Адаптивное транскодирование: что это такое?
Таким термином называют индивидуальное языковое посредничество, которое осуществляется специалистом бюро переводов. При адаптивном транскодировании информация переводится с одного языка на другой с одновременным преобразованием по законам межъязыкового взаимодействия.
Обычно адаптивное транскодирование требует внимания к тому, какая языковая группа или конкретная форма информативного изменения присутствует в контексте. Поэтому адаптивное транскодирование позволяет подбирать вариант перевода, соответствующий содержанию оригинального текста. При этом текст перевода не может быть использован для 100%-ной замены исходного текста.
Перевод всегда был в основе лингвистического посредничества. Исходный и конечный тексты должны быть равноценными и идентичными по смыслу. Такое подобие текстов требуется для достижения взаимопонимания, определяемого лингвистическими особенностями общения.
Адаптивное транскодирование отличается парапереводческим характером и позволяет комплексно трансформировать текст, что включает в себя не только обычный перевод, но и адаптацию текста. Суть адаптивного транскодирования состоит в методе составления текстов различных форм при ориентации на допустимый стиль и характер информации и необходимый объем. Основные сведения, которые содержатся при этом в текстах, проходят тщательный отбор и перегруппировку.
Эти коммуникативные форматы текста отличаются собственным допустимым объемом и определенными правилами изложения материала. Выполнение перевода в соответствии с ними облегчают восприятие текста.
Рис. 2 Характеристики индивидуального потока с многоканальной потоковой передачей
Несмотря на то что декомпрессия и компрессия предъявляют жесткие требования к производительности компьютера и всё это умножается на большое число каналов, возможности обработки данных, которые еще несколько лет назад были экзотикой, сегодня доступны в современном аппаратном обеспечении и по разумным ценам. Кроме того, специализированные энкодеры систем CCTV снижают производительную нагрузку процессов транскодирования, что делает такие энкодеры практичными и экономически целесообразными, так как дополнительные расходы на аппаратное оборудование для транскодирования компенсируются за счет экономии затрат на хранение и передачу данных, а также использование камер более дешевых моделей.
Преимущества транскодирования
Какие преимущества привносит транскодирование в непосредственное использование потоков видеоданных камер? Когда транскодирование целесообразно, а когда – нет? Давайте более подробно рассмотрим некоторые вопросы.
Использование IP-камер формата JPEG
IP-камеры, использующие технологию сжатия Motion-JPEG, все еще широко используются, существует широкий диапазон дешевых камер с высоким качеством изображения. Однако ахиллесовой пятой таких моделей является относительно низкая эффективность процесса сжатия JPEG. По сравнению с более современными процессами, например H.264, такая камера производит во много раз больше данных и, следовательно, затраты на хранение и передачу данных возрастают в четыре раза и более.
Но если вы используете процесс транскодирования для конвертации JPEG, например в формат H.264, тогда JPEG-камеры можно эксплуатировать в системах CCTV за ту же стоимость, как и камеры, которые непосредственно генерируют изображение в формате H.264. Более низкая стоимость камеры компенсирует затраты на приобретение аппаратного оборудования для транскодирования. Транскодирование в формат H.264 непосредственно снижает требования к хранению или, если посмотреть на это с другой стороны, в равной степени увеличивает длительность записи. При этом коэффициент повышения эффективности может быть равен 4 и более.
Свободно варьируемая многоканальная потоковая передача
Различным пользователям систем CCTV требуются различные свойства видеоматериалов. Всем нужны независимые каналы для просмотра и записи в реальном масштабе времени. По экономическим причинам, несмотря на то что при отсутствии событий канал часто работает с низкой частотой кадров и низким качеством изображения, оба показателя автоматически повышаются в случае возникновения события. Тем не менее для трансляции в реальном масштабе времени совершенно очевидно требуется видеоизображение с высокой частотой кадров. Если необходимо решение этого конфликта задач без компромиссов, тогда исходное изображение нужно отделить от второго независимого видеоканала той же камеры. Именно поэтому многие камеры могут поддерживать функцию потоковой передачи изображения как минимум по двум каналам. Однако ограничения вычислительных возможностей ведут к взаимозависимости двух потоков. В результате пользователь получает либо низкую частоту кадров в двухканальном режиме, либо такая опция недоступна при высоком разрешении камеры. Даже высокотехнологичные камеры, которые отличаются высококачественной двухканальной функцией, достигают своего потолка, когда требуется работа более чем с двумя потоками (рис. 2).
Технология транскодирования позволяет вне зависимости от типа камеры создавать свободно изменяемое число видеоканалов по каждому каналу камеры. Это обеспечивает идеальные параметры изображения в соответствии с предполагаемыми областями применения.
Гибкое управление потоком данных без задержек
Многие IP-камеры имеют очень ограниченные возможности изменения свойств потока видеоданных. Таким образом, разрешение, качество и частота кадров могут регулироваться только несколькими крупными интервалами. Кроме того, часто переключение режимов параметров качества занимает много времени: секунду и более. В таких случаях от повышения качества изображения и частоты кадров в случае возникновения события мало толка, так как слишком много времени проходит между собственно сигналом тревоги и изменением качества изображения, вследствие чего существенная часть важной информации теряется. Иногда эту проблему удается решить за счет постоянной эксплуатации системы при высоком качестве изображения, в котором нет необходимости, что ведет к увеличению расходов.
Транскодирование активирует все параметры, позволяющие регулировать получаемое видеоизображение с небольшим шагом регулировки вне зависимости от камеры. При оптимальной регулировке транскодера переключение может занимать минимальное количество времени. Таким образом, в описанной выше ситуации тревоги может быть обеспечено высокое качество изображения без задержек (рис. 3).
Транскодинг (или транскодирование) - это преобразование файла из одного метода кодирования (т.е. формата файла) в другой. Транскодирование может быть представлено как:
- Кодирование без потерь.
- Из формата без потерь в формат с потерями.
- Из формата с потерями в формат с потерями.
Кодирование из формата с потерями в формат с потерями
Каждый раз, когда происходит кодирование с потерями, снижается качество. Его не удастся вернуть, даже если кодировать 128 kbps MP3 в 320 kbps MP3 (или при любом другом высококачественном сжатии). Транскодирование между форматами с потерями не рекомендуемо. Качество звука у результирующего файла всегда будет ниже, чем у исходного файла. Но тем не менее, причины, по которым может быть использован данный вид кодирования - это:
- Снижение скорости передачи данных для переносимых плееров, когда слушателя не сильно заботит качество звука
- Экономия памяти
Данные CD-audio - около 1411 kbps (605 MB в час); кодерам без потерь удается добиться 700 kbps (300 MB/ч). Кодеры с потерями, такие как Vorbis , MPC , и AAC дают снижение качества, незаметного для большинства людей (транспарентности) на 150-170 kbps (69 MB/ч). Для MP3 (с кодером LAME) транспарентность наступает на 192 kbps (82 MB/ч). Для большой музыкальной коллекции сильно заметна разница в занимаемом пространстве, по сравнению с сжатием без потерь. Согласно проводившемуся тесту, где 256 kbps сжимали в 128 kbps MP3 , а затем сравнивали на качество звучания, лучшими оказались Ogg Vorbis и MPC , им уступили WV4 и AAC . Кодирование из 256 kbps MP3 в 128 МP3 вызвало значительное ухудшение в сравнении с изначальным 128 kbps МP3 . Было также рассмотрено транскодирование из 192 kbps. Субъективные мнения (без теста ABX): Ogg 96 или 128 kbps отличаются на слух, но все ещё приемлемы, тогда как MP3 и WMA на 128 kbps сильно ухудшаются. AAC 96 kbps был лучше, чем MP3 и WMA .
Кодирование из формата без потерь в формат без потерь
В отличие от упомянутого выше кодирования с потерями, в этом случае не происходит ухудшения качества. Так что можно кодировать из одного формата без потерь в другой формат без потерь, сколько угодно раз (например для того, чтобы достичь лучшего сжатия или лучшей корректировки ошибок).
Кодирование из формата без потерь в формат с потерями
Хранение аудио в формате без потерь дает возможность кодировать музыку в форматы с потерями по мере того, как улучшаются кодеры. Например, если текущий формат с потерями Х транспарентен на 192 kbps, тогда как через три года формат Y будет транспарентым на 128 kbps, вряд ли кодирование из X в Y даст приемлемые результаты по сравнению с кодированием из формата без потерь. Это происходит потому, что формат Х, будучи форматом с потерями, удаляет данные, которые считает ненужными, но которые все же нужны формату Y. В результате, кодирование Y будет сильно искажено. Если кодировать в формат с потерями из источника без потерь, настоятельно рекомендуется сохранять файлы-источники. Поэтому, если результат с потерями неудовлетворительный, можно с легкостью перекодировать. При этом нужно помнить, что у некоторых транскодеров имеются опции автоматически удалять исходный файл. Убедитесь, что эта опция выключена.
Со спутника видео передается либо в кодеке MPEG-2, либо в H.264 (он же AVC или MPEG-4 part10). Как правило для простоты MPEG-4 part 10 сокращают до MPEG-4, но тут важно не спутать с MPEG-4 part 2, который совершенно никак не совместим и не похож на H.264 и использовался в старых IP камерах.
Аудио передается в MPEG audio layer 2 (сокращенное mp2), либо в ac3 (a/52).
Причём важно понимать, что сегодня H264 как правило сжимается с intra-refresh, т.е. в видео потоке нет опорных кадров (IDR или keyframe). Такой метод сжатия позволяет сгладить скачки битрейта.
В результате ни один из передаваемых со спутника вариантов аудио или видео не проигрывается на айфоне. В браузере проигрывается только H264.
При передаче через интернет как правило можно смело сжимать видео из mpeg2 в h264 с трехкратным снижением трафика.
При передаче HD каналов через интернет сегодня приходится сжимать поток в несколько разных качеств: от HD с максимальным качеством до стандартного SD для компенсации перегруженных каналов.
В итоге видео со спутника для предоставления качественного OTT сервиса надо транскодировать в другие кодеки и качества.
Важно не путать транскодирование с перепаковкой. Транскодирование - крайне ресурсоёмкая операция, включающая в себя:
- распаковку потока до кодированного видео/аудио
- декодирование до сырого видео/аудио
- изменение размеров и прочих параметров
- кодирование обратно
- упаковка в транспорт для потока
Упаковка и распаковка относительно легкие операции, стриминговый сервер может обрабатывать до 1000 каналов на одном компьютере. Транскодировать на одном компьютере можно от 1 до 30 каналов в зависимости от размера и мощности компьютера.
Для транскодирования можно использовать специализированные выделенные устройства, центральный процессор или видеоплату: внешнюю или встроенную в процессор.
Специализированные устройства мы рассматривать не будем, потому что в своей массе это либо компьютер с какой-то программой, либо крайне дорогостоящее и очень специализированное оборудование, или же либо попросту необоснованно дорогое устройство, реализуемое исключительно за счёт маркетинговых усилий компании производителя и не позволяющее достигнуть сколь-либо значимых результатов.
H.264
Для обработки видео на CPU существует несколько разных программ, но по большому счёту на сегодняшний день существует лишь две библиотеки, которые имеет смысл использовать для сжатия в кодек H.264 на CPU: это бесплатная libx264 и платная MainConcept. Всё остальное либо хуже, либо сильно хуже, причём как по выходному результату, так и по использованию ресурсов.
Практика работы с MainConcept в этой статье рассматриваться не будет, будет упомянута только libx264
Кодек H.264 является стандартом де-факто на сегодняшний день для видео, потому что он поддерживается во всех современных устройствах, за исключением разве что некоторых устройств от Google.
Альтернатив ему практически нет. Сегодня появился и развивается H.265, у него уже есть большая поддержка, но пока что работа с ним - это инвестиции в будущее.
Кодеки от Google: VP8 и VP9 являются больше желанием гугла перетянуть одеяло на себя, нежели чем-то реально полезным. Результирующее качество хуже, поддержки аппаратного декодирования нет, а следовательно растет цена устройства.
При кодировании видео надо понимать, что приходится балансировать между такими параметрами:
- задержка внутри энкодера в кадрах
- использование CPU (сколько миллисекунд требуется на сжатие одного кадра)
- выходное качество картинки (насколько пиксельная и какие цвета)
- выходной битрейт
Для всех видов эфира абсолютно критичным является использование CPU. Если настройки энкодера требуют полной загрузки CPU или больше, то видео не будет успевать кодироваться в реальном времени и следовательно потоковость видео пропадет.
Для VOD такого жесткого ограничения нет и фильм длиной в час вполне можно кодировать три часа, если хочется понизить битрейт. При этом для эфирного видео обычно всё таки стараются использовать не всю мощность процессора, что бы обрабатывать на одном компьютере не 4 канала, а 10.
Что касается задержки внутри энкодера, то она критична для видеоконференций, но совершенно некритична для IPTV. Даже 5 секунд задержки при вещании телевидения не меняют качество сервиса.
У битрейта и качества связь достаточно четкая: чем больше информации о картинке мы передаем, тем лучше она будет отображаться. Повысить качество картинки, снизив битрейт, как правило можно за счёт выбора более результативных инструментов компрессии, которые требуют большей задержки и большего количества тактов.
Понимание этой сложной взаимосвязи нужно для того, что бы лучше воспринимать заверения о том, что «наш энкодер самый лучший энкодер в мире». Сравнивать приходится минимум по 4-м параметрам, но в итоге всё сводится к тому: сколько денег стоит разово и в месяц транскодирование одного канала с желаемым качеством и выходным битрейтом.
Flussonic Media Server для транскодирования
Отдельным пакетом к Flussonic Media Server идет транскодер .
Flussonic Media Server может декодировать видео из UDP/HTTP MPEG-TS, RTMP источников и кодировать его в несколько качеств и размеров.
Эта возможность становится нужна, когда возникает необходимость показывать видео не только на приставках, но и на планшетах: там выбор доступных кодеков существенно меньше, чем на приставке.
Важно отметить, что для того, что бы видео игралось на айфоне, надо даже H264 со спутника транскодировать, потому что как правило на спутнике для плавного битрейта используется intra-refresh режим кодирования, создающий видео, которое не играется на айфоне.
Flussonic Media Server удобнее чем VLC или другие варианты для организации транскодирования, потому что управляется одним конфигурационным файлом и автоматически следит за состоянием транскодирования. VLC же требует написания большого количества мониторинговых скриптов для отслеживания состояния транскодирования.
Следующая важная возможность Flussonic Media Server для транскодирования - автоматическая перебалансировка потоков при падении одного из серверов. Если один из 20 транскодеров ночью сломается, то остальные транскодеры можно настроить на автоматический захват потоков для транскодирования, причём стример сам заберет потоки с резервных транскодеров.
