Převod souboru MP4 do DASH

Video web, mobilní aplikace nebo služba pro chytré televizory potřebuje MPEG-DASH, když musí streamovat jeden titul v několika kvalitách namísto poskytování jednoho souboru MP4 ke stažení. Při konverzi vznikne manifest .mpd a mediální segmenty, takže výsledkem je balíček DASH, nikoli jeden soubor .dash.

Co je formát MP4

MP4 je multimediální kontejner založený na ISO Base Media File Format. Může obsahovat video, zvuk, titulky, metadata a další stopy; běžnou kombinací je video H.264 se zvukem AAC, ale přípona .mp4 nezaručuje konkrétní kodeky.

MP4 běžně používají telefony, kamery, software pro nahrávání obrazovky, prohlížeče, přehrávače médií, video editory, OBS Studio, Adobe Premiere Pro, DaVinci Resolve a FFmpeg. Běžný MP4 je obvykle jeden soubor určený k progresivnímu stahování a sám o sobě neposkytuje manifest, hranice segmentů ani reprezentace s různými bitovými rychlostmi potřebné pro adaptivní streamování.

Co poskytuje MPEG-DASH

MPEG-DASH, standardizovaný jako ISO/IEC 23009-1, doručuje zvuk a video přes HTTP v krátkých segmentech. Balíček DASH obvykle obsahuje .mpd Media Presentation Description, inicializační segmenty a mediální segmenty, které často používají příponu .m4s.

MPD popisuje délku, kodeky, rozlišení, bitové rychlosti, URL segmentů, časování, vztahy pro přepínání a volitelná data šifrování. Přehrávač DASH vybírá z dostupných reprezentací podle šířky pásma, stavu vyrovnávací paměti a schopností zařízení. Jeden MP4 se může stát jednou reprezentací DASH, ale adaptivní kvalita vyžaduje více kódování se zarovnanými hranicemi segmentů a kompatibilními parametry.

Konverze jednoho MP4 pomocí FFmpeg

FFmpeg je nejflexibilnější desktopová možnost pro Windows, macOS a Linux. Nainstalujte aktuální sestavení, umístěte zdrojový soubor do pracovního adresáře a spusťte tento příkaz, pokud soubor obsahuje jednu video a jednu zvukovou stopu:

ffmpeg -i input.mp4 -map 0:v:0 -map 0:a:0 -c:v libx264 -preset medium -crf 20 -c:a aac -b:a 128k -f dash -seg_duration 4 -use_template 1 -use_timeline 1 output.mpd

Příkaz znovu zakóduje video jako H.264 a zvuk jako AAC a poté zapíše output.mpd, inicializační segment a mediální segmenty. Uchovávejte všechny vygenerované soubory pohromadě a zachovejte jejich názvy; samotné nahrání MPD nemůže zajistit přehrávání. Pokud zdroj neobsahuje zvuk, odstraňte -map 0:a:0 a volby zvuku. Pokud obsahuje více stop, vyberte požadované stopy pomocí dalších voleb -map.

Pro H.264 je CRF přibližně v rozmezí 18–23 praktickým rozsahem kvality: nižší hodnoty obvykle znamenají vyšší kvalitu a větší soubory. Překódování může snížit kvalitu a vždy trvá déle než zabalení.

Zabalení bez překódování

Pokud MP4 již obsahuje kodeky kompatibilní s DASH, časové značky a vhodně rozmístěné klíčové snímky, použijte kopírování streamu:

ffmpeg -i input.mp4 -map 0:v:0 -map 0:a:0 -c copy -f dash -seg_duration 4 -use_template 1 -use_timeline 1 output.mpd

Kopírování streamu zachovává zakódovanou kvalitu, ale může selhat u nepodporovaných kodeků, nepravidelných časových značek, nekompatibilního uspořádání stop nebo klíčových snímků, které se nevyskytují v blízkosti hranic segmentů. Zabalený balíček s jedinou reprezentací se automaticky nestává adaptivním.

Vytvoření segmentů vhodných pro přepínání

Pro spolehlivé přepínání zakódujte každou video reprezentaci se stejnou snímkovou frekvencí, zarovnanými klíčovými snímky, kompatibilními rozměry a odpovídající délkou segmentů. Při 30 snímcích za sekundu vyžadují čtyřsekundové segmenty obecně čtyřsekundový GOP neboli přibližně 120 snímků:

ffmpeg -i input.mp4 -map 0:v:0 -map 0:a:0 -c:v libx264 -preset medium -crf 20 -g 120 -keyint_min 120 -sc_threshold 0 -c:a aac -b:a 128k -f dash -seg_duration 4 -use_template 1 -use_timeline 1 output.mpd

Hodnotu GOP změňte pro jinou snímkovou frekvenci nebo délku segmentu. Pro skutečně adaptivní streamování zakódujte další video reprezentace s různými rozlišeními a bitovými rychlostmi a poté tyto reprezentace zabalte pomocí nástroje pro balení DASH. Shaka Packager, Bento4 a GPAC MP4Box jsou vhodné pro balení více reprezentací, titulků a šifrování; FFmpeg je obvykle jednodušší pro jednu základní reprezentaci. Mediální služba, jako je AWS Elemental MediaConvert nebo Bitmovin, může vytvořit kódovací ladder a doručit výsledný MPD a segmenty, aniž by bylo nutné spravovat software pro balení.

Možnosti online konverze

Obecné převaděče v prohlížeči často vracejí další MP4, i když nabízejí konverzi videa, protože výstup DASH je související sada souborů, nikoli jeden soubor ke stažení. Pro online pracovní postup použijte hostovaný enkodér, který výslovně nabízí výstupní skupinu MPEG-DASH nebo DASH ISO, například AWS Elemental MediaConvert nebo Bitmovin, a nakonfigurujte požadovaný video ladder, zvukové stopy, délku segmentů a cílové úložiště.

Před stažením nebo zveřejněním výsledku ověřte, že služba poskytuje MPD, inicializační segmenty, všechny mediální segmenty, případné požadované titulky a veškerá nastavení šifrování nebo CORS. Nenahrávejte důvěrné záznamy do služby, jejíž zásady uchovávání a přístupu nejsou vhodné.

Omezení kvality a kompatibility

DASH je formát pro doručování, nikoli formát pro zvýšení kvality. Zabalení pomocí -c copy zabraňuje další ztrátě při generování; překódování vyměňuje kvalitu a čas zpracování za kompatibilní kodeky, řízené bitové rychlosti a vhodné klíčové snímky.

Otestujte MPD pomocí přehrávače DASH, jako je dash.js, Shaka Player, Android Media3 ExoPlayer nebo přehrávač cílového chytrého televizoru. Mnoho běžných desktopových přehrávačů otevře zdrojový MP4, ale nepřehraje prezentaci DASH. MPD a segmenty poskytujte přes HTTP nebo HTTPS, místo abyste se spoléhali na URL místního souboru, a nakonfigurujte CORS, pokud přehrávač a mediální soubory používají různé zdroje. DRM, živý DASH, titulky a šifrovaný obsah vyžadují další nastavení manifestu a balení nad rámec základních příkazů uvedených výše.