Cloud Connect: 使用現有的雲基礎設施來下降使用雲編碼的操做成本

文 / Ally Yong

整理 / LiveVideoStack

你們好，歡迎來到2020年度的音視頻峯會。

我是來自Bitmovin的亞太區銷售工程師Ally Yong。今天我講解的主題是咱們企業的Cloud Connect雲端鏈接。

首先我會給你們介紹Bitmovin公司的背景，而後和你們分享咱們的產品還有咱們編碼的功能；咱們雲端上市場的一些數據，在雲端上編碼的一些模式，最後分享一個咱們客戶的成功案例。

1.Bitmovin 介紹

Bitmovin是一家在2013年創辦的公司，左圖這位是咱們的CTO Chris Mueller，右邊這位是咱們的CEO Stefan Lederer。他們兩位在2013年的時候合做推出MPEG-DASH的格式，也同時開始了Bitmovin這家公司。

在Bitmovin咱們有三個產品：Encoding的服務、Player和Analytics的服務。今天咱們的主題大可能是Encoding的服務，但咱們這三個服務均可以讓咱們的客戶在不一樣雲端上使用地更加便捷。

2.編碼解決方案-Per-Title Encoding

咱們的編碼服務有一個比較獨特的功能叫作Per-Title Encoding

我今天想要跟你們介紹Per-Title Encoding的用途。

通常咱們作編碼的時候，咱們會在編碼器上手動設定一些限定好的編碼令和解析度。但到Per-Title這個功能的時候，咱們把視頻輸入到編碼器時，編碼器就會經過分析，分紅不一樣的視頻的複雜度，再幫它再設計一個編碼率和解析度，最後用最佳的編碼率來編碼出視頻。咱們Per-Title Encoding能夠把編碼率再下降，同時還能減小儲存和帶寬。後面咱們會更詳細的去介紹Per-Title的區別。

不一樣的視頻必定會有不一樣的複雜度，若是咱們事先是經過手動的方式去設定，那麼在不少狀況下其實咱們可能會使用一些不合適的編碼率或者不適當的解析度去編碼一個視頻。

因此咱們以PPT上的圖片爲例。平時作設定時，咱們會把比較低碼率的設定成低解析度的。咱們在這裏看到一個360p的視頻，咱們分配600kbps去編碼。可是其實一樣的視頻能夠經過比較低的碼率就能夠編碼成到高清的效果，這到底是爲何呢？

咱們能夠看到在這個圖片裏，左圖上還有一些比較模糊的狀況，但放在1080p的時候這些現象就不會再出現。

咱們剛剛說到不一樣視頻會有不一樣的複雜度，若是咱們用手動設置高解析度還有高編碼率時， 咱們有很大機率會發現它的編碼率使用率是比實際狀況多得多。反而在編碼率低的時候由於咱們給的解析度很低，咱們用戶在收看視頻的時候，圖像質量不是很好。

那咱們如何合理分配解析度和編碼率呢？上圖展現的是PSNR的對比數據，PSNR就是圖像質量水平的數據，圖中橙色的就是經過Per-Title編碼的設定，藍色的是手動設定好的Profile。

咱們在觀察PSNR的數據，發現Per-Title編碼的圖像質量都在34-45之間，爲何會這樣？由於低於34的圖像質量不理想，而超過45就超出了人類的感受閾限。因此，在這個例子中，雖然我已經達到70dB，雖然數值上它已經翻倍，可是其實用戶並不會有感知。因此咱們的Per-Title都會在適當的狀況下把不一樣的Profile提升到合適的水平。

咱們在低碼率的狀況下，好比左側200K的狀況下，它的圖像質量30如下，由於咱們在比較低的編碼率的時候都會設計一些比較低的解析度。可是經過Per-Title不一樣的圖像能夠分配更加適當的解析度。

另外若是咱們手動設定，咱們會發現，雖然這兩個Profile的編碼率的差異很大，可是實際狀況下圖像質量的提升並不明顯，因此要經過Per-Title就能夠解決或排除這些問題。它專一於增長合適的編碼率來對應Profile。

用Per-Title最大的優勢是什麼呢？固然視頻能夠用最適當的編碼率去作編碼的時，下降CDN的帶寬成本就是Per-Title最大的優點。同時儲存的成本也會下降，在網絡較差時，咱們也提升瞭解析度和圖像質量。

3-Pass-Encoding也是咱們另一個編碼的功能，通常咱們見到的都是2-Pass-Encoding，是讓視頻多跑一層編碼分析再去作編碼的功能。但咱們Bitmovin比較獨特的是咱們還要跑一層，把圖像質量的水平提升。若是咱們同時使用Per-Title和3-Pass編碼器會再作一層，去解析不一樣的視頻。

經過上面的例子，咱們看到經過3-Pass的時候在一樣編碼率的條件下，視頻的圖像質量增加了不少。

因此若是咱們將3-Pass-Encoding和Per-Title一塊兒使用，咱們最終達到的優點就是把CDN的帶寬還有存儲的成本減小。

3.2019年雲服務市場份額

接下來分享給你們咱們雲端市場上的數據。近年來咱們也觀察到愈來愈多用戶會選擇用雲端來作他們技術的流程。因此咱們公司也參考了IDC對雲端市場作的調查數據。

上圖是咱們在2019年對雲端市場佔有率的數據，在衆多雲端平臺上，佔有率最大是亞馬遜公司；排名第二是微軟，它的佔有率有18%；接下來是谷歌和阿里巴巴分別在市場上有5%。

同時咱們也對編碼的用戶去作了市場調查。咱們在調查之中發現近兩年來的趨勢，好比軟件或者是硬件編碼在低端環境都出現了一些減小的現象。

咱們在2020年低端的軟件編碼市場上，咱們發現它從55%減小到49%，一樣咱們在硬件的編碼也是看到一樣的現象。咱們在雲端上其實也有區分，好比雲端的軟件服務、雲端的編碼服務也就是CES。咱們還看到雲端軟件服務也是有一些少量的減小，反而在雲端Encoding的服務，是有一些增加的。這也證實了當客戶愈來愈追求便捷性而不想再考量基礎設備的時候，客戶更有可能會往雲端編碼的方向去走。

4.Bitmovin 編碼

咱們Bitmovin的編碼過程在雲端上通常是怎麼樣去操做？經過上圖能夠看到，上半部分都是咱們的視頻。當視頻輸入到雲端編碼的過程當中，它會作幾個步驟，剛剛說的Per-Title的分析固然是其中一個步驟。另外，咱們還會先把這些視頻作切片處理，切片成比較小片的視頻事後再分配到不一樣的機器去作編碼，能夠看到底層都是不一樣的機器同時進行編碼，編碼完成以後就會把這些視頻鏈接成一個完整的視頻最後輸出到儲存裏面。

固然咱們作編碼的過程也包括其餘的服務，好比加密的服務、加字幕的服務或者多層申報的服務，廣告插播的服務都會包括在這個編碼的過程裏面。

剛纔咱們講切片分配到不一樣的機器，我想更詳細地描述一下這個過程。這一頁看到這些都是咱們分的不一樣的影片，而後不一樣的影片通常是會把它先切片到4秒鐘的影片，切片事後就會把它給分配到機器去作編碼，這是一臺8-core的機器。而後編碼事後把它鏈接成一個完整的視頻。

與此同時，全部的切片都會被分配給一臺機器，因此這是一個影片分配到不少臺機器同時去作編碼。

那當咱們要編碼不少個視頻的時候，它同時就會在全部的視頻都一樣作切片的步驟，咱們有上千臺的機器在同時去作編碼的過程。這也就是說咱們在雲端上的狀況才能夠頗有效率的作到編碼的步驟，也正是由於在雲端上才能夠比較有彈性化的去增長或者減小這些機器，並且若是任何狀況下這些機器出現問題時，也能很方便的把這些影片分配到另一臺機器。

以上就是咱們雲端上編碼的過程。咱們發現隨着業內雲端上編碼服務的不斷進步，這項技術也逐漸成熟，有愈來愈多的客戶會選擇雲端的平臺進行編碼，由於不用再去考量基礎設備的問題。

另外咱們剛剛講到Bitmovin切片分配編碼的過程，這其實也很適合在雲端上去使用，由於這能夠頗有效率地去同時用多臺機器快速地編碼那些很大的儲存或者數量較多的視頻。

同時咱們也發現，咱們不少客戶他們本身都是擁有云端服務的，甚至有些都有他們本身的雲端合約，因此就推出了一些需求想要利用他們原有的雲端資源再繼續使用這個編碼服務。咱們對這種客戶，咱們也有另一個模式能夠符合他們的需求。

第一個模式就是Managed Cloud這個模式。這個模式讓客戶很方便能獲取咱們的帳戶，就能夠經過API去把這些編碼的過程開始使用。這個編碼的過程、流程，實際狀況都是在Bitmovin咱們擁有的雲端平臺上去作這個編碼的過程，這就是Managed Cloud模式。

另一個模式就是Customer Cloud Account的模式也就是雲端鏈接的模式。雲端鏈接和Managed Cloud最大的區別就是當客戶選擇用這個Cloud Connect這個模式的時候，他是經過一樣的Bitmovin的API去踢開編碼的過程。可是實際狀況下那個編碼的過程是在客戶擁有的雲端平臺上發生的，對於這些有本身雲端平臺的客戶，他們就能夠經過Cloud Connect去使用Bitmovin的編碼功能。這樣作的好處是能夠進一步下降成本，由於用戶是經過他們擁有的合約繼續使用他們的資源。

另一點就是他們的視頻都不用流出他們本身雲端平臺或者那個環境。他們全部的視頻都會在他們本身的環境裏面被編碼。

經過Bitmovin在雲端上編碼的這個過程，咱們讓客戶用兩種不一樣的模式去作編碼，第一個就是Managed Cloud用戶很方便就能夠擁有賬號，也能夠在雲端資源裏直接開始編碼的服務。第二個方式就是客戶當擁有本身的雲端平臺的時候或者雲端資源的時候，他也能夠直接使用他們的雲端資源，可是是用咱們的Bitmovin的API去作編碼。

同時由於Bitmovin的切片分配編碼的過程，可讓咱們用戶頗有效率的在雲端裏面作編碼，而同時也能夠選擇去用spot instance去作編碼，稍後帶來更加細緻的解釋，以及spot instance和通常VM的不一樣。

固然咱們由於在雲端上能夠彈性化地開不少臺機器，咱們能夠作到上千臺的機器處理不少視頻的同時也能夠保證編碼完成的速度。

5.成功案例

接下來咱們講咱們客戶的成功案例。PCCW是香港的一家電信公司。他們底下的一家公司叫作ViuTV（香港電視娛樂有限公司），其中有一款產品叫VuClip。他們在17個國家有OTT平臺，在印度、印尼、馬來西亞、泰國等這些國家都會有OTT平臺，每季度的用戶也超過700萬個用戶。用戶能夠在不一樣的平臺上下載APP（ios、安卓），還有瀏覽器上也能夠觀看VuClip不一樣的節目和視頻。

VuClip選擇Bitmovin有如下幾個緣由，首先是由於Bitmovin的服務能夠很方便的讓客戶在全部雲端平臺上使用；其次是咱們一樣的編碼版本，可讓客戶符合到不一樣的codec的需求，VuClip的客戶他們擁有的codec是H264 HEVC還有VP9，他們這些不一樣codec符合的需求都在同一個編碼的版本里面；第三點他們是經過Cloud Connect雲端鏈接去作編碼的過程，因此他們經過切片分配的過程能夠頗有效率使用他們擁有的雲端資源；再次他們同時也用spot instances的模式去作編碼，由於在雲端上使用時，他們須要踢開不少機器去處理不少的檔案，他們編碼的速度很快。整個過程都是在雲端也不用再去考量基礎設備成本的問題。Per-Title和3-pass一塊兒用的時候，更能夠下降CDN和儲存的成本。

剛纔說到VuClip是使用spot instances，那這個spot instances同通常機器有什麼區別呢？通常雲端上咱們能夠經過一個定好的價格去租一些機器來使用，但咱們有另一種選擇就是用spot instances的機器。這種機器是比通常限定的機器價格成本更加低，但由於客戶們是用切片分配的方式，就能夠頗有效率的利用成本很低的spot instances去作這個編碼。咱們同時在VuClip的項目中，咱們觀察到他們總體成本減低到了35%。

總結

回顧一下今天全部的內容，雲端編碼技術愈來愈成熟的時候，更多客戶都會選擇使用雲端的服務，由於能夠減小基礎設備的考量；Bitmovin的切片以及分配編碼的這個過程，能夠頗有效率的利用雲端去作編碼，同時由於能夠彈性的去打開不少機器，也能夠很快速地編碼一些很大的存儲；那當咱們有一些客戶本身原來擁有云端資源時，他們徹底能夠把這些資源利用起來而且能夠選擇雲端鏈接的方式去作他們的編碼，同時他們也能夠把視頻留在他們的環境裏以此下降成本。咱們在VuClip的客戶觀察到用這些方式能夠下降35%的成本。