2023年8月9日
聚光灯

实时编码的终极指南

消费者希望只需按一下按钮就能获得高质量的视频体验. 但是，如果没有直播编码器，这是不可能的.

Streaming 编码器是在互联网上传输实时视频的必要工具. 它们的用途有两方面:内容分发者使用编码器将视频数字化(从模拟转换为数字)。, 同时将千兆字节的数据压缩到兆字节.

在当今竞争激烈的在线视频市场中，体验质量至关重要，确保您的团队拥有适合您独特需求的编码器是关键. 流数据必须经过压缩才能在不牺牲质量的前提下高效传输. 虽然大多数编码器都满足这一要求，但它们在性能和特性集方面有所不同.

什么是直播编码器?

A 直播编码器是一种用于转换RAW视频数据并将其压缩以在互联网上分发的解决方案吗. 有时编码器内置于摄像机中，如IP监控系统. 但更多的时候, 广播公司依靠软件和硬件的直播编码器来完成工作.

在捕获流几毫秒后，编码器使用视频压缩算法 called codecs 浓缩数据. 住编码器采用有损压缩, 抛弃不必要的数据，以确保最大限度地减少文件大小，而不会降低性能感知视频质量.

编码器然后将流打包，以便在互联网上传输. 这涉及到将流的组件转换成一种普遍接受的贡献格式，例如实时消息传递协议(RTMP) or 安全可靠传输(SRT). RTMP和SRT描述了在编码器和在线视频主机之间传输内容的流协议.

在大多数情况下, 这些流在工作流的下一步被重新打包，以便交付给最终用户. 协议如 HTTP直播(HLS) and 动态自适应HTTP流(DASH) 在这里发挥作用. 这些协议使内容更具可扩展性和适应性，以不同的互联网速度交付给观众.

一旦流到达观众, 内置在播放器软件或机顶盒中的视频解码器将解压数据以便播放. 此时此刻, 视频内容通常是经过编码的, 代码转换, 全球交付, 和解压. 由于所使用的编码解决方案提供的效率，观众对此一无所知. 他们所知道的是视频内容是流媒体直播和高质量的.

代码转换和. 编码:有什么区别?

术语转码和编码通常可以互换使用. 我们甚至知道把这两个结合在一起 Bitmovin. 为了清楚起见，让我们定义每个术语:

什么是编码?

编码描述了在捕获视频源后直接将RAW视频转换为压缩数字格式的过程. 视频编码总是发生在流媒体工作流程的早期. 对于每个广播场景来说，这也是必须的，因为视频内容不能在互联网上传输而不被缩小到更易于管理的大小.

有时编码器是内置在捕捉设备本身. 其他时候，它需要一个二级软件或硬件编码器进行直播. 有贡献编码, 内容分发器通常将流转换为通过RTMP交付, RTSP, SRT, 或另一个摄取协议.

什么是转码?

转码涉及到一个编码流, 以某种方式解压和修改内容, 然后将其压缩以交付给最终用户. 转码并不总是必需的，但当需要时，它会在视频源被编码之后发生.

转码可以使用实时视频流解决方案，如 Bitmovin, 一个像Facebook live这样的直播平台，在其基础设施中内置了转码技术, 或者本地流媒体服务器. 在常见的流工作流中, rtmp编码的流由转码器接收，然后通过HLS和DASH重新包装以进行自适应比特率传输. 这确保了内容能够接触到更多的用户, 在更多设备上播放, 并适应观众的连接限制.

转码和编码的简单类比

让我们以汽油供应链为例，更好地展示这两种直播流程之间的区别.

首先，原油是从地下油藏中开采出来的. 这种原油可以被认为是RAW视频源本身.
接下来，原油被提炼成汽油，通过管道和驳船进行大宗运输. 这是编码阶段, 在哪里，视频源被提炼到其精华，以实现高效传输.
Finally, 汽油与乙醇混合，通过油罐车分发到多个目的地. 这表示转码步骤, 内容在哪里被修改和包装以供最终用户交付.

为什么我需要一个直播编码器?

在更小的空间内容纳更多数据的能力改变了视频存储和分发的方式. 曾经需要租用VHS磁带或购买dvd的事情，现在可以通过简单的OTT流媒体视频内容或将其存储在云端来完成. 视频编码器通过将流数据压缩到可管理的大小来实现这一点.

无论在哪个行业或用例中，编码都是视频传输链中的关键步骤. 想打造沉浸式在线健身体验，比如 ClassPass? 你需要一个编码器. 希望把昂贵的卫星卡车换成远程流媒体设备，在网上发布突发新闻? 您的实时编码器将发挥至关重要的作用. 同时播放到多个在线视频平台(ovp)，如YouTube和Facebook? Great! 以下是将编码器连接到每个平台的说明:

• 用编码器创建一个YouTube直播流
• 将流媒体软件连接到Facebook Live

简单的广播，不需要额外的软件或硬件?

考虑到任何人都可以用智能手机直播，编码似乎是一个不必要的步骤. 但它总是发生在后台. 甚至当你可以选择直接流到一个网站，而不使用编码器, 这样做会牺牲质量和控制. 这就是为什么大多数社交媒体网站提供实时编码软件集成，如 Instagram Live Producer.

最重要的是, 实现以下推荐的编码器之一为更专业的直播铺平了道路. 大多数编码器允许您通过在相机之间切换来管理复杂的制作, 麦克风, 媒体资产. 更重要的是, 高级解决方案允许您添加特殊效果和图形，以获得更精致的最终用户体验.

幸运的是，有免费的软件编码器和低成本的硬件编码器. 这意味着在设计您的直播设置时不需要打破银行. 这取决于您决定是否需要所有的花里胡哨或如果自由软件编码的技巧. 让我们来看看可能会影响您的一些考虑因素.

流式传输的5个阶段

直播的5个阶段

低延迟有多重要?

低延迟有多重要? 这取决于你流媒体的内容. 对于像在线新闻这样的标准直播流，你的观众可能不会注意到10秒的延迟. 另一方面，如果你是构建互动式视频体验对于在线游戏或电子商务来说，即使是5秒钟的延迟也可能毁掉整个事件.

In our 2022/2023年视频开发者报告, 实时低延迟被列为内容分销商在视频技术方面遇到的第二大挑战. 这也是调查参与者认为服务创新机会最大的领域. 尽管如此, 47%的受访者表示他们没有使用低延迟流媒体技术.

是什么让?

在我们的报告中，几乎有一半的开发人员没有利用旨在减少视频延迟的技术，为什么延迟会成为首要问题?

事实证明，“低延迟”是一个相对术语. 对一些人来说，5秒以内是终极目标. 但对于真正的交互式视频应用程序(如在线博彩), 现场拍卖, 和多人测验), 回放延迟通常需要在数百毫秒.

还有感知需求的问题. 在与客户的交谈中，我们发现视频分销商分为三个阵营:

他们绝对需要低延迟或实时流媒体，以确保观众体验高质量，并在市场上具有竞争力.
他们认为他们需要减少延迟，因为围绕这个话题有太多的嗡嗡声, 但在现实中, 减少延迟对内容的接收效果影响最小.
他们很清楚，质量和可扩展性对用户来说是更重要的因素, 结果就是, 没有在降低延迟上投入百家乐软件.

实时编码如何影响延迟?

对于必须减少延迟的用例, 在整个视频供应链中，有多种减少广播延迟的机会. 实时编码器、打包器、CDN和播放器都必须相应地进行优化. 影响视频编码速度的因素包括编码器本身, 您使用哪种编解码器和协议, 以及比特率和分辨率等配置.

致力于闪电速度传输的广播公司应该寻找支持以下功能的编码器:

低延迟协议，如SRT和Zixi
以太网连接

另外, 如果低延迟是必要的，你可能不得不通过降低帧率和分辨率来降低质量.

我什么时候需要4K直播编码器?

4K流媒体(甚至8K)在频谱的另一端发挥作用. 优先考虑超高清视频的内容发布者将需要一个能够产生分辨率为3840 x 2160像素的源流的高清直播编码器. 虽然比1080p更清晰，但这些高比特率流是百家乐软件密集型的，分发成本很高. 因为这个原因, 你需要确保4K UHD是一种商业需求，而不是一种缺乏真正投资回报率的功能.

超越你的4K直播编码器, 你还需要一台4K或更高的相机, 一种能够接收和输出4K视频的转码服务, HTML5播放器(go2sm).com/4khtml5)，支持4K播放. 您的观众还需要4K播放设备才能从这些努力中受益. 最后，广播公司和终端用户都需要高速互联网来传输这些类型的流.

视频开发者报告2022/23:您将使用哪种技术实现低延迟流?

但回到手头的问题:什么类型的广播需要4K高清视频? 我们无法给出明确的标准. 一般来说，以下视频流最适合4K编码:

体育赛事直播等高产值内容
虚拟现实(VR)和游戏等沉浸式体验
用于OTT发行的电影内容

查看我们的4K流媒体客户聚焦巴西广播公司Globo.

软件与. 硬件编码器:哪个适合我?

曾几何时，专用硬件是实时视频编码的唯一选择. 现在的计算机已经足够强大，可以处理如此繁重的任务，但仅仅因为你可以使用软件并不意味着你应该这样做.

硬件编码器具有快速编码高质量流的专用功能. 另一方面，软件编码器必须在实时编码方面做出让步. 结果是, 当使用软件编码器时，您将牺牲质量来换取效率，反之亦然.
这并不是说软件编码对专业广播来说不是一个可行的选择. 直播软件 OBS, Wirecast, and vMix，成本效益高，使用方便. 因此，如果您是广播新手，我们建议您从这些解决方案之一开始. Audio, video, 无论如何，图形通常都存储在计算机中, 所以软件编码可以简化这个过程. 不过有一点需要注意:如果你打算这么做，请确保你的电脑能够胜任这项任务.

使用硬件编码, 另外, 您可以释放百家乐软件并支持更高级的配置. 不过，硬件可能会很贵.

选择直播编码器时的11个考虑因素

除了上面的考虑(你的工作流程是否包括编码和转码), 软件与. 硬件解决方案, 4 k的决议, 和低延迟编码), 在选择直播编码器之前，这里有11个因素需要仔细考虑.

1. 成本和/或试用能力: 价格始终是决定性因素. 如果你没有预算，那就简单多了:选择OBS这样的免费软件. 另外, 你也许可以通过先创建一个概念验证来获得内部对更昂贵选项的支持. 在这些情况下, Telestream的Wirecast制作工作室软件和vMix实时视频制作软件都提供免费试用. 硬件将永远是最昂贵的途径. 即便如此，软件选择也有隐性成本，因为它们必须如此
部署在相当强大的计算机上. 如果您没有足够的计算机来启动，那么硬件编码可能适合您. 任何对硬件死心了，但又没有预算的人都应该选择低成本的选择 Videon EdgeCaster.

2. 支持您的摄取协议: 下面介绍的所有编码器都支持RTMP输出. 这实际上是第一英里贡献的标准. 大多数媒体服务器都可以接收RTMP和所有主要的社交媒体播放器，如Facebook, YouTube, 推奇接受了. 也就是说，现在有越来越多的RTMP替代方案. 这些包括SRT, Zixi, QUIC，可靠互联网流传输(RIST)， ist.电视)和网络实时通讯(WebRTC). 通常，这些新技术是开源的，而且更先进. SRT和RIST, 例如, 承诺更好地应对网络问题，如丢包，同时确保在公共网络上的低延迟交付. 如果这些协议在您的工作流程中发挥作用，您将需要找一个可以输出它们的编码器. OBS and vMix both support SRT on the software front; Ephiphan’s Pearl Nano and Haivision’s Makito X are great SRT options in the hardware world.

3. 与现有设备和捕获设备集成: 今天的编码器范围从专门的组件工具到开箱即用的工作室生产套件. 而硬件编码器有助于将所有设备集成到一个功能齐全的工作室, 它们可能与您当前的设备不兼容. 确认您的编码器支持输入类型(HDMI vs . HDMI). SDI)，分辨率(1080p vs. 4K)和帧率(30vs . 4K). 60 fps)的相机或视频源.

4. 与目标的兼容性和/或集成: 您的编码器是否与您要流式传输的平台兼容? 工作流程中的下一步是否为转码解决方案, 社交媒体服务, 或者是完全不同的东西, 您需要确保它连接到您的目的地(s)之前解决一个直播流编码器. 一些编码器甚至提供与常见视频工作流工具的自定义集成. 例如，OBS集成了各种视频源和转码解决方案. 其中包括与Zoom和 Bitmovin的Streams产品. 类似地, 矩阵套件的硬件编码器与Facebook Live和YouTube集成.

在此列表中重申最后三个注意事项:查看整个流媒体生态系统并确保您倾向于使用的编码器适合您的技术堆栈是至关重要的.

5. 网络连接: 在一个完美的世界, 所有直播流编码都将利用有线以太网连接到高速互联网. 不过，情况并非总是如此. 远程编码已经变得越来越普遍, 这就是为什么今天许多编码器提供使用Wi-Fi的灵活性, Ethernet, or both. 如果您的生产位置既没有Wi-Fi也没有以太网可用, 你需要一个像LiveU这样可以通过移动网络连接的编码器. 不管, 我们总是建议测试你的网络强度，以验证你的广播信号的稳定性. 高速互联网对于制作4K流媒体也至关重要, 因此，当超高清分辨率是目标时，尝试使用以太网连接的编码器.

6. Use case: 适合您的应用程序的完美编码器可能不适合其他应用程序. 这就是为什么您的场景细节应该有助于确定哪种编码器最有意义的原因. 你是在播放一场高动作的足球比赛，在多个摄像机之间切换，还是用一个视频和音频源播放一个说话头评论? 您是否需要从远程位置进行编码，或者您是否总是从同一个演播室进行广播? 所有这些细节将决定哪一个选择是最好的.

7. 特性: 编码器在特性集方面变化很大. 一些广播公司要求为不同的节目预先配置, 而其他人则在他们的办公桌上以最低的要求录制视频. 在编码特性方面有很多需要考虑的地方——包括录制, 合成, 音频混合, lower-thirds图形, subtitles, analytics, 和监控.

8. 同播: 同样值得考虑的是，你是否需要 multi-encoding 功能, 同播能力，或者两者兼而有之. 任何同时流媒体到多个目的地的人都应该优先考虑这些功能，或者使用像Bitmovin这样的流媒体解决方案来构建定制的视频体验——包括分发到任何设备或社交媒体平台.

9. 冗余: 取决于你的流媒体内容的重要性, 您可能需要编码器和/或输出冗余. 这有助于确保您的流有足够的弹性，以承受电缆故障, 失去互联网连接, 或硬件(计算机或编码器)故障. 任何人主持现场购物体验或新闻流, 冗余是一个重要的考虑因素.

10. 你能承受多大的噪音(硬件)? 强大的硬件编码器通常带有嘈杂的内置风扇. 如果您的编码器存储在壁橱里，这不会影响您的决定. 但是如果你的整个演播室设置被限制在同一个封闭的空间，你的流广播, 你会想要找到一个硬件编码器，保持声音到最小.

11. 操作系统(软件): 像vMix这样的流媒体软件只能在Windows 7及更高版本上运行. 同样，Wirecast也不能用于Linux操作系统. 在购买之前，请确保您的操作系统支持您的实时软件编码器. 直播最好的编码器软件总是运行在你的操作系统上!

结论

那么，最好的直播编码器是什么? 这完全取决于你的需要. 用于大型制作内容和复杂的工作室设置, 硬件编码器甚至是硬件+软件的混合解决方案通常是最好的途径.

BITMOVIN 是获得艾美奖的视频流基础设施领域的领导者吗. 公司一直在 站在行业创新和在线视频流媒体行业所有重大发展的最前沿. Bitmovin构建了世界上第一个商业自适应流媒体播放器，并部署了第一个可以在任何云平台上运行的软件定义编码服务. 它的云原生技术提供了最灵活和可扩展的媒体编码, playback, 以及可用的分析解决方案, 具有无与伦比的设备覆盖范围, 易于集成, 以及世界一流的客户支持. Today, 该公司的解决方案被全球400多家客户使用, 包括BBC, ClassPass, Discovery, fuboTV, Hulu等等. 欲了解更多信息，请访问 www.bitmovin.com.

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