Transcodificadores

Os transcodificadores recodificam o vídeo e o áudio do fluxo: reduzem a taxa de bits para OTT ou para o multiplex, alteram o codec e a resolução, preparam variantes para pacotes adaptativos. Cada transcodificador funciona como um processo separado do nó; é suportado o esquema «um para muitos» — a partir de um único decodificador é possível obter vários fluxos de saída com configurações de codificação diferentes. A transcodificação está disponível somente para fluxos SPTS; o fluxo de origem deve conter tanto vídeo quanto áudio.

Arquitetura do transcodificador: um decodificador (comum) e N ramificações independentes «processamento + codificador»; as faixas de áudio são processadas separadamente do vídeo, as legendas e o teletexto passam de forma transparente.

Conexão

O transcodificador conecta dois ou mais fluxos:

1. No fluxo de origem é adicionada uma saída do tipo transcoder — este é o decodificador. Nas suas configurações seleciona-se o backend de transcodificação (ver abaixo).

2. No fluxo de resultado é adicionada uma entrada do tipo transcoder — este é o codificador. Nas suas configurações seleciona-se o decodificador de origem em funcionamento (campo Decoder).

3. O passo 2 é repetido para cada variante adicional — todas elas utilizam o decodificador comum.

Em seguida, o fluxo de resultado é um fluxo SPTS comum: pode ser distribuído em OTT, gravado em DVR, enviado ao multiplexador.

Backends e codecs

O backend é selecionado no decodificador (campo Transcoder backend, os valores são os mesmos da interface):

Video pass-through

O vídeo passa sem recodificação, somente o áudio é transcodificado. O modo é executado pelo transcodificador por software — o pacote de transcodificação por software deve estar instalado (Transcodificadores).

Software (CPU)

Transcodificação por software na CPU.

NVidia (GPU)

Transcodificação por hardware em processadores gráficos NVIDIA.

Intel VPL (GPU)

Transcodificação por hardware em processadores gráficos Intel.

Para os backends de GPU, o dispositivo é selecionado pelo campo GPU device selector (configuração avançada) — relevante em servidores com várias placas. Os pacotes dos transcodificadores são instalados separadamente (Transcodificadores); os backends instalados, as suas versões e os dispositivos encontrados são mostrados na tela «Acerca de» (Sobre o sistema).

Codecs do decodificador — MPEG-2, H.264, HEVC; áudio — MPEG (Layer 1–3), AAC, AC-3. Codecs do codificador — H.264 e HEVC (o codificador NVIDIA não suporta MPEG-2; o MPEG-2 é codificado pelos backends Software e Intel VPL); áudio — MPEG Layer II e AAC.

Particularidades do decodificador:

• fluxos entrelaçados (interlace) são suportados na entrada e na saída; para H.264 e HEVC, o formato interlace alternate (campos separados) é convertido em interleaved;

• para HEVC é suportado o perfil Main10 com BT.709 (SDR) e BT.2020 (HDR); o codificador HEVC utiliza sempre o perfil Main com BT.709;

• a taxa de quadros variável (VFR) é convertida em constante;

• são suportados fluxos sem quadros IDR.

Configurações do decodificador

São definidas na saída do tipo transcoder do fluxo de origem (os nomes são os mesmos da interface; todas as listadas abaixo são configurações avançadas):

Fix PAR (N/D), Fix framerate (N/D)

Dicas para a correção dos dados do fluxo de entrada — elas não transformam o fluxo, mas corrigem os parâmetros quando a fonte não os informa ou os informa incorretamente. Fix PAR — a relação de aspecto do pixel como fração (por exemplo, 16/9 para Wide SD); Fix framerate — a taxa de quadros como fração, caso ela esteja ausente no fluxo (PAL — 25/1, NTSC — 30000/1001, cinema — 24/1).

Convert to BT.709

Conversão dos formatos de cor SD (BT.470-2 PAL, SMPTE 170M NTSC) em BT.709.

Watchdog timeout

Tempo limite do reinício por watchdog do processo do transcodificador.

O processo do transcodificador mantém sempre um registro detalhado — não é necessária uma configuração de rastreamento separada (Controle do funcionamento).

Configurações do codificador

São definidas na entrada do tipo transcoder do fluxo de resultado:

Encoder

Codec de vídeo: MPEG-2, H.264 (padrão) ou HEVC.

Video profile (H.264)

Perfil de codificação H.264: Main ou High.

Video bitrate (kbps)

Taxa de bits do vídeo. A codificação é sempre executada no modo CBR; a taxa de bits total do fluxo será maior por causa das faixas de áudio.

Resize

Alteração do tamanho da imagem: redução proporcional de 2 ou 4 vezes; conversão para SD — variantes SD, SD PAL e SD NTSC, todas com a relação panorâmica 16:9; escalonamento de SD para HD; definição da largura ou da altura (o outro lado é recalculado proporcionalmente). Tamanho arbitrário não é suportado — isso distorceria as proporções.

Deinterlace

Conversão de vídeo entrelaçado em progressivo (habilitada por padrão; ao escalonar SD para HD é aplicada automaticamente).

Configurações de qualidade e de estrutura do fluxo (configurações avançadas):

GOP interval

Intervalo de quadros-chave, em quadros. Por padrão 25 — um segundo para 25p; recomendado se os reprodutores se conectam ao fluxo em um momento arbitrário.

B-frames, Lookahead

Aumentam a qualidade da codificação; os valores recomendados são 3 e 20–50 quadros, respectivamente.

Speed preset

Predefinição da velocidade de codificação de 1 a 7: quanto menor, maior a qualidade e maior a carga. Por padrão 4.

Framerate resample

Redução da taxa de quadros em 2 ou 4 vezes.

Encoder PMT PID, PAT/PMT interval (90kHz)

O PID da tabela PMT e o intervalo de repetição das tabelas PAT/PMT no fluxo de saída — para quando é necessário enquadrar o fluxo no plano da rede.

São possíveis combinações incompatíveis de parâmetros — os erros ficam visíveis no registro do transcodificador (Controle do funcionamento).

Processamento de áudio

Por padrão, todas as faixas de áudio passam da entrada para a saída sem recodificação. As faixas supérfluas são removidas pelos filtros de PID na entrada do fluxo (Filtragem MPEG-TS).

A recodificação do áudio é configurada por regras, separadamente para cada codec de origem (configurações avançadas): a faixa pode ser passada sem alterações, recodificada (MPEG — em AAC; AAC — em MPEG Layer II; AC-3 — em MPEG Layer II ou AAC) ou removida (valor Skip). Adicionalmente são definidos a taxa de bits do áudio (Audio bitrate, por padrão 128 kbps) e o volume da mixagem redutora 5.1 (5.1 downmix volume). Se, após a aplicação das regras, não restar nenhuma faixa de áudio no fluxo de saída, o codificador informará um erro no registro.

PCR e taxa de bits do fluxo de saída

O multiplexador do transcodificador forma marcas PCR novas e consistentes. Por padrão, o fluxo de saída é VBR: a taxa de bits total acompanha a taxa de bits real do vídeo e do áudio, e a precisão do PCR conforme a TR 101 290 não é garantida no lado receptor. Se o fluxo transcodificado se destina à difusão DVB, habilite o modo CBR no fluxo receptor — o preenchimento nivelará a taxa de bits e recalculará o PCR (Controle de bitrate).

Controle do funcionamento

A tela «Transcodificadores» (Transcodificadores) mostra todas as instâncias: cada linha é uma instância separada (o decodificador e os codificadores a ele conectados) com o estado, o tipo de backend, o tempo de funcionamento, a carga de CPU e a memória. A janela «Instância de transcodificador» (Instância de transcodificador) revela a fonte, a lista de codificadores com os parâmetros do vídeo de saída, os recursos do processo e os registros da execução atual e da anterior — o primeiro lugar a consultar no diagnóstico de problemas.

A carga dos dispositivos GPU é exibida na tela «Monitor do Sistema» (Monitor do Sistema). A superação dos limiares de CPU, de memória e de carga da GPU, bem como a indisponibilidade do backend configurado, geram alertas (Catálogo de códigos de alerta).