wowza:什么是转码,为什么它对流媒体至关重要?(上)

wowza:什么是转码,为什么它对流媒体至关重要?(上)

​​一、什么是转码?

转码是将一种类型的数字媒体(音频或视频)转换为另一种。更具体地说,转码是获取已编码的数字媒体文件并将其取消编码以更改文件大小(transize)或比特率(transrate)的过程。

这样做通常是为了最大化兼容播放设备的数量,使编码数据更容易被更广泛的受众访问。换句话说,这项技术使您可以在电视和智能手机上观看自己喜欢的Netflix节目。

当然,这并不完全与大小和比特率有关。您可以更改用于压缩数据的音频和/或视频编解码器,例如从 MPEG2 源(通常用于广播电视)更改为 H.264 视频和 ACC 音频(最流行的流式传输编解码器)。不同的流式处理协议可能需要使用特定的编解码器。如果流式处理工作流涉及使用一种协议进行摄取,使用另一种协议进行传送,则可能需要在两者之间的某个位置更改数据的压缩格式。

但问题是:一旦您的视频被编码(压缩),在未编码(解压缩)之前无法更改它。这就是转码的用武之地。

尽管转码是一个涵盖多个数字媒体任务的总称,但它最常用于以下方面:

转译 – 这特指更改文件的比特率 – 数据在网络中传输的速度。例如,您可以获取 4Mbps 的 13K 视频输入流,并将其转换为一个或多个较低视频比特率流(也称为再现),例如 6Mbps、3Mbps、1Mbps、600 kbps 等的高清。

Transizing – 这特指调整视频帧的大小,例如,从 3840×2160 (4K UHD) 的分辨率降低到 1920×1080 (1080p) 或 1280×720 (720p)。

什么是转码器?

了解什么是转码是一回事,了解如何使其工作是另一回事。转码是使用转码器完成的——转码器可能采用流媒体服务器或基于云的流媒体平台的形式。此视频转换过程也是计算密集型的,因此转码通常需要强大的硬件资源,包括更快的 CPU 或图形加速功能。

什么是实时转码?

您可以对直播视频和预先录制的视频进行转码。这样做的过程或多或少是相同的。但是,直播视频需要实时转码,此过程通常称为实时转码。实时转码对于成功的实时流既具有挑战性,也是不可或缺的一部分。实时转码使涉及自适应比特率流式处理 (ABR) 或类似方法的工作流成为可能。但是,它也会增加流的延迟。毕竟,它在发布商和观众之间增加了一个重要的停留点,导致直播延迟。如果您希望实现实时转码,则需要格外小心地选择可以处理您的质量、速度和缩放需求的转码器。

二、转码不是什么

虽然媒体转码涵盖了许多基础,但它只是用于操作数据文件的几种工具之一。让我们花点时间清楚地将其与类似术语区分开来。

转码与编码

对原始媒体文件进行编码时,会压缩和格式化这些文件,使其足够小,以便通过网络传输。转码发生在数据已编码之后,并且是取消编码(解压缩)、更改和重新编码该数据的过程。

转码与转复用

您需要注意的另一个术语是转复用。转复用在名称和目标上听起来可能与转码相似,但这是一个截然不同的过程。

传输复用有许多名称,包括转码多路复用、重新打包和打包。重新打包可能是一个更合适的名称,因为此过程涉及将数据重新打包为不同的文件容器或传递格式。例如,您可以将 MPEG-TS 容器用于 HTTP 实时流式传输 (HLS) 流,并将其更改为 fMP4 容器,用于 HTTP 上的动态自适应流式处理 (MPEG-DASH)。由于不同的播放设备使用不同的流式处理协议和容器,因此这是确保媒体更广泛地访问的有效方法。

但这真的与转码有什么不同吗?传输多路复用仅更改数据包的外部。在进行这些更改之前,无需对数据进行取消编码。另一方面,转码会更改该包的内容。因此,需要先“打开”它。

因此,重要的是要警惕“HLS 转码”或“HLS 转码”等术语。如果您希望更改数据的打包以通过其他协议进行流式传输,那么您正在寻找多路复用而不是转码。

三、转码示例

考虑到涉及的额外时间和基础设施,转码真的值得吗?虽然这可能取决于您的受众,但几乎总是最好有一个适应性更强的工作流程,可以在无数设备上覆盖更广泛的受众。换句话说:是的。

当然,我们很容易这么说。请考虑以下用例示例以及转码所扮演的重要作用。

转码示例:播放设备兼容性

假设您想使用摄像机和编码器进行实时广播。您可能正在使用实时消息协议 (RTMP) 编码器压缩内容,因此选择 264p 的 H.1080 视频编解码器。

这需要提供给在线观众。但是,如果您尝试直接流式传输它,则会遇到一些问题。首先,没有足够带宽的观看者将无法观看流。他们的播放器在等待 1080p 视频的数据包到达时会不断缓冲。其次,RTMP协议不再广泛支持播放。苹果的HLS使用更广泛。如果不对视频进行转码和转复用,您将排除几乎所有数据速度较慢的人、平板电脑、手机和联网电视设备。

使用转码软件或服务,您可以同时创建一组按时间对齐的视频流,每个视频流具有不同的比特率和帧大小,同时转换编解码器和协议以覆盖其他观看者。然后,可以将这组互联网友好的流打包成几种自适应流格式(例如HLS),允许在地球上几乎任何屏幕上播放。

转码示例:闭路系统的实时流式传输

使用 IP 摄像机(如监控摄像机和交通摄像头)广播实时流是转码的另一个典型用例。同样,为了以带宽和设备允许的最佳质量覆盖尽可能多的观看者,您需要支持自适应流式传输。您需要将一个高清 H.264/AAC 流传送到转码器(通常位于云中的服务器上),转码器又会以不同的比特率和分辨率创建多个 H.264/AAC 演绎版。然后,您将让媒体服务器(可能与转码器是同一服务器)或流媒体服务将这些演绎版打包为一种或多种自适应流格式,然后再将它们交付给最终用户。

四、转码的类型

转码通常有三种类型:有损到有损、无损到无损和无损到有损。在这种情况下,“丢失”是指通过网络压缩和传输的数据的完整性。有损压缩通过丢弃它标识为多余的信息来实现更小的文件大小。但是,信息并不像看起来那么“过多”。有损压缩确实有效地减小了文件大小,但以牺牲质量为代价。

有损到有损 – 最初使用有损压缩压缩的数据将未压缩并进一步重新压缩,从而导致视频质量更低。

无损到无损 – 在不丢弃任何信息的情况下压缩的数据将解压缩,并以相同的方式再次压缩。

无损到有损 – 在不丢弃任何信息的情况下压缩的数据将未压缩并再次压缩,只是这次会丢失信息。

无损压缩没有损失这样的事情,因为您无法恢复以前丢弃的信息。

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