Videocompressie en streaming begrijpen

Naarmate de drang naar kranten om video te produceren groeit, moeten steeds meer fotojournalisten leren hoe ze video er goed uit kunnen laten zien op het web. Voor degenen die nooit computernerds zijn geworden, kan het een lange, moeilijke weg zijn van JPEG-compressie naar videocompressie.

Gesprekken op de Krantenvideo Yahoo! groep draaien regelmatig om het begrijpen van streaming media concepten.Om deze reden zal ik bestandsgerelateerde termen definiëren, zoals bandbreedte, framesnelheid, gegevenssnelheid en resolutie, en leveringsopties zoals streaming en progressieve download.

Bandbreedte

Bandbreedte is de verbindingssnelheid van de kijker met internet, die iemands vermogen regelt om video soepel op te halen en af ​​te spelen van websites. Hogere leveringsbandbreedtes, zoals die bij kabel en DSL, stellen u in staat video van hogere kwaliteit naar uw kijker te streamen.

Omdat videoproducenten echter moeten betalen voor hun leveringsbandbreedte, produceren ze doorgaans niet met de maximale snelheid die de bandbreedte van hun kijker zou kunnen ondersteunen. In plaats daarvan proberen ze een goede balans te vinden tussen gebruikerservaring en bandbreedtekosten. Weinig websites bieden video met een resolutie van meer dan 640 x 480 met een gegevenssnelheid van 600 tot 700 kbps.

Datasnelheid

De gegevenssnelheid (of bitsnelheid) is de hoeveelheid gegevens in elke seconde van een gecomprimeerd videobestand, meestal uitgedrukt in kilobits of megabits per seconde. ESPN distribueert zijn video met 600 kbps; dit betekent dat elk stuk audio en video van één seconde ongeveer 600 kilobits gegevens omvat.

Gegevenssnelheid is de belangrijkste factor bij het streamen van videokwaliteit. Alle streaming codecs gebruik de zogenaamde 'lossy' compressie, wat betekent dat hoe meer u comprimeert, hoe meer kwaliteit u verliest. Om deze reden zijn alle andere bestandskenmerken (zoals resolutie, framesnelheid of codec) gelijk, hoe lager de gegevenssnelheid, hoe lager de kwaliteit van het gecomprimeerde bestand. Zoals u in de bovenstaande afbeelding kunt zien, stelt u tijdens het coderingsproces de gegevenssnelheid samen met andere configuratie-opties in.

Frame rate

De meeste video begint met 29,97 of 24 frames per seconde (fps). Gewoonlijk leveren producenten die met 24 fps fotograferen in dat tempo, terwijl sommige producenten die met 29,97 fps schieten, leveren met 15 fps om bandbreedte te besparen. Hoewel het logischerwijs voelt alsof het verlagen van de framesnelheid van 30 naar 15 fps, of 50 procent, je ook in staat zou stellen de gegevenssnelheid met 50 procent te verlagen zonder kwaliteitsverlies, werkt het zelden op deze manier. Volgens het onderzoek dat ik heb uitgevoerd, is de gemiddelde gegevenssnelheid van video geproduceerd met 15 fps ongeveer 20 procent lager dan die geproduceerd met 30 fps, niet 50 procent. Het is nog steeds een aanzienlijke vermindering, maar vaak gaat dat gepaard met een subtiele kwaliteitsprijs.

Houd er bij het overwegen van bijvoorbeeld 15 fps rekening mee dat high-motion video er voor veel kijkers merkbaar schokkerig uitziet. Strakke gezichtsopnames, waarin lipsynchronisatie cruciaal is, zien er bij 15 fps ook vaak een beetje vreemd uit. Zorg er bij het kiezen van de framesnelheid voor de levering voor dat eventuele besparingen op de datasnelheid worden afgewogen tegen de mogelijke verslechtering van de schijnbare vloeiendheid van uw video.

Oplossing

Resolutie is de hoogte en breedte van de video in pixels. De meeste video is origineel en wordt opgeslagen op 720 x 480 (standaarddefinitie) of 1920 x 1080 (hoge definitie), maar wordt gesampled tot kleinere resoluties voor streaming, meestal een resolutie van 640 x 480 of kleiner. Dat komt omdat naarmate het aantal pixels in het bestand toeneemt, u meer gegevenssnelheid moet toewijzen om dezelfde kwaliteit te behouden.
Een video van 320 x 240 heeft bijvoorbeeld 76.800 pixels in elk frame, terwijl een videobestand van 640 x 480 307.200 heeft, of vier keer meer, wat duidelijk is in figuur 2. Dat betekent dat je vier keer de compressie moet toepassen om de 640 x 480-bestand naar dezelfde gegevenssnelheid als het 320 x 240-bestand, wat zich meestal vertaalt in merkbaar verminderde kwaliteit.

Gegevenssnelheid en resolutie zijn integraal met elkaar verbonden in kwaliteitsgerelateerde streamingbeslissingen. Houd er rekening mee dat de meest voorkomende videoresoluties voor 4:3-video 640 x 480, 440 x 330, 400 x 300, 320 x 240, 240 x 180 en 160 x 120 zijn. De meest gebruikelijke resolutie voor breedbeeld 16:9-video's is 640 x 360, 480x270 en 320x180.

Leveringswijzen

Wanneer u video via internet aanlevert, heeft u twee basisopties: streaming en progressieve download. Elk kan enigszins verschillende opties met zich meebrengen, dus u moet uw bezorgmodus bepalen voordat u codeert.

Streamen

Technisch gezien wordt video die wordt 'gestreamd' geleverd door een streamingserver, een gespecialiseerd softwareprogramma zoals Adobe's Flash Media Server of Microsoft's Windows Media Server. Producenten leveren via streamingservers omdat ze beveiligingsopties mogelijk maken, zoals: Digitale Rechten Beheer of gebruikersauthenticatie, of verbeter de afspeelervaring met functies zoals realtime zoeken door het videobestand.

Wanneer u produceert voor levering via een streamingserver, moet u bepalen of de server specifieke coderingsvereisten heeft. Als u bijvoorbeeld wilt streamen met de Darwin-server van Apple, moet u uw bestanden 'hinten' voor streaming in uw coderingssoftware.

Progressieve download

Progressieve download is een mooie naam voor video die wordt geleverd door een gewone HTTP-webserver en niet door een streamingserver. Bij levering via progressieve download wordt de video opgeslagen op de harde schijf van de kijker zodra deze wordt ontvangen en vervolgens afgespeeld vanaf de harde schijf.

Progressieve download debuteerde als een techniek om video van hoge kwaliteit via modemverbindingen te verzenden, voornamelijk voor filmtrailers. Tegenwoordig wordt progressieve download echter veel gebruikt in het breedbandtijdperk als een techniek om de kosten en het beheer van een streamingserver te vermijden. YouTube distribueert bijvoorbeeld via progressieve download, net als veel netwerken. In deze toepassingen is de gebruikerservaring identiek aan een bestand dat via streaming wordt ontvangen; de kijker klikt op de link, de video begint vrijwel onmiddellijk te spelen en er is geen pauze in het afspelen. Hoewel er een perceptie kan zijn dat 'streaming' onmiddellijk betekent en progressieve download wachten betekent, is dat rudimentair.

Bij het produceren voor levering via progressieve download kunnen er ook enkele techniekspecifieke opties zijn. Met Flash moet je er bijvoorbeeld voor zorgen dat het MOOV-atoom aan het begin van het bestand staat, een zeer technische vereiste waar ik hier niet op in zal gaan. ( Google 'MOOV atom' Flash en 'progressive' en je zult een aantal relevante artikelen vinden ). Het algemene punt is om te begrijpen hoe u uw bestand distribueert voordat u begint met coderen.

Dit is het eerste van een aantal inleidende artikelen over streaming-mediaconcepten door Jan Ozer, een streamingmedia-consultant, levert regelmatig bijdragen aan vakbladen en websites over streaminggerelateerde onderwerpen, en de auteur van Critical Skills for Streaming Producers, een mixed media tutorial op dvd uitgegeven door StreamingMedia.com . Ozer, bereikbaar via jan@doceo.com , zal een hosten NieuwsU Webinar over streaming op donderdag 13 november.