Pochopení komprese a streamování videa

Jak roste touha po novinách produkovat video, stále více fotoreportérů se musí naučit, jak zajistit, aby video vypadalo dobře na webu. Pro ty, kteří se nikdy nestali počítačovými nadšenci, to může být dlouhá a obtížná cesta od komprese JPEG ke kompresi videa.

Rozhovory na Video z novin Yahoo! skupina pravidelně se točí kolem porozumění konceptům streamovacích médií.Z tohoto důvodu budu definovat pojmy související se soubory, jako je šířka pásma, snímková frekvence, datová rychlost a rozlišení a možnosti doručení, jako je streamování a progresivní stahování.

Šířka pásma

Šířka pásma je rychlost připojení diváka k internetu, která řídí schopnost plynule načítat a přehrávat video z webových stránek. Vyšší přenosové šířky pásma, jako jsou ty, které umožňují kabel a DSL, vám umožní streamovat video ve vyšší kvalitě do vašeho prohlížeče.

Vzhledem k tomu, že producenti videa musí platit za šířku pásma doručení, obvykle neprodukují maximální rychlostí, kterou by mohla podporovat šířka pásma jejich diváka. Spíše se snaží najít dobrou rovnováhu mezi uživatelskou zkušeností a náklady na šířku pásma. Jen málo webových stránek nabízí video s rozlišením větším než 640 x 480 při datové rychlosti 600 až 700 kb/s.

Rychlost přenosu dat

Přenosová rychlost (neboli přenosová rychlost) je množství dat obsažených v každé sekundě komprimovaného video souboru, obvykle vyjádřené v kilobitech nebo megabitech za sekundu. ESPN distribuuje své video rychlostí 600 kbps; to znamená, že každý jednosekundový kus zvuku a videa obsahuje asi 600 kilobitů dat.

Rychlost přenosu dat je nejdůležitějším faktorem kvality streamovaného videa. Všechno streamovací kodeky použijte takzvanou „ztrátovou“ kompresi, což znamená, že čím více komprimujete, tím více ztratíte kvalitu. Z tohoto důvodu jsou všechny ostatní charakteristiky souboru (jako je rozlišení, snímková frekvence nebo kodek) stejné, čím nižší je rychlost přenosu dat, tím nižší je kvalita komprimovaného souboru. Jak můžete vidět na obrázku výše, datovou rychlost nastavujete spolu s dalšími možnostmi konfigurace během procesu kódování.

Snímková frekvence

Většina videí začíná při rychlosti 29,97 nebo 24 snímků za sekundu (fps). Producenti, kteří natáčejí rychlostí 24 snímků za sekundu, obvykle dodávají tuto rychlost, zatímco někteří producenti, kteří natáčejí rychlostí 29,97 snímků za sekundu, dodávají rychlostí 15 snímků za sekundu, aby ušetřili šířku pásma. I když to logicky vypadá jako snížení snímkové frekvence z 30 na 15 snímků za sekundu nebo 50 procent, což by vám také umožnilo snížit rychlost přenosu dat o 50 procent bez ztráty kvality, takto to funguje jen zřídka. Podle výzkumu, který jsem provedl, je průměrný datový tok videa produkovaného rychlostí 15 snímků za sekundu asi o 20 procent nižší než rychlost videa produkovaného rychlostí 30 snímků za sekundu, nikoli o 50 procent. Je to stále podstatné snížení, ale často to přichází za nepatrné náklady na kvalitu.

Když uvažujete například o 15 snímcích za sekundu, všimněte si, že video s vysokým pohybem bude pro mnoho diváků vypadat znatelně trhaně. Pevné záběry obličeje, u kterých je synchronizace rtů kritická, často vypadají trochu neuspořádaně i při 15 snímcích za sekundu. Při volbě snímkové frekvence přenosu se ujistěte, že máte v rovnováze veškeré úspory datové rychlosti s potenciálem snížení zdánlivé plynulosti vašeho videa.

Řešení

Rozlišení je výška a šířka videa v pixelech. Většina videa je původní a je uložena buď v rozlišení 720 x 480 (standardní rozlišení) nebo 1920 x 1080 (vysoké rozlišení), ale pro streamování se vzorkuje na menší rozlišení, obvykle 640 x 480 nebo menší. Je to proto, že s rostoucím počtem pixelů v souboru musíte alokovat větší rychlost přenosu dat, abyste zachovali stejnou kvalitu.
Například video s rozlišením 320 x 240 má 76 800 pixelů v každém snímku, zatímco video soubor s rozlišením 640 x 480 má 307 200 nebo čtyřikrát více, což je patrné na obrázku 2. To znamená, že ke kompresi musíte použít čtyřnásobnou kompresi. 640 x 480 se stejnou datovou rychlostí jako soubor 320 x 240, což se obvykle projevuje znatelně sníženou kvalitou.

Rychlost přenosu dat a rozlišení jsou nedílně propojeny v rozhodování o streamování souvisejícím s kvalitou. Všimněte si, že nejběžnější rozlišení videa pro video 4:3 jsou 640 x 480, 440 x 330, 400 x 300, 320 x 240, 240 x 180 a 160 x 120. Nejběžnější rozlišení pro širokoúhlá videa 16:9 je 640 x 360, 480 x 270 a 320 x 180.

Režimy doručení

Když doručujete video přes internet, máte dvě základní možnosti: streamování a postupné stahování. Každý může zahrnovat mírně odlišné možnosti, takže byste se měli před kódováním ujistit o způsobu doručení.

Streamování

Technicky je video, které je „streamováno“, dodáváno streamovacím serverem, specializovaným softwarovým programem, jako je Adobe Flash Media Server nebo Microsoft Windows Media Server. Výrobci dodávají prostřednictvím streamovacích serverů, protože umožňují možnosti zabezpečení, jako je např Správa digitálních práv nebo ověření uživatele nebo zlepšit zážitek z přehrávání pomocí funkcí, jako je vyhledávání v reálném čase přes video soubor.

Při výrobě pro doručení prostřednictvím streamovacího serveru byste měli určit, zda má server nějaké specifické požadavky na kódování. Chcete-li například streamovat pomocí serveru Darwin společnosti Apple, musíte soubory „naznačit“ pro streamování ve vašem kódovacím softwaru.

Progresivní stahování

Progresivní stahování je luxusní název pro video dodávané běžným HTTP webovým serverem, nikoli streamovacím serverem. Při doručování prostřednictvím postupného stahování se video uloží na pevný disk diváka tak, jak bylo přijato, a poté se z pevného disku přehraje.

Progresivní stahování debutovalo jako technika pro odesílání vysoce kvalitního videa přes modemové připojení, především pro filmové upoutávky. Dnes je však progresivní stahování široce používáno v éře širokopásmového připojení jako technika, jak se vyhnout nákladům a správě streamovacího serveru. Například YouTube distribuuje prostřednictvím postupného stahování, stejně jako mnoho sítí. V těchto aplikacích je uživatelská zkušenost identická se souborem přijatým prostřednictvím streamování; divák klikne na odkaz, video se začne přehrávat téměř okamžitě a přehrávání se nepřeruší. Ačkoli může existovat dojem, že „streamování“ znamená okamžité a postupné stahování znamená čekání, je to nepodstatné.

Při výrobě pro dodání prostřednictvím postupného stahování mohou existovat také některé možnosti specifické pro techniku. Například u Flash se musíte ujistit, že atom MOOV je na začátku souboru, což je vysoce technický požadavek, kterým se zde nebudu zabývat. ( Vyhledejte si „MOOV atom“ Flash a „progressive“ a najdete nějaké relevantní články ). Hlavním cílem je pochopit, jak distribuujete svůj soubor, než začnete kódovat.

Toto je první z několika úvodních článků o konceptech streamovaných médií od Jana Ozera, konzultanta pro streamování médií, častého přispěvatele do oborových časopisů a webových stránek o tématech souvisejících se streamováním a autora Critical Skills for Streaming Producers, smíšená média. tutoriál na DVD vydal StreamingMedia.com . Ozer, který je dostupný na adrese jan@doceo.com , bude hostit a Webinář NewsU o streamování ve čtvrtek 13. listopadu.