2019年3月21日
By 1月时特约编辑
专题文章

每个标题编码的买家指南

经过三年左右的孕育, 在大多数编码平台上，逐标题编码正在成为一项必需的功能, 无论是内部软件还是SaaS云提供商. 在这份买家指南中, 我们将回顾在每个标题编码产品中寻找的功能列表，并提供一个测试结构来评估进入您的短列表的竞争者. 如果你愿意亲自动手的话, 当然是打个比方, 您将能够挖掘营销炒作，并确定您所考虑的每个编码器的独特优点和缺点.

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顺便说一下背景, 逐标题编码是指对每个视频的编码复杂度进行评估，并据此调整编码参数的技术. 所有逐标题技术都调整编码数据速率, 但你会学到的, 许多人的想法远不止于此.

特点与特点

让我们从评估每个标题技术时要考虑的功能和特征列表开始. 我会简短地说，因为其中许多都是详细的，有例子，在2018年春季。”每个标题编码的买方指南."

Bitrate-control-一些逐标题技术评估整个视频的复杂性，并启用传统的恒定或可变比特率编码. 有些可以调整视频中单个帧或场景的数据速率, 防止CBR，甚至是有组织的约束VBR. 举个例子， Netflix的基于镜头的编码分别对每个镜头进行编码，改变每个镜头的数据速率. 虽然这项技术似乎证明了放弃CBR用于视频点播交付是安全的, 许多制作人继续坚持CBR编码. 如果你是其中之一，请确保你的逐标题技术支持这一点.

按标题或基于镜头-基于镜头的编码优于旧的标题编码技术，因为你可以调整GOP和片段大小以适应内容, 哪个比任意的固定期限更有意义. 目前很少有商业技术能做到这一点，但它即将到来. So, 花点时间了解每种技术的工作原理, 因为它会影响整体效率.

改变等级和决议—Some per-title technologies retain the number or rungs in the encoding ladder and their original resolution; others can adjust both. 在后一种情况下, 编码器可能会产生一场从180p到1080p的11级足球比赛，最高速度为10Mbps, 还有一个有三个梯级的屏幕摄像头, 一个是720p，两个是1080p，最大速率为1Mbps. 如果编码器不能调整阶数和分辨率，则会同时生成11阶数, 对于屏幕摄像头来说，哪一个会浪费编码和存储成本，而视频的分辨率却很低，看起来非常糟糕.

能够设置最小和最大值-当你建立一个固定的比特率梯子, 您可以选择一个最小传输速率，比如400kbps，因为您希望为以该带宽连接的观众提供服务. 使用一些标题技术, 难以编码的片段将触发最低阶的数据速率增加, 比如600Kbps. 这意味着您无法再以400Kbps的速度向该查看器发送数据. 类似的, 您的最大比特率可能只有8Mbps，因为您负担不起更高质量的流. 再一次。, 通过一些技术, 您不能设置最大数据速率, 这可能会破坏你的经济模式. 长话短说，设置最小和最大数据速率的能力是非常理想的特性.

能够输出特定的分辨率编码阶梯的另一个功能是传送一定分辨率的数据流, 比如说匹配你网站的浏览窗口. 如果每个标题的编码技术可以改变你的等级的分辨率, 检查您是否还可以指定它必须交付的分辨率.

对编码成本的影响有些每个标题的技术只需通过一次即可完成, 有些甚至要经过三次, 如果运行自己的编码场，哪一种会使编码成本增加三倍. 如果您使用具有特定价格的云编码器，这不是问题, 但如果你购买一个编码器或每个标题的技术内部部署, 一定要了解它对编码时间/成本的影响.

生活与. 视频点播 -有几种实时的标题编码技术, 我都没有测试过，所以我不能讨论它们的效果. 所以，如果你主要经营一家在线商店，那么按标题收费就是一个选择. 然而, 如果你也有大量的视频点播内容, be aware that the best live per-title option might not be the best 视频点播 option; depending upon comparative volume, 用面向vod的逐标题技术重新编码实时编码的内容可能是有意义的.

评估最高级别绩效

所以，你已经做了功课，你已经把你的选择缩小到两三个. 您可以运行哪些测试来比较它们? 我会专注于一流的表现, 或者按标题技术如何调整编码阶梯中最高梯级的配置.

为什么? 因为这是最昂贵的流，在许多高带宽国家可能是你的观众最常观看的流. 即使事实并非如此, 这种分析将告诉你，你正在评估的单标题技术是更偏向于节省带宽还是质量保护，以及它如何与其他经过验证的单标题技术保持一致.

以下是我评估顶级业绩的方法.

设定你的期望

首先查看你的交付日志，并评估你的观众主要观看哪些流媒体. 如果你目前的最大比特率是8Mbps，并且你主要是在传输高质量的流, 每个标题应该能够以最小的感知质量降低提供显著的带宽节省. 除了, 在这个使用场景中, 一个不改变流分辨率的系统并不是什么大问题，因为大多数观众无论如何都在看1080p.

如果最大速率是4.5 mbps，而你却能传输很多360p, 540p, 以及2Mbps到4Mbps范围内的720p流, 每个标题可能不会节省多少带宽. 但它可以极大地提高观众的体验质量, 但如果这项技术能够调整分辨率和等级以适应复杂性，那就更重要了.

除了, 如果你的最大比特率是8Mbps, 你可能会按标题部署，在不降低顶级质量的情况下减少带宽成本. 如果你的最大比特率是4.5 mbps, 您可能在必要时寻求提高质量，但也要减少带宽，以便更容易编码剪辑, 所以你的期望会完全不同. 底线是分析你在哪里，设定合理的目标和期望.

选择测试剪辑

选择少量的测试剪辑, 其中应该包括易于编码和难以编码的片段的代表性组合. The number of clips and duration is up to you; more and longer is alway better, 但也更耗时.

为指导, 当我评估文章和演示文稿的标题技术时, 我在1和4之间使用了大约20个剪辑.片长为5分钟，但大多数片长为2分钟. 然而, 因为我正在评估它的广泛用途, 这个示例包括从屏幕截图和基于powerpoint的视频到足球比赛和音乐视频的剪辑. 如果你评估的内容类型范围较窄，你可以使用较少的测试视频.

编码你的剪辑在CRF 23

CRF代表恒定速率因子, x264中可用的编码模式是什么, x265, VP9, 和其他编解码器. 而不是编码到目标比特率, CRF编码到一定的质量级别，范围从1到51. 根据我的经验, 以CRF 23编码1080p的片段会产生一个VMAF值约为93的文件, 哪个是在职业研究与原作难以区分或有明显但不令人讨厌的扭曲.换句话说，质量要足够好，才能发行.

您可以通过下面的命令脚本访问HandBrake或FFmpeg中的CRF编码.

输入.Mp4 -vcodec libx264 -crf 23 -g 60 -keyint_min 60 -sc_threshold 0输出.mp4

然后，如果您有能力计算VMAF评级，请对这些剪辑进行计算.

表1 显示了我过去用于广泛测试的几个片段的CRF 23编码和VMAF测试的结果. 虽然CRF 23的数据速率从大约1mbps到超过6mbps不等, VMAF的取值范围只有92.74 to 96.96，标准差为1.39，一个紧密的分组，证实了CRF 23可靠地提供93的VMAF评级.

表1. crf23输出和VMAF额定值为8个测试夹.

把你的剪辑上传到YouTube上并在那里进行测试

YouTube部署了基于神经网络的标题编码你可以用它来检查你的CRF23/VMAF号码. 把你的文件上传到YouTube上，然后通过像 Wondershare视频转换器.

然后测量数据速率和VMAF评分.

图1 显示了由YouTube(棕色)和CRF 23(绿色)生成的表1中8个文件的数据速率. 平均, CRF 23高出约1 Mbps, VMAF得分高出约3分, but the correlation is obvious; clearly YouTube's vision of encoding complexity aligns with that of CRF 23.

图1. CRF23的数据速率与YouTube在1080p的最高水平相比.

通过执行这两个练习, 您拥有x264开发社区的综合权重, YouTube, 和Netflix(通过VMAF评级)建议什么是合理的数据速率，为你的编码阶梯的顶端. 现在是测试候选标题系统的时候了，并确定其顶级结果的数据速率和VMAF值. 然后按标题对候选人进行“评分”，如下所示表2, 在前两列显示CRF号码, 标题技术在第三和第四, 第五和第六的差别. 然后评估按标题技术是否正确.

表2. 评估标题编码技术.

评分规则如下:

如果按标题技术减少数据速率，就像Per-Title A所做的那样 钢铁之泪，只要它不使VMAF分数降低到93以下，它就是正确的决定. 在《百家乐软件》中, 该技术正确地认识到，它可以在较低的比特率下产生可接受的质量.
如果按标题技术减少数据速率，而且VMAF得分低于93, as with the talking head 视频，这是一个错误的决定. 你不能按照标题来制作丑陋的视频，尤其是在你的阶梯顶端.
如果按标题技术增加数据速率, 如果它能把VMAF分数从93分以下提高到93分以上，那就是正确的决定, 就像闹鬼的视频一样. 该技术正确地认识到视频很难编码，需要更高的数据速率才能达到可接受的质量.
如果按标题技术增加当VMAF值已经超过93时的数据速率，如自由视频，这是一个错误的决定. 既然视频已经足够好了，为什么还要提高37%的数据速率呢 .85个VMAF的增加对观众来说是难以察觉的(6个VMAF点的变化构成了一个可以被75%的观众感知到的明显差异).

To be sure, there's nothing magical about a VMAF score of 93; 92.9不是特别丑，而93.1不是杜比影院放映的《百家乐软件app最新版下载》. 但, 一般来说，每个标题的技术都会出现严重的错误, 就像你在自由视频中看到的那样, 数据速率的增加显然是没有根据的. 现在你有了一个理论结构，当标题技术是机器学习时，你可以称之为BS, 人工智能, 神经网络, 或者什么特别的酱油说数据速率应该比CRF23/VMAF/YouTube建议的高50%.

如果你有一个产品，比如莫斯科国立大学视频质量测量工具(或Elecard VideoQuest), 分析暂态质量问题的流程, 或者质量急剧下降. 你可以在图2, 我比较封顶的CRF(红色), 这是一种基本的逐标题方法, 使用另一种逐标题技术(绿色). 虽然平均分数很接近, 多个向下的红色尖峰可能预示会降低QoE的质量问题. 对于基于镜头或基于帧的逐标题技术，我尤其担心这一点.

图2. 分析视频的瞬态质量问题.

那么编码阶梯的其他梯级呢? 当我为技术开发人员分析每个标题的技术时, 我检查了图4中所示的每个梯级，以确保能够更改梯级数量及其分辨率的技术的最佳质量和决策制定. 然而，对于大多数公司来说，比较两种技术的工作量太大了. 为他们, 如果系统测量的复杂性与CRF23和VMAF 93有本质上的不同，或者出现图2所示的质量问题，我将取消其资格, 然后根据功能和价格在剩下的系统中进行选择.

本文首次发表于2019年流媒体欧洲行业资料手册.]

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