Žebříček adaptivního datového toku: od 360p po 4K a místo na disku

Žebříček adaptivního datového toku je sada verzí videa, ze kterých si streamovací přehrávač může vybírat. Každý stupeň má své rozlišení a datový tok; přehrávač začne na jednom z nich, sleduje, jak rychle se stahují segmenty, a podle změn připojení přechází nahoru nebo dolů. Se správně nastaveným žebříčkem získá plynulé přehrávání z jednoho nahraného souboru divák ve vlaku i divák u 4K televize. Se špatně nastaveným buď plýtváte diskem a přenosem na stupně, které nikdo nepoužívá, nebo necháte pomalé diváky koukat na točící se kolečko.

Tento článek vysvětluje, jak žebříček funguje, a pak ukazuje ten skutečný, který sestavuje převodník UFOLOAD, s datovými toky převzatými přímo z převodníku, a kolik místa na disku zabere každý stupeň na hodinu videa.

Jak přehrávač vybírá stupeň

Hlavní playlist streamu HLS uvádí každý stupeň se třemi důležitými atributy: BANDWIDTH, RESOLUTION a CODECS. Přehrávač měří rychlost stahování během posledních několika segmentů a zvolí nejvyšší stupeň, jehož BANDWIDTH se pod tuto rychlost pohodlně vejde. Vyplatí se znát dva detaily.

Zaprvé, BANDWIDTH je špičková hodnota, ne průměr. Pokud ji playlist podhodnotí, přehrávač zvolí stupeň, který připojení neutáhne, a přehrávání se zasekne. Proto náš převodník zapisuje špičku a nikdy nulu. Zadruhé, přepínání probíhá na hranicích segmentů. Naše segmenty jsou dlouhé čtyři sekundy a kodér na začátek každého z nich umístí klíčový snímek, takže přehrávač může mezi verzemi přeskakovat bez zádrhelu. Kratší segment reaguje rychleji, ale přidává požadavky; čtyři sekundy jsou běžný kompromis.

Pokud chcete takový stream umístit na vlastní stránku, článek jak vložit video HLS na web ukazuje možnosti s iframe i hls.js.

Žebříček UFOLOAD

Převodník má čtyři stupně: 2160p (4K), 1080p, 720p a 360p. Stupeň vznikne jen tehdy, když je zdroj alespoň takto vysoký, protože zvětšování nepřidá žádné detaily a jen znásobí velikost a dobu kódování. Ze zdroje 720p vznikne 720p a 360p; zdroj menší než 360p dá jednu verzi ve vlastní velikosti, aby měl každý soubor alespoň jednu přehratelnou verzi. Šířky odpovídají poměru stran zdroje a zaokrouhlují se na sudé číslo, protože H.264 s chromou 4:2:0 neumí kódovat liché rozměry. Šířky níže předpokládají poměr 16:9.

Výchozí předvolba je medium a datové toky stupňů byly zvoleny pro běžný obsah v H.264. Stupeň 1080p má strop 5 Mbit/s: to stačí na čistý obraz a nad touto hranicí soubor roste bez viditelného zlepšení. 4K má čtyřikrát více pixelů než 1080p, proto má strop 16 Mbit/s, tedy více než trojnásobný, aby se ve složitých scénách neobjevovaly bloky.

Převodník nevytváří 480p ani 240p. Méně stupňů znamená méně místa na disku a kratší kódování a mezi 360p a 720p má přehrávač stále rozumný krok pro pomalá mobilní připojení. Které stupně skutečně dostanete, závisí také na tarifu: 360p a 720p jsou základ a nejvyšší stupeň omezuje strop tarifu uvedený na stránce Ceník. V tarifu Free má video jedinou kvalitu.

CRF a strop datového toku: proč jsou velikosti souborů horní hranice

Kodér nemíří na pevný datový tok. Míří na konstantní kvalitu vyjádřenou jako CRF (constant rate factor): nižší číslo znamená lepší obraz a větší soubor. Statický záběr mluvící hlavy potřebuje k dosažení cíle velmi málo dat, akční scéna hodně. Aby žádná jednotlivá scéna nezahltila pomalé připojení, má každý stupeň také maxrate rovný datovému toku v tabulce a buffer o dvojnásobné velikosti. Výsledkem je stream, který je obvykle pod stropem a nikdy nad ním není dlouho.

Proto jsou velikosti v tomto článku špičkové. Přednáška nebo záznam obrazovky obvykle skončí hluboko pod nimi. Obsah, kde se hlavně mluví, může mít zlomek stropu, rychlý sport nebo zašuměný záznam se k němu blíží. Když plánujete velikost knihovny, použijte špičku pro bezpečný rozpočet a vlastní naměřený průměr pro realistický.

Profil kvality ve studiu kódování tuto rovnováhu posouvá. Rychlý profil používá rychlejší předvolbu x264 a video je hotové dříve za cenu o něco větších souborů; kvalitní profil používá pomalejší předvolbu a nižší CRF pro čistší obraz a je dostupný v placených tarifech. Výchozí vyvážený profil leží mezi nimi.

Kolik místa na disku žebříček zabere

Hodina videa ve špičce jednotlivých stupňů váží 6,79 GiB při 2160p, 2,16 GiB při 1080p, 1,23 GiB při 720p a 0,36 GiB při 360p. Celý žebříček je součtem stupňů, které váš zdroj umožňuje, a každý stupeň je na disku samostatný soubor:

Konkrétní příklad: 100 hodin záznamu ve Full HD vytvoří nejvýše asi 375 GiB verzí. Pokud nejvyšší stupeň omezíte na 720p, stejných sto hodin potřebuje nejvýše asi 159 GiB, tedy o více než polovinu méně. Účtu dominuje nejvyšší stupeň: vynecháním 4K z knihovny 4K zdrojů zmizí zhruba dvě třetiny její velikosti. Zda hosting tyto verze započítává do kvóty úložiště, je samostatná otázka, které se věnuje článek kolik stojí videohosting; v UFOLOAD se kvóta počítá podle velikosti souborů, které nahrajete.

Ladění žebříčku ve studiu kódování

S výchozím nastavením se spokojit nemusíte. Studio kódování v panelu má tři nastavení, která mění, kolik stupňů ukládáte:

• Maximální rozlišení. Videa se nikdy nekódují nad tuto hodnotu. Rozlišení nad stropem vašeho tarifu jsou uzamčená.
• Nejnižší kvalita. Jako spodní stupeň zvolte 360p, 720p nebo 1080p. Zvýšením odstraníte malé stupně, což šetří disk i čas kódování, ale diváci se slabým připojením přijdou o záložní variantu, takže pokud vaše publikum zahrnuje mobilní uživatele, ponechte 360p.
• Rychlé předvolby. Maximální kvalita, vyvážená, úspora úložiště (do 720p a jen kvality, které potřebujete) a okamžité zveřejnění pro účty, které na něj mají nárok.

Změny platí pro nová nahrání. Chcete-li je použít i na videa, která už v knihovně máte, použijte akci překódování: zpracovává nejnovější videa v dávkách a mezi spuštěními má prodlevu; videa zůstávají během překódování přehratelná.

Pokud si sestavujete vlastní žebříček

• Udržujte rozdíly mezi sousedními stupni zhruba na 1,5 až 2násobku datového toku. Menší kroky přidávají úložiště bez viditelného přínosu, větší dělají skok v kvalitě nápadným.
• Začněte dost nízko pro své nejpomalejší reálné diváky. Stupeň, který nikdo neutáhne, je zbytečný; chybějící spodní stupeň znamená točící se kolečko.
• Zarovnejte klíčové snímky s délkou segmentu a v playlistu uvádějte špičkový datový tok.
• Nezvětšujte. Každý stupeň omezte výškou zdroje.
• Po měsíci změřte, které stupně vaši diváci skutečně používají, a ty, které se nikdy nepřehrávají, vyřaďte.

Celý proces od formátů nahrávání po doručení popisuje stránka Funkce; limity a ceny tarifů najdete v ceníku. Pokud ještě porovnáváte možnosti, kontrolní seznam pro výběr videohostingu obsahuje otázky ke kódování a kvalitě, které stojí za to položit každému poskytovateli.