實時轉(zhuǎn)碼云平臺技術(shù)及其在SoLoMo模式中的應(yīng)用

林立宇，劉曉玲，陳云海

（中國電信股份有限公司廣東研究院 廣州510630）

1 引言

隨著移動終端和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)量飛速增長，市場規(guī)模迅速擴大，移動互聯(lián)網(wǎng)的視頻應(yīng)用和業(yè)務(wù)也日益受到重視?！耙辉贫嗥痢闭诔蔀橐曨l行業(yè)重點布局的發(fā)展方向，以用戶為核心，在包括移動終端的多種終端之間形成無縫的視頻資訊傳遞、互動和可定制的統(tǒng)一服務(wù)。視頻網(wǎng)站多屏應(yīng)用的轉(zhuǎn)碼需求孵化出一個視頻轉(zhuǎn)碼市場。目前，該市場進一步擴大，3D視頻、話音、網(wǎng)頁、文檔都有類似需求。

在移動互聯(lián)網(wǎng)下采用實時轉(zhuǎn)碼技術(shù)，一方面是由于實時性較強的視頻應(yīng)用，如監(jiān)控類的視頻應(yīng)用，必然對轉(zhuǎn)碼技術(shù)提出實時性的要求；另一方面，相對于互聯(lián)網(wǎng)的視頻應(yīng)用，移動互聯(lián)網(wǎng)的視頻應(yīng)用受到移動終端支持的視頻編碼方式、視頻容器封裝格式、屏幕像素大小以及網(wǎng)絡(luò)速度等因素的限制，對視頻也提出了適配的需求。如果采用預(yù)先轉(zhuǎn)換，將耗費海量的空間。根據(jù)長尾效應(yīng)，這些海量的數(shù)據(jù)存在使用率很低的長尾，對存儲資源和計算資源帶來極大的浪費。

使用實時轉(zhuǎn)碼技術(shù)，按需響應(yīng)，能夠根據(jù)不同終端的能力選擇合適的分辨率、碼率、編碼算法和媒體封裝容器格式等，將海量的視頻資源實時轉(zhuǎn)碼，有效提高運營商流量經(jīng)營的效益，并促進視頻類業(yè)務(wù)在三網(wǎng)融合趨勢下的發(fā)展，為移動互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模發(fā)展提供應(yīng)用支持。

目前，轉(zhuǎn)碼技術(shù)在SoLoMo模式中的應(yīng)用方式主要是預(yù)轉(zhuǎn)碼，技術(shù)上實現(xiàn)比較容易。但是預(yù)轉(zhuǎn)碼技術(shù)在帶寬多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，無法實時調(diào)整保證播放的流暢度和清晰度，而且需要預(yù)裝客戶端，提高使用門檻，內(nèi)容運營方也需要增加管理成本。所以，在SoLoMo模式中應(yīng)用轉(zhuǎn)碼技術(shù)，有必要實現(xiàn)實時轉(zhuǎn)碼。

2 實時轉(zhuǎn)碼云平臺的關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

實時轉(zhuǎn)碼云平臺，具備云端實時轉(zhuǎn)碼、多屏智能適配、按需轉(zhuǎn)碼、標(biāo)準(zhǔn)能力開放4方面功能，其關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾點。

·運用云計算技術(shù)實現(xiàn)海量內(nèi)容轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)碼服務(wù)。運用分布式計算的技術(shù)，實現(xiàn)海量視頻轉(zhuǎn)碼，提供海量轉(zhuǎn)碼服務(wù)；按需擴展和替換計算資源；高效資源復(fù)用。

·智能適配各種上網(wǎng)終端設(shè)備及型號參數(shù)，終端包括PC、手機、IPTV和平板電腦等。提供適配高低端的手機終端，如Android、iPhone等高端手機終端和非智能手機的低端手機終端。

·按需轉(zhuǎn)碼，支持多格式、多碼率、多分辨率、多協(xié)議等。支持主流的音視頻編碼格式 （如H.264、AAC、MP3等）；支持多格碼率的輸出（如分為流暢、標(biāo)清、高清等輸出）；支持多分辨率，根據(jù)不同的屏幕大小輸出不同的分辨率；支持RTSP、HLS等多種輸出協(xié)議。

·標(biāo)準(zhǔn)開放接口，支持第三方應(yīng)用通過開放式接口使用視頻、網(wǎng)頁和文檔的按需轉(zhuǎn)碼能力，采用統(tǒng)一接入。

目前實時轉(zhuǎn)碼關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展主要集中在音視頻同步和終端兼容性，比如利用時移定位轉(zhuǎn)碼實現(xiàn)拖動功能，需要保證拖動后實時轉(zhuǎn)碼的音視頻同步和終端兼容性。音視頻同步可以通過時間戳計算或者RTCP來實現(xiàn)，而終端兼容性需要使用最簡單的流媒體協(xié)議指令來保證。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

實時轉(zhuǎn)碼云平臺的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。轉(zhuǎn)碼資源池提供核心計算單元；根據(jù)多終端適配模塊配置轉(zhuǎn)換參數(shù)；通過云化計算，從轉(zhuǎn)碼資源池中選擇核心計算單元，實現(xiàn)按需轉(zhuǎn)碼。實時轉(zhuǎn)碼云平臺對外提供在線轉(zhuǎn)碼、離線轉(zhuǎn)碼、實時錄制、文件切片、斷點續(xù)播、智能視頻、多屏互通、能力開發(fā)等核心能力，可輸出到各種不同終端，并應(yīng)用到運營商業(yè)務(wù)及第三方應(yīng)用。

SoLoMo，是社交（social）、本地化（local）、移動（mobile）3個詞的合拼，代表移動互聯(lián)網(wǎng)3個典型應(yīng)用和趨勢。實時轉(zhuǎn)碼能夠為SoLoMo應(yīng)用提供基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)碼能力，適配無線網(wǎng)和移動終端，挖掘各種富媒體內(nèi)容在移動互聯(lián)網(wǎng)的價值，提升用戶黏性和價值，支持SoLoMo業(yè)務(wù)的發(fā)展。

3.1 實時轉(zhuǎn)碼移動化應(yīng)用分析

實時轉(zhuǎn)碼可以廣泛應(yīng)用于移動化的娛樂、廣告、監(jiān)控（充分挖掘監(jiān)控資源在移動互聯(lián)網(wǎng)上的價值）、電子商務(wù)、求職、教育等領(lǐng)域。

（1）娛樂

·移動TV：以IPTV的海量優(yōu)秀節(jié)目源為內(nèi)容基礎(chǔ)，推廣移動互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)。

·移動MV：以海量卡拉OK、MTV為內(nèi)容基礎(chǔ)，充分挖掘內(nèi)容在移動互聯(lián)網(wǎng)上的價值，實現(xiàn)隨時隨地的在線娛樂業(yè)務(wù)。

·移動3D視頻：實時將2D視頻轉(zhuǎn)換為3D視頻。

·移動視頻交友：實時將個人視頻轉(zhuǎn)碼推薦給匹配度高的朋友，增加交友的匹配度和成功率。

（2）廣告

·移動傳媒：以查號平臺為依托，引入企業(yè)的視頻廣告，用戶查號后能收到企業(yè)的號碼短信和宣傳視頻，還可以分享視頻。

·移動廣告：結(jié)合位置服務(wù)，利用地圖系統(tǒng)推送周邊的酒店、餐飲、娛樂、企業(yè)的視頻廣告。

（3）監(jiān)控

·實時交通：用戶通過手機實時查看交通路況。

·幼兒園監(jiān)控：與幼兒園合作，家長通過手機實時監(jiān)查小孩的安全。

·家居安防：為用戶提供手機監(jiān)查家居安防的服務(wù)。

·企業(yè)監(jiān)控：為企業(yè)提供移動終端監(jiān)控服務(wù)。

（4）電子商務(wù)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將電子商務(wù)信息可視化和多維化，增強信息的豐富性、直觀性和真實性，并通過實時轉(zhuǎn)碼按需輸出到用戶終端，構(gòu)建實時、高效、社交化的電子商務(wù)富媒體信息供應(yīng)鏈，提升目標(biāo)用戶群對商品的感性認(rèn)識和理性共鳴。

（5）求職教育

·求職招聘：招聘者可以實時將公司介紹視頻轉(zhuǎn)碼推送給求職者，求職者也可以實時將個人介紹視頻轉(zhuǎn)碼推送給招聘者。

·教育：可以實時轉(zhuǎn)碼將遠程教育的富媒體信息推送給學(xué)生。

3.2 實時轉(zhuǎn)碼本地化應(yīng)用分析

實時轉(zhuǎn)碼與位置服務(wù)的結(jié)合，能夠進一步促進移動化的娛樂、廣告、監(jiān)控、電子商務(wù)等應(yīng)用的發(fā)展，通過定位用戶，實時推送轉(zhuǎn)碼后的精準(zhǔn)富媒體信息，增強用戶的黏性。

例如，小美去購物城逛街，某服裝品牌商家定位到小美的位置信息，并根據(jù)小美在購物城登記的會員信息及購物記錄，判斷小美是潛在的目標(biāo)用戶，然后將新款的服裝視頻實時轉(zhuǎn)碼推送給小美，小美看到視頻介紹后，非常高興，到店選購了喜歡的服裝。而購物城中某美食店也將宣傳視頻實時轉(zhuǎn)碼推送給小美，并告知憑服裝店的購物小票可以打折，小美看到美食視頻實在抵擋不住誘惑，中午就前往該美食店大吃一頓。

從上面的例子可以分析得出，實時轉(zhuǎn)碼能夠為本地化應(yīng)用推送更豐富的富媒體信息，提升用戶體驗，增強用戶黏性，并通過信息關(guān)聯(lián)和融合進一步挖掘價值，提升用戶的感性認(rèn)識和理性共鳴。

3.3 實時轉(zhuǎn)碼社交化應(yīng)用分析

實時轉(zhuǎn)碼能夠在微博、即時通信、社區(qū)等社交化應(yīng)用中實時分享和傳播富媒體信息，兼容不同的終端和網(wǎng)絡(luò)，通過更加直觀、真實和豐富的視頻信息構(gòu)建價值和聚合度更高的社交群，形成精準(zhǔn)、有效、可持續(xù)擴展的社交網(wǎng)，提升用戶價值，如DV興趣社區(qū)、美食總動員社區(qū)、微博愛秀達人等。

3.4 實時轉(zhuǎn)碼促進移動化、本地化和社交化的融合

實時轉(zhuǎn)碼能夠兼容不同的移動終端和無線網(wǎng)絡(luò)，為移動用戶提供“量身定制”的實時適配的視頻、話音等富媒體信息，使用戶通過更加直觀、真實和豐富的富媒體信息產(chǎn)生感性認(rèn)識和理性共鳴，構(gòu)建更有效的本地化和社交化功能，增強用戶的黏性，提升目標(biāo)用戶的聚合度，深度挖掘內(nèi)容價值和用戶價值。

4 實時轉(zhuǎn)碼在SoLoMo模式中應(yīng)用的關(guān)鍵點及難點分析

4.1 實時轉(zhuǎn)碼在SoLoMo模式中應(yīng)用的關(guān)鍵點分析

（1）低成本、高可靠、高性能的云計算架構(gòu)

為了滿足實時轉(zhuǎn)碼在SoLoMo業(yè)務(wù)中的規(guī)?；l(fā)展，必須采用低成本、高可靠、高性能的云計算架構(gòu)，將計算資源采用云計算技術(shù)池化，實現(xiàn)計算資源的動態(tài)分配和動態(tài)擴展。

為了進一步提升性能和并發(fā)容量，可以控制轉(zhuǎn)碼的速度稍快于播放速度即可，節(jié)省占用的系統(tǒng)資源。經(jīng)過壓力測試，證明該方法能夠提升50%的并發(fā)容量。

（2）適配各種富媒體格式

為了滿足SoLoMo業(yè)務(wù)中各種內(nèi)容轉(zhuǎn)碼的需求，必須兼容各種格式、編碼的視頻，支持3D轉(zhuǎn)碼；為了提交技術(shù)的延展性，必須兼容話音、文檔、網(wǎng)頁以及以后將會出現(xiàn)的各種富媒體。

（3）兼容各種終端及網(wǎng)絡(luò)

同一富媒體內(nèi)容經(jīng)過實時轉(zhuǎn)碼，能夠適配各種終端和網(wǎng)絡(luò)接入。為了兼容蘋果終端，需要采用HLS協(xié)議實現(xiàn)實時轉(zhuǎn)碼，而其他的手機終端可以考慮用標(biāo)準(zhǔn)的RTSP來實現(xiàn)。

（4）靈活的商業(yè)模式

可以采用云轉(zhuǎn)碼能力租賃、廣告分成和流量分成等靈活的商業(yè)模式，力求為合作伙伴帶來低成本、高回報的收益，同時有效拉動運營商的流量，支持運營商的發(fā)展戰(zhàn)略。提升管道價值，推動SoLoMo產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

4.2 實時轉(zhuǎn)碼在SoLoMo模式中應(yīng)用的難點和解決思路

（1）富媒體內(nèi)容的合法性和可靠性

在SoLoMo業(yè)務(wù)中，實時轉(zhuǎn)碼云平臺充當(dāng)了智能管道的作用，存在推送的富媒體內(nèi)容是否合法、可靠的風(fēng)險，因此需要從管理上、法律上規(guī)避風(fēng)險。首先，需要以合同方式與內(nèi)容提供商明確，富媒體內(nèi)容的合法性由內(nèi)容提供商承擔(dān)責(zé)任；其次，通過內(nèi)容智能監(jiān)測和用戶反饋信息，幫助內(nèi)容提供商確保富媒體內(nèi)容的合法性和可靠性。

（2）提升實時轉(zhuǎn)碼過程中的用戶體驗

實時轉(zhuǎn)碼相比預(yù)轉(zhuǎn)碼，在提升用戶體驗方面難度更高。比如啟動時間要短、可以時移定位實時轉(zhuǎn)碼、可以按索引信息拖動轉(zhuǎn)碼等。為了解決這些問題，首先需要實現(xiàn)高效的時移定位方法，其次保證音視頻同步，還要保證終端兼容性。

5 實時轉(zhuǎn)碼的下一步發(fā)展分析

在三網(wǎng)融合、移動互聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的趨勢下，實時轉(zhuǎn)碼平臺將向移動互聯(lián)網(wǎng)富媒體轉(zhuǎn)換云平臺的方向發(fā)展，更好地促進互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)移動化、本地化和社交化的融合，深度挖掘內(nèi)容價值和用戶價值，推動SoLoMo產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

1 曉楓.移動互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的 “三維模式”分析.中國新通信,2011(19)

2 梁辰.SoLoMo引領(lǐng)移動互聯(lián)網(wǎng)走勢國內(nèi)進入市場爆發(fā)初期.通信世界,2011(38)