cVideo云转码系统

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背景

随着前端摄像头的清晰度不断提高,其代码流和数据量也成倍增加。然而,一些终端具有有限的处理能力并且不能支持高清分辨率。或者他们需要使用公共网络传输,并且带宽不能满足高清码流的要求。视频转码是一种高计算负荷过程,需要对输入视频流进行完全解码,视频过滤/图像处理以及输出格式的完全编码。由于大量的视频转码,单个计算机不可能在整个监控系统中对摄像机的实时视频数据进行转码。 cVideo开发了一种云转码技术,将视频转码计算转换为云,实现整个系统的实时视频转码,满足用户对不同分辨率,不同码流和不同终端的需求。

产品介绍

视频云转码平台是基于云中大数据独立开发的云架构集成调度平台的视频处理软件。它可以根据不同的格式和分辨率对现有的视频文件进行分发和转码,实现负载均衡和统一。管理,任务分配等功能目标,操作简单方便,存储性能可靠。

架构概述

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cVideo的云转码平台

中央服务器

负责从客户端或其他上层系统获取命令,使用JobKeeper全面调度每个系统集群以实现完整的cVideo控制机制。

cStor存储服务器

它用于长时间存储视频数据,以便进行读取和重新处理。

cProc处理服务器

提供视频文件云转码所需的大规模数据处理功能和分布式处理方法。

Web界面

一个交互式平台,用户可以向中央服务器发送各种控制命令。

上图简要描述了cVideo的云转码平台。用户可以将任何格式的视频文件和需要转码的任何分辨率存储到cStor存储服务器中,然后通过客户端的Web操作页面根据需要提交转码请求。系统根据设置的切片数确定源文件。拆分和转码任务的大小和时间线长度。通过JobKeeper云调度系统,自动负载均衡被分配到相应的处理节点。在完成分布式代码转换之后,合并中间结果文件并重建时间轴,并且将视频文件存储在cStor指定中。位置。对这些视频文件进行索引以建立一对一的对应关系,并在cProc云处理集群中执行数据处理以实现视频文件的转码,并将结果保存在cStor存储服务器中。

cVideo云转码Web客户端界面如下:

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Web客户端界面

cVideo云转码平台架构

cVideo云转码平台在服务器集群上部署了一套完整的基于云的视频处理软件,包括接入层,处理层,资源层和调度控制模块。

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上图显示了cVideo云转码平台的简化框图。核心内容是各种视频文件的转码。基于云计算模型,采用大规模分布式JobKeeper云调度架构,以集群的形式联合服务外部服务。实现云转码,动态扩展,监控和管理的要求。将转码后的视频文件保存到cStor存储服务器,并为用户提供相应的界面,方便调用。

该计划涉及技术分析

根据上述解决方案架构,涉及的具体技术包括cVideo的云转码技术,JobKeeper云调度方法,cProc云处理框架和cStor云存储技术。其中,cVideo的云转码技术负责上述分割,转码和合成视频文件的功能,而JobKeeper和cProc负责集成管理和统一调度,实现云中计算机的联动和各种保障,并共同提供服务。 cStor负责提供高度可靠和海量的数据存储功能。

随着前端摄像头的清晰度不断提高,其代码流和数据量也成倍增加。但是,有些终端处理能力有限,无法支持高清分辨率;有些需要使用公网传输,带宽不能满足高清码流的要求;有些人需要将现有的视频文件转换成不同的格式。

视频的编码格式主要包括MPEG,H264,DivX,WMA,RM等。包格式主要包括avi,ps,ts,mov,mkv,mpg等,不同的播放器支持不同的格式,所以不同的终端有对视频流格式也有特殊要求。

面对这些因素,为了满足不同的需求,cVideo开发了一种云转码技术,以满足用户对不同视频格式,不同分辨率,不同码流和不同终端的需求。不同分辨率的转码效果如下:

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在转码之前

转码后

对于视频文件的分布式云转码,由于视频文件已经存在,云计算的分布式计算性能可以得到充分利用,视频文件按时间划分为多个块,每个块分配给一个不同的处理节点。在处理完所有块之后,执行重新集成,重建时间线和封装以实现代码转换,并且JobKeeper执行任务分配和调度。

cVideo云转码的主要优点

高性价比

cVideo基于cStor云存储和cProc云计算平台,具有低成本,高可靠性的海量存储容量和可扩展性。当用户的存储需求增加时,他们只需要添加类似于硬盘价格的cStor存储节点。这将大大降低用户的投资和升级维护成本,系统规模越大,性价比越高。

出色的转码性能

对于视频文件,cVideo使用分布式转码处理。过去,转码软件使用一小时转码进行一小时转码,并且cVideo云转码系统使用了几分钟(与处理服务器数量和运行状态相关的特定时间)。您可以完成转码工作。

调度技术

cVideo在cProc云计算平台上使用JobKeeper云调度机制,将非结构化数据(如视频)分发到云中的相应节点,稳定地合理分配和执行转码任务,并自动进行负载均衡以实现云转码。

平台功能和性能描述

功能描述

cStor当前云转码平台的系统版本是该测试的演示版本。以前的要求主要集中在ts格式的转码上。上层应用程序支持相对较少的格式,但底层编解码器库已经支持大多数常见格式。

目前支持的视频封装格式:“。tt”,“。mp4”,“。mpg”;

目前支持的视频编码格式:“H264”,“MPEG4”,“MPEG2”;

目前支持的音频编码格式:“FAAC”,“MPEG1”,“MPEG2”;

目前支持的解决方案:对大多数解决方案的基本支持;

下一版本将支持音频和视频编码格式,如“H263”,“XVid”,“MP3”,“LPCM”。对其他格式的支持可以基于项目的特定需求,并且只需要基于底层的编解码库。相应地添加应用程序非常方便。

表现说明

云代码转换的处理性能与各种因素有关,例如服务器CPU,内存,网络,转码文件分辨率,格式转换要求和任务片段数。因此,统一标准很难给出。下图显示了云代码转换平台测试的结果:

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转码性能图

存储共享节点的性能如上图所示,随着转码服务器数量的增加,转码单个文件所需的时间减少,整体性能呈线性增长。同时,合理分配片段数量可以进一步优化转码效率。

云转码平台支持动态容量扩展。随着需求的增加,当现有处理能力不能满足总处理能力时,只需要添加处理节点,可以在不停止服务的情况下动态增加处理性能,可以扩展平台处理能力。

相关测试

目前,云转码平台已在深圳天华传媒,南京广播电视等单位进行了测试,并已通过相关码流分析软件的检测。视频拼接中没有卡到制图,并且ts流中没有PCR-DTS抖动。并且通过对实际机顶盒推送流程中各种指标的测试,云转码的性能也得到了各个单位的认可。

市场应用

应用范围应用说明典型用户安全领域(安全城市,智能城市)海量数据处理,视频格式转换,高清视频转码和流量管理,安全行业媒体,娱乐海量数据存储,海量数据处理,视频格式转换,高清节目传输代码电视台,媒体制作相关产业