Netflix, minore banda e migliore codifica per favorire i dispositivi più vecchi

Netflix Lab

Netflix ha iniziato a trasmettere video in streaming oltre 13 anni fa, nel gennaio 2007 e oggi vanta oltre 193 milioni di abbonati. Va da sé che per assicurare la soddisfazione a chi usufruisce del suo servizio deve saper supportare il più ampio numero possibile di codec e di dispositivi per la visualizzazione dei contenuti (non solo set top box e televisori, ma anche smartphone, tablet e computer). Ma deve anche saper adattare tali contenuti alle capacità di banda quando non sono ai massimi livelli.

Netflix afferma di aver sempre fatto del suo meglio per offrire la migliore visione. E a tal fine, sottolinea, si è mossa sempre molto velocemente verso l'adozione di codec più recenti – AV1 è un esempio.

Tuttavia, non tutti gli abbonati dispongono dei più recenti e funzionali decoder. Infatti, molti vedono i contenuti Netflix in streaming attraverso dispositivi datati che non possono essere aggiornati a causa di limitazioni di memoria o dei cicli di upgrade e quindi usano famiglie di codec meno efficienti. Una di queste famiglie che è ampiamente supportata nella decodifica tra i dispositivi più vecchi è la famiglia di profili H.264/AVC Main.

Neteflix precisa di aver migliorato i flussi di profili H.264/AVC Main alcuni anni fa utilizzando ottimizzazioni basate sui titoli. Da allora, ha applicato diverse innovazioni per implementare famiglie di codifica più efficienti. Tuttavia, dato il suo ampio supporto, il codec H.264/AVC Main rappresenta ancora una parte importante delle ore di visualizzazione in streaming e una parte ancora molto ampia del traffico.

Perciò, sottolinea Netflix, continuare a innovare su questa famiglia ha enormi vantaggi su tutta l'infrastruttura di distribuzione: riduce l'ingombro sulla Content Delivery Network (CDN), Open Connect (OC), il carico sulle reti degli ISP partner e l'utilizzo della larghezza di banda per gli abbonati. Così Netflix ha introdotto di recente modifiche ai codec per-titolo che dovrebbero abbassare il bitrate in streaming di oltre il 20%, in media, mantenendo però lo stesso di qualità percepita.

Più in dettaglio, invece di affidarsi ad altre metriche oggettive, come PSNR, viene impiegata VMAF (Video Multimethod Assessment Fusion, una metrica di qualità video oggettiva sviluppata da Netflix icon alcune università) per guidare le decisioni di ottimizzazione. Dato che VMAF è altamente correlata con la qualità visiva, questo porta a decisioni che favoriscono le codifiche con una maggiore qualità percepita e permettono variazioni di bitrate per-chunk (per "pezzo" di contenuto) invece di utilizzare un bitrate fisso per l'intero titolo, come nello schema di codifica originale Netflix.

Questa strategia multi-pass, precedentemente utilizzata nelle nostre codifiche mobili, permette di evitare di assegnare eccessivi bit a contenuti meno complessi, rispetto all'utilizzo di un bitrate per titolo definito in base alla complessità, anche se fisso, per l'intero titolo. Questo approccio di codifica migliora l'allocazione complessiva dei bit mantenendo una qualità visiva media simile e richiede una complessità computazionale minima.

Netflix ha anche migliorato la scala di bitrate che viene generata dopo l'analisi della complessità per scegliere i punti con maggiore intelligenza rispetto a prima e ha adottato un'ulteriore messa a punto dei parametri di codifica predefiniti.

Il risultato è una codifica H.264 AVC Main che riduce di più del 20% il bitrate necessario, migliora l'efficienza media di compressione e limita notevolmente il traffico in rete (Netflix afferma che anche l'occupazione della CDN viene ridotta do oltre il 20%). Queste cifre sono state rilevate su test effettuati su 200 titoli del catalogo e sono state convalidate attraverso approfonditi test su un campione di utenti.

Le innovazioni apportate al sistema di codifica H.264 AVC Main, che, sottolinea Netflix, si tradurranno in una serie di vantaggi per gli abbonati, pur mantenendo la qualità percepita, saranno introdotte nel sistema di streaming nei prossimi due mesi.

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