Практика

ABR-вещание — как подстроить контент под пользователя

Адаптивный битрейт— неотъемлемая часть интернет-вещания. Разбираемся, в чем главные особенности и сложности работы с ним

  • 21 апреля
  • 209
Владимир Петров

За прошедшие несколько лет предпочтения зрителей в просмотре видеоконтента вышли далеко за рамки традиционного телевизора. Сегодня насладиться просмотром любимой программы можно на экране смартфона или планшета, на Smart-телевизоре, медиаплеере, игровой консоли, ПК или ноутбуке. И если раньше на них было практически невозможно обеспечить приемлемое качество изображения и звука из-за ограниченной и плавающей полосы пропускания интернет-соединения, то теперь рядовой пользователь принимает просмотр видео через Интернет как должное. Достичь этого удалось благодаря потоковому вещанию с адаптивным битрейтом или ABR (Adaptive Bitrate).




Как и большинство новых технологий, потоковое ABR-вещание имеет свои плюсы и минусы. Преимущества адаптивного битрейта для конечного пользователя вполне очевидны: он может смотреть видеоконтент без «зависаний», пусть даже жертвуя качеством картинки. А вот для владельцев и провайдеров контента ABR несет определенные трудности, которые в конечном итоге могут привести к резкому увеличению трудозатрат на подготовку контента и времени его обработки.




В данной статье мы рассмотрим основное отличие ABR-файлов от файлов традиционного потокового вещания, расскажем, какое значение это оказывает на процессы подготовки видеоконтента, а также узнаем, как сделать данные процессы еще более эффективными как с технологической, так и с экономической точки зрения.
 

Что такое ABR-вещание?


В обычной потоковой трансляции, начиная с момента установления соединения между конечным пользователем и медиафайлом, контент передается с фиксированным битрейтом и разрешением картинки. В свою очередь адаптивный ABR-стриминг (HLS, MSS, MPEG-DASH и др.) подстраивает передаваемые потоки к разрешению экрана воспроизводящего устройства и доступной пропускной способности соединения. Иными словами, подключившись к трансляции с планшетного компьютера через широкополосное соединение, вы будете видеть качественную картинку с высоким разрешением. На смартфоне же в движущемся автомобиле вы получите изображение с меньшим разрешением и битрейтом, который может повышаться по мере улучшения качества мобильного интернета.




Такой гибкости трансляции можно достигнуть благодаря тому, что в ABR-вещании исходный контент представлен не единым файлом, а целым пакетом. В него входят несколько «слоев», каждый из которых содержит набор коротких фрагментов медиаданных для конкретного битрейта, и так называемый файл манифеста, состоящий из метаданных потока — он необходим для корректной работы плеера. Таким образом, при изменении внешних условий (качества соединения) во время трансляции плеер конечного пользователя может бесшовно переключаться между «слоями», фрагменты которых равны между собой по длительности.

Таким образом, для создания ABR-пакета необходимо подготовить с полдюжины потоков различного битрейта, каждый из которых будет соответствовать своему слою. Такая «подготовка» на практике называется транскодированием и занимает в шесть раз (для шести потоков) больше времени в сравнении с транскодированием одного файла с фиксированным битрейтом.

Решить эту проблему можно, увеличив вычислительные мощности, кратные числу транскодируемых «слоев», однако такой подход влечет за собой существенные траты, связанные с закупкой нового оборудования, арендой дополнительных площадей, расходами на электроэнергию и т.д. Компенсировать их довольно трудно, ведь по факту владельцы контента не увеличивают его продажи, а всего-навсего используют ABR, чтобы получить доступ к новому, быстрорастущему рынку мобильных устройств.




Однако некоторые игроки рынка вещательного оборудования находят иные подходы. В частности, компания Telestream разработала уникальную технологию Lightspeed, работающей по принципу ускорения обработки и транскодирования файлов в формате H.264 за счет параллельной обработки на графических (GPU) и многоядерных (CPU) процессорах. Это позволяет увеличить вычислительную мощность и сократить время подготовки ABR-пакета, избежав при увеличения расходов.
 

Формирование ABR-контента





Высокоэффективное транскодирование играет хоть и главную, но далеко не единственную роль в подготовке материалов для ABR-вещания. Подготовка требует комплексного подхода, охватывающего целый ряд задач, которые необходимо выполнить для получения полноценного медиаконтента, пригодного для дальнейших ABR-транляций. Вот их перечень.
 
  • Обработка плейлиста. Готовый для трансляции контент состоит, как правило, из набора видео- и графических материалов: логотип, основной контент, промо-материал, реклама и прочее. Система подготовки контента должна «уметь» в автоматическом режиме, основываясь на данных плейлиста (исходные файлы, длительность, смещение и т.д.), сформировать готовый клип.
  • Транскодирование. Наиболее эффективное использование ресурсов происходит при разовом доступе к исходному материалу и последующем одновременном транскодировании во все необходимые варианты передачи (прогрессивная загрузка, доставка ТВ, видео по запросу и т.д.). Процесс транскодирования должен включать в себя не только видео, но и аудио, а также метаданные, чтобы гарантировать совместимость результатов в целевом формате. Для этой цели крайне желательно пользоваться встроенными средствами анализа результатов транскодирования.
  • Упаковка контента. Основное требование к упаковке — совместимость полученного в процессе транскодирования контента с платформами и адресатами, на которые этот контент будет доставляться. Ну а поскольку платформ воспроизведения, каналов доставки и региональных особенностей достаточно много, то платформа подготовки контента должна быть совместима со всеми.
  • Шифрование и DRM. Защита контента от несанкционированного использования имеет огромное значение как на стороне пользователя, так и на протяжении всей цепочки распространения. Таким образом, наличие возможности шифрования становится обязательным условием для любой высокопроизводительной системы подготовки контента.
  • Контроль качества. Производственная система должна иметь средства контроля за ходом выполнения заданий, а также проверки качества готового материала на соответствие требованиям до того, как этот материал будет готов к трансляции.
  • Доставка контента. Полноценное комплексное решение отправляет готовый контент либо в сеть распространения (CDN), либо на хостинг-сервер, способный подтвердить успешную загрузку медиаданных.




Учитывая сложности реализации всех этих процессов, их эффективное выполнение способна гарантировать только система с интеллектуальной автоматизацией. Если хотя бы одна из задач требует человеческого вмешательства, это в значительной мере отразится на производительности системы в целом. Поэтому поставщики современного оборудования, обслуживающие крупных провайдеров контента, стараются свести к минимуму «человеческий фактор» и трудозатраты, объединив все этапы обработки, контроля и защиты контента в единый автоматизированный процесс.
 

Интеграция или автономность?





Выполнения задач интеллектуальной автоматизации и подготовки контента может можно добиться двумя принципиально разными подходами. Первый заключается в интеграции ABR-опции в существующую инфраструктуру, второй — в формировании ABR-контента как самостоятельного процесса на отдельно взятом оборудовании. Логично, что первый подход является наиболее целесообразным в силу ряда причин.
 
  • В большинстве случаев один и тот же контент будет обрабатываться как в формате ABR, так и в не-ABR.
  • Как уже отмечалось, на этапе транскодирования будет быстрее один раз обратиться к исходному файлу и транскодировать параллельно, нежели обращаться к нему несколько раз для последовательного конвертирования.
  • Другие (за исключением транскодирования) этапы подготовки контента применимы как к ABR, так и к не-ABR материалам.
  • То же справедливо для большинства задач в рамках процессов автоматизации и контроля качества.
  • Приобретение, эксплуатация и обслуживание автономных систем подготовки ABR-контента менее рентабельно, нежели адаптация и масштабирование существующего комплекса     для выполнения комбинированных задач.




Использование унифицированной системы для подготовки ABR и не-ABR-контента, является важнейшим требованием для любого современного поставщика вещательных услуг. Для эффективной работы такой системы требуется не простое транскодирование исходных файлов, а глубокий анализ рабочих процессов и контроль выполнения заданий на каждом этапе производства ABR-контента. Руководствуясь таким подходом, можно построить современную высокоэффективную систему, удовлетворяющую требованиям ABR-вещания.


Комментарии

Напишите комментарий первым!


Необходимо исправить следующие ошибки:


    Смотрите также