八百里流媒體服務器系統轉碼集群

轉碼系統以轉碼服務器為主要構件,多臺轉碼服務器組成轉碼集 群,并接入到VMS集群中。轉碼集群主要提供視頻上傳以及轉碼 服務,其具體表現為:用戶上傳視頻到轉碼服務器進行轉碼,在 完成后向存儲服務器提交視頻數據。

[ 轉碼系統 ]

[ 轉碼系統架構圖 ]

轉碼服務器集群由轉碼服務器組成,轉碼服務器可細分為轉碼中心服務器以及轉碼節點服務器。

轉碼中心服務器分配轉碼任務;轉碼節點服務器維護轉碼任務隊列,進行轉碼。

[ 主要特性 ]

1.大規模轉碼

單臺服務器受限于CPU、內存等硬件資源,當有許多個視頻同時轉碼時,會達到硬件資源處理能力的上限,導致整體轉碼進度緩慢。而轉碼集群能夠實現多服務器同時進行轉碼,滿足大規模轉碼的需求。

2.無限熱擴容

當有大量視頻同時需要轉碼時,可能會出現全部轉碼服務器資源均被消耗殆盡的情況;轉碼集群模塊化可以不影響當前服務的情況下完成擴容,滿足轉碼需求。

3.轉碼負載均衡

當轉碼集群中有多臺轉碼服務器時,根據服務器的硬件資源消耗、轉碼隊列等待長度以及其它負載參考因素進行視頻的分配,使整個轉碼集群可以充分利用每臺轉碼服務器的資源,達到負載均衡、快速完成轉碼的目的。

4.多格式視頻輸入

轉碼系統能夠導入各種常見格式的視頻,包括不同的封裝格式和編碼格式。

5.先進編碼格式支持

作為目前流行的編碼格式,H.264已經在流媒體中廣泛應用,而H.265作為新一代的編碼格式,具有同等效果下更低帶寬消耗的特點;因此系統除了支持H.264編碼,還支持最新的H.265編碼,能夠節省大量服務器帶寬。

6.可定義的轉碼參數和圖像水印

轉碼服務器可以自定義轉碼參數,包括設置水印;在提交轉碼任務時,需要同時提供轉碼參數,因此每個任務都有自己的轉碼參數。在轉碼時將會根據任務中的轉碼參數進行轉碼。

[ 技術優勢 ]

1.隊列式轉碼

轉碼節點服務器擁有一個轉碼任務隊列,在轉碼時將從隊列中取出視頻并進行轉碼;轉碼過程支持并行轉碼,即一次從隊列中取出多個排隊的任務,同時進行轉碼;是否并行轉碼的依據為轉碼節點服務器的硬件資源消耗情況,如果資源足夠,則有多個任務同時進行,從而提高轉碼系統的吞吐量;如果資源少處理能力弱,則一次只有一個轉碼任務在運行。

2.優先級調控

轉碼任務隊列具有優先級控制能力,所有的轉碼任務都有相應的優先級參數;在默認情況下所有的轉碼任務優先級均為0;整個任務隊列按照優先級大小降序、任務創建時間升序排列。任務的優先級參數可以根據任務緊急程度進行調整,越緊急的任務,優先級參數越大,越優先進行轉碼。

3.分段式轉碼

分段式轉碼原理是將單個視頻文件拆分為多個子任務,再將它們分發給其它轉碼服務器進行轉碼。 分段為了兼容所有格式的視頻格式,需要采用一種兼容所有編碼格式的中間格式。MKV由于格式的兼容性好,可以封裝所有的視頻編碼數據,因此選擇它作為視頻分段的容器。

分段式轉碼包含五個步驟
1 轉碼中心根據轉碼服務器的負載信息選擇主控轉碼服務器;
2 用戶的視頻直接上傳到主控轉碼服務器;
3 主控轉碼服務器對用戶上傳的視頻執行分段并分配分段文件到其它轉碼服務器;
4 轉碼服務器對分段文件執行轉碼;
5 所有分段轉碼完成后主控轉碼服務器將各個分段轉碼的結果進行合并。

[ 分段式轉碼結構圖 ]

[ 產品架構亮點 ]

轉碼服務器集群
轉碼服務器 轉碼中心服務器 分配轉碼任務 一臺轉碼中心服務器可以管理N臺轉碼節點服務器,它們是管理者與被管理者的關系;轉碼中心負責管理轉碼節點的加入以及退出,并且監控每個轉碼節點的狀態(CPU、內存、帶寬、磁盤容量以及系統IO等)信息。當上傳視頻時,轉碼中心將會根據負載信息選出最合適的轉碼節點,并將信息返回給調用者。
轉碼節點服務器 維護轉碼任務隊列, 進行轉碼 視頻上傳到該轉碼節點上,并進入轉碼隊列,等待轉碼;當視頻轉碼完成后,會根據VMS系統分配的存儲地址,提交視頻數據。
功能列點
同時輸出多碼率流 支持多編碼方式 集群負載均衡 動態擴容 多格式視頻輸入
轉碼優先級調控 分段式轉碼 Web管理 可自定義轉碼參數 支持設置水印
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