H.264, H.265, AV1 в IPTV/OTT, UGC-стриминге и трансляции мероприятий и видеонаблюдении

27.09.2023

9мин. чтения

H.264, H.265, AV1 в IPTV/OTT

В современном мире видео становится не просто медиапродуктом, а результатом коллективных усилий многих сервисов и технологий. Транспортировка видео через различные каналы и средства стала обычной практикой, но для доставки его максимально возможному числу зрителей в нужном качестве требуются мощные платформы, поддерживающие разнообразие технологий захвата, обработки и передачи видео.

Кодеки (сжатие цифрового видео) были разработаны для того, чтобы фильм помещался на один DVD/Blu-ray-диск по размеру и требовал минимальных ресурсов проигрывателя для восстановления кадров. В интернете ограничений по размеру нет, однако трафик и пропускную способность сети следует учитывать. Поэтому задача сжатия для передачи и восстановления для демонстрации на устройстве зрителя остается актуальной, появляются новые кодеки, приспособленные для этих целей.

Среди ключевых игроков в этом процессе - современные и, пожалуй, самые популярные кодеки, такие как H.264, H.265 и AV1. Давайте разберем, как провайдеры IPTV/OTT, платформы UGC-стриминга и организаторы event-трансляций в сети Интернет используют эти кодеки и какие средства Flussonic Media Server предоставляет для успешной реализации этих задач.

Технологический экскурс в мир кодеков

Давайте погрузимся в мир работы кодирования. Представьте последовательность из 4 кадров. Сначала - ключевой кадр I-Frame , на котором записаны все точки. Затем появляются B-Frame’ы, где меняются только измененные точки. Если, например, на сцене говорящая голова, B-кадры затронут лишь несколько точек в этой области, сохраняя фон неизменным.

Помимо этого, у нас есть P-кадры (P-Frame, predictive). P-фреймы в видеокодировании могут ссылаться как на I-фреймы, так и на B-фреймы. Это важно для live трансляций с ограниченной пропускной способностью. P-фреймы передают изменения между кадрами, экономя пропускную способность. Помимо экономии пропускной способности, использование P-фреймов также снижает задержку (лаг) в потоке видео, так как кодек может быстро передать только изменения, а не пересчитывать всё изображение. Это значительно улучшает пользовательский опыт в live-трансляциях. P-фреймы также помогают уменьшить нагрузку на оборудование при кодировании и декодировании видео в реальном времени.

После ряда ряда B- и P-кадров следует закрывающей i-кадр. Интервал между этими типами кадров называется группой изображений (GOP). Декодер сохраняет эту группу в памяти в необработанном виде. Если, скажем, GOP длится 4-5 секунд при 30-25 FPS, то в группу попадает множество кадров. Поэтому вывод этих кадров задерживается на 4-5 секунд, во время которых происходит транскодирование.

GOP

Сколько стоит использование кодеков?

Кодеки H.264, H.265 (или HEVC) и AV1 оптимизируют сжатие видео, сочетая предсказание (предикативные кадры) и уменьшение данных. H.264 (AVC) использует блочное предсказание движения и квантование. H.265 улучшает сжатие через более эффективные алгоритмы. AV1 реализует методы предсказания и кодирования с использованием сложных алгоритмов, что делает его одним из наиболее продвинутых кодеков с точки зрения качества изображения, однако требует больше вычислительных мощностей для кодирования и декодирования по сравнению с H.264 и H.265.

Важно, что AV1 – бесплатный кодек, в то время как H.264 и H.265 требуют лицензирования. Но спор о том, какой кодек лучше бесполезен без сервисов, способных их передать и без устройств, способных их воспроизводить. Если видео нельзя воспроизвести на всех устройствах зрителей, появляются решения для преобразования или захвата видео в нужном формате. Flussonic Media Server – это одно из таких решений, оно обеспечивает совместимость с разными устройствами и обеспечивая качественное воспроизведение для компаний предлагающих сервисы IPTV/OTT, UGC-стриминга, онлайн-мероприятий и видеонаблюдения. Разберем подробнее как в каждой бизнес-модели Flussonic Media Server решает эти задачи.

Кодеки H.264 и H.265 в мире IPTV/OTT

IPTV/OTT сталкивается с одной стандартной проблемой – как доставить видеоконтент до зрителей с высоким качеством и минимум усилий. Стандартный кодек MPEG-2, используемый для захвата видеосигнала через кабель, спутник и антенну, работает лишь с классическими телевизорами DVB-поддержкой. Однако для смарт-телевизоров, браузеров, мобильных устройств и IPTV/OTT-приставок он уже не подходит, и результатом такого просмотра станет лишь “матрас”.

В этой связи, IPTV/OTT-провайдерам необходимо менять кодек и транскодировать видео в более универсальный формат, чаще всего – в H.264. Эта задача стоит перед тысячами каналов, которые всё ещё используют MPEG-2 и должны быть доступны на разных устройствах в разных точках мира.

Какой кодек выбрать и какие битрейты и разрешения подготовить для IPTV/OTT? H.264 и H.265 – вот варианты выбора. Здесь возникает дилемма. H.264 широко распространен и предпочтителен для прямых трансляций, благодаря низкой стоимости кодирования. В то время как H.265 (HEVC) обеспечивает более высокое качество и меньший объем данных, но дороже в реализации.

Deinterlacing

Деинтерлейсинг

Интерлейсинг (I)– изначальный метод передачи видео, разбивающий кадры на четные и нечетные строки. Это обусловлено ограниченными технологиями и пропускной способностью традиционного телевидения. Однако на современных устройствах такой метод вызывает артефакты и ухудшает качество. Прогрессив (P) стал предпочтительным методом передачи.

Для современных платформ, включая IPTV/OTT, деинтерлейсинг – ключевой этап для четкого воспроизведения. Он преобразует интерлейсный формат (I) в прогрессивный (P), обеспечивая четкость. Важно подчеркнуть, что перед кодированием видео в форматах H.264 и H.265 деинтерлейсинг обязателен. Это необходимо, потому что проигрывать interlace зрительские устройства не умеют.

Flussonic Media Server - ключевой инструмент для IPTV/OTT. Он захватывает сигнал по IP протоколу с любых устройств и даже с плат DVB-S, делая его гибким решением. Также он декодирует видео из разных источников и кодирует его в разные качества и размеры, обеспечивая показ на разных устройствах. С помощью Flussonic можно захватить видео MPEG-2, понять нужный формат (I или P), при необходимости провести деинтерлейсинг и транскодировать в H.264 или H.265. Он также подготавливает дорожки в разных битрейтах и разрешениях, обеспечивая воспроизведение на множестве устройств с разным интернет-качеством. Это расширяет аудиторию контента, благодаря поддержке H.264, H.265, деинтерлейсингу и мультибитрейту, обеспечивая доступность через интернет для разных устройств и пропускных способностей, положительно влияя на бизнес провайдера.

H.264, H.265 и AV1: оптимальные кодеки для онлайн-трансляций и UGC-контента

Когда речь заходит о кодеках для онлайн-трансляций мероприятий и пользовательского контента (UGC), важно понимать, что кодирование происходит на плейаут-системах, таких как OBS или VMIX. Здесь авторы выбирают кодек, и видео уже кодируется в H.264, H.265 или AV1. Для платформы, поддерживающей бизнес провайдеров UGC-платформ и бродкастеров мероприйтий, возникает задача - захватить видео в нужном формате и кодеке, а также выбрать протоколы для доставки контента зрителям с разными интернет-скоростями по всему миру.

Кроме этого, есть потребность в архивировании и хранении видео в экономичных форматах, а также его передаче через разные каналы и устройства с использованием совместимых протоколов.

Смена кодека - очень “дорогая” задача, поэтому многие UGC-провайдеры ее избегают, чтобы сохранить ресурсы. Компания NVIDIA предлагает технологию, которая кодирует до трех потоков одновременно и позволяет пользователям (авторам контента, организаторам мероприятий) выбирать кодек и оборудование для транскодирования в зависимости от их потребностей. Графические карты NVIDIA теперь поддерживают кодек AV1, что повышает качество видеопотока.

Чтобы передать видео зрителям или через интернет на мероприятиях, необходимо обеспечить, чтобы устройство зрителя могло принять видео в нужном кодеке и битрейте, возможно, даже адаптивном. Это позволяет расширить аудиторию, учитывая разнообразные условия интернет-соединения и устройства.

Flussonic Media Server решает эти задачи идеально. Он предоставляет бродкастерам мероприятий и платформам UGC средства для захвата видео в кодеках H.264, H.265 и AV1. Также поддерживается мультибитрейт и адаптивный битрейт (ABR). Flussonic поддерживает протоколы доставки, такие как WebRTC, HLS и DASH, и обеспечивает архивирование и хранение видео в необходимых форматах.

Преимущество Flussonic Media Server также заключается в его способности транскодировать видео из AV1 (популярный кодек для гейм-стримеров) в H.264, что особенно полезно для устройств без поддержки AV1. А также решает проблему ограниченной пропускной способности при передаче AV1 через DVB-каналы, то есть при задаче ретранслировать UGC контент или трансляцию мероприятия по телевидению. Конвертация в более подходящий формат становится необходимой для обеспечения высокого качества передачи.

Кодеки в видеонаблюдении

Современные камеры для видеонаблюдения поддерживают разнообразные кодеки, такие как H.265 и AV1, и предлагают множество битрейтов (MBR). К примеру, одна камера может иметь поток с высоким разрешением (например, 4K) и низким разрешением для предпросмотра (например, 320p). В момент события камера автоматически переключается на высококачественный поток для детального анализа. Серверная часть системы видеонаблюдения обязана справляться с приемом, захватом и передачей по сети, а также эффективным хранением видео (в разных разрешениях и битрейтах).

Flussonic предоставляет решение для серверной части системы видеонаблюдения. Он осуществляет захват видео, распределенное хранение, видеоаналитику событий. Кроме того, мы предлагаем разнообразные камеры видеонаблюдения и удобное приложение для просмотра как живых потоков, так и архивов в необходимых кодеках. В то время как в мобильных сценариях, где 4G ограничивает подключение всех мобильных камер, наш подход позволяет обрабатывать видео на “умных” камерах, передавая на сервер лишь сжатую информацию. Таким образом, Flussonic играет важную роль в обеспечении эффективной и гибкой инфраструктуры для видеонаблюдения.

Кодек Применение Преимущества
H.264 IPTV/OTT Широко распространен, поддерживается многими устройствами. Эффективное сжатие при хорошем качестве.
H.265 IPTV/OTT, ВидеонаблюдениеUGC-стриминг, Мероприятия Более эффективное сжатие по сравнению с H.264. Снижение битрейта при сохранении качества
AV1 UGC-стриминг, Мероприятия, Видео наблюдение Современный и эффективный кодек. Высокое качество при низком битрейте. Высокие затраты на вычислительные мощности для транскодирования

Заключение

Выбор кодеков и транскодирование – ключевые вопросы в IPTV/OTT, стриминге UGC и мероприятиях, а также в видеонаблюдении. От этого зависит качество видео, экономия и пользовательский опыт. Кто и как осуществляет транскодирование, зависит от бизнес-модели. IPTV/OTT-провайдеры сами решают, как это делать, учитывая экономику и каналы. У стриминговых сервисов - транскодирование происходит на стороне автора, задача платформы - доставить этот контент. Для видеонабюлжения важен выбор камер с поддержкой соответствующих кодеков и серверной части, способной их обрабатывать.

Flussonic Media Server - мощный инструмент, обеспечивающий поддержку кодеков и транскодирование. Он позволяет экспериментировать с настройками для баланса качества и экономии. Он предоставляет гибкость и удобство, обеспечивая транскодирование и поддержку разнообразных кодеков.

Изменения в поддержке кодеков постоянны. Flussonic гарантирует совместимость, избавляя от лицензионных забот на конечных устройствах. H.264, H.265, AV1 - не последние кодеки, которые поддерживает продуктами Flussonic, но, пожалуй, самые популярные и обсуждаемые.

Выбор платформы для эффективной поддержки кодеков и транскодирования – важный шаг. Flussonic Media Server обеспечивает надежное решение с гибкостью и адаптацией под разные сценарии. Чтобы на практике оценить возможности транскодирования, захвата и передачи видео в различных кодеках и форматах, необходимых для вашего бизнес онлайн-трансляций, IPTV/OTT или видеонаблюдения, запросите бесплатный триальный период использования Flussonic Media Server.

Ключевые слова:
Codecs H.264 H.265 AV1

Бесплатный триал Flussonic Media Server

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с правилами и условиями

Пожалуйста, заполните форму для получения бесплатного тестового ключа.

Если вы не получите от нас письмо в течение 30 мин, проверьте в спаме и добавьте наш адрес в избранные контакты.

Email: support@flussonic.com Phone: +7 (717) 272-78-21