實時轉碼云平臺技術及其在SoLoMo模式中的應用

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

隨著移動終端和網絡技術的發展，移動互聯網的用戶數量飛速增長，市場規模迅速擴大，移動互聯網的視頻應用和業務也日益受到重視。“一云多屏”正在成為視頻行業重點布局的發展方向，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、互動和可定制的統一服務。視頻網站多屏應用的轉碼需求孵化出一個視頻轉碼市場。目前，該市場進一步擴大，3D視頻、話音、網頁、文檔都有類似需求。

在移動互聯網下采用實時轉碼技術，一方面是由于實時性較強的視頻應用，如監控類的視頻應用，必然對轉碼技術提出實時性的要求；另一方面，相對于互聯網的視頻應用，移動互聯網的視頻應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絡速度等因素的限制，對視頻也提出了適配的需求。如果采用預先轉換，將耗費海量的空間。根據長尾效應，這些海量的數據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。

使用實時轉碼技術，按需響應，能夠根據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碼，有效提高運營商流量經營的效益，并促進視頻類業務在三網融合趨勢下的發展，為移動互聯網規模發展提供應用支持。

目前，轉碼技術在SoLoMo模式中的應用方式主要是預轉碼，技術上實現比較容易。但是預轉碼技術在帶寬多變的網絡環境下，無法實時調整保證播放的流暢度和清晰度，而且需要預裝客戶端，提高使用門檻，內容運營方也需要增加管理成本。所以，在SoLoMo模式中應用轉碼技術，有必要實現實時轉碼。

2 實時轉碼云平臺的關鍵技術及系統架構

2.1 關鍵技術

實時轉碼云平臺，具備云端實時轉碼、多屏智能適配、按需轉碼、標準能力開放4方面功能，其關鍵技術包括以下幾點。

·運用云計算技術實現海量內容轉換及轉碼服務。運用分布式計算的技術，實現海量視頻轉碼，提供海量轉碼服務；按需擴展和替換計算資源；高效資源復用。

·智能適配各種上網終端設備及型號參數，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。

·按需轉碼，支持多格式、多碼率、多分辨率、多協議等。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、標清、高清等輸出）；支持多分辨率，根據不同的屏幕大小輸出不同的分辨率；支持RTSP、HLS等多種輸出協議。

·標準開放接口，支持第三方應用通過開放式接口使用視頻、網頁和文檔的按需轉碼能力，采用統一接入。

目前實時轉碼關鍵技術的發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碼實現拖動功能，需要保證拖動后實時轉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，而終端兼容性需要使用最簡單的流媒體協議指令來保證。

2.2 系統架構

實時轉碼云平臺的系統架構如圖1所示。轉碼資源池提供核心計算單元；根據多終端適配模塊配置轉換參數；通過云化計算，從轉碼資源池中選擇核心計算單元，實現按需轉碼。實時轉碼云平臺對外提供在線轉碼、離線轉碼、實時錄制、文件切片、斷點續播、智能視頻、多屏互通、能力開發等核心能力，可輸出到各種不同終端，并應用到運營商業務及第三方應用。

SoLoMo，是社交（social）、本地化（local）、移動（mobile）3個詞的合拼，代表移動互聯網3個典型應用和趨勢。實時轉碼能夠為SoLoMo應用提供基礎的轉碼能力，適配無線網和移動終端，挖掘各種富媒體內容在移動互聯網的價值，提升用戶黏性和價值，支持SoLoMo業務的發展。

3.1 實時轉碼移動化應用分析

實時轉碼可以廣泛應用于移動化的娛樂、廣告、監控（充分挖掘監控資源在移動互聯網上的價值）、電子商務、求職、教育等領域。

（1）娛樂

·移動TV：以IPTV的海量優秀節目源為內容基礎，推廣移動互聯網電視業務。

·移動MV：以海量卡拉OK、MTV為內容基礎，充分挖掘內容在移動互聯網上的價值，實現隨時隨地的在線娛樂業務。

·移動3D視頻：實時將2D視頻轉換為3D視頻。

·移動視頻交友：實時將個人視頻轉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，引入企業的視頻廣告，用戶查號后能收到企業的號碼短信和宣傳視頻，還可以分享視頻。

·移動廣告：結合位置服務，利用地圖系統推送周邊的酒店、餐飲、娛樂、企業的視頻廣告。

（3）監控

·實時交通：用戶通過手機實時查看交通路況。

·幼兒園監控：與幼兒園合作，家長通過手機實時監查小孩的安全。

·家居安防：為用戶提供手機監查家居安防的服務。

·企業監控：為企業提供移動終端監控服務。

（4）電子商務

利用物聯網技術將電子商務信息可視化和多維化，增強信息的豐富性、直觀性和真實性，并通過實時轉碼按需輸出到用戶終端，構建實時、高效、社交化的電子商務富媒體信息供應鏈，提升目標用戶群對商品的感性認識和理性共鳴。

（5）求職教育

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

·教育：可以實時轉碼將遠程教育的富媒體信息推送給學生。

3.2 實時轉碼本地化應用分析

實時轉碼與位置服務的結合，能夠進一步促進移動化的娛樂、廣告、監控、電子商務等應用的發展，通過定位用戶，實時推送轉碼后的精準富媒體信息，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用戶，然后將新款的服裝視頻實時轉碼推送給小美，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，實時轉碼能夠為本地化應用推送更豐富的富媒體信息，提升用戶體驗，增強用戶黏性，并通過信息關聯和融合進一步挖掘價值，提升用戶的感性認識和理性共鳴。

3.3 實時轉碼社交化應用分析

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

3.4 實時轉碼促進移動化、本地化和社交化的融合

實時轉碼能夠兼容不同的移動終端和無線網絡，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生感性認識和理性共鳴，構建更有效的本地化和社交化功能，增強用戶的黏性，提升目標用戶的聚合度，深度挖掘內容價值和用戶價值。

4 實時轉碼在SoLoMo模式中應用的關鍵點及難點分析

4.1 實時轉碼在SoLoMo模式中應用的關鍵點分析

（1）低成本、高可靠、高性能的云計算架構

為了滿足實時轉碼在SoLoMo業務中的規模化發展，必須采用低成本、高可靠、高性能的云計算架構，將計算資源采用云計算技術池化，實現計算資源的動態分配和動態擴展。

為了進一步提升性能和并發容量，可以控制轉碼的速度稍快于播放速度即可，節省占用的系統資源。經過壓力測試，證明該方法能夠提升50%的并發容量。

（2）適配各種富媒體格式

為了滿足SoLoMo業務中各種內容轉碼的需求，必須兼容各種格式、編碼的視頻，支持3D轉碼；為了提交技術的延展性，必須兼容話音、文檔、網頁以及以后將會出現的各種富媒體。

（3）兼容各種終端及網絡

同一富媒體內容經過實時轉碼，能夠適配各種終端和網絡接入。為了兼容蘋果終端，需要采用HLS協議實現實時轉碼，而其他的手機終端可以考慮用標準的RTSP來實現。

（4）靈活的商業模式

可以采用云轉碼能力租賃、廣告分成和流量分成等靈活的商業模式，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，支持運營商的發展戰略。提升管道價值，推動SoLoMo產業鏈的發展。

4.2 實時轉碼在SoLoMo模式中應用的難點和解決思路

（1）富媒體內容的合法性和可靠性

在SoLoMo業務中，實時轉碼云平臺充當了智能管道的作用，存在推送的富媒體內容是否合法、可靠的風險，因此需要從管理上、法律上規避風險。首先，需要以合同方式與內容提供商明確，富媒體內容的合法性由內容提供商承擔責任；其次，通過內容智能監測和用戶反饋信息，幫助內容提供商確保富媒體內容的合法性和可靠性。

（2）提升實時轉碼過程中的用戶體驗

實時轉碼相比預轉碼，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碼、可以按索引信息拖動轉碼等。為了解決這些問題，首先需要實現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 實時轉碼的下一步發展分析

在三網融合、移動互聯網大發展的趨勢下，實時轉碼平臺將向移動互聯網富媒體轉換云平臺的方向發展，更好地促進互聯網業務移動化、本地化和社交化的融合，深度挖掘內容價值和用戶價值，推動SoLoMo產業鏈的發展。

1 曉楓.移動互聯網創新的 “三維模式”分析.中國新通信,2011(19)

2 梁辰.SoLoMo引領移動互聯網走勢國內進入市場爆發初期.通信世界,2011(38)