A medida que se amplían los servicios de streaming para satisfacer la demanda de más contenidos en más pantallas, aumentan los costes de almacenamiento y ancho de banda para hacer llegar el vídeo a esas pantallas.
La entrega eficiente de vídeo de alta calidad a gran escala a una amplia gama de dispositivos es fundamental para lo que hacemos en Brightcove. Nuestra función Context-Aware Encoding (CAE) puede reducir drásticamente el coste de almacenamiento y transmisión de vídeo, al tiempo que mejora la calidad de reproducción para los espectadores.
Con CAE, los ajustes de compresión se ajustan para cada vídeo utilizando algoritmos avanzados de análisis de contenido. En la mayoría de los casos, esto da como resultado archivos de vídeo más pequeños (y facturas de CDN más reducidas) a la vez que se mantiene la calidad visual.
Streaming con tasas de bits adaptativas: cómo hemos llegado hasta aquí
La mayoría de los vídeos que se transmiten por Internet utilizan tecnologías de flujo adaptable (ABR), como HLS y MPEG-DASH, para optimizar su reproducción.
Un flujo ABR contiene varias copias del mismo vídeo, denominadas "variantes de representación", codificadas con resoluciones y velocidades de bits diferentes. Cuando un usuario pulsa el botón de reproducción, el reproductor recibe un manifiesto que enumera las variantes de representación disponibles para la reproducción. El reproductor elige la variante de representación adecuada en función de varios factores, como el ancho de banda disponible, la capacidad del búfer y el tamaño de la ventana de reproducción. A medida que estos factores cambian durante la reproducción, el reproductor puede cambiar a una variante de representación de mayor calidad o a una de menor calidad, lo que garantiza que el espectador obtenga la mejor calidad de vídeo posible con un almacenamiento en búfer mínimo.
Los servicios de streaming suelen crear una única configuración de codificación para todos sus contenidos: un conjunto predeterminado de variantes de representación ABR, a menudo denominado "escalera", que se utiliza para codificar cada contenido. Decidir la lista de resoluciones y velocidades de bits que se incluirán en una escalera ABR es una ciencia inexacta. En algunos casos, las escalas ABR pueden ajustarse a un caso de uso específico. La animación, por ejemplo, puede codificarse con tasas de bits más bajas, ya que el contenido suele ser menos complejo.
El problema del ABR estático
Llegar a un público amplio obliga a los streamers a utilizar una única escala de velocidad de bits para codificar distintos tipos de contenidos para distintos dispositivos de usuario final. En la mayoría de los casos, se utiliza una única escala ABR para codificar contenidos deportivos en alta definición para su reproducción en televisión, así como dibujos animados para su reproducción en teléfonos.
¿Cuál es el problema? El uso de una única escala de velocidad de bits suele dar lugar a una calidad incoherente entre los distintos tipos de contenidos. El vídeo de alta complejidad, como el contenido deportivo, requiere más bits que la animación para lograr una experiencia de visualización aceptable. Por ejemplo, si inclinas tu escala ABR hacia tasas de bits más altas para asegurarte de que tu contenido deportivo se ve bien, estás desperdiciando almacenamiento y ancho de banda cuando utilizas ese mismo perfil para codificar contenido animado. Ese almacenamiento y ancho de banda desperdiciados cuestan mucho dinero.
Optimización de flujos ABR con codificación sensible al contexto
Aquí es donde entra en juego la tecnología Context-Aware Encoding de Brightcove. En lugar de utilizar una escala ABR para todos los contenidos, CAE analiza cada vídeo de origen y construye de forma inteligente una escala de tasas de bits personalizada para cada contenido. Además, CAE tiene en cuenta las limitaciones asociadas a la red de distribución y al dispositivo utilizado para ver el contenido. Decide cuántas variantes de representación son necesarias y qué resoluciones y tasas de bits utilizar para cada una, manteniendo un nivel de calidad constante en todos los títulos. El resultado es un enorme ahorro en costes de almacenamiento y ancho de banda, al tiempo que se mejora la experiencia de reproducción para los usuarios.
El siguiente gráfico ilustra una típica escalera ABR estática junto a un ejemplo de escalera sensible al contexto que se generó para un típico clip de noticias.
CAE pudo ofrecer la misma calidad que la escalera ABR estática utilizando la mitad de variantes de representación y empleando tasas de bits más bajas o resoluciones más altas para cada variante de representación. Esto tiene un impacto positivo tanto en el rendimiento de la reproducción como en la rentabilidad.
Mejor rendimiento de reproducción con tasas de bits más bajas
Utilizando la escala ABR estática, un usuario móvil 3G con 1.000 kbps de ancho de banda sostenido alcanzaría un pico en la variante de representación de 360p a 900 kbps. CAE determinó que podía crear una variante de representación de 432p de mayor resolución a una velocidad de bits inferior: 777 kbps. Esta variante de representación utiliza un 13% menos de bits y, de hecho, ofrece mayor resolución y calidad, como puede verse en la siguiente comparación.
¿Ve la diferencia? Los detalles más nítidos del clip contextual se aprecian en el texto de la parte inferior, así como en el pelo del hombre.
Del mismo modo, un usuario con un plan de Internet residencial económico que proporcione 3.000 kbps de ancho de banda sostenido alcanzaría un máximo de 720p con la escala ABR estática, mientras que podría transmitir a 1080p con CAE, lo que le proporcionaría una experiencia Full HD.
Reducción de los costes de almacenamiento y ancho de banda
La codificación de vídeo en las ocho variantes de la escala ABR estática genera un total de 14.750 kbps de datos. Para un vídeo de un minuto, son 885 MB. La escalera contextual de la derecha genera sólo 4.950 kbps. Así que, para el mismo vídeo de un minuto, son sólo 297 MB, lo que representa un ahorro del 66% en costes de almacenamiento.
Como el ancho de banda utilizado depende del número de espectadores y de la duración del vídeo visto, el ahorro en ancho de banda puede ser incluso mayor que el de almacenamiento. En conjunto, prevemos un ahorro de hasta el 50% en costes de almacenamiento y ancho de banda. Al ajustar las tasas de bits de las variantes de representación a la tasa más baja necesaria para mantener la calidad visual, los espectadores consumirán generalmente menos ancho de banda durante cada sesión de visionado, lo que supondrá un ahorro adicional en costes de ancho de banda.
