Scale di bitrate adattivo spiegate: da 360p a 4K e costo su disco

Una scala di bitrate adattivo è l'insieme delle versioni di un video tra cui un player in streaming può scegliere. Ogni gradino ha una risoluzione e un bitrate; il player parte da uno, osserva quanto velocemente si scaricano i segmenti e sale o scende al variare della connessione. Con una scala ben fatta, sia chi guarda in treno sia chi guarda su un televisore 4K ottiene una riproduzione fluida da un unico caricamento. Con una scala sbagliata, o sprechi disco e banda per gradini che nessuno usa, o lasci gli spettatori con connessioni lente davanti a un'icona di caricamento.

Questo articolo spiega come funziona una scala e poi mostra quella reale costruita dal convertitore UFOLOAD, con i bitrate presi direttamente dal convertitore, e quanto spazio su disco costa ogni gradino per ora di video.

Come il player sceglie un gradino

La master playlist di uno stream HLS elenca ogni gradino con tre attributi importanti: BANDWIDTH, RESOLUTION e CODECS. Il player misura la propria velocità di download sugli ultimi segmenti e sceglie il gradino più alto il cui BANDWIDTH stia comodamente sotto quella velocità. Ci sono due dettagli da conoscere.

Primo, BANDWIDTH è un valore di picco, non una media. Se una playlist lo sottostima, il player sceglie un gradino che la connessione non riesce a sostenere e la riproduzione si blocca: per questo il nostro convertitore scrive il picco e mai zero. Secondo, il cambio avviene ai confini dei segmenti. I nostri segmenti durano quattro secondi e il codificatore inserisce un keyframe all'inizio di ciascuno, così il player può passare da una versione all'altra senza intoppi. Un segmento più corto reagisce più in fretta ma aumenta le richieste; quattro secondi sono un compromesso comune.

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La scala di UFOLOAD

Il convertitore ha quattro gradini: 2160p (4K), 1080p, 720p e 360p. Un gradino viene creato solo se l'originale è alto almeno quanto lui, perché l'upscaling non aggiunge dettagli e moltiplica peso e tempo di codifica. Un originale a 720p produce 720p e 360p; un originale più piccolo di 360p produce una sola versione alla propria dimensione, così ogni file ha almeno una versione riproducibile. Le larghezze seguono il rapporto d'aspetto dell'originale e sono arrotondate a un numero pari, perché H.264 con croma 4:2:0 non può codificare dimensioni dispari. Le larghezze qui sotto presuppongono il 16:9.

Il preset predefinito è medium e i bitrate dei gradini sono stati scelti per contenuti H.264 ordinari. Il gradino 1080p è limitato a 5 Mbit/s: bastano per un'immagine pulita e, oltre, il file cresce senza un guadagno visibile. Il 4K ha quattro volte i pixel del 1080p, quindi il suo limite è 16 Mbit/s, più del triplo, per evitare che nelle scene complesse compaiano blocchi.

Il convertitore non produce 480p né 240p. Meno gradini significano meno disco e codifiche più brevi, e tra 360p e 720p il player ha comunque un passo sensato per le connessioni mobili lente. I gradini che ottieni davvero dipendono anche dal piano: 360p e 720p sono la base e il gradino più alto è limitato dal tetto del piano, indicato nella pagina dei prezzi. Con il piano Free un video ha una sola qualità.

CRF e limite di bitrate: perché le dimensioni sono valori massimi

Il codificatore non punta a un bitrate fisso. Punta a una qualità costante, espressa come CRF (constant rate factor): un numero più basso significa un'immagine migliore e un file più grande. Un video statico con una persona che parla richiede pochissimi dati per raggiungere l'obiettivo, una scena d'azione ne richiede molti. Per evitare che una singola scena saturi una connessione lenta, ogni gradino ha anche un maxrate pari al bitrate in tabella e un buffer doppio. Il risultato è uno stream che di solito resta sotto il limite e non lo supera mai a lungo.

Ecco perché le dimensioni in questo articolo sono valori di picco. Una lezione o una registrazione dello schermo di solito restano ben al di sotto. I contenuti parlati possono occupare una frazione del limite, lo sport molto dinamico o le riprese rumorose ci si avvicinano. Quando dimensioni una libreria, usa il picco per un budget prudente e la tua media misurata per uno realistico.

Il profilo di qualità nello studio di codifica sposta questo equilibrio. Il profilo veloce usa un preset x264 più rapido e rende il video pronto prima, con file leggermente più grandi; il profilo qualità usa un preset più lento e un CRF più basso per un'immagine più pulita ed è disponibile sui piani a pagamento. Il profilo bilanciato predefinito sta nel mezzo.

Quanto costa una scala in spazio su disco

Un'ora di video al picco di ciascun gradino pesa 6,79 GiB a 2160p, 2,16 GiB a 1080p, 1,23 GiB a 720p e 0,36 GiB a 360p. Una scala completa è la somma dei gradini consentiti dall'originale, e ogni gradino è un file separato su disco:

Un esempio concreto: 100 ore di riprese Full HD producono al massimo circa 375 GiB di versioni. Se limiti il gradino più alto a 720p, le stesse cento ore richiedono al massimo circa 159 GiB, meno della metà. È il gradino più alto a pesare di più: togliere il 4K da una libreria di originali 4K ne elimina circa due terzi del peso. Se un servizio di hosting conteggi queste versioni nella tua quota di spazio è un'altra questione, trattata in quanto costa l'hosting video; su UFOLOAD la quota si calcola sulla dimensione dei file che carichi.

Regolare la scala nello studio di codifica

Non sei obbligato ad accettare i valori predefiniti. Lo studio di codifica nella dashboard ha tre impostazioni che cambiano quanti gradini conservi:

• Risoluzione massima. I video non vengono mai codificati oltre questo valore. Le risoluzioni sopra il tetto del tuo piano sono bloccate.
• Qualità minima. Scegli 360p, 720p o 1080p come gradino più basso. Alzarlo elimina i gradini piccoli, risparmiando disco e tempo di codifica, ma gli spettatori con connessioni deboli perdono la loro alternativa: mantieni 360p se il tuo pubblico include utenti mobili.
• Preset rapidi. Qualità massima, bilanciato, risparmio di spazio (fino a 720p e solo le qualità necessarie) e pubblicazione istantanea per gli account idonei.

Le modifiche si applicano ai nuovi caricamenti. Per applicarle ai video già presenti nella libreria usa l'azione di ricodifica, che elabora i video più recenti a blocchi e prevede una pausa tra un'esecuzione e l'altra; i video restano riproducibili durante la ricodifica.

Se costruisci la tua scala

• Mantieni tra gradini vicini un rapporto di bitrate di circa 1,5–2 volte. Passi più piccoli aggiungono spazio senza un beneficio visibile, passi più grandi rendono evidente il salto di qualità.
• Parti abbastanza in basso per gli spettatori realisticamente più lenti. Un gradino che nessuno riesce a sostenere è sprecato; un gradino inferiore mancante significa un'icona di caricamento.
• Allinea i keyframe alla lunghezza dei segmenti e indica nella playlist il bitrate di picco.
• Non fare upscaling. Limita ogni gradino all'altezza dell'originale.
• Dopo un mese misura quali gradini usano davvero i tuoi spettatori ed elimina quelli che non vengono mai riprodotti.

Per l'intera pipeline, dai formati di caricamento alla distribuzione, consulta la pagina delle funzioni; per limiti e prezzi dei piani, i prezzi. Se stai ancora confrontando le opzioni, la checklist per l'hosting video elenca le domande su codifica e qualità da porre a qualsiasi fornitore.