Otimizar a qualidade de vídeo com compressão avançada

Joseph Grabski

Líder de conteúdo · Rochester, Reino Unido · Mostrar biografia

À medida que o mundo digital se expande, a compressão de vídeo tem um papel fundamental na otimização do armazenamento e da transmissão de vídeos para streaming, redes sociais e aplicativos multimídia. Neste artigo, exploramos várias técnicas de compressão de vídeo e como elas ajudam a reduzir o tamanho dos arquivos, mantendo uma qualidade de vídeo aceitável.

Compressão com perdas e sem perdas

Existem dois tipos principais de compressão de vídeo: com perdas e sem perdas. A compressão com perdas descarta parte dos dados originais, resultando em um arquivo menor e uma pequena perda de qualidade do vídeo. Exemplos de codecs de vídeo com perdas incluem H.264 (AVC)⁠, H.265 (HEVC)⁠, VP9⁠ e AV1⁠. Já a compressão sem perdas preserva todos os dados originais, mantendo a qualidade do vídeo à custa de arquivos maiores. Codecs sem perdas incluem HuffYUV⁠ e Lagarith⁠.

Vamos explorar algumas das diferenças entre esses codecs:

• H.264 (Advanced Video Coding): um dos codecs de vídeo mais usados, o H.264 oferece compressão de vídeo eficiente com boa qualidade. Ele oferece suporte a uma ampla variedade de resoluções, sendo adequado para diversas aplicações, de dispositivos móveis à televisão de alta definição.

• H.265 (High-Efficiency Video Coding): sucessor do H.264, o H.265 oferece maior eficiência de compressão, ajudando a tornar mais prática a entrega em alta resolução, como 4K e 8K. Em contrapartida, exige mais poder de processamento, o que o torna menos adequado para dispositivos de baixo desempenho.

• VP9: um codec de vídeo de código aberto desenvolvido pelo Google que oferece eficiência de compressão semelhante à do H.265. É comumente usado para streaming de vídeos em plataformas como o YouTube.

  Para facilitar a reprodução de arquivos de origem WebM em diferentes navegadores e dispositivos, experimente nosso conversor interativo de WebM para MP4 EN (English).

• AV1 (AOMedia Video 1): um codec de vídeo de código aberto de nova geração, com maior eficiência de compressão e alta qualidade de vídeo. Oferece suporte a resoluções de até 8K, com otimização para decodificação tanto por hardware quanto por software. O AV1 é ideal para streaming de vídeo em plataformas como Netflix e YouTube.

• HuffYUV: oferece codificação e decodificação rápidas, sendo ideal para aplicações que exigem processamento de alta velocidade, como edição de vídeo. Seu ponto forte é a compressão rápida e sem perdas, em vez dos arquivos pequenos para entrega produzidos por codecs com perdas. O HuffYUV é comumente usado para armazenamento intermediário ou edição.

• Lagarith: oferece compressão muito boa para conteúdo de vídeo tanto simples quanto complexo e foi projetado para oferecer rapidez na codificação e na decodificação. O Lagarith é comumente usado para capturar e arquivar gravações de vídeo.

Compressão espacial e temporal

As técnicas de compressão de vídeo podem ser divididas em duas categorias: espacial e temporal.

A compressão espacial reduz a redundância em cada quadro de vídeo, removendo dados desnecessários e preservando os elementos essenciais. Técnicas como a transformada discreta de cosseno (DCT)⁠ e a transformada wavelet⁠ ajudam a alcançar esse objetivo ao transformar valores de pixels em coeficientes no domínio da frequência, que podem então ser quantizados e codificados.

A compressão temporal, por sua vez, reduz a redundância entre quadros consecutivos em uma sequência de vídeo. Técnicas como a estimação de movimento⁠ e a compensação de movimento⁠ aproveitam as semelhanças entre quadros para minimizar a quantidade de dados necessária para representar o vídeo.

Demonstração de codificação HEVC

A Transloadit oferece várias predefinições de codificação que você pode aproveitar. Na demonstração abaixo, usamos o Robot /video/encode para transcodificar automaticamente um arquivo de vídeo para o codec de vídeo HEVC. Em seguida, exportamos o resultado codificado e o arquivo original para o S3 para recuperação posterior. Para obter mais informações sobre como configurar o S3, confira nosso artigo Configurar o S3 para a Transloadit no blog.

<!-- This pulls Uppy from our CDN -->
<!-- For smaller self-hosted bundles, install Uppy and plugins manually: -->
<!-- npm i --save @uppy/core @uppy/dashboard @uppy/remote-sources @uppy/transloadit ... -->
<link
  href="https://releases.transloadit.com/uppy/v3.10.0/uppy.min.css"
  rel="stylesheet"
/>
<button id="browse">Select Files</button>
<script type="module">
  import {
    Uppy,
    Dashboard,
    ImageEditor,
    RemoteSources,
    Transloadit,
  } from 'https://releases.transloadit.com/uppy/v3.10.0/uppy.min.mjs'
  const uppy = new Uppy()
    .use(Transloadit, {
      waitForEncoding: true,
      alwaysRunAssembly: true,
      assemblyOptions: {
        params: {
          // It's often better store encoding instructions in your account
          // and use a `template_id` instead of adding these steps inline
          steps: {
            ':original': {
              robot: '/upload/handle',
            },
            hevc_encoded: {
              use: ':original',
              robot: '/video/encode',
              result: true,
              ffmpeg_stack: 'v7',
              preset: 'hevc',
              turbo: true,
            },
            exported: {
              use: ['hevc_encoded', ':original'],
              robot: '/s3/store',
              credentials: 'demo_s3_credentials',
              url_prefix: 'https://demos.transloadit.com/',
            },
          },
        },
      },
    })
    .use(Dashboard, { trigger: '#browse' })
    .use(ImageEditor, { target: Dashboard })
    .use(RemoteSources, {
      companionUrl: 'https://api2.transloadit.com/companion',
    })
    .on('complete', ({ transloadit }) => {
      // Due to `waitForEncoding:true` this is fired after encoding is done.
      // Alternatively, set `waitForEncoding` to `false` and provide a `notify_url`
      console.log(transloadit) // Array of Assembly Statuses
      for (const assembly of transloadit) {
        console.log(assembly.results) // Array of all encoding results
      }
    })
    .on('error', (error) => {
      console.error(error)
    })
</script>

Se nenhuma predefinição oferecer exatamente as configurações de codificação de que você precisa, você também pode considerar o uso de opções personalizadas do FFmpeg para ajustar a codificação às suas necessidades específicas.

Conclusão

As técnicas de compressão de vídeo têm um papel fundamental no gerenciamento do tamanho e da qualidade dos arquivos de vídeo digitais. Ao compreender os diferentes métodos e codecs disponíveis, criadores de conteúdo e desenvolvedores podem tomar decisões fundamentadas sobre qual método de compressão atende melhor às suas necessidades. À medida que as resoluções de vídeo continuam a aumentar e a demanda por conteúdo de vídeo cresce, a eficiência da compressão de vídeo se tornará cada vez mais importante nos próximos anos.

Na Transloadit, entendemos a importância da compressão de vídeo eficiente e entregamos conteúdo de vídeo de alta qualidade ao seu público. Nossa poderosa API de codificação de vídeo permite que você implemente facilmente vários codecs de vídeo e técnicas de compressão no seu fluxo de trabalho. Com uma ampla variedade de opções de personalização e suporte a streaming adaptativo, garantimos que seus vídeos sejam otimizados para oferecer a melhor experiência possível em diferentes dispositivos e condições de rede. À medida que a tecnologia evolui, a Transloadit continuará na vanguarda das inovações em compressão de vídeo, oferecendo soluções de ponta adaptadas às suas necessidades.