Como comprimir um vídeo sem
perder a qualidade

A compressão de vídeo é um processo para reduzir a quantidade de dados de um vídeo digitalizado, a fim de economizar espaço ou transmiti-lo suavemente. Dependendo de seu comprimento e resolução, os vídeos podem se tornar rapidamente vários gigabytes em tamanho e ocupar muito espaço de armazenamento no disco rígido. Eles são então definitivamente grandes demais para serem enviados por e-mail ou para serem transmitidos a partir de um website. Portanto, os dados de vídeo devem ser reduzidos em tamanho, ou seja, comprimidos.

Um vídeo sem compressão produz enormes quantidades de dados. Por exemplo, um minuto de vídeo HD com resolução de 1920 x 1080 pixels requer 10,5 GB de espaço de armazenamento. Uma única longa-metragem não comprimida em qualidade HD ocuparia mais de um terabyte de espaço de armazenamento. Vídeos 4K exigem cerca de quatro vezes mais, 8K até oito vezes mais.

Por exemplo, os arquivos de vídeo que saem da filmadora, já estão (quase sempre) comprimidos. No entanto, são ainda grandes demais para serem transmitidos na Internet. Para serem elegíveis, eles precisam ser ainda mais comprimidos.

Para fazer isso, você os carrega em um software de vídeo e os exporta com um formato de arquivo adequado e uma configuração adequada para o codec. Mas qual formato de arquivo e quais configurações de codecs se devem escolher? Afinal, qual é a diferença entre formato de arquivo e codec? Isto é o que vamos esclarecer agora.

A resposta clara é sim, mas, normalmente, não há como reduzir a informação da imagem nos dados de vídeo, porque a compressão sem perdas simplesmente não é suficientemente eficaz para vídeos. Mas a boa notícia é que as perdas são mantidas dentro dos limites, graças aos codecs modernos.

Porém, o seguinte também se aplica aos codecs modernos : quanto maior a compressão, ou seja, quanto menor o tamanho do arquivo, maiores os efeitos sobre a qualidade do material de imagem.

Naturalmente, existem também codecs de vídeo sem perdas que preservam completamente a qualidade. Isso soa bem no início. No entanto, eles normalmente exigem um espaço de armazenamento significativamente maior. E o objetivo dos codecs é precisamente reduzir o espaço de armazenamento necessário de tal forma que, por exemplo, o streaming se torne possível. Portanto, os codecs sem perdas são muito raros no campo do vídeo, simplesmente porque são muito ineficazes e produzem arquivos muito grandes.

A situação é diferente na área de áudio, onde o formato FLAC (Free Lossless Audio Codec) em particular, mas também outros codecs de áudio, permitem uma compressão eficiente sem prejudicar a qualidade sonora.

Quem edita vídeos no computador lida com diferentes formatos de vídeo: arquivos AVI e MPG mais antigos, arquivos MP4 mais recentes, mas também WMV, AVI, MOV, FLV, MKV e mil outras extensões de arquivo. Cada provedor de software ou hardware cria seu próprio formato de arquivo. Esta é a razão pela qual existem tantos formatos de vídeo e extensões de arquivo diferentes. Ainda assim, como a maioria dos formatos de arquivo utiliza os mesmos métodos de compressão, as diferenças técnicas não são tão numerosas. Isto porque não há, em nenhum lugar, tantos métodos de compressão diferentes como há formatos de arquivo.

Muitos desses formatos de arquivo são os chamados de recipientes e contêm dados que podem ser embalados de várias maneiras. Por exemplo, um arquivo MP4 pode conter dados de vídeo com os codecs H.265, H.264 ou MPEG-2 e até MPEG-1, assim como dados de imagem com os codecs JPG e PNG e áudio com os codecs MPEG-4 Parte 3, AAC, MP3, MP2 e MP1. Isto significa que com formatos de recipientes como MP4 ou AVI, não se sabe exatamente quais são os dados contidos.

Qual formato de arquivo devo escolher? Se o arquivo de vídeo comprimido deve ser igualmente reproduzível em muitos dispositivos diferentes, recomendamos arquivos MP4 com H.265 ou H.264 para os dados de vídeo e AAC ou MP3 para o som. Esta combinação de formato de arquivo e codecs permite uma boa qualidade de imagem com um pequeno tamanho de arquivo e é atualmente suportada por quase todos os reprodutores de hardware e software.

O codec fornece o método de compressão utilizado pelo arquivo. Um codec é, por assim dizer, a "linguagem" que o vídeo fala, com a qual os bits e bytes são reunidos em uma imagem. O principal objetivo é economizar espaço de armazenamento, o que é importante para o streaming. Outros codecs tentam reduzir o esforço envolvido na codificação e decodificação ao mínimo, sendo que isso economiza energia do processador e da bateria.

O codec também pode ser descrito como o mecanismo que funciona dentro de um arquivo de vídeo comprimido. No caso do MP4, atualmente é usado principalmente o codec de vídeo H.265/HEVC ou seu predecessor H.264/AVC e o codec de áudio AAC para os dados de áudio.

A taxa de bits refere-se à quantidade de dados que um reprodutor de vídeo ou programa de edição de vídeo deve processar para reproduzir um determinado vídeo. Quanto mais informação disponível, melhor a imagem, mas também é necessário mais poder de processamento para reproduzi-la.

Isto significa que se você reduzir a taxa de bits, você comprime seu vídeo. A taxa de compressão indica a relação entre a quantidade original de dados e a quantidade reduzida de dados. Assim, com uma baixa taxa de compressão, obtém-se uma melhor qualidade de imagem, mas também é necessário mais espaço de armazenamento. Uma taxa de compressão de 1:8 indica, portanto, que o fluxo de dados original foi reduzido para 1/8.

A taxa de compressão, entretanto, tem apenas um significado limitado no que diz respeito à qualidade dos diferentes métodos de compressão. Pode haver grandes diferenças na qualidade da imagem entre dois métodos com a mesma taxa de compressão. Isto porque alguns métodos de compressão mais modernos funcionam de forma mais eficaz e fornecem resultados de melhor qualidade do que outros mais antigos.

A taxa de bits é dada em bits por segundo (bit/s), ou kilobits (kbit/s) ou megabits por segundo (Mb/s). Isto significa que os dados são transmitidos com mil bits ou com milhões de bits por segundo. Uma taxa de bits mais alta geralmente significa maior qualidade de imagem, mas também maior tamanho de arquivo. Menores taxas de bits significam um tamanho de arquivo menor com qualidade reduzida.

O que é melhor? Isso depende de suas necessidades. Se você precisa da mais alta qualidade de imagem independentemente do tamanho do arquivo, taxas de bits mais altas são melhores. Mas se a qualidade é menos importante que uma reprodução suave, como é o caso do streaming, por exemplo, então taxas de bits mais baixas são melhores.

Vamos dar uma olhada mais de perto.

Estes dois termos são muito parecidos, por isso vamos explicar a conexão aqui. Como já mencionado, a taxa de quadros se refere ao número de quadros por segundo. Na Europa, isto é 25 quadros por segundo, por padrão. O olho percebe esta seqüência rápida como uma imagem em movimento.

Como as imagens estão tão próximas umas das outras no tempo, apenas uma pequena parte de cada imagem é alterada, mas não a imagem geral. A maioria das áreas da imagem não muda dentro de um intervalo de 25 quadros por segundo - o céu no fundo permanece o mesmo, as cores e as condições de luz também, apenas a posição dos objetos se altera, mas apenas ligeiramente.

A compressão faz uso dessa propriedade, entre outras coisas, e salva apenas as alterações que são reconhecidas de imagem para imagem em vez de imagens completas. Ao reduzir as informações desta forma, o tamanho do arquivo também é reduzido no final. Desta forma, vídeos muito grandes podem então ser convertidos em vídeos significativamente menores.

Entretanto, esta redução afeta apenas a taxa de bits, não a taxa de quadros. Imagens estáticas podem ser salvas com uma taxa de bits mais baixa sem perda visível de qualidade, imagens de ação turbulenta precisam de uma taxa de bits mais alta porque algo muda mais rapidamente na imagem. Contudo, a taxa de quadros permanece a mesma em todos os casos: 25 fps (para a Europa).

Geralmente, é aconselhável utilizar um codec moderno que oferece uma taxa de bits variável. É o caso, por exemplo, do formato de arquivo MP4. Aqui, também, o método de trabalho pode ser reduzido. Conforme mencionado, você pode inserir uma taxa média de bits, que forma um valor médio para o qual o codec se orienta.

Os valores que você deve estabelecer aqui dependem de seu material de imagem e não podem ser dados em termos gerais. Contudo, gostaríamos de mencionar um valor prático: se você diminuir a taxa de bits máxima de 24000 para 6000 kbit/s e a taxa de bits média de 19000 para 3800 kbit/s, economizará muito volume de dados e obterá (com um resolução de 1280 x 720 pixels) um bom resultado na maioria dos casos.

Mas muitas vezes você não pode evitar suas próprias séries de testes. Então, é uma boa idéia criar um projeto de teste e exportar uma seção exemplar de 10 segundos com configurações diferentes. Em seguida, observe os resultados, extrapole-os para o comprimento total e decida qual codec você quer usar para o vídeo completo.

Por último, mas não menos importante, a faixa de áudio também desempenha um certo papel, é claro, se você quiser reduzir o tamanho do vídeo, mesmo que os tamanhos dos arquivos de faixas de áudio sejam significativamente menores em comparação com os arquivos de vídeo.

Se você escolher um formato de exportação para seu vídeo, um codec de áudio é também usado além do codec de vídeo (para MP4 isto é AAC). Nas configurações do codificador você também pode alterar os valores predefinidos do codec de áudio. Por exemplo, com vídeos musicais pode fazer sentido aumentar a taxa de bits de 128 kBit/s para 192 kBit, a fim de obter uma melhor qualidade sonora. É claro que isto também aumenta o tamanho do arquivo, mas não muito.