Adaptive Bitrate-Leitern erklärt: 360p bis 4K und Speicherbedarf

Eine adaptive Bitrate-Leiter ist die Menge an Versionen eines Videos, aus denen ein Streaming-Player wählen kann. Jede Stufe hat eine Auflösung und eine Bitrate; der Player startet auf einer davon, beobachtet, wie schnell die Segmente geladen werden, und wechselt nach oben oder unten, wenn sich die Verbindung ändert. Ist die Leiter gut gewählt, bekommen ein Zuschauer im Zug und einer vor einem 4K-Fernseher aus demselben Upload eine flüssige Wiedergabe. Ist sie schlecht gewählt, verschwenden Sie entweder Speicher und Bandbreite für Stufen, die niemand nutzt, oder lassen Zuschauer mit langsamer Verbindung vor einem Ladekreis sitzen.

Dieser Artikel erklärt, wie eine Leiter funktioniert, zeigt dann die echte Leiter, die der UFOLOAD-Konverter erzeugt – mit Bitraten direkt aus dem Konverter – und was jede Stufe an Speicherplatz pro Stunde Video kostet.

Wie der Player eine Stufe wählt

Die Master-Playlist eines HLS-Streams führt jede Stufe mit drei relevanten Attributen auf: BANDWIDTH, RESOLUTION und CODECS. Der Player misst seine Download-Geschwindigkeit über die letzten Segmente und wählt die höchste Stufe, deren BANDWIDTH bequem unter diese Geschwindigkeit passt. Zwei Details sind wissenswert.

Erstens ist BANDWIDTH ein Spitzenwert, kein Durchschnitt. Gibt eine Playlist ihn zu niedrig an, wählt der Player eine Stufe, die die Verbindung nicht halten kann, und die Wiedergabe stockt – deshalb schreibt unser Konverter den Spitzenwert und niemals null. Zweitens erfolgt der Wechsel an Segmentgrenzen. Unsere Segmente sind vier Sekunden lang, und der Encoder setzt an den Anfang jedes Segments einen Keyframe, sodass der Player ohne Störung zwischen den Varianten springen kann. Kürzere Segmente reagieren schneller, erzeugen aber mehr Anfragen; vier Sekunden sind ein üblicher Kompromiss.

Wenn Sie einen solchen Stream auf Ihrer eigenen Seite einbinden möchten, zeigt wie man ein HLS-Video einbettet die Varianten mit iframe und hls.js.

Die UFOLOAD-Leiter

Der Konverter hat vier Stufen: 2160p (4K), 1080p, 720p und 360p. Eine Stufe wird nur erzeugt, wenn Ihre Quelle mindestens so hoch ist, denn Hochskalieren bringt keine Details, vervielfacht aber Dateigröße und Kodierzeit. Eine 720p-Quelle ergibt 720p und 360p; eine Quelle unter 360p ergibt eine einzige Variante in ihrer eigenen Größe, damit jede Datei mindestens eine abspielbare Version hat. Die Breiten folgen dem Seitenverhältnis Ihrer Quelle und werden auf eine gerade Zahl gerundet, weil H.264 mit 4:2:0-Chroma keine ungeraden Abmessungen kodieren kann. Die Breiten unten gehen von 16:9 aus.

Das Standard-Preset ist medium, und die Bitraten der Stufen wurden für gewöhnliche H.264-Inhalte gewählt. Die 1080p-Stufe ist auf 5 Mbit/s begrenzt: Das reicht für ein sauberes Bild, darüber wächst die Datei ohne sichtbaren Gewinn. 4K hat viermal so viele Pixel wie 1080p, daher liegt die Obergrenze bei 16 Mbit/s, also mehr als dreimal so hoch, damit in komplexen Szenen keine Blockartefakte auftauchen.

Der Konverter erzeugt weder 480p noch 240p. Weniger Stufen bedeuten weniger Speicher und kürzere Kodierung, und zwischen 360p und 720p hat der Player trotzdem einen sinnvollen Schritt für langsame Mobilverbindungen. Welche Stufen Sie tatsächlich bekommen, hängt auch von Ihrem Tarif ab: 360p und 720p sind die Basis, die oberste Stufe ist durch die Obergrenze des Tarifs begrenzt, die auf der Preisseite steht. Im Tarif Free erhält ein Video eine einzige Qualität.

CRF und Bitrate-Obergrenze: Warum Dateigrößen Höchstwerte sind

Der Encoder zielt nicht auf eine feste Bitrate, sondern auf konstante Qualität, ausgedrückt als CRF (Constant Rate Factor): Eine niedrigere Zahl bedeutet ein besseres Bild und eine größere Datei. Ein statisches Video mit sprechendem Kopf braucht sehr wenig Daten, um das Ziel zu erreichen, eine Actionszene sehr viel. Damit keine einzelne Szene eine langsame Verbindung überflutet, hat jede Stufe zusätzlich eine maxrate in Höhe der Bitrate aus der Tabelle und einen Puffer vom Doppelten davon. Das Ergebnis ist ein Stream, der meist unter der Obergrenze liegt und nie lange darüber.

Deshalb sind die Größen in diesem Artikel Spitzengrößen. Ein Vortrag oder eine Bildschirmaufnahme liegt typischerweise deutlich darunter. Gesprächslastige Inhalte erreichen oft nur einen Bruchteil der Obergrenze, bewegungsreicher Sport oder verrauschtes Material kommt nah heran. Wenn Sie eine Bibliothek planen, nehmen Sie den Spitzenwert für ein sicheres Budget und Ihren selbst gemessenen Durchschnitt für ein realistisches.

Das Qualitätsprofil im Encoding-Studio verschiebt dieses Gleichgewicht. Das schnelle Profil nutzt ein schnelleres x264-Preset und macht das Video früher fertig, bei etwas größeren Dateien; das Qualitätsprofil nutzt ein langsameres Preset und einen niedrigeren CRF für ein saubereres Bild und ist in bezahlten Tarifen verfügbar. Der ausgewogene Standard liegt dazwischen.

Was eine Leiter an Speicherplatz kostet

Eine Stunde Video wiegt beim Spitzenwert jeder Stufe 6,79 GiB in 2160p, 2,16 GiB in 1080p, 1,23 GiB in 720p und 0,36 GiB in 360p. Eine vollständige Leiter ist die Summe der Stufen, die Ihre Quelle zulässt, und jede Stufe ist eine eigene Datei auf dem Datenträger:

Ein konkretes Beispiel: 100 Stunden Full-HD-Material ergeben höchstens etwa 375 GiB an Varianten. Begrenzen Sie die oberste Stufe auf 720p, brauchen dieselben hundert Stunden höchstens etwa 159 GiB – mehr als die Hälfte weniger. Die oberste Stufe dominiert die Rechnung: Wer bei einer Bibliothek aus 4K-Quellen auf 4K verzichtet, spart grob zwei Drittel des Volumens. Ob ein Hoster diese Varianten auf Ihr Speicherkontingent anrechnet, ist eine eigene Frage, die in was Videohosting kostet behandelt wird; bei UFOLOAD wird das Kontingent nach der Größe der hochgeladenen Dateien berechnet.

Die Leiter im Encoding-Studio anpassen

Sie müssen die Standardwerte nicht übernehmen. Das Encoding-Studio im Dashboard hat drei Einstellungen, die bestimmen, wie viele Stufen Sie speichern:

• Maximale Auflösung. Videos werden nie über diesem Wert kodiert. Auflösungen über der Obergrenze Ihres Tarifs sind gesperrt.
• Niedrigste Qualität. Wählen Sie 360p, 720p oder 1080p als unterste Stufe. Ein höherer Wert entfernt die kleinen Stufen und spart Speicher und Kodierzeit, aber Zuschauer mit schwacher Verbindung verlieren ihre Ausweichstufe – behalten Sie also 360p, wenn zu Ihrem Publikum mobile Nutzer gehören.
• Schnellvorlagen. Maximale Qualität, ausgewogen, Speicher sparen (bis 720p und nur die Qualitäten, die Sie brauchen) und sofortiges Veröffentlichen für berechtigte Konten.

Änderungen gelten für neue Uploads. Um sie auf Videos anzuwenden, die bereits in Ihrer Bibliothek liegen, nutzen Sie die Aktion zum Neukodieren: Sie verarbeitet die neuesten Videos in Stapeln und hat eine Wartezeit zwischen den Durchläufen; die Videos bleiben während der Neukodierung abspielbar.

Wenn Sie Ihre eigene Leiter bauen

• Halten Sie die Abstände zwischen benachbarten Stufen bei etwa dem 1,5- bis 2-Fachen der Bitrate. Kleinere Schritte kosten Speicher ohne sichtbaren Nutzen, größere machen den Qualitätssprung offensichtlich.
• Beginnen Sie niedrig genug für Ihre langsamsten realistischen Zuschauer. Eine Stufe, die niemand halten kann, ist verschwendet; eine fehlende unterste Stufe bedeutet einen Ladekreis.
• Richten Sie die Keyframes an der Segmentlänge aus und geben Sie in der Playlist die Spitzenbitrate an.
• Skalieren Sie nicht hoch. Begrenzen Sie jede Stufe auf die Höhe der Quelle.
• Messen Sie nach einem Monat, welche Stufen Ihre Zuschauer tatsächlich nutzen, und streichen Sie die, die nie abgespielt werden.

Die gesamte Pipeline vom Upload-Format bis zur Auslieferung finden Sie auf der Funktionsseite, Tariflimits und Preise unter Preise. Wenn Sie noch Angebote vergleichen, enthält die Checkliste für Videohosting die Fragen zu Kodierung und Qualität, die Sie jedem Anbieter stellen sollten.