A transcodificação, de forma resumida, é a tecnologia que possibilita que você assista ao seu programa favorito da Netflix tanto na televisão quanto no smartphone. Entenda como ela funciona, quais são os seus benefícios e quais são as diferenças entre a transcodificação, codificação e transmutação.
Se você está pensando em streaming de mídia, provavelmente se enquadra em um dos dois campos: ou você já sabe algo sobre transcodificação de mídia ou está se perguntando por que continua ouvindo sobre isso.
Em ambos os casos, você pode não estar ciente de como a transcodificação de arquivos de mídia pode melhorar a qualidade do seu stream e o tamanho do seu público. Neste post, que é uma tradução do artigo original da Wowza, explicaremos o que é transcodificação, como funciona e por que é fundamental para o sucesso do seu streaming.
O que é transcodificação?
A transcodificação é o processo de pegar um arquivo de mídia digital já codificado e descodificá-lo para alterar o seu tamanho (transize) ou o seu bitrate (transrate).
Isso geralmente é feito para aumentar o número de dispositivos de reprodução compatíveis, tornando os dados codificados mais acessíveis a um público mais amplo.
Em outras palavras, a transcodificação é a tecnologia que possibilita que você assista ao seu programa favorito da Netflix tanto na televisão quanto no smartphone.
Claro, nem tudo na transcodificação é tudo sobre tamanho e bitrate. Você pode alterar o formato de áudio e/ou vídeo (codec) de seus dados de um para outro, como mudar de uma fonte MPEG2 (comumente usada em transmissão de televisão) para vídeo H.264 e áudio AAC (os codecs mais populares para streaming ). Você também pode adicionar marcas d’água, logotipos e outros gráficos ao seu vídeo.
Aqui está o problema: uma vez que seu vídeo é codificado (compactado), ele não pode ser alterado até que seja descodificado (descompactado). É aí que entra a transcodificação.
Embora a transcodificação seja um termo abrangente que abrange várias tarefas de mídia digital, é mais frequentemente usada para o seguinte:
Transrating – Refere-se especificamente à alteração dos bitrates de um arquivo (a velocidade com que os dados podem trafegar em uma rede.) Por exemplo, você pode pegar um stream de entrada de vídeo 4K a 13 Mbps e convertê-lo em um ou mais streams de bitrate mais baixo (também conhecidos como renderizações), como HD a 6Mbps, 3Mbps, 1Mbps, 600 kbps etc.
Transizing – Refere-se especificamente ao redimensionamento do quadro de vídeo, digamos, de uma resolução de 3840×2160 (4K UHD) para 1920×1080 (1080p) ou 1280×720 (720p).
O que é um transcodificador (transcoder)?
É muito importante entender o que precisa ser feito para que a transcodificação de áudio e mídia visual funcione, mas como você realiza as tarefas acima?
A transcodificação é feita usando um transcodificador ao vivo – que provavelmente será na forma de um servidor de streaming ou plataforma de streaming baseada em nuvem. Esse processo de conversão de vídeo também é computacionalmente intensivo, portanto, a transcodificação geralmente requer recursos de hardware poderosos, incluindo CPUs mais rápidas ou recursos de aceleração de gráficos.
O que NÃO É um transcodificador
Embora a transcodificação de mídia cubra muitas bases, ela é apenas uma das várias ferramentas para manipular arquivos de dados. Vamos distinguir o transcodificador de outros termos semelhantes.
Transcodificação vs. codificação
Ao codificar arquivos de mídia brutos, você compacta e formata esses arquivos para torná-los pequenos o suficiente para serem transferidos por uma rede. A transcodificação acontece depois que os dados já estão codificados. Você não pode alterar dados codificados, mas dados não codificados ou descompactados são outra história.
Transcodificação vs. transmutação (transmuxing)
A transmutação pode parecer semelhante à transcodificação tanto no nome quanto no objetivo, mas é um processo distintamente diferente.
Transmuxing tem muitos nomes, incluindo multiplexação de transcodificação, reempacotamento e empacotamento. Reempacotamento é possivelmente um nome mais adequado, pois esse processo envolve o reempacotamento de dados em um contêiner de arquivo ou formato de entrega diferente.
Por exemplo, você pode usar contêineres MPEG-TS para um stream HTTP Live Streaming (HLS) e alterá-los para contêineres fMP4 para Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (MPEG-DASH). Como diferentes dispositivos de reprodução funcionam com diferentes protocolos e contêineres de streaming, esse é um método eficaz para garantir que sua mídia seja mais amplamente acessível.
Mas isso é realmente tão diferente da transcodificação?
A transmutação altera apenas a parte externa do pacote de dados. Não é necessário decodificar os dados antes de fazer essas alterações. A transcodificação, por outro lado, altera o conteúdo desse pacote. Portanto, ele precisa ser “aberto” primeiro.
Assim, é importante ter cuidado com termos como “transcodificação hls” ou “transcodificação para hls”. Se você deseja alterar o empacotamento de seus dados para transmitir em um protocolo diferente, é preciso transmutar, não transcodificar.
Benefícios de usar um transcodificador
Os maiores benefícios da transcodificação são melhor compreendidos através da lente do streaming de bitrate adaptativo (adaptative bitrate streaming – ABR). Essa estratégia cria uma variedade de versões de arquivos de mídia para streaming para uma ampla variedade de dispositivos em diferentes larguras de banda.
O streaming de bitrate adaptativo é um excelente exemplo de como várias formas de transcodificação (incluindo transizing e transrating) trabalham juntas para melhorar um stream.
A diversificação de bitrates e resoluções possibilita não apenas alcançar mais dispositivos, mas também transmitir com mais eficiência (e com a mais alta qualidade possível) nesses dispositivos. Seu stream (ao vivo ou não) estará livre do buffer causado por quedas inesperadas na largura de banda. Isso é especialmente eficaz para transmissão ao vivo, pois uma experiência ininterrupta do espectador é essencial para a experiência do usuário.
Os principais benefícios da transcodificação para streaming de bitrate adaptativo são três:
Dispositivo agnóstico – Nem todos os dispositivos de reprodução são compatíveis com os mesmos protocolos ou tipos de arquivo. A transcodificação permite que você cubra todas as suas bases criando perfis que visam cada dispositivo de reprodução que você deseja alcançar. E não estamos falando apenas de alcançar os dispositivos da Apple versus os da Microsoft. A transcodificação ajuda a segmentar tudo, desde telas grandes até telefones celulares.
Alcançar um público mais amplo – Ser capaz de transmitir para qualquer dispositivo não é a única maneira de aumentar seu grupo disponível de espectadores. Sua audiência têm diferentes velocidades de conexão com a Internet. Alguns usuários estão em movimento, enquanto outros estão parados. Quaisquer que sejam suas necessidades, a transcodificação para fins de streaming de bitrate adaptativo facilitará o acesso de todos ao seu conteúdo.
Otimizar a experiência do usuário – A transcodificação para streaming de bitrate adaptativo também maximiza a qualidade do seu vídeo de acordo com as limitações do dispositivo de reprodução e da conexão de rede. Basicamente, se você transmitir a uma taxa de bits definida e a largura de banda da Internet para o dispositivo de reprodução cair, você enfrentará o buffer. Se ocorrer o oposto e a largura de banda aumentar, você está assistindo a um vídeo com uma qualidade muito menor do que poderia estar. A transcodificação permite otimizar a entrega de vídeo para obter a mais alta qualidade possível sem afetar a integridade do stream. Esta é uma abordagem dinâmica que leva em conta as mudanças no usuário final.
Exemplo: compatibilidade do dispositivo de reprodução
Digamos que você queira fazer uma transmissão ao vivo usando uma câmera e um codificador. Você pode estar compactando seu conteúdo com um codificador RTMP (Real-Time Messaging Protocol) e, portanto, selecionando o codec de vídeo H.264 em 1080p.
O conteúdo precisa ser entregue aos espectadores on-line, mas, se você tentar transmiti-lo diretamente, terá alguns problemas:
- Primeiro, os espectadores sem largura de banda suficiente não poderão visualizar o stream. Seus players estarão constantemente em buffer enquanto esperam que os pacotes desse vídeo 1080p cheguem.
- Em segundo lugar, o protocolo RTMP não é mais amplamente suportado para reprodução. O HLS da Apple é muito mais usado. Sem transcodificar e transmutar o vídeo, você excluirá quase todos com velocidades de dados mais lentas, tablets, telefones celulares e dispositivos de TV conectados.
Usando um software ou serviço de transcodificação, você pode criar simultaneamente um conjunto de streams de vídeo alinhados no tempo, cada um com um bitrate e tamanho de quadro diferentes, enquanto converte os codecs e protocolos para alcançar espectadores adicionais. Esse conjunto de streams compatíveis com a Internet pode ser empacotado em vários formatos de streaming adaptáveis (por exemplo, HLS), permitindo a reprodução em praticamente qualquer tela do planeta.
Exemplo: transmissão ao vivo para sistemas de circuito fechado
Outro exemplo típico é a transmissão de streams ao vivo usando uma câmera IP, como seria o caso de câmeras de vigilância e câmeras de trânsito. Novamente, para alcançar o maior número de espectadores com a melhor qualidade possível permitida por sua largura de banda e dispositivos, você deve oferecer suporte ao streaming adaptável.
Neste caso você entregaria um stream HD H.264/AAC para seu transcodificador (normalmente localizado em uma imagem de servidor na nuvem), o que, por sua vez, criaria várias renderizações H.264/AAC em diferentes bitrates e resoluções. Então você faria com que seu servidor de mídia (que pode ser o mesmo servidor que seu transcodificador) ou serviço de streaming empacotasse essas interpretações em um ou mais formatos de streaming adaptáveis antes de entregá-los aos usuários finais.
Uma visão mais detalhada dos benefícios da transmissão ao vivo
A transcodificação de vídeo beneficia editores e espectadores ao otimizar cada estágio do ciclo de vida do streaming.
No lado da publicação, o uso de um transcodificador resolve:
- Altos custos e complexidade associados à codificação de várias opções de resolução e bitrates.
- Recursos de reprodução limitados com base nos codecs, protocolos e configurações disponíveis no codificador.
- Incapacidade de alavancar tecnologias de próxima geração e streams de trabalho híbridos.
No lado do usuário, o uso de um transcodificador resolve:
- Buffer devido a conexões de baixa largura de banda.
- Incompatibilidade devido à falta de suporte ao formato.
- Falha na reprodução devido ao suporte inadequado do dispositivo para a resolução transmitida.
- Entrega de baixa qualidade para usuários finais com melhores recursos de conectividade e resolução do que o stream entregue.
Escolhendo um transcodificador
A boa notícia é que um transcodificador ajudará a agilizar e simplificar esse processo para você. A má notícia é que nem todos os transcodificadores são iguais, então você precisará considerar cuidadosamente suas necessidades e escolher um que complemente seu fluxo de trabalho.
Transcodificação em nuvem x transcodificação de software
Embora muitos distribuidores de conteúdo de streaming usem uma solução de transcodificação em nuvem para converter suas transmissões ao vivo, outros podem optar por usar um software de transcodificação. Escolher entre as opções geralmente se resume a se eles estão implantando sua infraestrutura de streaming no local ou na nuvem.
Um transcodificador baseado em nuvem oferece vários benefícios, incluindo simplicidade, segurança, dimensionamento confiável e uma redução substancial no tempo de gerenciamento. Dito isso, alguns casos de uso de streaming aproveitam uma grande rede privada para garantir a segurança – nesse caso, um transcodificador de software pode ser mais adequado.
Transcodificação de áudio x transcodificação de vídeo
Embora tenhamos passado um bom tempo falando sobre o formato vídeo neste artigo, a transcodificação se aplica a qualquer tipo de arquivo de mídia digital sendo transferido por uma rede. O processo para fazer isso é semelhante e, embora os tipos de arquivo e os diferenciadores específicos possam diferir, os benefícios são praticamente os mesmos.
Dito isso, é importante reconhecer a distinção entre mídia de áudio e vídeo para transcodificação. Certamente, a mídia somente de áudio pode ser transcodificada. No entanto, também é possível transcodificar apenas o áudio de um arquivo de mídia maior que contém áudio e vídeo. Ao escolher um transcodificador, certifique-se de escolher um compatível com o tipo de mídia que deseja transmitir. Um modelo versátil definitivamente lhe dará mais opções de longo prazo.
Conclusão
A transcodificação de arquivos de mídia é uma etapa essencial ao transmitir para uma variedade de dispositivos de usuário final. Sem ela, não seria possível que o filme da HBO Max assistido na sua smartTV também pudesse ser consumido no tablet ou no smartphone, por exemplo.
Você viu neste artigo que um um vídeo codificado (compactado) não pode ser alterado até que seja descodificado (descompactado). É aí que a transcodificação faz a sua mágica, possibilitando que o mesmo conteúdo seja entregue para uma variedade cada vez maior de dispositivos.
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