Taxa de bits variável definida por qualidade (QVBR)

O que é a Quality-Defined Variable Bitrate (QVBR – Taxa de bits variável definida por qualidade)?

Para resolver os limitações dos modos de controle de taxa de bits tradicionais Constant Bitrate (CBR – Taxa de bits constante) e Variable Bitrate (VBR – Taxa de bits variável), a AWS Elemental criou a taxa de bits variável definida por qualidade, ou QVBR, uma versão do controle de taxa de bits VBR baseada no conteúdo.

O QVBR analisa cada macrobloco, quadro e cena na fonte de vídeo e aloca automaticamente bits para abordar as diferenças de informação: maior uso de taxa de bits durante segmentos de vídeo complexos e menor uso da taxa de bits durante segmentos de vídeo menos complexos.

O resultado é uma versão aprimorada do controle de taxa de bits variável que minimiza o desperdício de bits e escala a taxa de bits de vídeo para manter uma qualidade de vídeo consistente.

O que as economias e os benefícios da taxa de bits QVBR representam para os provedores de vídeo:

  • Reduzem as taxas de bits de saída de vídeo em até 50%
  • Economizam o armazenamento de conteúdo de vídeo e os custos de entrega; nenhum bit é desperdiçado
  • Sem custo adicional para uso com o software e os serviços de mídia de codificação do AWS Elemental
  • Fácil operação: escolha uma única configuração para qualquer tipo de conteúdo de origem
  • Início rápido: sem necessidade de mudanças nos aplicativos de reprodução
  • Incorporado no codificador: sem latência ou passagens de análise adicionais
  • Vários codecs: use AVC ou escolha HEVC para obter mais economia de compressão
  • Funciona para vídeo ao vivo (eventos ou canais 24/7) e aplicações VOD: transmissão, OTT, streaming, download e muito mais
  • Misture e combine versões CBR, VBR e QVBR no mesmo conjunto ABR
  • Você obtém melhorias significativas na eficiência e na qualidade da codificação de vídeo
  • Seus clientes recebem uma experiência de visualização superior e consistente

Validação do projeto: testes do QVBR no AWS re:Invent

Todos os anos, visualizadores em todo o mundo experimentam as palestras de abertura do re:Invent por meio de streams ao vivo. Assim como a maioria dos grandes eventos ao vivo, a AWS investe em materiais visuais, ferramentas de produção e ilustrações de alta qualidade para transmitir informações importantes. Com palestras de abertura exibidas em telas imensas, vistas pessoalmente por milhares de participantes e por muitas outras pessoas por meio de streams ao vivo, a experiência do visualizador deve contar com uma imagem perfeita.

No re:Invent 2018, a equipe migrou o streaming ao vivo para o QVBR e, com os serviços adicionais do AWS Elemental e da AWS, proporcionou uma experiência de visualização mais transparente por um custo bem reduzido. Qual foi a redução?

Embora o público que assistiu as palestras de abertura ao vivo tenha crescido consideravelmente em 2018 em relação ao ano anterior, o preço geral do streaming caiu mais de 20%.

Resumindo, se a AWS pode usar o QVBR para reduzir as despesas de streaming ao vivo no re:Invent, você pode usar o QVBR em qualquer lugar em que precisa reduzir os custos de armazenamento e entrega e manter uma qualidade de vídeo consistente.

Saiba mais: receba dicas técnicas de um especialista da equipe de tecnologia de eventos da AWS, p. ex., como usar o QVBR com vídeo ao vivo ou vídeo sob demanda ou como escolher o nível certo de qualidade do QVBR.

Qual a opinião dos clientes sobre a qualidade, a performance e o custo do vídeo QVBR?

“O QVBR na MediaLive proporcionou sozinho uma economia expressiva de custos de armazenamento e transferência de dados de CDN, pois podemos ajustar facilmente a taxa de bits conforme o necessário para garantir um fluxo com qualidade consistente. A transcodificação acelerada também acelerou exponencialmente nosso processamento de vídeo, p. ex., o uso de 25 RTS para a transcodificação do conteúdo original exige menos de 45 minutes. No geral, adoramos a flexibilidade dos Serviços de mídia da AWS e do Amazon CloudFront, pois é possível escalar rapidamente na nuvem, uma característica importante conforme nosso público e biblioteca de conteúdo continuam crescendo.”
Manish Verma, diretor de tecnologia, SonyLIV
 
“Desejamos que cada cliente fique satisfeito com a experiência digital, e é por isso que adoramos o QVBR no MediaConvert. Ele nos oferece a confiança de que os estudantes terão uma experiência de alta qualidade e baixa latência entre dispositivos independentemente da largura de banda, além de simplificar a transcodificação e nos ajudar a economizar.”
Bill Binkiewicz, vice-presidente, engenharia de software, Gale (a unidade comercial de biblioteca e pesquisa da Cengage)
 
“A AWS nos fornece a melhor relação entre custo e benefício em termos de qualidade e preço, bem como a agilidade de que precisamos para operações de escalonamento, e é por isso que criamos nosso pipeline ao redor dela. Temos total facilidade para monitorar e fazer alterações em nosso pipeline, economizando bastante tempo. Mais especificamente, o MediaConvert facilitou acompanhar o ritmo do volume do conteúdo que produzimos e entregamos ao simplificar e acelerar como configuramos, organizamos e transcodificamos grandes volumes de vídeo.”
Coleman Greene, gerente, operações de nuvem, Cengage
 
"O QVBR nos ajuda a reduzir drasticamente o tamanho da carga do conteúdo offline para aplicativos móveis. É possível reduzir facilmente o tamanho do arquivo, para que durante a transmissão de aulas, os alunos tenham uma experiência de visualização consistente e de alta qualidade sem usar um nível desnecessário de largura de banda.”
Baxter Farabaugh, arquiteto de nuvem e engenheiro de DevOps, Glo

Quais problemas específicos de qualidade de vídeo são resolvidos pelo QVBR?

Se a característica mais importante do vídeo codificado é a qualidade, uma forma simples e segura de alcançar essa qualidade é usando o controle de taxa de bits variável definida por qualidade (QVBR), projetado para fornecer qualidade de vídeo constante sem desperdiçar nenhum bit no processo.

Em outras palavras, quando os requisitos de qualidade de vídeo forem altos, mas o orçamento de largura de banda for baixo, o QVBR atenderá às duas condições. O software AWS Elemental inclui o QVBR sem taxas de licença adicionais.

O cumprimento de requisitos de qualidade de vídeo é um desafio contínuo. As informações contidas no vídeo codificado são inerentemente variáveis: conteúdo e cenas diferentes contêm quantidades variáveis de informações em cada quadro de vídeo. O QVBR é um controle de taxa que se adapta automaticamente às diferenças e resolve os problemas de qualidade de vídeo inconsistente causados pela complexidade do vídeo.

O QVBR também elimina a adivinhação e a frustração de gerenciar um “orçamento de bits”. Quando as cenas de vídeo são mais complexas, o QVBR gasta bits para manter os níveis desejados de qualidade de vídeo. Quando os níveis de qualidade de vídeo são alcançados, o QVBR economiza bits.

No processo, QVBR também economiza até 50% dos custos que seriam incorridos pela saída e pelo armazenamento da CDN.

O QVBR elimina as desigualdades da qualidade de vídeo. Ele é compatível com os codecs AVC e HEVC, o público obtém uma experiência consistente e você se beneficia com o método mais econômico de fornecer essa experiência.

Como a taxa de bits variável definida por qualidade melhora a qualidade do vídeo?

Os desafios da taxa de bits constante

AWS_Elemental_QVBR_Diagram_CBR

Como a taxa de bits constante afeta a qualidade do vídeo:

  • Usando bits quando não é necessário, porque você já cumpriu os requisitos de qualidade de vídeo
  • Não ter bits suficientes quando é necessário, resultando em menor qualidade de vídeo
  • Tipos de conteúdo diferentes exigem opções diferentes de taxa de bits
  • A operadora tem de adotar uma abordagem de melhor adivinhação na escolha da taxa de bits

Como a taxa de bits variável afeta a qualidade do vídeo:

  • O codificador usa os bits necessários para atingir a taxa de bits média, mesmo que não sejam necessários para a qualidade de vídeo
  • A operadora precisa escolher a taxa de bits média para cada ativo
  • Não é simples escolher a relação média/pico
  • Configurações diferentes necessárias para tipos de conteúdo diferentes
  • Não é possível obter uma economia de bits ideal, a menos que você codifique várias vezes e itere para obter a taxa de bits mais baixa exigida pelo ativo
AWS_Elemental_QVBR_Diagram_VBR

QVBR: nenhum bit desperdiçado = grande economia de bits

AWS_Elemental_QVBR_Diagram_QVBR

Como QVBR beneficia a qualidade do vídeo:

  • Controle de taxa de bits variável que se ajusta automaticamente a diferentes tipos de conteúdo e cenas
  • O codificador ajusta automaticamente a quantização real
  • Baseado em estatísticas desenvolvidas para codificação perceptual, como AQ, MD e RC
  • Economize bits quando o nível de qualidade é atingido (não use o que você não precisa)
  • Use mais bits para manter o nível de qualidade para cenas complexas

As vantagens de qualidade de vídeo do QVBR

  • Reduz custos: menos transferência na saída da CDN e menos armazenamento, redução de 10% a 50% ou mais, dependendo do conteúdo de vídeo
  • Aprimora a consistência da qualidade de vídeo (VQ): mantenha a uniformidade em todo o conteúdo e use uma taxa de bits de pico mais alta apenas em cenas complexas
  • Oferece suporte a codecs AVC e HEVC para obter uma eficiência de compressão ainda maior
  • Fácil operação: esqueça as taxas de bit baseadas em conteúdo. Em vez disso, defina um nível de qualidade de vídeo fixo e uma taxa de bits máxima (de acordo com os requisitos de conectividade e do dispositivo). O codificador faz o resto
  • Atinge o mesmo nível de densidade, sem queda de performance
  • Funciona com codificação de uma passagem para vídeos ao vivo (ou codificação VOD mais rápida), ou codificação de duas passagens para processamento adicional
  • Sem taxas de licenciamento adicionais para a melhor ferramenta de garantia de qualidade de vídeo disponível

Como QVBR facilita o gerenciamento da qualidade de vídeo

  • Basta atualizar, habilitar e começar a obter imediatamente economias e melhor qualidade de vídeo
  • Como o AWS Elemental continua a melhorar a qualidade de vídeo, a habilitação de novos recursos pode aumentar a qualidade de vídeo e melhorar a experiência do consumidor usando uma taxa de bits igual ou menor
  • Útil para fluxos de trabalho ao vivo e VOD em diversas aplicações
  • Gere alta qualidade de vídeo de forma consistente, economize espaço para reduzir os custos de transferência e armazenamento e configure com facilidade
  • Como o AWS Elemental desenvolve seus próprios algoritmos de codificação, os recursos de qualidade de vídeo fazem parte do software, sem necessidade de ferramentas ou processamento externos
  • Adapta cada quadro para manter a qualidade do vídeo
  • Antes: qualidade de vídeo máxima por fotograma. Agora: minimize os bits usados com base nas especificações de qualidade de vídeo selecionadas pelo usuário

Demonstração de codificação de taxa de bits variável definida por qualidade (QVBR)

Ganhe na qualidade e no custo do vídeo. O controle de taxa de bits variável definida por qualidade do AWS Elemental permite que você defina taxas de bits de vídeo de codificação de acordo com a qualidade e economize até 50% nos custos de armazenamento e entrega do processo. Saiba como o QVBR é rápido e fácil de instalar, configurar e usar nesta demonstração. 

Quality-Defined Variable Bitrate (QVBR) Encoding Demo [11min23s]

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