VP9如何让Hotstar带来更好移动端视频体验

LiveVideoStack 2020年6月16日

文 / Siddharth Chhabra

译 / 元宝

原文/ https://blog.hotstar.com/leaner-videos-for-mobile-now-streaming-on-hotstar-6346f540d24d

为什么要进行视频压缩?

缓冲指的是你在屏幕上看到的是一个旋转头或者旋转的车轮而不是加载好的内容。我们的目标是最大程度的减少你看到它的次数。原理很简单,当带宽变化时,为了获得较好质量的视频,使用较低的码率有助于平滑“切换转轮”。

通过互联网流式传输视频最重要的一点是确保观看者能观看到尽可能高质量的视频,同时享受到无缝的流媒体传输过程,不会遇到令人头疼的缓冲。在印度市场,公共互联网被大量的手持设备占用,包括从100美元以下的android手机到1000美元以上的旗舰手机,要迎合这样的市场尤其困难。更不用说用户在网络上冲浪了:从2G网络连接到高速光纤电缆。

为了解决这个问题,我们构建了一套完整的高效视频处理和传输算法方案,这些算法直接从演播室获取内容,并将其压缩成一个多层的流,其中包含了不同带宽级别的不同分辨率(大小)。

这种方法在技术上被称为自适应码流(ABR),这种方法可以确保使用任何手机型号(支持任何设备分辨率)的用户都能找到最适合他们设备的最佳质量的视频流。为了在任何类型的网络条件下都不出现缓冲,实现流畅的流传输,每个流都会在一定的带宽范围内进行编码,这样用户无论是坐在家中大屏幕电视前或者在移动网络不稳定的Mumbai当地旅行观看流媒体视频,都可以享受无缝的观看体验。构建ABR流的过程包括对视频和音频压缩。

新的压缩格式

任何成功的视频流媒体公司的核心技术都是视频压缩技术。它会直接影响到视频流式传输一小时所花费的数据成本。随着Internet上视频的数量爆炸式增长,多媒体压缩格式和规范已经发展到需要更好、更有效的压缩视频和音频的方式。

业界广泛使用的压缩格式之一是AVC或高级视频编码格式,它支持所有的Web浏览器、电视、移动设备以及其它视频流媒体应用程序。到目前为止,Hotstar也一直使用AVC与AVC(主)和AVC(高)配置文件。

然而,在这个主要在移动设备上观看视频的新时代,更多新的压缩格式已经随着更复杂的压缩技术衍生而来,这些技术可以提供两倍的压缩(一半的大小),同时保持相同的质量标准。其中之一是由谷歌开发的开源、免版税的VP9,它受到大多数Android、Chrome和越来越多的家庭客厅设备的支持。

VP9在印度等安卓设备普及率较高的市场影响巨大。

考虑到印度大多数移动设备都运行着Android系统,因此为Hotstar的内容库整合和优化这种压缩技术是非常明智的。从我们开始在平台上推出VP9以来,已经有3个月了,我们看到了一些不错的成绩!

VP9 v/s H.264编码

在本节中,我们评估了各种比特流下新编码的压缩性能。

以下结果是从1080P源文件中经过H264和VP9编码器编码的大约3000个完整的剧集和电影样本中得到的。在测试过程中,我们还计算了SSIMVMAF(质量评估指标),以确保在节省比特率的同时,不会影响到为用户提供的服务质量。

节省比特率

下图展示了比特(数据)消耗量的节省。条形图表示我们能够在特定分辨率下获得的比特率增益。

我们的结果显示,VP9 1080p码流要求的比特率与AVC/H.264相比平均少33.5%。

这清楚地表明,使用新的移动压缩技术可以显著地为用户节省大量的比特。

这也意味着,观众现在每分钟可以多看20%的内容,而在流量上的花费却与以前一样。这对印度的客户来说尤其重要,因为他们的数据包每天都会有一个下载上限。与其他OTT公司一样,我们的首要任务是增加用户在平台上的观看时间。

视频质量如何?

在测试中,我们计算了VMAF和SSIM的分数来衡量内容的质量,结果是相当不错的。以下是最受关注日常节目的一些镜头,它们比较了VP9和AVC (H.264)编码下的实际质量。

更高质量的视频流

换句话说,这也意味着订阅者现在可以在相同的带宽下流式传输更高分辨率的内容。

现在,带宽为750Kbps的用户可以支持观看720p(HD)分辨率的视频,而不是480p (SD)分辨率的视频。下面的图表说明了这种变化如何改善了我们的高清晰度流媒体消费。条形图显示,VP9用户约90%观看的是高清分辨率的内容,而AVC/H.264用户的观看率为80%。

这表明了使用新的编码可以显著地提高Hotstar的体验质量,不仅可以节省数据,而且在视觉质量方面也有更大的提升。

我如何得到它?

现在,我们的大部分目录都有VP9编码的流,并且可以直接在Android和Chrome设备上进行流式传输,不需要做任何修改,只要你使用的是应用程序的最新版本。未来,我们还将在其它受支持的平台上使用这些新的编码。

   
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