alcançado através da combinação de entrega HLS e ingestão RTMP. Os utilizadores do Dacast também podem utilizar a ingestão HLS, mas a latência não é tão baixa com esta abordagem.

O Dacast também suporta a transmissão de conferências Web através de uma integração Zoom para uma transmissão de latência ainda mais baixa.

Vá até à nossa Base de conhecimentos para consultar o nosso guia dedicado a
configurar um canal de streaming de baixa latência no Dacast.

FAQ

1. Qual é uma boa latência para vídeo?

Uma boa latência para a transmissão de vídeo é de cerca de seis segundos. Qualquer valor inferior a este é ainda melhor e tende a proporcionar aos espectadores uma experiência de visualização quase em tempo real. Dito isto, a latência de transmissão padrão para vídeos varia entre 5 e 18 segundos. Com o Dacast, é possível obter facilmente uma latência de 12 a 15 segundos.

2. Como é que posso reduzir a latência do vídeo?

Existem duas formas principais de reduzir a latência dos seus vídeos. Em primeiro lugar, verifique a velocidade da sua Internet. Utilize uma ligação à Internet rápida e fiável para garantir que a sua transmissão é carregada rapidamente e com a melhor qualidade possível.

Além disso, é possível reduzir a latência ao nível do codificador, acelerando o processo de codificação. Nesta fase, pode optar por manter a sua qualidade ou sacrificar alguma qualidade para obter uma melhor latência – a escolha é sua.

3. Quais são as causas da latência do vídeo?

O atraso entre a transferência de um ficheiro de vídeo da sua origem para o dispositivo do espetador é o que causa a latência. O vídeo passa por um codificador, depois é retransmitido para a CDN, depois é retransmitido da CDN para o dispositivo dos espectadores e depois é descodificado. Este processo ocupa uma parte significativa do tempo e causa latência no seu fluxo.

4. Qual é a latência de vídeo percetível?

A latência do vídeo só é notada quando ultrapassa os 100 ms. Nesta altura, pode começar a notar-se um desfasamento entre o evento real e a transmissão em direto. Dito isto, se estiver a atuar, pode começar a notar a latência logo a partir de 10 ms.

5. Qual é a latência de um vídeo?

Em termos simples, a latência do vídeo é o tempo que o vídeo demora a viajar desde a sua origem (a câmara) até ao destino (o dispositivo do espetador). Este tempo é normalmente representado em milissegundos e pode ir até 18 segundos para uma emissão normal. É desejável uma latência mais baixa para uma experiência de visualização quase em tempo real.

Considerações finais

Como emissora, é importante ter um conhecimento sólido da latência. Saber como funciona a latência e como pode controlar a latência da sua configuração de transmissão dá-lhe mais poder sobre o resultado da sua transmissão.

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Note-se que esta publicação foi originalmente escrita por Mike Galli, Diretor Executivo da Niagara Video. Foi revisto em 2021 por Emily Krings para incluir as informações mais actualizadas. A Emily é uma escritora de conteúdos estratégicos e contadora de histórias. É especialista em ajudar as empresas a criar conteúdos de blogue que se relacionem com o seu público.