Что такое транскодирование видео?
Транскодирование видео — это процесс преобразования видеофайлов из одного формата в другой путем настройки таких параметров, как разрешение, кодировка и битрейт. Использование видеоконтента как способа связи и общения с конечными пользователями становится как никогда актуальным для организаций разного масштаба. Однако настроить оптимальные рабочие процессы обработки видео непросто из-за различных требований к пропускной способности и особенностей устройств конечных пользователей. С помощью транскодирования из исходного видео можно создавать файлы с разными разрешениями и параметрами битрейта. Также можно оптимизировать качество видео, чтобы конечные пользователи получили дополнительные возможности и сами устанавливали параметры просмотра.
В чем преимущества транскодирования видео?
Транскодирование видео – это важнейшая технология для бизнеса, поскольку она обеспечивает перечисленные ниже преимущества.
Охват более широкой аудитории
Используя транскодирование видео, вы можете адаптировать видео- и аудиофайлы к новым медиаформатам. Например, вы можете транскодировать фрагмент видео с платформы YouTube, чтобы повторно использовать его в другой социальной сети. Альтернативные форматы можно совмещать с разными платформами, операционными системами и устройствами. Подобная гибкость позволяет охватить более широкую аудиторию, при этом ваше видео пользователь сможет посмотреть на любом устройстве с любой операционной системой.
Оптимизация качества видео
Благодаря оптимизации воспроизведение видео высокого качества становится более плавным, что так нравиться пользователям. Вы можете оптимизировать качество видео посредством изменения его параметров (например, настроек кодека, разрешения и битрейта). Варьируя эти параметры, вы подбираете оптимальные настройки видео для разных устройств. Можно также уменьшить общий объем данных, передаваемых по сети. Повышая эффективность передачи, вы снижаете буферизацию, а пользователи получают гораздо лучшие впечатления от потокового воспроизведения видео.
Сокращение затрат
Можно также использовать транскодирование видео для адаптации к изменяющимся условиям работы сети. При сжатии размер видеофайла уменьшается, позволяя использовать сети с разной пропускной способностью, что снижает стоимость передачи данных. Оптимизация формата видеофайла также снижает затраты на передачу или хранение. Подобная стратегия пригодится потоковым сервисам и другим платформам видеохостинга.
Каковы варианты использования транскодирования видео?
Компании индустрии СМИ и развлечений, в том числе киностудии и телестудии, дистрибьюторы программ, интернет-провайдеры, профессиональные спортивные лиги и команды, а также создатели онлайн-контента, применяют транскодирование видео для различных сценариев использования. Далее приведены некоторые примеры.
Редактирование видео
Когда студии создают контент для распространения, они используют транскодирование видео на протяжении всего процесса редактирования. Сначала редакторы транскодируют исходные файлы с камеры в формат, совместимый с их программным обеспечением для редактирования. Затем они редактируют видео и транскодируют окончательную отредактированную версию в желаемый формат доставки. Транскодирование также значительно упрощает процесс редактирования, поскольку позволяет уменьшить размер видеофайлов для удобного редактирования.
Распространение контента
Транскодирование поддерживает распространение видеофайлов на различные платформы. Дистрибьюторы транскодируют мастер-файл в определенные форматы для распространения, которые они используют, в зависимости от места окончательного упорядочения видео. Например, в различных частях мира используются разные стандарты видеоформатов. В Великобритании используют линию изменения фраз (PAL), в США применяют требования Национального комитета телевизионных систем (NTSC), а в Саудовской Аравии – систему последовательной передачи цветов с памятью (SECAM).
Аналогичным образом все стриминговые сервисы, такие как YouTube и Amazon Prime Video, предъявляют разные технические требования к доставке видеоконтента своей аудитории. Редакторы могут транскодировать версию видео, соответствующую этим спецификациям. Стандартным видеоформатом для Интернета является кодек H.264.
Телевещание
Провайдеры кабельного телевидения используют транскодирование для сжатия медиафайлов и передачи их абонентам. Эта стратегия сводит к минимуму использование полосы пропускания при сохранении высокого уровня качества.
Вещательные сети транскодируют видео для передачи файлов различных форматов в эфирные телевизионные сети, спутниковое и кабельное телевидение. Платформы и регионы могут иметь разные стандарты вещания, а транскодирование видео обеспечивает совместимость и соответствие этим спецификациям.
Прямые трансляции
Для прямых трансляций, таких как спортивные матчи, вебинары, концерты и игры, используется программное обеспечение для транскодирования, позволяющее адаптировать формат файла к различным конечным устройствам. Настроив файл под устройство пользователя, вы можете обеспечить высокое качество видео. Когда вы упаковываете видео в удобные для Интернета адаптивные потоковые форматы, такие как прямая трансляция по протоколу HTTP (HLS), видео можно воспроизводить практически на любом устройстве.
Сервис с оплатой за подписку
Каналы с оплатой за просмотр или сервисы подписки используют транскодирование для доставки медиаконтента платным пользователям. Поставщики используют управление цифровыми правами (DRM) для шифрования видеоконтента и защиты от неавторизованных зрителей. Когда пользователь воспроизводит видео, платформа запрашивает у сервера лицензионный ключ. Сервер определяет, авторизован ли пользователь, прежде чем отправить ключ дешифрования и разрешить воспроизведение. Эти стриминговые сервисы также используют транскодирование видео, чтобы обеспечить пользователям высокое качество просмотра независимо от того, с какого устройства они просматривают видео.
Платформы для онлайн-видеоконференций
Платформы для онлайн-конференций, такие как Amazon Chime, транскодируют видео участников для высококачественного видеопотока. Эти платформы используют адаптивную потоковую передачу для изменения качества и формата воспроизведения в зависимости от скорости интернет-соединения и типа устройства.
Как осуществляется транскодирование видео?
Транскодирование видео – это собирательное понятие, которое относится к декодированию, обработке и кодированию медиафайлов. Транскодирование видеоконтента начинается с анализа программным обеспечением исходных файлов для определения аудио- и видеокодеков, битрейта, частоты кадров и разрешения. Затем программное обеспечение сравнивает эту информацию с требуемой конфигурацией платформы воспроизведения. Если извлеченная информация не оптимальна для воспроизведения на выбранной платформе, выполняется транскодирование видео- и аудиофайлов при помощи указанных ниже операций.
Демультиплексирование видеофайлов
При демультиплексировании (разделении) выполняется анализ видео для определения каждого отдельного сигнала (например, субтитров, видео- и аудиосигнала) внутри файла. Каждый из этих сигналов разделяется на отдельные компоненты. Затем каждый компонент можно отдельно оптимизировать в зависимости от требуемого выходного формата. Например, вы можете применить формат сжатия для аудиокомпонента и повторное кодирование для видеокомпонента с другим битрейтом. Разделение видеофайла на составляющие упрощает процесс адаптации.
Декодирование и завершающая оптимизация видео
Компонент сжатого видео, изолированный на первом этапе, декодируется в несжатый формат. Стандартные промежуточные форматы (например, RGB и YUV) поддерживают качество видео. Можно использовать как программное, так и аппаратное декодирование. Программное декодирование более гибкое, а аппаратное – более быстрое.
Следующим этапом является обратное квантование для восстановления исходных параметров пикселей для каждого кадра. Обратное квантование восстанавливает упрощенные видеоданные путем умножения квантованного коэффициента на тот же размер шага и округления результата. Помимо разделения блоков и компенсации, во время этого процесса видео восстанавливается и сглаживается.
Затем видеоданные проходят завершающую оптимизацию, которая предполагает изменение масштабирования и цветокоррекции, а также преобразование частоты кадров.
Кодирование видео
После того как программа обработает несжатое видео, оно кодируется в новый формат или видеокодек. На этом этапе видео сжимается в тот тип видеокодека, который совместим с заданным форматом или платформой. Правильные настройки кодирования позволяют программному обеспечению для транскодирования оптимизировать выходное видео под конкретную платформу.
Мультиплексирование
Наконец, программное обеспечение для транскодирования использует мультиплексирование (объединение), чтобы сложить все отдельные компоненты в один мультимедийный файл. Перекодированное видео, субтитры и аудиопотоки объединяются в один файл. На этом этапе программное обеспечение также может добавить метаданные в выходной файл.
Стандартные форматы кодеков и контейнеры видео
Видеокодек (сокращение от кодер-декодер) – это компонент, который сжимает и распаковывает видео- и аудиоданные. H.264 – один из самых известных видеокодеков. Он принадлежит семейству MPEG (Motion Picture Experts Group). Другие распространенные кодеки – это VP9, Theora и AV1.
Контейнер видео – это мультимедийный файл, который может содержать различные потоки данных в одном файле. Стандартными контейнерами видео можно считать QuickTime File Format, MP4, FLV, WebM, Ogg и Advanced Systems Format (ASF).
Какие существуют типы транскодирования видео?
Процесс транскодирования можно менять в зависимости от ваших требований к конечному медиафайлу. Ниже представлены различия между основными типами транскодирования.
Межкадровое в сравнении с внутрикадровым транскодированием
Межкадровое транскодирование изменяет параметры сжатия видео между разными кадрами. Так можно регулировать определенный битрейт, качество и степень сжатия между каждым кадром. Межкадровое транскодирование делает видео более плавным.
Внутрикадровое транскодирование изменяет параметры сжатия в отдельных кадрах, не меняя эти настройки между ними. Благодаря этому сохраняется постоянное качество каждого кадра.
Сравнение транскодирования с потерями или без них
Транскодирование без потерь сохраняет исходное качество видео. Это приводит к увеличению размера файлов.
Транскодирование с потерями сжимает видео, при этом его качество снижается. Потеря данных также уменьшает размер видеофайла. При потоковой передаче видео транскодирование с потерями позволяет сбалансировать качество и размер видео для плавного воспроизведения.
Сравнение транскодирования аудио- и видеофайлов
Транскодирование аудио подразумевает преобразование аудиофайлов из одного кодека или формата в другой. Например, вы можете конвертировать аудио из MP3 в WAV или наоборот, чтобы изменить размер, качество или совместимость файла.
Транскодирование видео – это конвертация видеофайлов из одного кодека или формата в другой. Во время этого процесса изменяется разрешение видео, кодек и битрейт для адаптации медиафайла к различным платформам.
Сравнение локального и облачного транскодирования
Локальное транскодирование происходит в локальном программном или аппаратном обеспечении. Вам придется настраивать и поддерживать ИТ-инфраструктуру, необходимую для транскодирования, что весьма затратно, к тому же ее сложно масштабировать.
Облачное транскодирование выполняется через облачную инфраструктуру. Там его можно масштабировать, оно доступно и экономически эффективно, поскольку вам не нужно обслуживать собственное локальное аппаратное и программное обеспечение.
В чем разница между транскодированием видео и другими смежными процессами?
Несколько других процессов тесно связаны с транскодированием видео, но это не одно и то же. Ниже рассматриваются некоторые различия между ними.
Кодирование в сравнении с транскодированием
Кодирование видео сжимает видеоданные, уменьшая размер файла без ущерба для качества. Это один из этапов транскодирования, но его можно выполнять и отдельно от общего конвейера транскодирования. Кодирование подразумевает сжатие данных, а транскодирование изменяет формат, кодек, битрейт, разрешение и другие ключевые параметры видео.
Изменение разрешения в сравнении с конвертацией видеопотока
Изменение разрешения и конвертация видеопотока – отдельные этапы процесса транскодирования.
Изменение разрешения видеопотока – это изменение соотношения размеров сторон или разрешения видео без изменения его формата или кодека. Изменение разрешения обычно используют при создании видео, которое можно совместить с определенной пропорцией размера сторон. Например, вы можете использовать изменение разрешения для показа видео на широком экране кинотеатра или его публикации в социальных сетях.
Напротив, при конвертации видеопотока изменяется битрейт видео, чтобы настроить его для показа на разных устройствах. Битрейт видео – это количество битов, передаваемых за определенный период времени. Разные битрейты определяют, сколько данных передается за единицу времени без изменения кодека или разрешения. Обычно вы используете трансляцию с адаптивной потоковой передачей битрейта, когда можно выбирать версии видео для разной пропускной способности Интернета.
Какие сервисы может предложить AWS для транскодирования видео?
Amazon Web Services (AWS) предлагает AWS Elemental MediaConvert, сервис транскодирования видеофайлов. Благодаря функциям студийного уровня вы можете создавать потоковый контент для вещания и мультиэкранной передачи с возможностью масштабирования. Ниже перечислены возможности, которые предоставляет MediaConvert.
- Создавайте качественный вывод видеоданных с функциями передачи аудио- и видеопотока студийного уровня.
- Получите все необходимые параметры обработки видео без необходимости создавать инфраструктуру транскодирования.
- Масштабируйте сервисы обработки видео до того уровня, чтобы справиться с вашими рабочими нагрузками.
С помощью MediaConvert можно быстро и качественно конвертировать библиотеки контента для потоковой передачи и трансляции видео. На приведенной ниже схеме показано, как MediaConvert интегрируется в рабочий процесс транскодирования видео.
Попробуйте транскодировать видео с AWS, создав аккаунт уже сегодня.
AWS: дальнейшие шаги
Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
