Reduza custos com codificação de vídeo sob demanda

Marius Kleidl

Engenheiro de software · Munique, Alemanha · Mostrar biografia

A codificação de vídeo prepara arquivos de vídeo para reprodução em celulares, notebooks e TVs, mas exige muito processamento e tem custo elevado. O serviço de codificação de vídeo sob demanda da Transloadit pode reduzir o processamento desnecessário ao codificar os segmentos de vídeo solicitados, em vez de preparar antecipadamente todas as versões de uma biblioteca. O tempo até o início da reprodução e a economia dependem da origem, das configurações de codificação, do player e do estado do cache.

Visão geral da codificação de vídeo

Vídeos brutos capturados por câmeras de celulares ou gravadores de tela são otimizados para velocidade de gravação, não para eficiência de entrega. Eles costumam usar codecs ultrapassados, não têm um empacotamento adequado para streaming e são muito maiores do que o necessário. Converter esses arquivos para formatos de streaming adaptativo (por exemplo, HLS ou DASH) resolve o problema, mas os fluxos de trabalho convencionais de “codificar tudo antecipadamente” têm três grandes desvantagens:

• Tempo de preparação: um pipeline de codificação antecipada precisa produzir um resultado reproduzível antes de poder entregá-lo.
• Custo antecipado: codificar um vídeo que ninguém assiste acaba desperdiçando ciclos de CPU e dinheiro.
• Falta de flexibilidade: alterar uma marca-d’água, trocar codecs ou adicionar suporte a resoluções mais altas exige recodificar todo o catálogo existente.

Codificação de vídeo sob demanda

O serviço de codificação de vídeo sob demanda da Transloadit inverte o modelo tradicional. Em vez de pré-processar um arquivo inteiro, ele codifica apenas o segmento solicitado pelo espectador e transmite o resultado. O Smart CDN armazena o resultado em cache. Uma solicitação atendida pelo cache evita repetir a codificação, mas a entrega em cache ainda conta para o uso. Entradas expiradas ou removidas do cache podem exigir novo processamento.

Principais benefícios:

• Processar os segmentos solicitados: segmentos que nunca são solicitados não precisam de codificação. Os players podem buscar antecipadamente segmentos que o espectador acaba não assistindo.
• Iterar rapidamente: atualize marcas-d’água, legendas ou codecs editando um Template; novas solicitações podem gerar o resultado alterado sem uma recodificação antecipada de toda a biblioteca. Considere os resultados em cache ao disponibilizar alterações.
• Iniciar a reprodução mais cedo: o player não precisa esperar a codificação do vídeo inteiro. A primeira solicitação ainda exige trabalho de importação e codificação.

Como funciona internamente

/video/ondemand codifica vídeos em playlists HLS sob demanda. Veja como funciona quando usado com nosso Smart CDN:

1. O player solicita ao Smart CDN a playlist multivariante HLS (playlist mestre).
2. O Smart CDN encaminha a solicitação à Transloadit se a playlist ainda não estiver em cache.
3. A Transloadit obtém o arquivo de origem, gera a playlist multivariante HLS no momento da solicitação e a retorna ao player.
4. Quando o player solicita a playlist de uma variante ou um segmento .ts (Transport Stream) específico, ocorre a mesma consulta ao cache. Playlists ausentes são geradas; segmentos de mídia ausentes são codificados e entregues. A duração dos segmentos é configurada nos parâmetros do Robot.
5. O Smart CDN armazena em cache tanto as playlists quanto os segmentos codificados, para que os próximos espectadores os recebam diretamente dos nós de borda.

Importações com suporte a solicitações HTTP de intervalos de bytes permitem que a Transloadit obtenha as partes relevantes do arquivo de origem. O exemplo abaixo usa um stub de arquivo do S3 para esse fluxo de trabalho. O formato de origem, a latência do armazenamento e as configurações de codificação ainda afetam a rapidez com que um segmento solicitado fica disponível.

Demonstração

Escolha uma marca-d’água, pressione Carregar vídeo e use os controles de reprodução do player. A demonstração só solicita um vídeo quando você envia o formulário. Enviá-lo novamente substitui o player anterior; manter as configurações preserva a mesma URL para que a CDN possa reutilizar o resultado em cache. O tempo medido apenas no navegador não comprova se uma solicitação foi atendida pelo cache.

Casos de uso

Veja uma lista dos casos de uso mais comuns do nosso novo serviço de codificação de vídeo sob demanda.

Grandes acervos

Bibliotecas de conferências, imagens de vigilância ou coleções de gravações de aulas costumam somar milhares de horas, mas apenas uma pequena parcela é reproduzida novamente. A codificação sob demanda evita que você processe todo o acervo antecipadamente. O primeiro espectador ainda pode precisar esperar a preparação dos segmentos solicitados.

Plataformas de conteúdo gerado por usuários

A maioria dos uploads recebe poucas visualizações, quando recebe alguma, enquanto uma pequena porcentagem viraliza. Adiar o processamento até que o conteúdo seja solicitado pode reduzir o desperdício com codificação. Compare cargas de trabalho representativas antes de escolher essa abordagem em vez de um pipeline de codificação antecipada.

Testes A/B de recursos de vídeo

Precisa comparar codecs, taxas de bits ou o posicionamento da marca-d’água? Configure players separados para usar diferentes Templates, meça o engajamento e descarte a variante com pior desempenho. Não é necessário pré-codificar nem realizar uma implantação complexa.

Estratégia de entrega flexível

Quer mudar sua estratégia de entrega rapidamente? Com a codificação sob demanda, você pode atualizar as configurações de codificação, adicionar ou remover níveis de qualidade ou alterar marcas-d’água sem agendar uma recodificação antecipada de toda a biblioteca de vídeos. Planeje a invalidação do cache ou o uso de URLs de entrega versionadas ao alterar resultados já entregues.

Calculadora de economia de custos

A calculadora abaixo é um modelo ilustrativo de uso, não uma cotação nem uma previsão da sua fatura. Ela pressupõe três versões codificadas antecipadamente, uma versão sob demanda solicitada e tamanhos iguais de entrada e saída. Seus multiplicadores fixos de processamento representam um pipeline específico, não os preços atuais dos planos: o fator de codificação antecipada é 12 vezes o tamanho da origem, e o fator sob demanda é 5 vezes o tamanho da origem, multiplicado pela retenção e pela taxa de visualização. O fator sob demanda inclui uma passagem por /file/serve. Visualizações repetidas, busca antecipada de segmentos, ausências no cache, armazenamento e largura de banda da CDN podem alterar o uso real; esses fatores não são medidos aqui. Consulte os preços atuais e teste seus próprios arquivos antes de definir o orçamento.

Parâmetros considerados:

• Número de vídeos: o tamanho da sua biblioteca.
• Tamanho médio dos vídeos: o tamanho da origem em mebibytes (MiB).
• Retenção média de espectadores: a fração de cada vídeo que um usuário típico assiste.
• Taxa de visualização: a parcela do catálogo que recebe pelo menos uma visualização.

Template de exemplo

Quem desenvolve geralmente quer ver um JSON antes de qualquer outra coisa. Veja um Template mínimo que importa um vídeo do S3 e oferece variantes HLS de 480p, 720p e 1080p sob demanda:

{
  "steps": {
    "import": {
      "robot": "/s3/import",
      "path": "${fields.input}",
      "credentials": "YOUR_AWS_CREDENTIALS",
      "return_file_stubs": true
    },
    "vod": {
      "robot": "/video/ondemand",
      "use": "import",
      "variants": {
        "480p": {
          "preset": "hls/480p"
        },
        "720p": {
          "preset": "hls/720p"
        },
        "1080p": {
          "preset": "hls/1080p"
        }
      }
    },
    "serve": {
      "use": "vod",
      "robot": "/file/serve"
    }
  }
}

Salve o trecho como um Template. Depois, ao abrir uma URL como https://[workspace].tlcdn.com/[template]/[path], uma Assembly com essas Instructions é criada automaticamente e cuida da importação, codificação e entrega do arquivo. Isso ilustra a estrutura da URL, não uma solicitação autorizada completa. Configure a assinatura de URLs do Smart CDN no seu backend; a aplicação deve autorizar o arquivo de origem solicitado e o Template antes de assinar e emitir uma URL. Defina require_signature_auth como 1 pela API de Templates para rejeitar solicitações sem assinatura; essa configuração fica fora do JSON de Instructions. Mantenha os segredos de assinatura fora do navegador.

Primeiros passos

Para um passo a passo completo de 🤖 /video/ondemand, consulte a documentação do nosso Robot.

Conclusão

A codificação de vídeo sob demanda pode reduzir o processamento de conteúdo pouco assistido e facilitar alterações na entrega. Compare-a com a codificação antecipada usando seus arquivos reais, o comportamento do player e as condições do cache para escolher a abordagem adequada à sua aplicação.