視頻云平臺解決專項方案

視頻云轉(zhuǎn)碼平臺處理方案1 背景伴隨互聯(lián)網(wǎng)不停發(fā)展,網(wǎng)民規(guī)模不停增加,以互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)為關(guān)鍵載體網(wǎng)絡(luò)視頻新媒體已逐步稱為中國應(yīng)用最廣泛網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之一。因為網(wǎng)絡(luò)電視臺集圖片、影像、視頻為一體集成性、互動性和開發(fā)性特點，填補了傳統(tǒng)媒體單向傳輸弊端，在廣電總局大力推進下，從國家級媒體到地方市廣電單位全部越來越重視網(wǎng)絡(luò)新媒體建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)電視臺已不僅是和觀眾溝通、開展節(jié)目宣傳一個關(guān)鍵手段，而且也越來越多地成為廣電部門廣告等增值業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)延伸。2 方案設(shè)計網(wǎng)絡(luò)電視臺建設(shè)不能僅僅定位為簡單廣播節(jié)目標(biāo)直播及錄制節(jié)目標(biāo)再點播，更要經(jīng)過項目標(biāo)建設(shè)以網(wǎng)絡(luò)視頻內(nèi)容管理和運行為關(guān)鍵，以流媒體技術(shù)為基礎(chǔ)，集采集、編輯、播控、管理、公布于一體，支持多屏合一和互動高清應(yīng)用多業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)新媒體平臺。整個平臺應(yīng)全方面涵蓋從內(nèi)容生產(chǎn)、加工、管理、多屏分發(fā)到用戶端應(yīng)用整套步驟，含有管理功效強大、等級控制嚴格、高度安全穩(wěn)定、操作簡便易用等特點。網(wǎng)絡(luò)電視臺應(yīng)含有以下功效：能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電視臺多個視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用，包含網(wǎng)絡(luò)視頻直播、網(wǎng)絡(luò)視頻點播、時移回看、虛擬直播、直播收錄等多個應(yīng)用。提供界面更友好、功效更強大、操作更簡便內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠滿足網(wǎng)臺基礎(chǔ)快速編輯、轉(zhuǎn)碼生產(chǎn)等業(yè)務(wù)需求；采取優(yōu)異編轉(zhuǎn)碼技術(shù)，支持高清、標(biāo)清等多個視頻流播放；能夠提供多碼流視頻，支持用戶依據(jù)本身網(wǎng)絡(luò)速度條件及屏幕大小選擇適宜分辨率進行收看，有效提升流暢度；整個平臺實現(xiàn)統(tǒng)一在線視頻播控及管理，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活直播、點播、時移等視頻播出控制，并能有效地將站內(nèi)全部視頻系統(tǒng)架構(gòu)統(tǒng)一，使得系統(tǒng)能夠資源復(fù)用，易于管理。能夠?qū)崿F(xiàn)多屏合一，支持PC、TV、Phone等多終端接收。采取FlashP2P和CDN結(jié)合優(yōu)異技術(shù)手段，有效降低源站帶寬費用；提供高性能、輕量型且極具表現(xiàn)力用戶端播放器，含有主流媒體播放器全部功效，包含多碼率選擇、智能預(yù)覽、畫質(zhì)選擇、畫面大小調(diào)整等，給用戶帶來極致視聽體驗。提供基于運維需要多個輔助支撐，如數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、系統(tǒng)監(jiān)測報警等功效。3、方案概述在線流媒體視頻平臺，應(yīng)包含視頻內(nèi)容生產(chǎn)、加工、管理、多屏分發(fā)、用戶端應(yīng)用。意在經(jīng)過該處理方案，利用優(yōu)異編解碼技術(shù)、內(nèi)容分發(fā)技術(shù)、版權(quán)管理技術(shù)、存放技術(shù)和WEB應(yīng)用領(lǐng)域豐富經(jīng)驗，制訂一套完善項目技術(shù)、實施和服務(wù)支持方案，為項目搭建一個安全穩(wěn)定、功效強大、可擴展性強、性能穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)視頻及廣播平臺。91flv視頻系統(tǒng)支持多種智能手機，專業(yè)攝像機，攝像頭等移動視頻采集設(shè)備接入，接收來自移動設(shè)備端采集視頻流，經(jīng)過實時轉(zhuǎn)碼和分發(fā)，視頻存放，對外提供視頻實時直播訪問和視頻回放。系統(tǒng)支持針對組播流媒體，衛(wèi)星視頻流媒體，和其它視頻起源進行面向移動設(shè)備轉(zhuǎn)碼和直播。支持現(xiàn)有運行商3G和4G網(wǎng)絡(luò)（WCDMA，CDMA，TD-SCDMA，LTE）、2.5G/2.75G網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、海事衛(wèi)星、和多種微波專網(wǎng)。系統(tǒng)能夠獨立使用，或經(jīng)過靈活組網(wǎng)，支持大用戶量、多并發(fā)服務(wù)器集群.既充足利用了用戶閑置上行帶寬，提升了流媒體傳輸效率，又顯著提升用戶播放質(zhì)量。平臺采取開放、模塊化、松耦合設(shè)計理念，無縫整合視頻采集、編輯、轉(zhuǎn)碼、管理、分發(fā)、用戶端、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功效，提供面向多屏分發(fā)電視直播、虛擬直播、現(xiàn)場直播、點播等服務(wù)；系統(tǒng)采取新一代直播時移技術(shù)，支持無限時間長度時移。平臺采取智能播放器和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實時正確統(tǒng)計用戶位置、觀看視頻流暢度、觀看時長、觀看行為等信息；實時統(tǒng)計全網(wǎng)在線人數(shù)、全網(wǎng)帶寬使用情況，并對采集海量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，助力平臺使用單位業(yè)務(wù)運行。4、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可靠性和穩(wěn)定性系統(tǒng)支持高可靠性和穩(wěn)定性，支持24小時穩(wěn)定工作，含有可靠性保護能力、容錯能力、故障恢復(fù)能力。高可用性系統(tǒng)支持廣電和電信級可用性，滿足整體系統(tǒng)可用性要求，支持大用戶數(shù)（系統(tǒng)管理用戶和網(wǎng)絡(luò)訪問用戶）、大數(shù)據(jù)量(視頻內(nèi)容，用戶數(shù)據(jù))下正常運轉(zhuǎn)。高擴展性應(yīng)用支撐平臺和應(yīng)用系統(tǒng)在設(shè)計時，考慮未來各個系統(tǒng)（已建，正建和將建系統(tǒng)）能夠在異構(gòu)技術(shù)平臺上進行互聯(lián)互通，能夠靈活集成，提升系統(tǒng)整體性能和可靠性。含有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)接口，確保系統(tǒng)能和其它系統(tǒng)進行快速、順利信息交換，便于系統(tǒng)擴展和升級。確保有足夠可擴展性和互連性，系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)應(yīng)充足考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和硬件資源和擴展及系統(tǒng)二次開發(fā)需要，并支持未來可能出現(xiàn)新業(yè)務(wù)需要。易操作性和易維護性云轉(zhuǎn)碼視頻系統(tǒng)是一套完善后臺視頻處理軟件，從視頻瀏覽器上傳到服務(wù)器端自動轉(zhuǎn)碼處理再回到瀏覽器端全部做了完善處理，細節(jié)方面還做了超大文件上傳、秒傳、斷點續(xù)傳、全自動監(jiān)測文件夾轉(zhuǎn)碼、自動截圖、超高壓縮率處理、多碼率自適應(yīng)網(wǎng)速、視頻分享、下載、廣告管理、防盜鏈、地址加密等等工作，是誠意十足一款視頻服務(wù)器端必不可少軟件系統(tǒng)。開放性和兼容性視頻服務(wù)器轉(zhuǎn)碼軟件作為一款專業(yè)視頻服務(wù)器應(yīng)用軟件，要應(yīng)對不一樣用戶上傳視頻格式，支持視頻格式一定是要相當(dāng)廣泛，基于ffmpeg強大編碼支持。

安全性

不管是基礎(chǔ)平臺，還是基礎(chǔ)平臺上各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，整個系統(tǒng)設(shè)計遵照安全性關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。

視音頻采集、編碼、轉(zhuǎn)碼、快編：

直播音視頻信號視頻編碼器同時對視頻信號進行處理，生成H.264視頻編碼IP流推送到中心節(jié)點流媒體服務(wù)器。

用戶可上傳常見視頻格式到點播視頻管理服務(wù)器，由轉(zhuǎn)碼服務(wù)器轉(zhuǎn)成統(tǒng)一格式進行存放。

編輯人員可依據(jù)需要經(jīng)過快編服務(wù)器對錄播文件或已上傳素材文件進行快速編輯。

流媒體服務(wù)：

流媒體服務(wù)關(guān)鍵提供直播、點播、時移回看等服務(wù)。對于實時性要求不高直播和點播，流媒體采取HTTP切片（HDS）方法進行視頻切片。HTTP切片方法播放可使用不一樣網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，能很好和CDN進行對接，而且能很好穿透防火墻。

播放器

關(guān)鍵包含PC端播放器和移動端APP播放器。智能在線視頻平臺應(yīng)業(yè)務(wù)步驟：

1.

內(nèi)容生產(chǎn)加工：包含編碼器、轉(zhuǎn)碼中心和云快編系統(tǒng)，關(guān)鍵負責(zé)視頻采集、轉(zhuǎn)碼、編輯。

2.

業(yè)務(wù)管控系統(tǒng)：包含視頻播放控制、視頻資源管理系統(tǒng)、視頻統(tǒng)計分析系統(tǒng)、系統(tǒng)運維系統(tǒng)，關(guān)鍵負責(zé)直播、點播、時移等多個業(yè)務(wù)管理、視頻資源管理、系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

3.

內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)：關(guān)鍵負責(zé)將中心節(jié)點視音頻流分發(fā)至邊緣用戶。由流媒體服務(wù)器和P2P控制服務(wù)器組成，流媒體服務(wù)器負責(zé)視頻文件切片分發(fā)，P2P服務(wù)器負責(zé)P2P調(diào)度管理。

HDS是該流媒體協(xié)議。該協(xié)議經(jīng)過將直播流、點播文件切割成大量固定時長小片flv，小片經(jīng)過HTTP傳輸給播放器，播放器按序組裝小片flv后播放。HTTP切片網(wǎng)絡(luò)視頻分發(fā)技術(shù)正在替換原有基于復(fù)雜協(xié)議流媒體系統(tǒng)。HDS相比傳統(tǒng)復(fù)雜流媒體協(xié)議，含有以下優(yōu)勢：HTTP協(xié)議傳輸，防火墻友好性更佳；固定時長切片方法，相比HLS、HDS等HTTP協(xié)議，無需索引文件，大幅降低源站訪問壓力；

碎片化下載播發(fā)方法CDN支持性愈加好，可無縫對接現(xiàn)有CDN系統(tǒng)；HTTP流化下載方法，多屏用戶端支持愈加友好；流化下載觀看方法，能夠大大節(jié)省運行商帶寬；

便于實現(xiàn)防盜鏈和DRM視頻流加密；

一套架構(gòu)，同時支持直播和點播。關(guān)鍵特點：

快速切合：視頻切合時，僅僅對首尾幀所在GOP進行編碼，其它視頻數(shù)據(jù)僅僅文件拷貝，然后首尾GOP和其它視頻數(shù)據(jù)直接合成即可，切合效率極高。

正確：編輯精度能夠正確到幀。

高性能：經(jīng)過分布式集群編輯技術(shù)，支持將多個視音頻文件分發(fā)到多臺快編服務(wù)器上。

快速幀正確編輯技術(shù)

幀正確快編技術(shù)，對編輯視頻采取世界首創(chuàng)場景、幀二級縮略圖展示方法，讓用戶快速定位編輯點可對素材進行正確、快速編輯處理，大大提升編輯效率。

關(guān)鍵特點：

快速切合：視頻切合時，僅僅對首尾幀所在GOP進行編碼，其它視頻數(shù)據(jù)僅僅文件拷貝，然后首尾GOP和其它視頻數(shù)據(jù)直接合成即可，切合效率極高。

正確：編輯精度能夠正確到幀。

高性能：經(jīng)過分布式集群編輯技術(shù)，支持將多個視音頻文件分發(fā)到多臺快編服務(wù)器上同時進行編輯，系統(tǒng)能夠經(jīng)過擴展服務(wù)器成倍提快編性能。高質(zhì)量集群轉(zhuǎn)碼技術(shù)

集群轉(zhuǎn)碼技術(shù)，采取多線程分布式轉(zhuǎn)碼，對視頻編碼算法進行大量優(yōu)化，結(jié)合視頻增強等技術(shù)，實現(xiàn)高密度超實時高質(zhì)量視頻轉(zhuǎn)碼。轉(zhuǎn)碼出視頻圖像質(zhì)量佳，明亮度適中，畫面清楚度高，畫面切換連貫、流暢、無拖影、無馬賽克；視音頻同時，音頻內(nèi)容音量大小適中，聲音清楚，有層次，無爆音。5、系統(tǒng)設(shè)計特點

端到端、全平臺整體處理方案

91flv視頻平臺應(yīng)可為用戶提供端到端，全平臺技術(shù)整體處理方案：包含視頻采集、編輯、管理，和Web

P2P多屏分發(fā)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、播放器等。云轉(zhuǎn)碼視頻平臺應(yīng)處理方案全方面支持PC、TV、手機、PAD等屏幕播控管理。真正實現(xiàn)一云多屏。而且支持現(xiàn)在流行全部手機操作系統(tǒng)。高并發(fā)（web

p2p技術(shù)）節(jié)省帶寬支持服務(wù)器分布式布署和級聯(lián)，能支持上萬人同時使用，真正電信級應(yīng)用架構(gòu)和高可靠性。依靠于web

p2p技術(shù)，91flv視頻平臺應(yīng)可為使用單位大幅降低峰值帶寬（50%-90%）。依靠于web

p2p和HDS技術(shù)，平臺應(yīng)可幫助使用單位大幅提升用戶觀看流暢度（流暢度=1-緩沖時間/總時間），大幅提升用戶觀看時長。依靠HDS技術(shù)，實現(xiàn)真正意義上無縫時移，讓用戶可在任意時間、任意地點訪問任意內(nèi)容；能夠提供理論上無限長時移距離（視頻回放時長僅受存放服務(wù)器容量限制）。

多終端播放

采取B/S架構(gòu)，完全跨平臺、跨瀏覽器，用戶能夠從PC，Mac，Linux，智能手機上多個類型終端上觀看視頻內(nèi)容；支持IE、Firefox、Chrome和Opera等多種瀏覽器。

統(tǒng)計分析

提供具體點播信息及觀看行為統(tǒng)計分析匯報?？蓭椭褂脝挝粚崟r正確統(tǒng)計全網(wǎng)在線人數(shù)、帶寬使用情況，正確統(tǒng)計用戶位置、觀看視頻流暢度、觀看時長、觀看行為等信息。對采集海量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，幫助使用單位提升運行水平。

優(yōu)異擴展性兼容性

系統(tǒng)采取優(yōu)異標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，采取分布式、模塊化、大容量純軟件平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，充足考慮了系統(tǒng)擴展性和未來功效延伸能力。高度開放接口設(shè)計，可便捷和用戶自有系統(tǒng)實現(xiàn)對接,包含小區(qū)、CMS、媒資、文稿等系統(tǒng)。

優(yōu)異音視頻效果

采取目前最優(yōu)異、使用最為廣泛H.264視頻編碼及視頻優(yōu)化技術(shù)，能以較小碼流進行清楚視頻播放，并支持放大及全屏觀看。完美支持高清，在相同帶寬情況下帶給用戶愈加清楚流暢畫面。

模塊化設(shè)計

分布式系統(tǒng)提供了強大擴充能力，模塊化設(shè)計增強了系統(tǒng)靈活配置性?？梢罁?jù)規(guī)模和性能需求來進行系統(tǒng)配置布署。

管理功效強大

功效強大組織者管理界面，使管理員方便依據(jù)應(yīng)用場景安排多種教學(xué)/直播活動，簡單易用。

91flv視頻系統(tǒng)是一款功效強大、操作簡單、支持多操作系統(tǒng)平臺使用（基于B/S架構(gòu)設(shè)計和開發(fā)）集群式快速編輯系統(tǒng)。用戶利用云轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)容再利用和提供最高質(zhì)量和最快速編輯，云轉(zhuǎn)碼視頻系統(tǒng)含有十分便捷和人性化編輯界面，可實現(xiàn)超快速切合編輯。

6、系統(tǒng)功效

正確到幀91flv視頻系統(tǒng)

選擇拆分點，每幀前后點全部能夠被點擊選擇成為拆分點，經(jīng)過多個拆分點將視頻分成多段；視頻拆分能夠正確到每一幀，讓編輯后視頻正確符適用戶需要，也讓終端用戶體驗愈加好。幀段處理，經(jīng)過使用“保留”操作，保留選擇幀段作為目標(biāo)視頻，提供給轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)和流媒體系統(tǒng)使用。

多視頻素材快編91flv視頻系統(tǒng)支持在一個界面內(nèi)對單個視頻素材或多個視頻素材進行編輯操作。單個視頻素材編輯后，能夠形成一個或多個視頻素材；多個視頻素材編輯后，能夠?qū)⒁曨l片段展現(xiàn)框中片段將合成為一個融合后新視頻。3)

智能文件上傳

對文件上傳進行了優(yōu)化處理，既支持常規(guī)視頻文件當(dāng)?shù)厣蟼?，又支持視頻文件在線導(dǎo)入功效，使得用戶對上傳管理和文件存放計劃愈加方便、靈活。在高清視頻日益普及今天，單個視頻文件大小增加速度很快，多個G大小視頻很普遍。91flv視頻系統(tǒng)云支持無限大文件上傳，再大視頻文件也不用切割再上傳了，同時還擁有“秒傳”功效，秒轉(zhuǎn)”前提是當(dāng)用戶視頻已經(jīng)被部分軟件處理為標(biāo)準(zhǔn)h264/aac編碼時，這時候再做編碼處理已經(jīng)顯得沒很大必需了。假如你沒有強制水印、字幕需求，你能夠勾選“跳過轉(zhuǎn)碼”功效，視頻只需切片、加密即可完成處理，在一秒鐘內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)播放。云轉(zhuǎn)碼中心支持云計算模式，支持高密度轉(zhuǎn)碼業(yè)務(wù)，系統(tǒng)可智能調(diào)度轉(zhuǎn)碼任務(wù)；支持轉(zhuǎn)碼節(jié)點熱拔插；另外，在前處理后處理過濾器中，在不降低編碼處理速度情況下，支持視頻增強、去噪音、水印識別等技術(shù)提升編碼質(zhì)量。系統(tǒng)能夠無縫對接媒資等系統(tǒng)。

7、系統(tǒng)功效

我們轉(zhuǎn)碼視頻系統(tǒng)采取了最優(yōu)異m3u8列表播放方法，我們軟件從最開始輸出flv到mp4再到xml列表到現(xiàn)在m3u8列表，到底經(jīng)歷了怎樣曲折歷程讓我們選擇了這種播放格式？首先我們來分析一下多個常見播放格式優(yōu)劣對比：flv：FLV是FLASHVIDEO簡稱，F(xiàn)LV流媒體格式是一個新視頻格式，全稱為FlashVideo。它利用了網(wǎng)頁上廣泛使用FlashPlayer平臺，將視頻整合到Flash動畫中。也就是說，網(wǎng)站訪問者只要能看Flash動畫，自然也能看FLV格式視頻，而無需再額外安裝其它視頻插件，F(xiàn)LV視頻使用給視頻傳輸帶來了極大便利。flv優(yōu)勢就是壓縮率高，支持網(wǎng)頁flash播放器播放，唯一缺點是在沒有flash環(huán)境則無法播放，而現(xiàn)在flash已是日落西山，安卓和IOS移動設(shè)備網(wǎng)頁方法全部不支持flash環(huán)境，當(dāng)然flv視頻文件在無flash移動設(shè)備上面就無用武之地了。

伴隨用戶在移動端播放需求日益強烈，我們轉(zhuǎn)碼軟件開始輸出mp4格式文件，經(jīng)過測試，發(fā)覺優(yōu)異軟件壓縮mp4跟flv壓縮率幾乎相差無幾，于是我們把輸出格式統(tǒng)一為mp4，經(jīng)過我們軟件處理后mp4文件能實現(xiàn)無緩沖拖拽播放（快進播放），也處理了部分視頻文件有聲音無畫面問題，贏得了用戶好評。伴隨用戶增加，mp4文件播放弊端也日益凸顯，關(guān)鍵集中在兩個方面，一是當(dāng)視頻時長比較長時候，mp4關(guān)鍵幀元素往往很大，需要加載很長時間才能開始播放，網(wǎng)速不好情況緩沖加載就要20多秒時間，用戶早已急不可耐。二是當(dāng)用戶打開一個視頻播放時候，瀏覽器會連續(xù)請求下載mp4文件直到下載完成，就算是用戶暫停視頻播放瀏覽器也會連續(xù)這種下載狀態(tài)，假如這個視頻文件是500M則會請求服務(wù)器下載500M文件，是1G則會不停下載1G，給服務(wù)器硬盤和寬帶造成很大浪費和壓力。于是我們參考優(yōu)酷土豆等大型視頻網(wǎng)站系統(tǒng)播放文件，發(fā)覺她們視頻文件全部是分段播放，即把一個大視頻文件根據(jù)一定大小或時長把一個視頻分為N段播放，這么優(yōu)勢是打開視頻加載速度快，能夠達成秒播，另外一個優(yōu)勢是當(dāng)視頻播放第N段時候，瀏覽器會下載N+1段，N+2則不會下載，大大緩解了服務(wù)器硬盤和寬帶壓力，可知道高昂寬帶成本才是視頻網(wǎng)站最大壓力。這么視頻文件處理方法得到了大量用戶一致好評?？墒呛芸煳覀冇职l(fā)覺了一個很嚴重問題，xml分段列表視頻在IOS上面也是一籌莫展，為了讓視頻在IOS設(shè)備播放還得保留mp4文件給IOS設(shè)備播放。于是m3u8播放列表登場了。m3u8是蘋果企業(yè)開發(fā)一項新型播放格式，這種播放格式支持現(xiàn)在市面windows、androis、ios設(shè)備主流瀏覽器，一樣視頻文件既能夠在flash環(huán)境播放，又能在無flashhtml5環(huán)境播放，它優(yōu)勢還不止于此，它能夠?qū)崿F(xiàn)多個碼率在不一樣網(wǎng)速下自動切換，網(wǎng)速好自動切換高清楚度視頻，網(wǎng)速慢自動播放低清楚度文件，還能夠?qū)崿F(xiàn)流加密（視頻文件本身加密）、分段下載播放、任意時間點拖拽播放、隨機視頻文件廣告插入等等優(yōu)勢，所以最新版云轉(zhuǎn)碼視頻系統(tǒng)僅把m3u8作為唯一播放格式而放棄了