O que é transcodificação de vídeo?
Transcodificação de vídeo é o processo de conversão de arquivos de vídeo de um formato para outro, ajustando parâmetros como resolução, codificação e taxa de bits. Vídeos estão se tornando cada vez mais importantes para organizações de todos os portes como um método de conexão e comunicação com usuários finais. No entanto, configurar fluxos de trabalho de vídeo ideais é um desafio devido aos diversos requisitos de largura de banda e dispositivos dos usuários finais. Com a transcodificação de vídeo, você pode criar arquivos de vídeo em várias resoluções e opções de taxa de bits a partir do arquivo de vídeo original. Também pode otimizar a qualidade do vídeo, para que os usuários finais tenham mais opções e mais controle sobre sua experiência de visualização.
Quais são os benefícios da transcodificação de vídeo?
A transcodificação de vídeo é vital para as empresas porque oferece diversos benefícios.
Alcance de um público mais amplo
A transcodificação de vídeo oferece a capacidade de adaptar vídeos e arquivos de áudio para novos formatos de mídia. Por exemplo, é possível transcodificar um segmento de um vídeo do YouTube para reutilizá-lo em outro site de mídia social. Os formatos alternativos são compatíveis com várias plataformas, sistemas operacionais e dispositivos. Essa flexibilidade garante que o conteúdo seja disponibilizado a um público diversificado, independentemente do dispositivo ou sistema operacional utilizado.
Otimização da qualidade do vídeo
A otimização de vídeos é essencial para garantir uma experiência visual de alta qualidade e proporcionar uma reprodução fluida, que são aspectos desejados pelo público. A otimização envolve o ajuste de alguns parâmetros do vídeo, como configurações de codec, resolução e taxa de bits. Ao alterá-los, é possível criar configurações de vídeo ideais para se adaptar a diversos dispositivos. Além disso, essa otimização contribui para a redução do volume de dados transmitidos pela rede. O aumento da eficiência minimiza o buffer, melhorando a experiência de transmissão de vídeo para o público.
Redução de custos
A transcodificação de vídeo oferece uma solução eficaz para se adequar a diferentes condições de rede. A compactação de vídeo reduz o tamanho do arquivo ao gerenciar diferentes capacidades de largura de banda, resultando em economia nos custos de transferência. Essa otimização do formato de arquivo de vídeo também reduz os custos de transferência e armazenamento. Essa estratégia é útil para serviços de transmissão e outras plataformas de hospedagem de vídeo.
Quais são os casos de uso da transcodificação de vídeo?
Empresas do setor de mídia e entretenimento, incluindo estúdios de cinema e TV, distribuidores de programação, provedores de serviços de Internet, ligas e equipes esportivas profissionais e criadores de conteúdo on-line, usam a transcodificação de vídeo para vários casos de uso. Veja alguns exemplos a seguir:
Edição de vídeo
Quando os estúdios criam vídeos para distribuição, eles usam a transcodificação de vídeo em todo o processo de edição. Primeiro, os editores transcodificam arquivos originais de uma câmera para um formato que funcione com seu software de edição. Em seguida, eles editam os clipes e transcodificam a versão final editada para o formato de entrega desejado. A transcodificação também torna o processo de edição muito mais fácil, pois pode reduzir o tamanho dos arquivos de vídeo para uma experiência de edição tranquila.
Distribuição de conteúdo
A transcodificação suporta a distribuição de arquivos de vídeo em várias plataformas. Os distribuidores transcodificam o arquivo mestre nos formatos de distribuição específicos que eles usam, dependendo da localização final de simplificação do vídeo. Por exemplo, diferentes partes do mundo usam padrões distintos de formato de vídeo. O Reino Unido usa a Linha de Alteração de Frases (PAL), os Estados Unidos usam o Comitê Nacional do Sistema de Televisão (NTSC) e a Arábia Saudita usa Cor e Memória Sequenciais (SECAM).
Da mesma forma, todos os serviços de streaming, como o YouTube e o Amazon Prime Video, têm requisitos técnicos variados para fornecer conteúdo de vídeo ao público. Os editores podem transcodificar uma versão do vídeo que corresponda a essas especificações. Um formato de vídeo padrão compatível com a web é o codec H.264.
Transmissão de televisão
Os provedores de TV a cabo usam a transcodificação para compactar arquivos de mídia e transmiti-los aos assinantes do canal. Essa estratégia minimiza o uso da largura de banda enquanto mantém um alto nível de qualidade.
As redes de transmissão transcodificam vídeos para fornecer diferentes formatos de arquivo para redes de TV terrestres, TV via satélite e TV a cabo. Plataformas e regiões podem ter padrões de transmissão diferentes, e a transcodificação de vídeo garante a compatibilidade e a conformidade com essas especificações.
Eventos de transmissão ao vivo
Eventos ao vivo, como partidas esportivas, webinars, shows e jogos, dependem do software de transcodificação para adaptar o formato do arquivo a diferentes dispositivos finais. Ao ajustar o arquivo de vídeo ao dispositivo do usuário, você pode fornecer uma experiência de visualização de alta qualidade. Ao empacotar vídeos com formatos de streaming adaptáveis compatíveis com a web, como transmissão ao vivo HTTP (HLS), você habilita a reprodução em praticamente qualquer dispositivo.
Serviços de assinatura pay-per-view
Os canais de pagamento por visualização ou os serviços de assinatura usam a transcodificação para fornecer mídia aos usuários que pagam. Os provedores usam o gerenciamento de direitos digitais (DRM) para criptografar o conteúdo de vídeo e se proteger contra espectadores não autorizados. Quando um usuário reproduz um vídeo, a plataforma solicita uma chave de licença do servidor. O servidor determina se o usuário está autorizado antes de enviar uma chave de decodificação e permitir a reprodução. Esses serviços de streaming também usam transcodificação de vídeo para garantir que os usuários recebam uma experiência de visualização de alta qualidade, independentemente do dispositivo em que visualizem.
Plataformas de videoconferência on-line
Plataformas de reuniões on-line, como o Amazon Chime, transcodificam vídeos dos participantes da reunião para exibir um stream de vídeo de alta qualidade. Essas plataformas usam streaming adaptável para alterar a qualidade e o formato da reprodução com base nas velocidades de conexão com a Internet e no tipo de dispositivo.
Como é que a transcodificação de vídeo funciona?
Transcodificação de vídeo é um termo genérico que abrange a decodificação, processamento e codificação de arquivos de mídia. Inicialmente, a transcodificação de conteúdo de vídeo inicia-se com a análise de software dos arquivos originais para identificar codecs de áudio e vídeo, taxa de bits, taxa de quadros e resolução. Em seguida, o software compara essas informações com a especificação exigida de uma plataforma de reprodução. Se as informações extraídas não forem ideais para a plataforma, ela transcodifica os arquivos de vídeo e áudio usando as etapas que serão explicadas a seguir.
Desmultiplexação dos arquivos de vídeo
A desmultiplexação (ou demuxação) analisa um arquivo de vídeo para determinar cada sinal individual, como vídeo, áudio e legendas, contidos dentro do arquivo de vídeo. O processo separa cada um desses sinais em componentes distintos. Em seguida, ele pode otimizar cada componente individualmente de acordo com o formato de saída desejado. Por exemplo, o componente de áudio pode exigir um determinado formato de compressão, enquanto o componente de vídeo precisa de recodificação em uma taxa de bits diferente. A separação do arquivo de vídeo em seus componentes facilita essas adaptações específicas.
Decodificação e pós-processamento de vídeo
O componente de vídeo compactado, que é isolado na primeira etapa, é decodificado em um formato não compactado. Formatos intermediários padrão, como RGB e YUV, ajudam a manter a qualidade do vídeo. É possível usar tanto a decodificação por software ou hardware. A decodificação por software se destaca pela sua flexibilidade, e a decodificação por hardware se sobressai em termos de velocidade.
Em seguida, a quantização inversa é usada para recuperar os valores de pixel originais de cada quadro de vídeo. Nesse processo, os dados do vídeo que foram simplificados são reconstituídos. Isso é feito ao multiplicar o coeficiente quantizado pelo intervalo de quantização original e, em seguida, arredondar o resultado obtido. Além de desbloquear e corrigir, essa etapa também trabalha na restauração e suavização do vídeo.
Em seguida, os dados do vídeo passam por um processo de otimização pós-processamento, envolvendo ajustes como escala, conversão de taxa de quadros e correção de cores.
Codificação de vídeo
A fase de codificação de vídeo ocorre após o processamento do vídeo não compactado, convertendo-o em um novo codec ou formato de vídeo. O objetivo aqui é compactar o vídeo no formato de codec de vídeo apropriado para a plataforma de destino. As configurações de codificação corretas permitem que o software de transcodificação otimize a saída de vídeo para essa plataforma específica.
Multiplexação
Por último, o software de transcodificação emprega a multiplexação, também conhecida como muxagem, para unificar todos os componentes previamente separados em um único arquivo multimídia. Os fluxos de vídeo, legendas e áudio recodificados são mesclados para formar um único arquivo. O software também pode adicionar metadados ao arquivo de saída nesse estágio.
Formatos de codec padrão e contêiner de vídeo
Um codec de vídeo (abreviação de coder-decoder) é o componente responsável por compactar e descompactar dados de vídeo e áudio. O codec de vídeo H.264 é um dos mais populares. Ele pertence à família MPEG (o grupo Motion Picture Experts Group). Outros codecs comuns são VP9, Theora e AV1.
Um contêiner de vídeo é um arquivo multimídia que pode conter vários fluxos de dados em um único arquivo. Os contêineres de vídeo padrão são QuickTime File Format, MP4, FLV, WebM, Ogg e Advanced Systems Format (ASF).
Quais são os tipos de transcodificação de vídeo?
O processo de transcodificação de vídeo pode variar dependendo dos critérios utilizados para produzir o arquivo de mídia final. Apresentaremos abaixo as principais variações entre os métodos de transcodificação mais populares.
Tipos de transcodificação: entre quadros e quadro a quadro
A transcodificação entre quadros ajusta as configurações de compressão entre os diferentes quadros de um vídeo. Isso envolve a adaptação da taxa de bits, qualidade e compressão específica em cada quadro. Como resultado, a transcodificação entre quadros proporciona uma experiência visual mais fluida.
Já a transcodificação quadro a quadro ajusta as configurações de compressão em quadros individuais, sem afetar as configurações em todos os quadros. Essa abordagem garante uma qualidade consistente em todos os quadros do vídeo.
Transcodificação com ou sem perdas
A transcodificação sem perdas, também chamada de lossless, preserva a qualidade original do vídeo e não causa perda de dados. Em contrapartida, isso resulta em tamanhos de arquivo maiores.
A transcodificação com perdas, por outro lado, comprime o vídeo, resultando em uma diminuição da qualidade. E essa perda é responsável por reduzir o tamanho do arquivo de vídeo. Para transmissões de vídeo, a transcodificação com perdas é o equilíbrio entre a qualidade e o tamanho do arquivo, assegurando uma experiência de visualização mais fluida.
Diferenças entre a transcodificação de áudio e de vídeo
A transcodificação de áudio é a conversão de um codec ou formato de um arquivo de áudio. Por exemplo, podemos converter um arquivo de áudio de MP3 para WAV ou vice-versa, a fim de ajustar o tamanho, a qualidade ou a compatibilidade do mesmo.
A transcodificação de vídeo também converte um codec ou formato de um arquivo de vídeo. Vários fatores podem ser alterados, como resolução, codec e taxa de bits para garantir que o vídeo seja compatível com a plataformas de mídia aplicável.
Transcodificação local e em nuvem
Na transcodificação local, o processo acontece em hardware ou software nas instalações locais da empresa ou on-premises. Isso exige uma infraestrutura de TI para configurar e gerir a transcodificação, o que pode ser caro e complexo em situações de grande escala.
Como o próprio nome diz, a transcodificação em nuvem é realizada na infraestrutura da nuvem. Essa abordagem proporciona escalabilidade, acessibilidade e economia, eliminando a necessidade de gerenciar hardware e software localmente.
Quais são as diferenças entre a transcodificação de vídeo e outros processos relacionados?
Existem diversos processos relacionados à transcodificação de vídeo, embora não sejam idênticos. Vamos explorar algumas dessas diferenças a seguir.
Transcodificação e codificação
A codificação de vídeo é um processo que comprime dados de vídeo, diminuindo o tamanho do arquivo mas sem afetar a qualidade. Embora faça parte da transcodificação de vídeo, a codificação pode ser executada de forma independente, fora do fluxo principal de transcodificação. A codificação envolve a compactação de dados, enquanto a transcodificação altera o formato, codec, taxa de bits, resolução e outros atributos essenciais do vídeo.
Redimensionamento e Alteração da taxa de bits
O redimensionamento e a alteração na taxa de bits são fases distintas do processo de transcodificação.
No redimensionamento, são realizados ajustes na proporção ou resolução do vídeo, mantendo o formato e o codec inalterados. Geralmente, o redimensionamento é útil para criar vídeos compatíveis com proporções específicas. Este processo pode ser usado, por exemplo, para criar conteúdo para telas de cinemas widescreen ou redes sociais.
A alteração da taxa de bits, por sua vez, faz com que o vídeo seja compatível com uma variedade de dispositivos. A taxa de bits do vídeo é a quantidade de dados transmitidos em um período de tempo determinado. Taxas de bits diferentes controlam a quantidade de dados transmitidos, sem afetar o codec ou a resolução. Esse processo de alteração é frequentemente usado em transmissões com taxa de bits adaptável, que disponibiliza várias versões do vídeo para se adaptar às diferentes larguras de banda de Internet.
Como a AWS pode oferecer suporte às suas demandas de transcodificação de vídeo?
A Amazon Web Services (AWS) disponibiliza o AWS Elemental MediaConvert, um serviço de transcodificação de vídeo baseado em arquivos. Com seus recursos de transmissão, é possível criar conteúdo de transmissão ao vivo e entregá-lo em larga escala para várias telas. É possível usar o MediaConvert para:
- Produza vídeos de alta qualidade, incluindo recursos de áudio e vídeo com qualidade de transmissão
- Ajuste seus serviços de processamento de vídeo de acordo com a demanda, adaptando-se ao workload de transcodificação
- Ajuste seus serviços de processamento de vídeo de acordo com a demanda para se adaptar aos seus workloads
É possível usar o MediaConvert para converter suas bibliotecas de conteúdo para um formato de transmissão de vídeo de forma simples e confiável. Confira o diagrama a seguir para visualizar como o MediaConvert se integra em um fluxo de trabalho de transcodificação de vídeo.
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