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Requisitos de largura de banda de transmissão para IPTV Streaming de vídeo ao vivo no Youtube, Facebook, Dacast, Ustream de Livestream

À medida que a transmissão ao vivo se torna cada vez mais popular, uma das perguntas mais comuns feitas pelas novas emissoras diz respeito à largura de banda. Especificamente, qual é a velocidade da velocidade de upload da Internet para transmitir ao vivo? Na verdade, não existe uma regra rígida ou rápida para responder a essa pergunta. A resposta depende de uma grande variedade de variáveis. Não se preocupe, é por isso que estamos aqui! Vamos dar uma olhada nessas variáveis ​​em jogo para que você possa tomar uma decisão final sobre a largura de banda necessária para fins de transmissão ao vivo.

As velocidades de download são importantes:

Quando se trata de medir a velocidade de uma conexão com a Internet, duas coisas são importantes: velocidade de download e velocidade de upload.

A velocidade do download é uma medida de quão rápido os dados da Internet podem entrar na sua rede. Você pode pensar nisso como um tubo - quanto maior o tubo, mais rapidamente as informações podem fluir através dele para a sua rede. A velocidade de upload, por outro lado, é uma medida da rapidez com que você pode enviar dados de dentro da sua rede para outros computadores ou servidores. A velocidade de download e upload geralmente é medida usando Kbps (kilobits por segundo) ou Mbps (megabits por segundo).

Para transmissão ao vivo, a velocidade de download e upload é importante. A velocidade de upload é o que determina a quantidade de dados que uma emissora pode enviar como um feed de vídeo ao vivo. Quanto maior a velocidade de upload, mais alta qualidade de vídeo pode ser transmitida. As velocidades de download são importantes para os espectadores, e não para as emissoras. Uma velocidade de download lenta significa que as transmissões ao vivo podem ficar em buffer ou atrasadas.

Aviso: os uploads são mais lentos que o download!

É importante saber que a maioria das conexões com a Internet possui velocidades de upload que são apenas uma fração da velocidade de download. Não importa se você possui uma velocidade de download rápida, se a velocidade de upload for muito lenta para a transmissão ao vivo.

Você também deve estar ciente de que a maioria das conexões com a Internet anuncia velocidades "até" um determinado número. Essa é uma medida de pico e geralmente significa que as velocidades sustentadas são 25% mais lentas, frequentemente mesmo 50% mais lentas. Apesar de permitir assistir a transmissões ao vivo, essas velocidades inferiores às anunciadas podem significar que sua conexão é inadequada para a transmissão ao vivo.

Quais são os requisitos de largura de banda para streaming de vídeo ao vivo?

Câmera de vídeo - programa de gravação no estúdio de TV

O maior fator que afeta seus requisitos de largura de banda é a qualidade da transmissão. O streaming de vídeo com uma resolução de pixels 320 x 240 não requer muitos dados. Por outro lado, o envio de um arquivo de vídeo com resolução total de alta definição exige muito mais.

Os arquivos de vídeo de alta definição têm até 10 o tempo de resolução do vídeo SD e também podem incorporar arquivos de áudio de qualidade superior. À medida que o mundo começa a avançar para o vídeo 4K, os requisitos de largura de banda para streaming enfrentarão aumentos maiores.

Outro elemento que aumenta o tamanho dos arquivos de vídeo é a taxa de quadros. A taxa de quadros refere-se a quantas imagens fixas compõem um segundo de vídeo. On-line, quase todo o vídeo é codificado em quadros 30 por segundo (fps). No entanto, as transmissões de esportes e videogames são frequentemente codificadas em 60 fps para que os espectadores possam assistir à ação de fração de segundo que ocorre. O vídeo no 60 fps tem aproximadamente o dobro do tamanho do vídeo 30 fps, exigindo mais largura de banda para transmitir.

A qualidade do codec depende das taxas de bits:

Para entender os requisitos específicos de largura de banda de um fluxo, você precisa entender o básico da codificação de vídeo. Codificação é principalmente sobre compactação. É uma maneira de capturar arquivos de vídeo e torná-los menores, para que possam ser transmitidos mais facilmente pela Internet.

Para transmissão ao vivo, o codec H.264 é de longe o padrão mais comum. O H.264 produz tamanhos de arquivo pequenos e o vídeo resultante pode ser reproduzido em praticamente qualquer dispositivo. Independentemente do codec usado, a qualidade depende principalmente da taxa de bits o arquivo está codificado em. Essa é essencialmente a quantidade de dados contidos em um segundo do vídeo, medida usando Kbps ou Mbps.

Como comparar a taxa de bits do vídeo e a velocidade de upload da Internet

A taxa de bits do seu fluxo de vídeo informará a largura de banda de upload necessária. Por exemplo, se seu fluxo de vídeo de saída estiver sendo transmitido a uma taxa de bits de 500 Kbps, a velocidade de upload da Internet precisará ser de pelo menos 500 Kbps.

Na realidade, porém, as velocidades de upload da Internet flutuam segundo a segundo. As conexões caem, reconectam e experimentam outras reduções de velocidade. Geralmente, isso significa que, para transmitir um vídeo, você deseja que a velocidade de upload da Internet seja pelo menos duplo a taxa de bits do vídeo que você planeja transmitir.

Sobre a taxa de bits única versus múltipla

A maioria das transmissões ao vivo exige várias taxas de bits para que o vídeo seja transmitido ao mesmo tempo. Isso permite que os espectadores assistam nos dois celulares na rede Wi-Fi da cafeteria e nas caixas Roku conectadas à Internet a cabo de alta velocidade. Em essência, os espectadores com velocidade lenta da Internet mudam automaticamente para fluxos de baixa taxa de bits, e os espectadores com Internet rápida recebem os fluxos de maior qualidade.

Esse método fornece uma experiência muito melhor para os espectadores e deve ser considerado uma prática padrão. No entanto, isso complica as coisas para as emissoras. Em vez de transmitir uma única transmissão ao vivo, as emissoras agora precisam transmitir vários feeds diferentes simultaneamente para acomodar diferentes velocidades da Internet.

Os formatos modernos de transmissão ao vivo, como MPEG-DASH, HLS, HDS e Microsoft Smooth Streaming, usam um processo chamado "streaming de taxa de bits adaptável" para mudar automaticamente os espectadores para o melhor fluxo disponível.

Streaming de taxa de bits múltiplos

A transmissão de várias taxas de bits diferentes ao mesmo tempo é um pouco complicada. Requer mais poder de processamento e mais velocidade de upload. Em termos de velocidade de upload, todas as taxas de bits que você carrega são adicionadas para determinar a quantidade de largura de banda necessária em geral. Se você deseja um vídeo de qualidade 4K, isso tende a usar pelo menos 15 Mbps. Portanto, para obter um fluxo estável do 4K, você precisará dobrá-lo para obter uma velocidade de upload de 30 Mbps. Escusado será dizer que é uma grande velocidade de upload.

Em termos de poder de processamento, mais fluxos requerem mais energia. No entanto, qualquer computador laptop poderoso deve ser capaz de lidar com a codificação de múltiplos fluxos. Em um ambiente de produção ou em uma situação em que a falha não é uma opção, convém considerar um codificador de hardware como os produzidos por Teradek, Matrox ou Niagara. Esses dispositivos portáteis poderosos são capazes de processar muitos dados de uma só vez para garantir que esses fluxos continuem o mais suavemente possível.

Uma nota sobre codecs e taxa de bits

Codecs e taxas de bits operam independentemente, mas apenas entre codecs diferentes. Por exemplo, um vídeo H.264 codificado em 2 Mbps terá melhor qualidade do que um codificado em 1 Mbps. No entanto, um vídeo H.265 codificado em 1 Mbps pode ser realmente melhor que o vídeo H.2 264 Mbps.

Da mesma forma, outros fatores de vídeo podem mudar independentemente da taxa de bits. Por exemplo, o tamanho do quadro não está relacionado ao codec e apenas parcialmente relacionado à taxa de bits. Vídeos com tamanhos de quadro diferentes podem ser codificados usando H.264 na mesma taxa de bits.

No entanto, vídeos com tamanhos de quadro maiores "espalham" os dados por um quadro maior. Isso pode levar a uma qualidade inferior percebida. Enquanto isso, um vídeo de baixa resolução com uma alta taxa de bits pode parecer visualmente excelente, mesmo sendo pequeno.

Formato único ou múltiplo?

Câmera de vídeo HD profissional

No passado, o padrão para streaming de vídeo pela Internet usava o padrão Macromedia - agora Adobe - flash. No entanto, os tempos mudaram. Embora o vídeo em flash ainda seja amplamente usado em computadores de mesa, ele não é suportado em muitos dispositivos móveis. Com a popularidade de smartphones e tablets, as emissoras devem tornar os usuários móveis uma prioridade.

Mais notavelmente, o iOS (iPhones e iPads) não suporta vídeo em flash. Algumas versões antigas do sistema operacional móvel Android suportam o flash, mas estão sendo eliminadas rapidamente. Isso significa que você deseja transmitir somente em um formato moderno, como o HLS, que pode ser reproduzido pela maioria dos reprodutores de vídeo flash ou usar vários formatos.

O Flash alcançará computadores mais antigos e será totalmente compatível com versões anteriores. O HLS é o protocolo de streaming padrão para dispositivos iOS que pode ser reproduzido em praticamente qualquer dispositivo. HDS é a mais recente oferta da Adobe que também pode ser reproduzida na maioria dos dispositivos, embora não no iOS. Além disso, a transmissão moderna está começando a contar com o MPEG-DASH. Se você precisar transmitir nesses vários formatos, pode potencialmente dobrar ou triplicar a quantidade de largura de banda necessária.

Como fazer os cálculos

Agora que você conhece todos os elementos necessários para calcular os requisitos de largura de banda para transmissão ao vivo, você pode combiná-los em uma fórmula simples para calcular seus requisitos totais de largura de banda:

(Taxa de bits por segundo de todos os fluxos de vídeo combinados e fluxo de áudio) x (Número de formatos em que você está transmitindo) x 2 = Velocidade de upload necessária

Este número deve ser tomado com um grão de sal. Por exemplo, você pode não precisar todos da largura de banda aérea 100% para uma transmissão ao vivo. Às vezes, você pode usar apenas a largura de banda 1.5 vezes mais se sua conexão for realmente estável. Mas tenha cuidado aqui. Ter um único link fraco, como uma conexão de upload lenta, é um dos principais motivos pelos quais transmissões ao vivo às vezes falham.

Conta para Data Caps:

Cada vez mais, os provedores de serviços de Internet estão limitando a quantidade total de dados que os clientes podem usar a cada mês. Esses limites podem rapidamente se tornar um problema quando se trata de transmissão ao vivo.

Um fluxo normal de 8.5 Mbps mastiga cerca de megabytes de dados 60 por minuto, o que resulta em 3.6 GB por hora. Se o seu ISP limitar o uso de dados a 50 ou 200 GB por mês, você poderá correr rapidamente contra seu limite ao transmitir ao vivo. Isso é especialmente verdadeiro se você estiver transmitindo continuamente ou transmitindo uma série regular de eventos demorados.

Informações dos espectadores:

Indicador de satisfação de serviço

Para aqueles que simplesmente querem assistir a um vídeo ao vivo, a velocidade de download da Internet deve ser maior que a taxa de bits do stream escolhido. Normalmente, a seleção de stream é automaticamente padronizada com a melhor qualidade que sua Internet pode suportar confortavelmente.

A quantidade de largura de banda necessária dependerá da qualidade do fluxo. Para uma estimativa aproximada da velocidade necessária para a transmissão de vídeo ao vivo, eis as estimativas que a Netflix fornece a seus usuários (que são aproximadamente transferíveis para a transmissão ao vivo):

  • 500 Kbps - velocidade mais baixa necessária para streaming
  • 1.5 Mbps - velocidade recomendada para uma visualização de qualidade
  • 3 Mbps - vídeo em definição padrão
  • 5-8 Mbps - Alta definição 720p e 1080p
  • 25 Mbps - 4K de ultra alta definição

Veredicto final

Como você pode ver, a quantidade de largura de banda necessária para a transmissão ao vivo depende de um grande número de fatores. No entanto, transmissões ao vivo simples podem ser obtidas na maioria das conexões de Internet de banda larga padrão.

Operações de transmissão ao vivo de alta qualidade exigirão maiores níveis de largura de banda. Felizmente, a Internet mais rápida está se tornando mais comum. As iniciativas do governo agora definem a banda larga a velocidades da Internet de pelo menos 25 Mbps e estão pressionando para que todas as pessoas nos EUA tenham acesso a essa velocidade.

É provável que, em um futuro próximo, a Internet de fibra óptica comece a se estabelecer. Grandes ISPs como Comcast e Time Warner estão cada vez mais oferecendo essas conexões super-rápidas a preços relativamente acessíveis, e concorrentes como o Google Fiber estão reduzindo custos e fortalecendo o mercado.

Essas mudanças, combinadas com uma melhora no conteúdo de vídeo 4K, serão combinadas para mudar a situação da transmissão ao vivo nos próximos dois anos. Novos codecs também tornarão mais viável a transmissão ao vivo em HD e 4K. No entanto, mesmo com todas essas mudanças tecnológicas, a fórmula básica para transmissão ao vivo elaborada acima permanece a mesma. Sempre serão necessárias velocidades rápidas de upload.

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