تبدیل ویدئو (Video Transcoding) چیست؟
تبدیل ویدئو فرآیند تبدیل فایل‌های ویدئویی از یک فرمت به فرمت دیگر است، از طریق تنظیم پارامترهایی مانند وضوح تصویر (resolution)، کدگذاری (encoding) و نرخ بیت (bitrate). ویدئو به‌طور فزاینده‌ای برای سازمان‌ها با هر اندازه‌ای مهم است، به‌عنوان روشی برای ارتباط و تعامل با کاربران نهایی. با این حال، راه‌اندازی جریان‌های کاری (workflow) ویدئویی بهینه، چالش‌برانگیز است زیرا نیازهای متنوعی برای پهنای باند و دستگاه‌های کاربر نهایی وجود دارد. با تبدیل ویدئو، می‌توانید فایل‌های ویدئویی در چندین وضوح و گزینه‌های نرخ بیت مختلف از فایل ویدئویی اصلی ایجاد کنید. همچنین می‌توانید کیفیت ویدئو را بهینه کنید تا کاربران نهایی گزینه‌ها و کنترل بیشتری روی تجربه‌ی تماشای خود داشته باشند.
مزایای تبدیل ویدئو چیست؟
تبدیل ویدئو برای کسب‌وکارها حیاتی است زیرا مزایای زیر را فراهم می‌کند.
دستیابی به مخاطبان گسترده‌تر
با تبدیل ویدئو، می‌توانید ویدئوها و فایل‌های صوتی را با فرمت‌های رسانه‌ای جدید سازگار کنید. برای مثال، می‌توانید بخشی از یک ویدئوی یوتیوب را تبدیل کنید تا دوباره در یک سایت شبکه اجتماعی دیگر استفاده شود. فرمت‌های جایگزین با پلتفرم‌ها، سیستم‌عامل‌ها و دستگاه‌های مختلف سازگار هستند. با این انعطاف‌پذیری، می‌توانید به مخاطبان گسترده‌تری دسترسی پیدا کنید بدون اینکه دستگاه یا سیستم‌عامل کاربر مانع از مشاهده‌ی ویدئوی شما شود.
بهینه‌سازی کیفیت ویدئو
بهینه‌سازی ویدئو تجربه‌ی پخش روانی با کیفیت تصویری بالا که کاربران ترجیح می‌دهند ایجاد می‌کند. می‌توانید کیفیت ویدئوهای خود را با تغییر پارامترهای ویدئو مانند تنظیمات کدک (codec settings)، وضوح (resolution) و نرخ بیت (bitrate) بهینه کنید. با تغییر این پارامترها، می‌توانید تنظیمات ویدئویی بهینه برای دستگاه‌های مختلف ایجاد کنید. همچنین می‌توانید مقدار کل داده‌هایی را که از طریق شبکه منتقل می‌کنید کاهش دهید. هنگامی که کارایی انتقال را افزایش می‌دهید، بافر شدن را به حداقل می‌رسانید و تجربه‌ی پخش زنده‌ی کاربر را بهبود می‌بخشید.
صرفه‌جویی در هزینه‌ها
همچنین می‌توانید از تبدیل ویدئو برای سازگاری با شرایط متغیر شبکه استفاده کنید. فشرده‌سازی ویدئو اندازه فایل را کاهش می‌دهد تا ظرفیت‌های مختلف پهنای باند را مدیریت کند، که هزینه‌های انتقال را کاهش می‌دهد. بهینه‌سازی فرمت فایل ویدئو نیز هزینه‌های انتقال یا ذخیره‌سازی آن را کاهش می‌دهد. این استراتژی برای سرویس‌های پخش و دیگر پلتفرم‌های میزبانی ویدئو مفید است.
موارد استفاده از تبدیل ویدئو چیست؟
شرکت‌ها در صنعت رسانه و سرگرمی — از جمله استودیوهای فیلم و تلویزیون، توزیع‌کنندگان برنامه‌ها، ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی، لیگ‌ها و تیم‌های ورزشی حرفه‌ای، و تولیدکنندگان محتوای آنلاین — از تبدیل ویدئو برای موارد استفاده‌ی مختلف بهره می‌برند. برخی مثال‌ها در ادامه آمده است.
ویرایش ویدئو
وقتی استودیوها ویدئوها را برای توزیع تولید می‌کنند، در کل فرآیند ویرایش از تبدیل ویدئو استفاده می‌کنند. ابتدا، ویراستاران فایل‌های اصلی از دوربین را به فرمتی تبدیل می‌کنند که با نرم‌افزار ویرایش آن‌ها کار کند. سپس کلیپ‌ها را ویرایش کرده و نسخه‌ی نهایی ویرایش‌شده را به فرمت تحویل موردنظر تبدیل می‌کنند. تبدیل ویدئو همچنین فرآیند ویرایش را آسان‌تر می‌کند زیرا می‌تواند اندازه فایل‌های ویدئو را کاهش دهد تا تجربه‌ی ویرایش روان‌تری فراهم کند.
توزیع محتوا
تبدیل، توزیع فایل‌های ویدئویی به طیف گسترده‌ای از پلتفرم‌ها را پشتیبانی می‌کند. توزیع‌کنندگان فایل اصلی (master file) را به فرمت‌های خاص توزیع که استفاده می‌کنند تبدیل می‌کنند، بسته به محل نهایی پخش ویدئو. برای مثال، بخش‌های مختلف جهان از استانداردهای متفاوتی برای فرمت ویدئو استفاده می‌کنند. بریتانیا از PAL (Phrase Altering Line) استفاده می‌کند، ایالات متحده از NTSC (National Television System Committee)، و عربستان سعودی از SECAM (Sequential Color and Memory).
به همین ترتیب، تمام سرویس‌های پخش مانند یوتیوب و آمازون پرایم ویدئو نیازهای فنی متفاوتی برای ارائه‌ی محتوای ویدئویی به مخاطبان خود دارند. ویراستاران می‌توانند نسخه‌ای از ویدئو را مطابق با این مشخصات تبدیل کنند. یک فرمت استاندارد سازگار با وب، کدک H.264 است.
پخش تلویزیونی
ارائه‌دهندگان تلویزیون کابلی از تبدیل برای فشرده‌سازی فایل‌های رسانه‌ای و انتقال آن‌ها به مشترکان کانال‌ها استفاده می‌کنند. این استراتژی استفاده از پهنای باند را به حداقل می‌رساند در حالی که سطح بالایی از کیفیت را حفظ می‌کند.
شبکه‌های پخش ویدئوها را تبدیل می‌کنند تا فرمت‌های فایل متفاوتی را به شبکه‌های تلویزیونی زمینی، ماهواره‌ای و کابلی تحویل دهند. پلتفرم‌ها و مناطق می‌توانند استانداردهای پخش متفاوتی داشته باشند و تبدیل ویدئو سازگاری و رعایت این مشخصات را تضمین می‌کند.
رویدادهای پخش زنده
رویدادهای زنده مانند مسابقات ورزشی، وبینارها، کنسرت‌ها و بازی‌ها به نرم‌افزارهای تبدیل وابسته هستند تا فرمت فایل را با دستگاه‌های مختلف کاربر سازگار کنند. با تنظیم فایل ویدئویی برای دستگاه کاربر، می‌توانید تجربه‌ی تماشای با کیفیتی فراهم کنید. وقتی ویدئوها را با فرمت‌های پخش سازگار با وب مانند HLS (HTTP Live Streaming) بسته‌بندی می‌کنید، پخش آن روی تقریباً هر دستگاهی ممکن می‌شود.
سرویس‌های اشتراکی پرداخت به‌ازای تماشا
کانال‌ها یا سرویس‌های اشتراکی Pay-per-view از تبدیل برای ارائه‌ی رسانه به کاربرانی که هزینه پرداخت می‌کنند استفاده می‌کنند. ارائه‌دهندگان از مدیریت حقوق دیجیتال (DRM) برای رمزگذاری محتوای ویدئو و حفاظت در برابر تماشاگران غیرمجاز بهره می‌برند. وقتی کاربر ویدئویی را پخش می‌کند، پلتفرم یک کلید مجوز از سرور درخواست می‌کند. سرور بررسی می‌کند آیا کاربر مجاز است یا نه، سپس کلید رمزگشایی ارسال می‌کند و اجازه‌ی پخش داده می‌شود. این سرویس‌های پخش همچنین از تبدیل ویدئو استفاده می‌کنند تا مطمئن شوند کاربران صرف‌نظر از دستگاهی که استفاده می‌کنند تجربه‌ی تماشای با کیفیتی داشته باشند.
پلتفرم‌های جلسه ویدئویی آنلاین
پلتفرم‌های جلسات آنلاین مانند Amazon Chime ویدئوی شرکت‌کنندگان را تبدیل می‌کنند تا یک جریان ویدئویی با کیفیت بالا نمایش دهند. این پلتفرم‌ها از پخش تطبیقی استفاده می‌کنند تا کیفیت و فرمت پخش را بر اساس سرعت اتصال اینترنت و نوع دستگاه تغییر دهند.
تبدیل ویدئو چگونه کار می‌کند؟
تبدیل ویدئو یک اصطلاح کلی است که به رمزگشایی (decoding)، پردازش (processing) و کدگذاری (encoding) فایل‌های رسانه‌ای اشاره دارد. تبدیل محتوای ویدئویی با تحلیل نرم‌افزاری فایل‌های اصلی آغاز می‌شود تا کدک‌های صوتی و تصویری، نرخ بیت، نرخ فریم و وضوح تصویر مشخص شود. سپس نرم‌افزار این اطلاعات را با مشخصات موردنیاز یک پلتفرم پخش مقایسه می‌کند. اگر اطلاعات استخراج‌شده برای پلتفرم بهینه نباشد، نرم‌افزار فایل‌های ویدئو و صوت را با استفاده از مراحل زیر تبدیل می‌کند.
تفکیک (De-multiplexing) فایل‌های ویدئو
تفکیک (یا demuxing) یک فایل ویدئو را تحلیل می‌کند تا هر سیگنال مجزا — مانند ویدئو، صدا و زیرنویس — را از داخل فایل ویدئو شناسایی کند. این فرآیند هر یک از این سیگنال‌ها را به اجزای جداگانه تقسیم می‌کند. سپس می‌توان هر جزء را به‌طور مستقل، بسته به فرمت خروجی موردنظر بهینه‌سازی کرد. برای مثال، جزء صوتی ممکن است نیازمند یک فرمت فشرده‌سازی باشد و جزء ویدئویی ممکن است نیازمند دوباره‌کدگذاری (re-encoding) با نرخ بیت متفاوت باشد. جداسازی فایل ویدئو به اجزای آن، این سازگاری‌های خاص را تسهیل می‌کند.
رمزگشایی ویدئو و پس‌پردازش
جزء ویدئویی فشرده‌شده که در مرحله اول جدا شده، به یک فرمت غیر فشرده رمزگشایی می‌شود. فرمت‌های استاندارد و میانی مانند RGB و YUV کمک می‌کنند تا کیفیت ویدئو حفظ شود. می‌توانید از رمزگشایی نرم‌افزاری یا سخت‌افزاری استفاده کنید. رمزگشایی نرم‌افزاری انعطاف‌پذیرتر است و رمزگشایی سخت‌افزاری سریع‌تر عمل می‌کند.
در مرحله بعد، از معکوس‌سازی کوانتیزاسیون (inverse quantization) استفاده می‌شود تا مقادیر اصلی پیکسل برای هر فریم ویدئو بازیابی شوند. معکوس‌سازی کوانتیزاسیون داده‌های ساده‌شده‌ی ویدئو را بازسازی می‌کند، با ضرب ضریب کوانتیزه‌شده در همان اندازه گام و گرد کردن نتیجه. همراه با عملیات deblocking و جبران‌سازی (compensation)، ویدئو بازسازی و صاف می‌شود.
سپس داده‌های ویدئو وارد بهینه‌سازی پس‌پردازشی می‌شوند که شامل تغییراتی مانند مقیاس‌دهی (scaling)، تبدیل نرخ فریم و تصحیح رنگ است.
کدگذاری ویدئو
پس از پردازش ویدئوی غیر فشرده، آن در یک کدک یا فرمت ویدئویی جدید کدگذاری می‌شود. این مرحله ویدئو را به نوع کدک ویدئویی فشرده می‌کند که با فرمت یا پلتفرم هدف سازگار است. تنظیمات درست کدگذاری به نرم‌افزار تبدیل اجازه می‌دهد تا ویدئوی خروجی را برای آن پلتفرم خاص بهینه کند.
ترکیب (Multiplexing)
در نهایت، نرم‌افزار تبدیل از ترکیب (muxing) استفاده می‌کند تا تمام اجزای جداشده را در یک فایل چندرسانه‌ای ترکیب کند. ویدئوی دوباره‌کدگذاری‌شده، زیرنویس‌ها و جریان‌های صوتی در یک فایل ادغام می‌شوند. نرم‌افزار همچنین می‌تواند در این مرحله، فراداده (metadata) را به فایل خروجی اضافه کند.
فرمت‌های استاندارد کدک و کانتینر ویدئو
یک کدک ویدئویی (مخفف coder-decoder) بخشی است که داده‌های صوتی و تصویری را فشرده و بازفشرده می‌کند. H.264 یکی از برجسته‌ترین کدک‌های ویدئویی است. این کدک متعلق به خانواده‌ی MPEG (Motion Picture Experts Group) است. سایر کدک‌های رایج شامل VP9، Theora و AV1 هستند.
یک کانتینر ویدئویی یک فایل چندرسانه‌ای است که می‌تواند جریان‌های داده مختلف را در یک فایل نگه دارد. کانتینرهای استاندارد ویدئویی شامل QuickTime File Format، MP4، FLV، WebM، Ogg و ASF (Advanced Systems Format) هستند.
انواع تبدیل ویدئو چیست؟
فرآیند تبدیل ویدئو می‌تواند بسته به معیارهای شما برای فایل رسانه‌ای نهایی تغییر کند. در اینجا تفاوت‌های میان انواع اصلی تبدیل آمده است.
تبدیل بین‌فریمی (Interframe) در مقابل تبدیل درون‌فریمی (Intraframe)
تبدیل بین‌فریمی تنظیمات فشرده‌سازی ویدئو را بین فریم‌های مختلف در یک ویدئو تغییر می‌دهد. می‌تواند نرخ بیت خاص، کیفیت و نسبت فشرده‌سازی را در هر فریم تنظیم کند. تبدیل بین‌فریمی روانی ویدئو را افزایش می‌دهد.
تبدیل درون‌فریمی تنظیمات فشرده‌سازی را درون فریم‌های منفرد تغییر می‌دهد، بدون تغییر این تنظیمات در کل فریم‌ها. این رویکرد سطح ثابتی از کیفیت را درون هر فریم ویدئو فراهم می‌کند.
تبدیل بدون اتلاف (Lossless) در مقابل تبدیل با اتلاف (Lossy)
تبدیل بدون اتلاف باعث از دست رفتن کیفیت داده نمی‌شود و کیفیت اصلی ویدئو را حفظ می‌کند. این نتیجه‌ی با کیفیت بالاتر، اندازه فایل بزرگ‌تری ایجاد می‌کند.
تبدیل با اتلاف ویدئو را فشرده می‌کند که منجر به کاهش کیفیت می‌شود. از دست رفتن داده همچنین اندازه فایل ویدئو را کاهش می‌دهد. برای پخش ویدئویی، تبدیل با اتلاف می‌تواند بین کیفیت و اندازه فایل تعادل ایجاد کند تا تجربه‌ی تماشای روانی به‌دست آید.
تبدیل صوتی در مقابل تبدیل ویدئویی
تبدیل صوتی شامل تبدیل فایل‌های صوتی از یک کدک یا فرمت به دیگری است. برای مثال، می‌توانید صدا را از MP3 به WAV یا برعکس تبدیل کنید تا اندازه فایل، کیفیت یا سازگاری تغییر کند.
تبدیل ویدئویی به معنای تبدیل فایل‌های ویدئویی از یک کدک یا فرمت به دیگری است. این شامل تغییر وضوح ویدئو، کدک و نرخ بیت برای سازگاری رسانه با پلتفرم‌های مختلف است.
تبدیل محلی (Local) در مقابل تبدیل ابری (Cloud)
تبدیل محلی بر روی نرم‌افزار یا سخت‌افزار محلی یا در محل انجام می‌شود. شما باید زیرساخت‌های فناوری اطلاعات موردنیاز برای فرآیند تبدیل را پیکربندی و نگهداری کنید، که می‌تواند در مقیاس بزرگ پرهزینه و چالش‌برانگیز باشد.
تبدیل ابری بر روی زیرساخت‌های ابری انجام می‌شود. این روش مقیاس‌پذیر، قابل دسترس و مقرون‌به‌صرفه است زیرا نیازی به نگهداری سخت‌افزار و نرم‌افزار محلی خود ندارید.
تفاوت‌های تبدیل ویدئو با سایر فرآیندهای مرتبط چیست؟
چندین فرآیند دیگر ارتباط نزدیکی با تبدیل ویدئو دارند، اما یکسان نیستند. موارد زیر برخی از این تفاوت‌ها را بررسی می‌کنند.
تبدیل (Transcoding) در مقابل کدگذاری (Encoding)
کدگذاری ویدئو داده‌های ویدئویی را فشرده می‌کند تا اندازه فایل کاهش یابد بدون تأثیر بر کیفیت. این یک مرحله در فرآیند تبدیل ویدئو است اما می‌تواند به‌طور مستقل و خارج از زنجیره بزرگ‌تر تبدیل نیز انجام شود. کدگذاری مربوط به فشرده‌سازی داده است، و تبدیل ویژگی‌هایی مانند فرمت ویدئو، کدک، نرخ بیت، وضوح یا سایر ویژگی‌های اصلی را تغییر می‌دهد.
تغییر اندازه (Transizing) در مقابل تغییر نرخ (Transrating)
هر دو تغییر اندازه و تغییر نرخ مراحل متفاوتی در فرآیند تبدیل هستند.
تغییر اندازه تغییر نسبت تصویر (aspect ratio) یا وضوح ویدئو بدون تغییر فرمت یا کدک آن است. معمولاً از تغییر اندازه زمانی استفاده می‌کنید که می‌خواهید یک ویدئو را با نسبت تصویر خاصی سازگار کنید. برای مثال، می‌توانید از تغییر اندازه برای آماده‌سازی ویدئو برای یک سالن سینمای وایداسکرین یا یک پست شبکه اجتماعی استفاده کنید.
تغییر نرخ، نرخ بیت ویدئو را تغییر می‌دهد تا آن را با دستگاه‌های مختلف سازگار کند. نرخ بیت ویدئو تعداد بیت‌هایی است که در یک بازه زمانی مشخص منتقل می‌شوند. نرخ‌های بیت مختلف کنترل می‌کنند چه مقدار داده در یک بازه منتقل شود، بدون تغییر کدک یا وضوح تصویر. معمولاً از تغییر نرخ با پخش تطبیقی نرخ بیت (adaptive bitrate streaming) استفاده می‌کنید، که مجموعه‌ای از نسخه‌های ویدئویی را برای سازگاری با پهنای باند اینترنت مختلف فراهم می‌کند.
