¿Comparando soluciones de transmisión en vivo? ¿Está investigando la diferencia entre usar hardware y software para la transmisión? ¿Desea comprender los fundamentos de la configuración de codificación para la transmisión? ¡Sigue leyendo! Repasaremos todo eso y más en este manual del codificador de hardware.
¿Qué es un codificador de hardware?
Cuando se trata de transmitir video a través de la web, los archivos de audio y video sin comprimir son demasiado grandes y voluminosos para enviarlos en tiempo real. La solución es comprimir estos archivos primero.
Un codificador de hardware es un dispositivo dedicado que captura, comprime (codifica) y entrega datos de audio y video a un destino. Específicamente, un codificador de hardware de transmisión en vivo es un dispositivo que puede transmitir video a través de redes de área local (LAN), redes de área amplia (WAN) o a través de Internet.
Los destinos de transmisión en línea incluyen plataformas de transmisión como YouTube Live, LinkedIn Live y Facebook Live, así como servicios de transmisión en vivo como Vimeo, Akamai y Wowza.
Los ejemplos de codificadores de transmisión en vivo incluyen Pearl Nano, Pearl Mini y Pearl-2 de Epiphan. Además, muchos codificadores de hardware cuentan con otras capacidades, como cambio de video en vivo y grabación de video local.
Entradas de audio y video en codificadores de hardware
Los codificadores de hardware suelen tener una variedad de entradas que le permiten conectar directamente equipos de audio y video de gama alta, como cámaras y micrófonos. Por ejemplo, Pearl-2 puede capturar video local a través de entradas HDMI, USB y SDI, entradas de audio analógico a través de XLR y RCA, y entradas AV en red a través de NDI, SRT y RTSP.
Por el contrario, para conectar el mismo equipo a un sistema informático de propósito general, necesitará una tarjeta de captura para transmitir video desde una cámara o una interfaz de audio frontal para audio profesional.
Codificadores de hardware frente a software de transmisión en directo
El software de transmisión en vivo es una aplicación que se ejecuta en computadoras comerciales de propósito general (como una computadora portátil o una máquina de escritorio). Algunos ejemplos de software de transmisión incluyen vMix, Wirecast y OBS. Al igual que un codificador de hardware, el software de transmisión en vivo comprime y transmite videos a un destino.
La principal diferencia es que los codificadores de hardware dedican toda la potencia de procesamiento a la captura, codificación y transmisión. Por el contrario, el software de transmisión ejecutado por computadora tiene que compartir recursos con otros procesos en la máquina. Los codificadores de hardware están diseñados desde cero específicamente para la codificación y la transmisión, lo que los convierte en una solución de transmisión más confiable en comparación con sus contrapartes de software. Esta es la razón por la que los organismos de radiodifusión profesionales confían en los codificadores de hardware en situaciones de misión crítica.
Configuración de codificación:términos clave para comprender
La configuración de codificación tiene un impacto directo en la calidad de la transmisión. En términos generales, cuanto mayor sea la configuración (dentro de rangos de valores específicos), mayor será la calidad del video.
Las plataformas de transmisión a menudo ofrecen una lista de configuraciones de codificación recomendadas para la transmisión en vivo. Es una buena idea usarlos como guía. Aquí hay una descripción general de los parámetros de codificación clave sobre los que los usuarios tienen control.
Códecs
Un códec es el método de compresión para reducir el tamaño de los archivos multimedia. Los diferentes códecs proporcionan diferentes tipos de compresión para adaptarse a casos de uso específicos. No todos los códecs de video son aptos para la transmisión en vivo.
Algunos ejemplos de códecs de video ampliamente utilizados para la transmisión son Motion-JPEG (MJPEG), H.264/AVC y H.265/HEVC. Podría decirse que H.264/AVC es el códec más utilizado en la actualidad. H.265/HEVC es la próxima generación de códecs después de H.264/AVC. Promete una calidad idéntica a H.264 a aproximadamente la mitad de la tasa de bits, lo que reduce los requisitos de ancho de banda de carga.
Tenga en cuenta que el audio se codifica por separado del video. El códec de audio más utilizado se llama AAC.
Resolución de codificación
La resolución de codificación es el tamaño del cuadro de video, expresado en píxeles como ancho x alto. Dos resoluciones comunes son 1280 x 720 (es decir, 720p) y 1920 x 1080 (es decir, 1080p). Las resoluciones de transmisión más altas, como 4K, son menos populares porque requieren una potencia de procesamiento significativa, ancho de banda de carga y soporte de resolución 4K por parte del espectador.
Debido a que la configuración de todos es un poco diferente, es una buena práctica dar a los espectadores una opción de resolución al ver su contenido. Si el CDN que está utilizando incluye transcodificación (muchos lo hacen), no hay trabajo adicional que hacer por su parte. Simplemente envíe la transmisión de la más alta calidad y la CDN le presentará al espectador una variedad de resoluciones.
Velocidad de fotogramas
La velocidad de fotogramas es el número de imágenes codificadas por segundo, en fotogramas por segundo (fps). Las velocidades de cuadro estándar incluyen 24, 25, 30 y 60 fps, siendo 30 fps la configuración más utilizada para la transmisión en línea.
Tasa de bits
La tasa de bits describe la cantidad de datos que se transmiten por unidad de tiempo. La tasa de bits se mide comúnmente en kilobits por segundo (Kbps) y, con menos frecuencia, en megabits por segundo (Mbps). Cuanto mayor sea la tasa de bits, mayor será la calidad del video, pero también mayor será el tamaño del archivo.
Encontrar la configuración de tasa de bits correcta es una cuestión de equilibrio. Una configuración de tasa de bits baja hará que la transmisión en vivo se vea nerviosa y de baja calidad. Por otro lado, establecer una tasa de bits demasiado alta puede causar que el video se almacene en búfer para los espectadores porque el tamaño del archivo se vuelve demasiado grande.
La configuración de la tasa de bits dependerá del códec, la resolución y la velocidad de fotogramas elegidos. Por ejemplo, el rango de tasa de bits de video para una transmisión de 1080p a 30 fps es de 3000 a 6000 Kbps, mientras que el rango de tasa de bits de una transmisión de 4K a 60 fps es de 20 000 a 51 000 Kbps.
Además de la tasa de bits elegida adecuadamente, otro factor crucial para la entrega de videos en línea de alta calidad es un ancho de banda de carga local suficiente. No importa qué tan alta sea la tasa de bits o qué tan poderoso sea el codificador de hardware, el bajo ancho de banda puede convertirse en un cuello de botella para la calidad de la transmisión.
Arriba hay una captura de pantalla de la pestaña de configuración de codificación en Pearl Web UI
Protocolos de transmisión:qué son y cómo funcionan
Un protocolo de transmisión es un método mediante el cual se entrega multimedia al destino de transmisión. Es un conjunto de reglas que decide cómo dividir el video codificado en fragmentos más pequeños y entregarlo en el destino, a tiempo y en el orden correcto. Diferentes codificadores de hardware admiten conjuntos específicos de protocolos de transmisión. Además, algunos protocolos de transmisión solo funcionarán con códecs particulares, mientras que otros protocolos son códec agostos.
Diferentes protocolos de transmisión de video pueden entregar video en línea con diversos grados de retraso. Por ejemplo, algunos protocolos pueden transferir datos instantáneamente desde el codificador de hardware al destino, mientras que otros tardan más tiempo. Esto se conoce como latencia de transmisión.
Para transmisiones unidireccionales, cierta latencia no es gran cosa. Sin embargo, para eventos con interactividad, la latencia de transmisión alta es inaceptable. Por lo tanto, el requisito de latencia es uno de los factores que informan la elección del protocolo de transmisión.
Uno de los protocolos de transmisión más utilizados es el Protocolo de mensajería en tiempo real (RTMP) y su variante segura (RTMPS). RTMP(S) es un protocolo sólido y compatible universalmente. Sin embargo, solo funciona con el códec H.264 y tiene cierta latencia (3 a 30 segundos).
HTTP Live Streaming (HLS) es otro protocolo común compatible con casi todos los navegadores, sistemas operativos e incluso televisores inteligentes. HLS solo funciona con códecs H.264 y H.265.
Un competidor directo de HLS es MPEG-DASH. A diferencia de HLS, MPEG-DASH es un protocolo independiente del códec. Cuando se trata de latencia de transmisión, tanto HLS como MPEG-DASH se encuentran en el extremo superior de la escala (30 a 45 segundos).
Secure Reliable Transport (SRT) es un protocolo de transmisión de código abierto independiente del códec. Permite una transmisión robusta y de baja latencia incluso en redes subóptimas. Su capacidad para entregar contenido de alta calidad casi en tiempo real a través de Internet brinda a las emisoras una alternativa viable a la costosa tecnología satelital. SRT no es tan ampliamente compatible como RTMP, por ejemplo, pero está ganando popularidad y compatibilidad en el ámbito de la codificación de hardware.
Consejos para elegir un codificador de hardware
Los precios de los modelos de codificadores de hardware se basan en la cantidad y el tipo de conectores de entrada, las tecnologías de transmisión y codificación admitidas y, lo que es más importante, la potencia de procesamiento. Cada fuente de entrada y canal de codificación adicional agrega una carga adicional a la CPU del codificador. Los codificadores de hardware de gama alta, como Pearl-2, pueden capturar múltiples fuentes de audio y video, codificar múltiples canales en alta resolución y transmitir a múltiples destinos simultáneamente. Es posible que los modelos más básicos solo capturen una o dos fuentes y transmitan un programa a un destino.
Recomendamos elegir un codificador de hardware según sus requisitos de codificación y transmisión. Por ejemplo, si está buscando capturar solo una entrada de un mezclador de producción y transmitirla a un solo destino en línea, considere un codificador de un solo canal como Pearl Nano. Por otro lado, si está buscando capturar múltiples fuentes HDMI, SDI y quizás NDI y transmitir múltiples canales codificados a múltiples destinos, considere un codificador de hardware de caballo de batalla como Pearl-2.
Publicada originalmente el 2 de junio de 2019, esta publicación se actualizó el 1 de noviembre de 2021 con información más relevante.