14 de junio de 2021

Transmisiones de video: ancho de banda requerido

Es una pregunta respecto del ancho de banda necesario para sostener comunicaciones de video de diferente tipo es recurrente en nuestra tarea. 
Es que no sólo el streaming de video ha ido ganando cada vez más lugar en el tráfico de la red. También se multiplican las aplicaciones que permiten acceder a contenidos basados en video o establecer comunicaciones de video; y cada vez de mayor calidad. Cuando se implementa QoS o se diseñan redes inalámbricas es necesario considerar la cantidad de comunicaciones de video simultaneas que habrá de sostenerse, y al hacerlo es fundamental conocer la calidad de ese video para poder estimar el ancho de banda necesario para garantizar su fluidez.

¿Qué es un "streaming" de video?
Con este término solemos referirnos a una transmisión de video unidireccional a través de una red de datos.
Es un tipo de transmisión que requiere la transferencia contínua de bits a través de la red de datos (Internet, la red corporativa o la red hogareña) hasta el receptor en el que se reproducirá.
Normalmente se trata de contenido enviado de modo comprimido, utilizando diferentes algoritmos de compresión, que el receptor final visualiza en tiempo real utilizando aplicaciones que no esperan a la descarga completa o a almacenarlo para poder reproducirlo.
Este video puede tener diferente resolución o calidad.
La resolución del video, junto al algoritmo de compresión utilizado, determinan el requerimiento de ancho de banda.

Video HD
Resolución de imagen: 720p, lo que implica una resolución de pantalla de 1280 x 720 píxeles.
Esta calidad de video, utilizando códec H.264 requiere 3 Mbps de ancho de banda.
Si se utiliza códec H.265 es necesario calcular un ancho de banda de 1,5 Mbps.

Video FHD
Resolución de imagen: 1080p, lo que implica una resolución de pantalla de 1920 x 1080 píxeles.
Cuando se utiliza códec H.264 su transmisión requiere 6 Mbps de ancho de banda.
Utilizando H.265 se recomienda estimar 3 Mbps para este streaming.

Video UHD
Resolución de imagen: 2160p, lo que implica una resolución de pantalla de 3840 x 2160 píxeles (el doble que FHD).
Aproximadamente 4 veces la cantidad de píxeles del video FHD.

Video 4K
Esta calidad de video refiere a 2 resoluciones posibles.
La resolución correspondiente a video UHD: 3840 x 2160 píxeles; o la resolución mayor disponible que es 4096 x 2160 píxeles. 
Materiales en esta resolución ya están disponibles en servicios de streaming como Netflix o YouTube.
Para una transmisión en resolución 4096 x 2160, con códec H.264 se recomienda reservar 32 Mbps. Si se utiliza códec H.265 hay que estimar 15 Mbps.

Sintetizando

HD     1280 x 720       H.264    3 Mbps
                                   H.265    1,5 Mbps
FHD   1920 x 1080    H.264     6 Mbps
                                  H.265     3 Mbps
UHD   3840 x 2160    H.264    25 Mbps
                                   H.265   12 Mbps
4K      4096 x 2160   H.264     32 Mbps
                                  H.265   15 Mbps



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