Definições do codificador HLS e da taxa de bits de vídeo para HTTP Live Streaming [2022 Update]

A transmissão em direto é mais fácil e acessível do que nunca. Uma transmissão em direto bem sucedida requer apenas alguns elementos. É necessária uma câmara, um codificador, uma ligação à Internet e um vídeo solução de streaming. Isto faz com que seja mais fácil do que nunca para as empresas começarem a transmitir em direto.

Se não estiver familiarizado, um codificador é um software ou hardware que faz a interface entre a sua câmara e um fornecedor de serviços de transmissão em direto. Um codificador HLS é uma ferramenta que utiliza o protocolo de fluxo HLS para ingerir o fluxo para o vídeo plataforma de streaming. Este é um dos componentes mais técnicos de que necessitará para transmitir em direto.

Este post discutirá tudo o que você precisa saber sobre a codificação HLS. Discutiremos os codificadores HLS e os codificadores RTMP para streaming HLS. Também daremos uma vista de olhos às definições específicas do codificador para o fluxo HLS.

Vamos analisar cada definição do codificador HLS para lhe dar uma ideia melhor do que está a acontecer nos bastidores. Isto permitir-lhe-á saber como utilizar um codificador HLS, o que lhe permitirá começar a transmitir conteúdos em direto.

Índice:

  • O que é a transmissão em direto HLS (HTTP Live Streaming)?
  • Codificação HLS com ingestão HLS
  • Como funciona o HLS
  • Transmissão em fluxo contínuo com taxa de bits adaptável em HLS
  • Ingestão de RTMP e transmissão em fluxo HLS
  • 7 Configurações de ajuste do codificador HLS a serem consideradas
  • Definições do codificador RTMP para transmissão HLS
  • Como ligar o codificador ao OVP
  • Conclusão

Vamos mergulhar e saber mais sobre o codificador HLS e as definições de taxa de bits de vídeo para transmissão em direto HTTP.

O que é HLS Streaming (HTTP Live Streaming)?

Transmissão em direto HTTP
O HLS é o protocolo de transmissão que promove a compatibilidade com todos os dispositivos para transmissão em direto.

No passado, o Flash era a norma de facto para a transmissão de vídeo na Internet. No entanto, devido a questões de segurança e de consumo de energia, O Flash foi eliminado gradualmente. A razão pela qual o Flash está agora obsoleto é que não era compatível com os sistemas operativos de muitos dispositivos móveis.

Os leitores de vídeo HTML5 substituíram-no entretanto. O acesso a um leitor de vídeo HTML5 através de streaming HLS torna possível o streaming para iOS, Android, navegadores de ambiente de trabalho e uma variedade de outros dispositivos ligados à Internet. O streaming HLS é possível graças aos codificadores HLS.

Transmissão em direto HTTP (HLS) tem desempenhado um papel importante no afastamento do Flash. O HLS foi desenvolvido pela Apple para fornecer conteúdo a um leitor de vídeo HTML5. Este protocolo é um protocolo de fluxo contínuo de taxa de bits adaptável que permite transportar vídeos através da internet. A taxa de bits adaptável significa que pode fornecer conteúdos com diferentes níveis de qualidade, como 480p, 720p ou 1080p, dependendo da qualidade do conteúdo do vídeo original e da ligação à Internet do utilizador final.

O streaming em direto HTTP (HLS) é utilizado tanto para o streaming a pedido como para o streaming em direto, apesar do termo “live” no nome. O HLS pega em ficheiros de vídeo de grandes dimensões e divide-os em ficheiros HTTP descarregáveis mais pequenos, o que permite que sejam entregues utilizando o protocolo HTTP.

Devido à sua ultra-compatibilidade, o protocolo protocolo de transmissão HLS domina o mercado atualmente. É a aposta mais segura para entregar o seu fluxo a qualquer espetador em qualquer dispositivo. É por isso que a Dacast e a maioria das outras grandes plataformas de vídeo em linha fornecem fluxos em linha no formato HLS. O streaming HLS é o método padrão para partilhar vídeos online.

Como funciona o HLS

Um fluxo HLS tem origem num servidor onde o seu ficheiro multimédia está armazenado se utilizar o fluxo a pedido ou onde o fluxo foi criado para um fluxo em direto. Qualquer servidor Web comum pode originar o fluxo.

Existem quatro processos diferentes que ocorrem no próprio servidor onde o seu conteúdo está alojado:

  • Codificação: O HLS utiliza a codificação H.264 ou H.265. Os dados de vídeo são reformatados utilizando um destes dois métodos de codificação para que outros dispositivos possam reconhecer e interpretar os dados.
  • Segmentação: O vídeo está dividido em pequenos segmentos. A duração média de cada segmento é de 6 segundos, embora possa variar. Isto torna o conteúdo mais fácil e mais rápido de transmitir.
  • Ficheiro de índice: Em seguida, o HLS cria um ficheiro de índice. O ficheiro de índice regista a ordem em que todos os pequenos segmentos criados no segundo passo são colocados.
  • Segmentos duplicados: Por fim, o HLS criará segmentos duplicados com diferentes níveis de qualidade, como 420p, 720p, 1080p, etc., para que os espectadores possam aceder ao vídeo com diferentes níveis de qualidade. Isto é necessário se estiver a oferecer streaming com taxa de bits adaptável em HLS.

Transmissão em fluxo contínuo com taxa de bits adaptável em HLS

Uma das vantagens mais significativas de trabalhar com HLS em relação a outros protocolos de streaming é o streaming com taxa de bits adaptável. Com o streaming de taxa de bits adaptável, a qualidade do vídeo ajusta-se automaticamente, sem que o espetador final faça nada, se a qualidade da rede do espetador mudar.

Por exemplo, se a rede do utilizador abrandar, o leitor de vídeo detectará esse facto e a tecnologia de transmissão em fluxo contínuo com taxa de bits adaptável reduzirá a qualidade do fluxo. O vídeo não deixará de ser reproduzido ou ficará em buffer; a qualidade do vídeo baixará para um nível inferior para garantir que o espetador possa continuar a ver o seu conteúdo.

Ou, se houver mais largura de banda na rede do utilizador, a qualidade do fluxo de vídeo aumentará. Isto também acontece automaticamente, sem que o utilizador tenha de fazer nada. Com o streaming de taxa de bits adaptável, a qualidade do vídeo aumenta automaticamente.

O streaming com taxa de bits adaptável funciona porque o HLS cria segmentos duplicados, conforme explicado na etapa quatro do agave, do fluxo com diferentes níveis de qualidade quando segmenta. Isto permite que o leitor de vídeo alterne automaticamente entre os diferentes segmentos de qualidade sem que o utilizador final tenha de fazer nada.

Isto permite-lhe proporcionar ao espetador uma melhor experiência global de visualização.

Codificação HLS com ingestão HLS

O streaming HLS é utilizado para fornecer conteúdo de vídeo a um Leitor de vídeo HTML5. A ingestão HLS, no entanto, refere-se à ingestão de conteúdo para o codificador a partir da câmara ou de outra fonte de multimédia.

Se estiver a utilizar HLS para ingerir deve usar um codificador HLS. Um codificador HLS é uma ferramenta usada para codificação com ingestão HLS. A ingestão de HLS e o streaming de HLS são duas funções diferentes e não devem ser confundidas.

Nesta Nesta altura, o HLS ainda não é o protocolo padrão parar ingerir. Isto deve-se ao facto de a ingestão HLS ter alguns problemas de latência. Uma vez que a HLS é não é o protocolo principal para esta função, os codificadores HLS são um pouco difíceis de encontrar.

Ingestão de RTMP e transmissão em fluxo HLS

Ingestão de RTMP emparelhado com a transmissão HLS é atualmente a melhor configuração de transmissão por algumas razões. Esta dupla dá-lhe acesso à compatibilidade e segurança do HLS e à baixa latência e acessibilidade do RTMP.

A Dacast plataforma de vídeo em linha por exemplo, utiliza o protocolo RTMP para ingerir transmissões em direto. A partir daí, a nossa plataforma converte esse conteúdo de vídeo em direto no Protocolo de transmissão em fluxo contínuo HLS.

Por fim, esse conteúdo de streaming chega aos seus espectadores através das CDN de topo, como a Akamai e a Limelight. Ao contrário do RTMP, o HLS é compatível com a maioria dos navegadores e dispositivos, sem necessidade do plugin Flash.

Uma vez que o RTMP é a norma, os codificadores RTMP são económicos e facilmente acessíveis.

7 Configurações de ajuste do codificador HLS a serem consideradas

A forma como configura as suas definições afectará o resultado da sua transmissão. Dito isto, compreender as configurações do codificador HLS a um nível mais técnico dá-lhe uma melhor perspetiva enquanto emissor.

Vamos ver o que cada um destes termos significa e como se relacionam com o streaming.

1. Melhores opções de codecs HLS

Codec é a abreviatura de “codificador-decodificador” e é a tecnologia que torna possível a codificação. Na transmissão em direto, utilizará codecs de áudio e de vídeo.

O codec de vídeo H.264 codec de vídeo é atualmente o mais eficiente para o fluxo HLS. O codec X.264 é outra implementação do mesmo protocolo, pelo que é também uma opção viável. Pode utilizar qualquer um deles. Nalguns casos, o X.264 pode utilizar menos capacidade de processamento, mas a diferença raramente é significativa.

Há um pormenor adicional a ter em conta. O Norma H.264 é, de facto, uma família de normas, designadas por “perfis”. Existem muitos destes perfis, mas só precisa de se preocupar com dois.

Se estiver a transmitir com uma resolução de 720p ou inferior, com uma taxa de bits de vídeo de 350-800 kbps, utilize o protocolo “Principal”. Se estiver a transmitir em 1080p full HD, com uma taxa de bits de vídeo de 800-4500 kbps, utilize o protocolo “High”.

Quanto ao melhor codec áudio deve selecionar AAC ou AAC-LC.

Para mais informações sobre codecs, consulte o nosso guia completo sobre transcodificação de vídeo.

2. Definições de resolução HLS e qualidade de vídeo

resolução de vídeo
A resolução refere-se ao tamanho do seu vídeo em pixels.

A resolução de vídeo é simplesmente o tamanho do seu vídeo, medido em pixels. Pode escolher entre definição ultra-baixa, definição baixa, definição padrão, alta definição e alta definição total.

Os tamanhos de fotogramas de vídeo mais comuns atualmente são:

ULDLDSDHDFHD
NomeDefinição ultra-baixaBaixa definiçãoDefinição padrãoAlta definiçãoAlta definição total
Taxa de bits de vídeo (kbps)350350 – 800800 – 12001200 – 19001900 – 4500
Largura da resolução (px)42664085412801920
Resolução Altura (px)2403604807201080
H.264 PerfilPrincipalPrincipalElevadoElevadoElevado

A transmissão em alta resolução requer uma ligação rápida à Internet. Quando as condições são adequadas, uma resolução mais elevada equivale normalmente a uma qualidade superior.

É por isso que, mNa maior parte das vezes, é melhor transmitir na resolução mais alta disponível. Uma vez que a transmissão em alta resolução requer uma Internet mais rápida, a maioria das emissoras opta por transmitir em várias resoluções e várias taxas de bits para acomodar espectadores com diferentes velocidades de Internet. Desta forma, cada espetador terá a melhor resolução possível para a sua situação.

É aqui que entram em jogo as definições de taxa de bits HLS e o streaming com várias taxas de bits. Veja o nosso tutorial sobre como configurar o streaming com várias taxas de bits para obter mais informações.

3. Definições da taxa de bits HLS

Taxa de bits refere-se à quantidade de dados nos seus fluxos de vídeo/áudio por unidade de tempo. Este valor é medido em Kilobits por segundo (kbps) ou Megabits por segundo (Mbps). Um Mbps é igual a 1000 kbps.

Uma resolução de vídeo mais elevada requer mais dados. Para lhe dar uma ideia aproximada dos números, uma transmissão em direto de 240p de baixa qualidade pode necessitar de cerca de 400 kbps. Uma transmissão em direto Full HD 1080p requer normalmente 4-8 Mbps. Aqui estão algumas taxas de bits de vídeo recomendadas em várias resoluções:

  • 240p: 350 kbps
  • 360p: 350 a 800 kbps
  • 480p: 800 a 1200 kbps
  • 720p: 1200 a 1900 kbps
  • 1080p: 1900 a 4500 kbps

Os requisitos de taxa de bits para 720p são menores do que para resoluções mais elevadas. A quantidade de taxa de bits necessária aumenta à medida que a resolução do vídeo aumenta

As taxas de bits de áudio são mais simples. Recomendamos sempre a utilização de, pelo menos, 128 kbps e uma taxa de amostragem de áudio de 48 kHz (48.000 Hz).

O streaming multi-bitrate permite que os espectadores sejam servidos com a melhor qualidade de vídeo possível para a sua situação. Para mais informações, consulte o nosso tutorial sobre como configurar o streaming com várias taxas de bits.

4. Requisitos de velocidade e largura de banda da Internet

requisitos de largura de banda de vídeo
Uma Internet fiável é indispensável para a transmissão de vídeo em linha.

Em Em geral, recomendamos que a sua velocidade de carregamento é aproximadamente o dobro da largura de banda total combinada do seu vídeo e áudio. Se estiver a transmitir em várias taxas de bits, deve considerar a largura de banda total de todos os fluxos combinados. O streaming com várias taxas de bits requer uma ligação à Internet mais forte da sua parte.

A tentativa de transmitir demasiados dados numa ligação à Internet que não seja suficientemente rápida pode fazer com que a transmissão em direto falhe completamente.

Para selecionar a taxa de bits correcta, divida por dois a velocidade de carregamento sustentada da sua ligação à Internet. Esta é a quantidade de largura de banda com que pode jogar. Por exemplo, uma velocidade de carregamento de 10 Mbps dá-lhe 5 Mbps de largura de banda.

Neste caso, recomendamos o envio de um fluxo com várias taxas de bits com as seguintes definições:

  • Transmissão de 720p a 2,5 Mbps
  • Fluxo de 480p a 1 Mbps
  • Transmissão 360p a 500 kbps
  • Fluxo de 240p a 300 kbps

Desta forma, será possível assegurar um fluxo fiável tanto para pessoas com uma ligação rápida à Internet como para pessoas com uma ligação lenta.

5. CBR vs. VBR

CBR refere-se a “Constant Bitrate” (taxa de bits constante) e VBR significa “Variable Bitrate” (taxa de bits variável). As definições do codificador incluem frequentemente uma alternância entre CBR e VBR para áudio e vídeo.

A taxa de bits constante é simples. Com esta definição, os fluxos utilizam a mesma quantidade de dados, independentemente do conteúdo do fluxo num determinado momento.

Em contrapartida, o VBR tem em conta o conteúdo do seu fluxo. Se, por exemplo, um segmento do vídeo contiver muita ação em movimento rápido, a taxa de bits aumentará temporariamente. Este facto aumenta a qualidade percebida. No entanto, em algumas situações, também pode causar uma carga excessiva na largura de banda da Internet.

Em geral, recomendamos a utilização de VBR para obter os melhores resultados. No entanto, o CBR é suficiente.

6. Fotogramas por segundo (FPS)

fotogramas por segundo fps
“Frames por segundo” é exatamente o que parece: é o número de frames que são transmitidos por segundo.

Os “fotogramas por segundo” são outro aspeto a considerar ao configurar as definições do codificador. Em termos simples, a maioria dos utilizadores deve definir fotogramas por segundo (fps) em 30. No entanto, para as pessoas em certas regiões do mundo, 25 fotogramas por segundo é a norma.

No entanto, 30 fps funciona em qualquer lugar. Se estiver a transmitir desporto ou outro vídeo de ação rápida, pode ser preferível 60 fps. Tenha em atenção que pode ser necessária uma taxa de bits mais elevada para que estes vídeos tenham um aspeto de alta qualidade. A taxa de bits de 1080p60 será superior à necessária para uma transmissão de 1080p.

7. Intervalo de fotogramas-chave

Intervalo de fotogramas-chave, que é também referido como “frequência de fotogramas-chave” por alguns codificadores, é a frequência com que a imagem completa no ecrã muda.

Ao transmitir através do Dacast OVP, os utilizadores devem definir sempre o intervalo de fotogramas-chave para 2 segundos (ou 2x a taxa de fotogramas).

Definições do codificador RTMP para transmissão HLS

Atualmente, os codificadores RTMP continuam a ser o tipo de codificador mais comum para a transmissão HLS, devido à sua ampla compatibilidade com outros componentes do processo de transmissão.

Os codificadores RTMP existem numa grande variedade de tipos. O mais simples são os codificadores de software, que os utilizadores podem instalar num smartphone, tablet ou computador como qualquer outra aplicação. Há transmissões em direto gratuitas encoders disponíveis, bem como suites altamente complexas e dispendiosas.

Além disso, existem codificadores de hardware para utilização com transmissão em direto. Estes são adequados para streaming móvel, utilização em estúdio e configurações de nível profissional. Por outro lado, os codificadores de hardware requerem mais conhecimentos do que as simples definições de codificador para software de codificação.

Independentemente disso, os codificadores RTMP são todos configurados da mesma forma básica. Quer esteja a utilizar um codificador de hardware ou um codificador de software, é importante seguir as definições necessárias para a sua plataforma de vídeo online.

Definições de codificador necessárias para Dacast

O Dacast requer configurações específicas do codificador para garantir que a plataforma funcione corretamente e produza conteúdos da mais alta qualidade.

As seguintes definições são necessárias para a transmissão em direto com o Dacast, independentemente da resolução e da taxa de bits seleccionadas:

CODEC DE VÍDEOH.264 (x264 pode funcionar)
TAXA DE QUADROS25 ou 30
INTERVALO DE FOTOGRAMAS-CHAVE2 segundos (ou 2x a velocidade de fotogramas)
DIGITALIZAÇÃOProgressivo
CONTROLO DA TAXAConstante (CBR)
CODEC ÁUDIOAAC-LC
BITRATO DE ÁUDIO128 kbps
CANAIS DE ÁUDIO2 (Estéreo)
TAXA DE AMOSTRAGEM DE ÁUDIO48 kHz (48.000 Hz)

Para obter mais informações sobre as definições de codificador preferidas e necessárias do Dacast, consulte o nosso artigo dedicado da base de dados de conhecimento.

Como ligar o codificador ao OVP

Agora que está familiarizado com as definições de codificação HLS mais comuns, é altura de ligar o seu codificador à sua solução de transmissão.

O processo exato de configuração do codificador varia consoante o codificador escolhido e a solução de transmissão em fluxo que está a utilizar. No entanto, o processo requer normalmente a recolha de algumas credenciais para ligar as duas ferramentas.

Por exemplo, com o Dacast, as credenciais necessárias incluem

  • Nome do fluxo
  • URL do fluxo
  • Código de início de sessão (único para cada fluxo)
  • Palavra-passe

Esta informação será gerada automaticamente quando criar um novo canal na sua conta Dacast. Para aceder a esta informação, navegue até à secção “definições do codificador” de um canal em direto e selecionar o codificador RTMP necessário na lista.

Para obter um guia detalhado sobre como configurar o seu codificador com o Dacast, consulte o nosso tutorial dedicado de configuração do codificador.

Conclusão

codificador hls
É importante configurar corretamente o seu codificador para fluxo HLS e ingestão RTMP.

Configuração Codificador HLS As definições podem parecer impossíveis para um principiante. No entanto, é bastante fácil com um pouco de prática. Pode seguir exatamente as nossas recomendações ou utilizá-las apenas como ponto de partida.

Independentemente das definições do codificador que escolher, recomendamos a realização de uma transmissão de teste antes do evento.

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Max Wilbert

Max Wilbert is a passionate writer, live streaming practitioner, and has strong expertise in the video streaming industry.