【摘要】：隨著媒體內(nèi)容服務(wù)的快速發(fā)展,人們對視頻質(zhì)量的要求也逐漸提高。相比于普通的高清視頻,高幀率、高動態(tài)、廣色域、畫面更加細致的4K視頻更加受觀眾歡迎。為了滿足用戶對海量高質(zhì)量視頻的需求,視頻內(nèi)容服務(wù)商希望通過時下流行的云計算技術(shù)來實現(xiàn)視頻增強轉(zhuǎn)碼服務(wù)。然而傳統(tǒng)的重量級的分布式框架無法靈活的運用于視頻增強轉(zhuǎn)碼云服務(wù)搭建之中。本文首先給出了分布式視頻增強轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)的解決方案。該系統(tǒng)可以搭建于私有云或公有云服務(wù)之上,通過RESTful API為開發(fā)者或者用戶提供服務(wù)。系統(tǒng)設(shè)計為三層架構(gòu),分別為數(shù)據(jù)層、處理層和表示層。在系統(tǒng)工作時,三層架構(gòu)之間通過三種信息流進行信息交互,分別為控制流、狀態(tài)流和數(shù)據(jù)流。在系統(tǒng)中,我們對視頻處理算法進行了一致的抽象,并且支持鏈式處理、CPU-GPU協(xié)同處理、Windows-Linux協(xié)同處理。本文隨后針對視頻增強轉(zhuǎn)碼過程中高效性、穩(wěn)定性和可拓展性等方面進行了優(yōu)化。首先提出了多叉樹型鏈式處理模型,實現(xiàn)了視頻增強后多路轉(zhuǎn)碼的功能需求;隨后提出了針對視頻處理作業(yè)的分片處理模型。與視頻作業(yè)完整處理相比,在資源充足的情況下,分片處理可以顯著提升視頻處理效率;另外,系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)了針對鏈式處理模型的數(shù)據(jù)本地化機制。在實驗系統(tǒng)中,當進行無分支鏈式處理時,數(shù)據(jù)本地化可以提升5.93%的視頻處理效率;最后,我們將系統(tǒng)組件容器化,不僅實現(xiàn)了節(jié)點的秒級部署,還對執(zhí)行節(jié)點提供了監(jiān)控和容錯機制。本系統(tǒng)已成功應(yīng)用于UGC在線服務(wù)平臺。在該應(yīng)用中,本系統(tǒng)部署于中國電信私有云服務(wù)系統(tǒng),并提供視頻增強轉(zhuǎn)碼服務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.8
【圖文】：

本文實現(xiàn)的分布式視頻增強轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)可架構(gòu)于公有云或私有云之上，為視內(nèi)容增強和轉(zhuǎn)碼服務(wù)提供解決方案。如圖３－１所示，分布式視頻增強轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)架逡逑構(gòu)于基礎(chǔ)的ＩａａＳ服務(wù)之上，利用傳統(tǒng)的公有云，如亞馬遜云、阿里云或者企業(yè)、逡逑學(xué)校的私有云系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)施，包括存儲資源、ＣＰＵ計算資源、內(nèi)存資源和帶逡逑寬資源等系統(tǒng)開放ＲＥＳＴｆｕｌＡＰＩ，開發(fā)者可以基于提供的開放ＡＰＩ開發(fā)ＵＧＣ視逡逑

２４／２３．９了６幀的高清視頻轉(zhuǎn)換為分辨率為４Ｋ、幀率為５０／６０幀、增強畫質(zhì)的全４Ｋ逡逑視頻。無論是畫面的細節(jié)，還是色彩的豐富度，全４Ｋ視頻都給人以更加真實的感逡逑受。一個完整的“ＨＤ轉(zhuǎn)４Ｋ”的流程＿如圖３－２所示，通常包含“視頻讀取——逡逑去噪一一色彩調(diào)節(jié)一一超幀率一一超分辨率一一轉(zhuǎn)碼”等步驟。逡逑ＨＤ，Ｈ２６４邋＿邋去噪邐＿＾色彩調(diào)節(jié)邋＿＾邋超幀率邋＿逡逑｛參數(shù)｝邐｛參數(shù)｝邐｛參數(shù)｝逡逑＿＾超分辨率邋＿＾邐編碼邐４Ｋ，Ｈ２６丨５逡逑｛參數(shù)｝邐｛參數(shù)｝逡逑圖３－２—ＨＤ轉(zhuǎn)４Ｋ”洗賽圖逡逑Ｆｉｇ．３－２邋Ｔｈｅ邋ｗｏｒｋ邋ｆｌｏｗ邋ｏｆ邋“ＨＤ邋ｔｏ邋４Ｋ”逡逑然而“ＨＤ轉(zhuǎn)４Ｋ”任務(wù)往往需要消耗大．量的時間和ＣＰＵ、內(nèi)存資源。以《阿逡逑凡達》影片的增強碼為例，Ｈ２６４編碼、１０８０ｐ、時長２小時４２分鐘的《阿凡達》逡逑電影，使用２．６ＧＨｚ、２４核ＣＰＵ、６４Ｇ內(nèi)存的工作站完成圖３－２的處理步驟，得到逡逑Ｈ２６５編碼、碼率為１５Ｍｂ／ｓ的全４Ｋ電影，需要４７．２小時，是非常耗時的作業(yè)。逡逑所以，如果將“ＨＤ轉(zhuǎn)４Ｋ”批量生產(chǎn)，人0：處理是不可能實現(xiàn)的繁瑣任務(wù)，只能逡逑通過將處理過程遷移到公有＇云或者私有云上達到自動生產(chǎn)。逡逑質(zhì)量和速度是“ＨＤ轉(zhuǎn)４Ｋ”任務(wù)需要考慮的重要問題。為了提升用戶的體驗，逡逑去噪算法、超幀率算法、超分辨率算法等往往都需要隨著工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研宄逡逑而持續(xù)更新

中小規(guī)模的私有云情況下，這種解決方式是可靠的。逡逑關(guān)系型數(shù)據(jù)庫主要存儲系統(tǒng)中的用戶信息、文件信息、永久處理Ｈ志信息等，逡逑具體的表結(jié)構(gòu)如圖３－４所示。逡逑Ｕｓｅｒ逡逑ａｕｔｈｃｏｄｅ（唯一ｉ■人證）逡逑ｅｍａｉｌ（Ｂｉ—郵箱）逡逑ｕｓｅｒｉｄ（用戶名）邐邐擁有ｉｎ—逡逑ｐａｓｓｗｏｒｄ邋kw碼）逡逑ｕｓｅｒｓｔｏｒａｇｅ（用戶存儲）逡逑ｓｅｃｒｅｔｋｅｙ俄回密碼認證碼）逡逑ｏｕｔｄａｔｅ（過期時間）逡逑＂１邋邐：：邐逡逑己邐ＭｅｄｉａＦｉｌｅ逡逑邐邐邋ＰｒｏｃｅｓｓＬｏｇ邐｜邐ｆｉｌｅｉｄ（Ｓ：件標識）逡逑ｔａｓｋｉｄ？R儻ㄒ槐曄叮╁危椋錚猓椋洌ㄗ饕滴ㄒ槐輳礤危媯椋歟澹睿幔恚澹ǎ丶╁義希媯幔簦瑁澹潁椋洌ǜ稿澹簦幔螅脲寤蛘咚簦輳錚忮宓膩澹椋洌╁危幔酰簦瑁悖錚洌邋錛停洛逵沒В╁義希幔媯簦澹潁尕澹椋洌ù硨蟮奈募畔ⅲ懼澹蓿幔櫻椋海巍澹悖錚睿簦潁錚歟椋螅錚鑠澹渝沃蕕囊糟爰

本文編號：2743495