Termo do glossário

Transcodificação

O que é transcodificação?

A transcodificação é o processo de converter conteúdo digital de um formato comprimido, taxa de bits ou resolução para outro, permitindo entrega e reprodução otimizadas em vários dispositivos e redes. As mudanças feitas ao transcodificar o conteúdo do seu vídeo podem aumentá-lo (upscale) ou reduzi-lo (downscale).

Observação: A transcodificação não melhora necessariamente a qualidade do seu conteúdo de vídeo e pode até diminuí-la, dependendo do codec para o qual você está migrando.

Portanto, aumentar a resolução do vídeo (por exemplo, de SD para HD) não significa melhorar sua qualidade. No entanto, você pode reduzir a qualidade ao alterar o codec.

Se isso não melhora a qualidade do vídeo, então por que precisamos de transcodificação?
Não precisamos da transcodificação para melhorar a qualidade, mas sim para tornar vídeos compatíveis com diferentes dispositivos, reduzir o tamanho do arquivo, ajustar a resolução ou a taxa de bits e permitir streaming contínuo em diferentes condições de rede.

O que a transcodificação altera?

Como funciona a transcodificação

Etapa 1: Preparar os meios de entrada

O processo começa com um arquivo-fonte já comprimido e codificado, como um arquivo .mov usando ProRes ou H.264 (codecs). Esse arquivo pode ser grande e não otimizado para streaming ou entrega eficiente. Ele serve como ponto de partida para todas as operações seguintes.

Etapa 2: Decodificar a mídia

Em seguida, o mecanismo de transcodificação decodifica o arquivo de entrada em um formato bruto e não compactado. Esta etapa remove a compressão original para expor os quadros de vídeo e os dados de áudio originais, permitindo acesso total para manipulação ou conversão.

A etapa de decodificação aumenta temporariamente o tamanho do arquivo, mas é necessária para efetuar quaisquer alterações no conteúdo da mídia.

Etapa 3: Processar o conteúdo decodificado

Depois de decodificado, o sistema aplica qualquer modificação necessária. Isso pode incluir transrating para reduzir a taxa de bits, transizing para reduzir a resolução ou ajustar o frame rate.

Processamentos adicionais podem incluir normalização de áudio, alterações de formato ou inserção de metadados como marca d'água, legendas ou closed captions. Esta etapa garante que a saída final corresponda aos requisitos de entrega ou limitações do dispositivo.

Etapa 4: Recodificar para o formato de destino

Depois de realizar os ajustes necessários, o sistema recodifica o conteúdo processado usando o codec e o formato de contêiner desejados.

Por exemplo, o transcodificador pode converter um arquivo .mov ProRes 4K em um arquivo .mp4 H.264 720p adequado para streaming online.

Essa etapa comprime novamente o conteúdo, idealmente com configurações otimizadas para qualidade e eficiência.

Etapa 5: Gerar o arquivo ou stream final

Assim que a recodificação é concluída, o sistema salva ou empacota a mídia final no formato apropriado para distribuição. Isso pode ser um arquivo como .mp4 ou um formato segmentado como HLS ou MPEG-DASH para streaming adaptativo.

Se necessário, o sistema pode produzir várias versões com diferentes resoluções e taxas de bits para suportar diversas condições de reprodução.

Etapa 6: Entregar a mídia

Finalmente, o arquivo transcodificado é entregue ao seu destino. Isso envolve o upload para uma rede de distribuição de conteúdo (CDN), disponibilizando-o por meio de um reprodutor de mídia ou armazenando-o em um sistema de hospedagem de vídeo.

O resultado final é um recurso de mídia otimizado para formato e rede, pronto para distribuição e reprodução em uma ampla variedade de dispositivos e condições.

Tipos de transcodificação

Existem oito tipos principais de transcodificação. Cada tipo tem uma finalidade específica na otimização de vídeo ou áudio para distribuição, compatibilidade ou desempenho.

1. Conversão de formato (transcodificação de codec)

Altera o codec usado para codificar a mídia. É utilizada quando o dispositivo ou a plataforma alvo não suporta o formato original.

Exemplo: MPEG-2 → H.264 ou H.264 → H.265

Propósito: Melhorar a eficiência da compressão, reduzir o tamanho do arquivo ou garantir compatibilidade.

2. Transrating (transcodificação de taxa de bits)

Transrating é o processo de alterar apenas a taxa de bits de um arquivo de mídia, mantendo o mesmo codec e resolução. É usada para adequar a largura de banda aos requisitos da rede ou do dispositivo de destino.

Exemplo: 15 Mbps → 3 Mbps

Propósito: Otimizar o desempenho de streaming, reduzir o buffering e oferecer suporte a streaming com taxa de bits adaptável.

3. Transizing (escalonamento de resolução)

Altera a resolução espacial (dimensões do vídeo). Frequentemente combinado com alterações de formato ou taxa de bits.

Exemplo: 4K (3840×2160) → 720p (1280×720)

Propósito: Permitir reprodução em telas de menor resolução, reduzir largura de banda ou melhorar desempenho.

4. Conversão da taxa de quadros

A conversão de taxa de quadros é o processo de alterar o número de quadros por segundo (fps) em um vídeo para atender aos requisitos de uma plataforma, dispositivo ou padrão de transmissão específico.

Exemplo: 60 fps → 30 fps

Propósito: Reduzir a carga de processamento nos dispositivos, melhorar a compatibilidade ou obter efeitos cinematográficos.

5. Transcodificação de áudio

A transcodificação de áudio é o processo de decodificar um arquivo de áudio de um formato comprimido e recodificá-lo em outro formato, taxa de bits ou taxa de amostragem.

Exemplo: AAC 320 kbps → MP3 128 kbps, estéreo → mono

Propósito: Reduzir o tamanho do arquivo, garantir a compatibilidade ou atender aos requisitos da plataforma de streaming.

6. Transcodificação de contêineres (transmuxing ou reempacotamento)

Transmuxing é o processo de alterar o formato do contêiner de um arquivo de mídia sem modificar os codecs de vídeo ou áudio subjacentes.

Exemplo: TS → MP4, MP4 → MKV

Propósito: Adaptar à compatibilidade da plataforma (por exemplo, navegadores, aplicativos móveis) ou protocolos de streaming (por exemplo, HLS, DASH).

7. Transcodificação com perda de dados

A transcodificação com perda é o processo de recompressão de mídia através da remoção permanente de alguns dados para tornar o arquivo menor e mais eficiente para distribuição (podendo haver uma pequena perda de qualidade).

Caso de uso: Streaming, reprodução em dispositivos móveis, distribuição em baixa largura de banda

Propósito: Otimizar velocidade, tamanho e desempenho de reprodução

8. Transcodificação sem perdas

A transcodificação sem perdas é o processo de recodificar um arquivo de mídia sem remover dados ou qualidade. Ao contrário da transcodificação com perdas, ela preserva 100% da qualidade original, mesmo após a compressão, tornando-a ideal para edição, arquivamento ou fluxos de trabalho que exigem alta qualidade.

Caso de uso: Arquivamento, edição ou manutenção de cópias master.

Propósito: Preservar 100% do conteúdo original durante a conversão de formato ou fluxos de trabalho de edição.

O que afeta o desempenho da transcodificação?

Fator 1: Hardware (CPU/GPU)

Transcodificação baseada em CPU é flexível, mas mais lenta, especialmente com arquivos grandes ou conteúdo de alta resolução (por exemplo, 4K).

Transcodificação acelerada por GPU (ex.: NVIDIA NVENC, Intel Quick Sync, AMD VCE) transfere a codificação/decodificação para hardware especializado em vídeo, acelerando significativamente o desempenho.

Quando usar a GPU:

Use a transcodificação baseada em GPU para streaming em tempo real ou ao vivo, processamento em lote de alto volume ou ao executar em sistemas embarcados ou de borda com baixo consumo de energia, em que velocidade e eficiência são essenciais.

Quando usar a CPU:

Use a transcodificação baseada em CPU quando precisar de máxima compatibilidade com codecs, controle preciso sobre as configurações de codificação, maior qualidade para formatos de vídeo complexos ou quando seu hardware não tiver suporte dedicado para GPU.

É ideal para preparação de mídia offline, fluxos de trabalho de edição profissional ou ambientes que priorizam flexibilidade em vez de velocidade.

Fator 2: Concorrência

Concorrência refere-se à quantidade de tarefas de transcodificação simultâneas que um sistema pode processar.

Mais tarefas = maior demanda por CPU/GPU/memória.

Impacto: Alta concorrência sem balanceamento de carga pode causar perda de quadros, lentidão ou travamentos do sistema.

Soluções como filas, microsserviços ou escalonamento automático (na nuvem) ajudam a equilibrar as cargas de trabalho.

Exemplo de cenário: Um serviço de vídeo sob demanda (VOD) que envia 500 novos vídeos por hora deve processá-los em paralelo usando workers distribuídos ou codificadores baseados em nuvem (por exemplo, AWS MediaConvert); caso contrário, enfrentará atrasos severos no processamento e perda do suporte a taxas de bits adaptáveis.

Factor 3: Latência

Latência é o atraso entre a entrada e a saída durante a transcodificação. É crucial para transmissões ao vivo, em que até mesmo 1 a 2 segundos podem impactar a experiência do espectador.

A transcodificação de baixa latência é necessária para:

• Eventos ao vivo
• Videoconferências
• Transmissão interativa

As melhores maneiras de reduzir a latência são usar codificadores ao vivo com aceleração por hardware, minimizar o buffer e os tamanhos dos blocos (por exemplo, com CMAF, LL-HLS) e evitar pré-processamento desnecessário ou codificação em múltiplas passagens para a transmissão ao vivo.

Fator 4: E/S de armazenamento

A entrada/saída (E/S) de armazenamento refere-se à velocidade e eficiência com que os dados são lidos ou gravados em dispositivos de armazenamento, como HDDs, SSDs ou volumes de armazenamento em nuvem. A transcodificação envolve a leitura de arquivos de entrada grandes e a gravação de arquivos de saída processados, o que significa que a taxa de transferência e a latência do armazenamento são cruciais.

E/S de disco deficiente =

• Leitura e gravação mais lentas resultam em transcodificação mais lenta
• Gargalos durante trabalhos em lote ou no processamento com múltiplas taxas de bits

Soluções:

• Usar SSDs NVMe ou arrays RAID
• Discos de entrada e saída separados para evitar conflitos
• Otimizar o processamento de arquivos fragmentados para vídeos grandes

Exemplo: A transcodificação de um vídeo 4K de um HDD pode levar de 30 a 40% mais tempo do que de um SSD devido às baixas velocidades de leitura.

Transcodificação vs. Codificação

Esses dois processos são frequentemente confundidos, mas não são iguais. São etapas diferentes que se seguem na entrega de vídeo. Um não funciona sem o outro.

Vamos começar com a codificação.

Codificação é o processo de pegar mídia bruta e descomprimida - como filmagem de vídeo ou gravações de áudio - e comprimi-la em um formato digital usando um codec (como H.264 ou AAC) para armazenamento, reprodução ou streaming. Geralmente ocorre no início de um fluxo de trabalho, ao capturar ou exportar mídia.

Depois que o conteúdo digital bruto é comprimido ou codificado, entra a transcodificação.

A transcodificação pega um arquivo de mídia já codificado e o converte para um formato, resolução, taxa de bits ou contêiner diferente, otimizando-o para um caso de uso ou plataforma específica.

Esse processo inclui tarefas como reduzir o tamanho do arquivo, torná-lo compatível com diversos dispositivos e habilitar streaming com taxa de bits adaptável.

Lembre-se: Enquanto a codificação cria a mídia compactada inicial, a transcodificação reutiliza a mídia compactada existente para uma distribuição e compatibilidade mais amplas.

Os 5 principais casos de uso para transcodificação de vídeo