De adaptieve overdrachtsbitsnelheid. Deel 2

De adaptieve overdrachtsbitsnelheid. Deel 2

Adaptive Bitrate

Huidig ​​gebruik
Post-productiegebouwen, content delivery-netwerken en studio’s gebruiken adaptieve bitrate-technologie om consumenten video van hogere kwaliteit te bieden met minder mankracht en minder middelen.

Adaptive Bitrate

Het creëren van meerdere video-uitgangen, vooral voor adaptieve bitrate-streaming, voegt veel waarde toe aan de consument. Of de technologie werkt zoals ontworpen, moet de eindgebruiker of consument volledig onbekend zijn. Daarom, hoewel adaptieve bitrate-technologie al vele jaren actief wordt gebruikt door mediabedrijven, en het in wezen een gangbare praktijk is geworden voor de huidige high-end providers, zijn reguliere consumenten relatief onwetend van uw behoeften.

Adaptive Bleed Bitrate Voordelen
Adaptieve streaming-bitsnelheid biedt gebruikers van streaming media de best mogelijke ervaring, aangezien de mediaserver zich automatisch aanpast aan eventuele veranderingen in het netwerk en de afspeelomstandigheden van elke gebruiker.

De media- en entertainmentindustrie profiteert ook van een adaptieve bitrate voor streaming. Naarmate de videoruimte groeit, kunnen contentmarketingnetwerken en videoproviders klanten een superieure kijkervaring bieden. Adaptieve bitrate-technologie vereist extra codering, maar het vereenvoudigt de algehele workflow en levert betere resultaten op.

Schaalbare CDN wordt gebruikt om streaming media aan een internetpubliek te leveren. Het CDN ontvangt de stream van één bron op de oorspronkelijke server en kopieert deze vervolgens naar veel of alle edge-cacheservers. De eindgebruiker vraagt ​​om een ​​verzending en wordt doorgestuurd naar de “dichtstbijzijnde” eindserver. Dit kan worden geverifieerd met behulp van libdash en de Distributed DASH (D-DASH) dataset, die meerdere mirrors heeft in Europa, Azië en de VS.Met behulp van HTTP-gebaseerde adaptieve streaming kan Edge Server serversoftware uitvoeren Simple HTTP dat goedkoop of gratis is licentie, waardoor softwarelicentiekosten worden verlaagd in vergelijking met dure mediaserverlicenties (zoals Adobe Flash Media Streaming Server).

Geschiedenis
Adaptive Bitrate is gemaakt door het dvd-forum van de WG1 Special Current Group in oktober 2002. De groep werd gezamenlijk voorgezeten door Toshiba en Phoenix Technologies, een groep experts in samenwerking met Microsoft, Apple Computer, DTS Inc., Warner Brothers, 20th Century Fox, Digital Deluxe, Disney, Macromedia en Akamai … De technologie heette oorspronkelijk DVDoverIP en was een samengestelde inspanning uit het DVD ENAV-boek. Het concept kwam van het opslaan van DVD TS Sector MPEG-1 en MPEG-2 in kleine 2KB-bestanden om te worden geserveerd met behulp van een HTTP-server voor de speler. MPEG-1-segmenten leverden een stream met een lagere bitsnelheid, terwijl MPEG-2 een hogere bitsnelheid leverde. Het oorspronkelijke XML-schema leverde een eenvoudige afspeellijst met bitsnelheden, talen en URL-servers. Het eerste werkende prototype werd gepresenteerd op het Phoenix Technologies DVD Forum in het Harman Kardon laboratorium in Willingen, Duitsland.

Implementatie
Traffic Networks introduceerde adaptieve bitrate-streaming en wordt nu ontwikkeld en gebruikt door Adobe Systems, Apple, Microsoft en Octoshape. In september 2010 ontving Traffic Networks een patent voor zijn adaptieve bitsnelheidstransmissie.

De adaptieve overdrachtsbitsnelheid.

De adaptieve overdrachtsbitsnelheid.

Adaptive bitrate

Adaptieve streaming-bitsnelheid is een techniek die wordt gebruikt bij het streamen van multimedia via computernetwerken.

Adaptive bitrate

Hoewel een groot deel van de video in het verleden ligt, worden de huidige technologieën gebruikt door de huidige protocollen zoals RTP met RTSP, en de adaptieve technologieën van vandaag zijn bijna uitsluitend gebaseerd op HTTP en ontworpen om efficiënt te werken via grote, gedistribueerde HTTP-netwerken, zoals internet.

Het werkt door de bandbreedte en CPU-capaciteit van gebruikers in realtime te detecteren en de kwaliteit van de videostream dienovereenkomstig aan te passen. Dit vereist het gebruik van een encoder die video met één bron kan coderen met meerdere bitsnelheden. De player-client schakelt tussen het streamen van verschillende coderingen op basis van beschikbare bronnen. “Het resultaat: zeer weinig buffering, snelle opstarttijden en een goede ervaring voor zowel high- als low-level communicatie.”

Meer specifiek, en aangezien implementaties tegenwoordig in gebruik zijn, is adaptieve streaming-bitsnelheid een methode om video via HTTP te streamen, waarbij de originele inhoud wordt gecodeerd met meerdere bitsnelheden en vervolgens met elk van de verschillende bitsnelheden. Bitsnelheidstransmissies worden onderverdeeld in kleine delen van enkele seconden. De klant van vandaag is op de hoogte van streams die beschikbaar zijn met verschillende bitsnelheden en streamsegmenten per expliciet bestand. Beginnend vraagt ​​de cliënt segmenten van de stream met de laagste bitsnelheid. Als de client merkt dat de downloadsnelheid hoger is dan de bitsnelheid van het gedownloade segment, zal hij om de eerstvolgende hogere bitsnelheidssegmenten vragen. Als de cliënt later ontdekt dat de downloadsnelheid van het segment lager is dan de bitsnelheid van het segment en dus de netwerkbandbreedte is verslechterd, zal hij een lager segment van de bitsnelheid vragen.

Bitsnelheid – Vaste kwaliteit

Bitsnelheid – Vaste kwaliteit

Bitrate

Een VBR-encoder gerepareerd door quantizer of fix-kwaliteit.

bit rate

Dit is meestal een codering in één doorgang. De gebruiker bepaalt een bepaalde subjectieve kwaliteitswaarde en de encoder wijst de bits toe die nodig zijn om een ​​bepaald kwaliteitsniveau te bereiken. Dit zorgt ervoor dat de productstroom te allen tijde van constante kwaliteit is. Aan de kwaliteitsscore is meestal een bitsnelheidsbereik gekoppeld. Het nadeel van deze coderingsmethode is dat de gemiddelde bitsnelheid (en dus de bestandsgrootte) niet van tevoren bekend is, en het bereiken van een bepaalde gemiddelde bitsnelheid vereist vallen en opstaan. Over het algemeen is dit meer een zorg voor video dan voor audio, aangezien de bestandsgroottes veel groter zijn en het coderen veel langer kan duren.

Bitsnelheid rij
Met deze VBR-coderingsmethode kan de gebruiker een bitrate-bereik specificeren: de minimale en / of maximale toegestane bitrate. Sommige encoders breiden deze methode uit met een gemiddelde bitsnelheid. De minimale en maximale toegestane bitsnelheid stelt de limieten in waarbinnen de bitsnelheid kan veranderen. Het nadeel van deze methode is dat de gemiddelde bitsnelheid (en dus de bestandsgrootte) niet van tevoren bekend is. Bitrate-bereik wordt ook gebruikt in sommige coderingsmethoden met een vaste kwaliteit, maar over het algemeen zonder toestemming om de specifieke bitrate te wijzigen.

Gemiddelde bitsnelheid
De gemiddelde bitsnelheid (ABR) die codering kan worden gebruikt om ervoor te zorgen dat de uitvoerstroom een ​​voorspelbare gemiddelde bitsnelheid bereikt op de lange termijn. Dit wordt typisch bereikt door codering met meerdere passages, waarbij een of meer initiële passages worden gebruikt om gegevens over de stream te verzamelen, en de laatste pass gebruikt die data om een ​​uniforme kwaliteit te bereiken met een gespecificeerde gemiddelde bitsnelheid.

Als alternatief kan periodieke middeling worden gebruikt, ofwel door ABR uit te voeren op kleinere stukken output of door te reageren op fluctuaties in ABR, waardoor de algehele kwaliteit toeneemt of afneemt. Ze kunnen ABR in één keer bereiken, maar ze produceren niet dezelfde mate van uniformiteit als een multi-pass ABR. Sommige encoders gebruiken “ABR-codering” en “multi-pass codering” om respectievelijk te verwijzen naar enkelvoudige en meervoudige stroom ABR-codering.

Bij sommige encoders kan de gebruiker ook de maximaal toegestane bitsnelheid of de maximale kwaliteitskosten specificeren. Dit wordt soms een variabele beperkte bitsnelheid (CVBR) genoemd en wordt over het algemeen toegepast op ABR-algoritmen.

De keerzijde van een single pass ABR-codering (met of zonder CVBR) is het tegenovergestelde van een vaste VBR-kwantiseerder: de grootte van de output is vooraf bekend, maar de resulterende kwaliteit is onbekend, hoewel deze zelfs beter is dan CBR. Als u een hoger gemiddelde of maximum specificeert, kan het bestand eenvoudig groter worden zonder merkbaar kwaliteitseffect, en een hogere maximale bitsnelheid kan stotteren veroorzaken wanneer het bestand wordt gefilterd. Het terugbrengen van deze criteria tot een te laag niveau zal uiteindelijk echter leiden tot vrij ingrijpende kwaliteitsverliezen. Het effect op video is meestal vierkant omdat de texturen niet langer volledig gedetailleerd zijn in hun weergave.

Multi-pass ABR-codering lijkt meer op een vaste VBR-kwantiser omdat een hoger gemiddelde de kwaliteit verhoogt.

Er is niet één ideale “one size fits all” -instelling voor ABR bij videocodering. Voor video met een lage resolutie (320 of 640 lijnen) gecodeerd met MPEG-1 of MPEG-2, kan de gemiddelde bitsnelheid zo laag zijn als 1.000 kbps en toch acceptabele resultaten behalen. Voor high-definition video, zoals 1080, moet dit gemiddelde mogelijk 6000 kbps of meer zijn. De belangrijkste factor bij het bepalen van de minimale videobitsnelheid is de efficiëntie waarmee de video kan worden gecodeerd. Door efficiëntere video-coderingen zoals MPEG-4 te gebruiken, wordt een lagere bitsnelheid bevorderd, terwijl een aanzienlijke hoeveelheid beweging of witte ruis een hogere bitsnelheid vereist om te coderen zonder zichtbare artefacten. Uiteindelijk moet de gebruiker mogelijk vallen en opstaan ​​gebruiken om de minimale bestandsgrootte voor een bepaalde videostream te bereiken, te coderen met een bepaalde bitsnelheid en vervolgens de resultaten te bekijken.

Bestandsgrootte
VBR-codering die gebruikmaakt van een instelling voor de bestandsgrootte, is doorgaans multi-pass-codering. Hierdoor kan de gebruiker een specifieke grootte voor het uiteindelijke bestand definiëren. In de eerste doorgang analyseert de encoder het invoerbestand en berekent automatisch het mogelijke bitrate-bereik en / of de gemiddelde bitrate. In de laatste doorgang verdeelt de encoder de beschikbare bits door de video om een ​​uniforme kwaliteit te bereiken.