Wenn Streaming-Dienste die Nachfrage nach mehr Inhalten auf mehr Bildschirmen befriedigen, steigen die Kosten für die Speicherung und die Bandbreite für die Bereitstellung von Videos auf diesen Bildschirmen.
Die effiziente Bereitstellung von qualitativ hochwertigen Videos in großem Umfang auf einer Vielzahl von Geräten ist ein zentrales Anliegen von Brightcove. Unsere CAE-Funktion (Context-Aware Encoding) kann die Kosten für die Speicherung und das Streaming von Videos drastisch senken und gleichzeitig die Wiedergabequalität für die Betrachter verbessern.
Bei CAE werden die Komprimierungseinstellungen für jedes Video mithilfe fortschrittlicher Algorithmen zur Inhaltsanalyse angepasst. In den meisten Fällen führt dies zu kleineren Videodateien (und geringeren CDN-Rechnungen) bei gleichbleibender visueller Qualität.
Adaptive Bitrate Streaming - Wie wir hierher kamen
Die meisten Videos, die heute über das Internet übertragen werden, verwenden Adaptive Bitrate (ABR) Streaming-Technologien wie HLS und MPEG-DASH, um die Videowiedergabe zu optimieren.
Ein ABR-Stream enthält mehrere Kopien desselben Videos, sogenannte "Wiedergaben", die mit unterschiedlichen Auflösungen und Bitraten kodiert sind. Wenn ein Benutzer die Wiedergabetaste drückt, erhält der Player ein Manifest, in dem die für die Wiedergabe verfügbaren Wiedergabeversionen aufgeführt sind. Der Player wählt die entsprechende Wiedergabeversion auf der Grundlage mehrerer Faktoren aus, darunter die aktuell verfügbare Bandbreite, die Pufferauslastung und die Größe des Wiedergabefensters. Wenn sich diese Faktoren im Laufe der Wiedergabe ändern, kann der Player zu einer Wiedergabe mit höherer Qualität oder zu einer Wiedergabe mit niedrigerer Qualität wechseln, um sicherzustellen, dass der Betrachter die bestmögliche Videoqualität bei minimaler Pufferung erhält.
Streaming-Dienste erstellen in der Regel eine einzige Kodierungskonfiguration für alle ihre Inhalte - eine vorgegebene Gruppe von ABR-Wiedergaben, die oft als "Ladder" bezeichnet wird und für die Kodierung aller Inhalte verwendet wird. Die Entscheidung über die Liste der Auflösungen und Bitraten, die in einer ABR-Ladder enthalten sein sollen, ist eine ungenaue Wissenschaft. In einigen Fällen können ABR-Ladder auf einen bestimmten Anwendungsfall abgestimmt werden. Animationen zum Beispiel können mit niedrigeren Bitraten kodiert werden, da der Inhalt im Allgemeinen weniger komplex ist.
Das Problem mit statischen ABR
Das Erreichen eines breiten Publikums zwingt die Streaming-Anbieter zu einem Einheits-Szenario, bei dem eine einzige Bitratenleiter zur Codierung einer Vielzahl von Inhaltstypen für eine Vielzahl von Endgeräten verwendet wird. In den meisten Fällen wird eine einzige ABR-Leiter verwendet, um HD-Sportinhalte für die TV-Wiedergabe sowie Zeichentrickfilme für die Wiedergabe auf Telefonen zu kodieren.
Das Problem dabei? Die Verwendung einer einzigen Bitratenleiter führt oft zu einer uneinheitlichen Qualität bei verschiedenen Arten von Inhalten. Hochkomplexe Videos, wie z. B. Sportinhalte, erfordern mehr Bits als Animationen, um ein akzeptables Seherlebnis zu erzielen. Wenn Sie beispielsweise Ihre ABR-Ladder in Richtung höherer Bitraten neigen, um sicherzustellen, dass Ihre Sportinhalte gut aussehen, verschwenden Sie Speicherplatz und Bandbreite, wenn Sie dasselbe Profil für die Codierung animierter Inhalte verwenden. Diese Verschwendung von Speicherplatz und Bandbreite kostet bares Geld.
Optimierung von ABR-Streams mit kontextbezogener Kodierung
Hier kommt die Context-Aware Encoding-Technologie von Brightcove ins Spiel. Anstatt eine ABR-Leiter für den gesamten Content zu verwenden, analysiert CAE jedes Quellvideo und erstellt auf intelligente Weise eine benutzerdefinierte Bitratenleiter für jeden einzelnen Content. Darüber hinaus berücksichtigt CAE die Einschränkungen, die mit dem Bereitstellungsnetzwerk und dem Gerät verbunden sind, das zur Anzeige der Inhalte verwendet wird. Es entscheidet, wie viele Wiedergabeversionen benötigt werden und welche Auflösungen und Bitraten für jede einzelne verwendet werden sollen, während gleichzeitig ein einheitliches Qualitätsniveau für alle Titel beibehalten wird. Dies führt zu massiven Einsparungen bei den Speicher- und Bandbreitenkosten und verbessert gleichzeitig das Wiedergabeerlebnis für die Nutzer.
Das folgende Diagramm zeigt einen typischen statischen ABR-Leiter sowie ein Beispiel für einen kontextabhängigen Leiter, der für einen typischen Nachrichtenclip erstellt wurde.
CAE war in der Lage, die gleiche Qualität wie die statische ABR-Leiter zu liefern, indem nur halb so viele Wiedergaben und niedrigere Bitraten oder höhere Auflösungen für jede Wiedergabe verwendet wurden. Dies wirkt sich sowohl auf die Wiedergabeleistung als auch auf die Kosteneffizienz positiv aus.
Bessere Wiedergabeleistung bei niedrigeren Bitraten
Bei Verwendung der statischen ABR-Leiter würde ein mobiler 3G-Benutzer mit einer konstanten Bandbreite von 1.000 Kbit/s bei der 360p-Wiedergabe mit 900 Kbit/s einen Spitzenwert erreichen. CAE stellte fest, dass es eine höher aufgelöste 432p-Wiedergabe mit einer niedrigeren Bitrate - 777kbps - erstellen konnte. Diese Wiedergabe verwendet 13 % weniger Bits und bietet eine höhere Auflösung und Qualität, wie Sie im folgenden Vergleich sehen können.
Sehen Sie den Unterschied? Die schärferen Details des kontextsensitiven Clips sind im unteren Text und in den Haaren des Mannes erkennbar.
Ebenso würde ein Nutzer mit einem preisgünstigen Internettarif, der eine dauerhafte Bandbreite von 3.000 kbit/s bietet, mit der statischen ABR-Leiter maximal 720p wiedergeben, während er mit CAE in der Lage wäre, mit vollen 1080p zu streamen und so ein Full-HD-Erlebnis zu bieten.
Geringere Kosten für Speicher und Bandbreiten
Die Kodierung von Videos in alle acht Wiedergaben der statischen ABR-Leiter erzeugt insgesamt 14.750 Kbps an Daten. Bei einem einminütigen Video sind das 885 MB. Die kontextabhängige Leiter auf der rechten Seite erzeugt nur 4.950 Kbps. Bei demselben einminütigen Video sind das nur 297 MB, was eine Einsparung von 66 % bei den Speicherkosten bedeutet.
Da die genutzte Bandbreite von der Anzahl der Zuschauer und der Dauer des angesehenen Videos abhängt, können die Einsparungen bei der Bandbreite noch höher ausfallen als bei der Speicherung. Insgesamt rechnen wir mit Einsparungen bei den Speicher- und Bandbreitenkosten von bis zu 50 %. Durch die Anpassung der Bitraten der Wiedergaben an die niedrigste Rate, die für die Aufrechterhaltung der visuellen Qualität erforderlich ist, verbrauchen die Betrachter im Allgemeinen während jeder Betrachtungssitzung weniger Bandbreite, was zusätzliche Einsparungen bei den Bandbreitenkosten ermöglicht.
