云服務提供商(CSP)正面臨著直播視頻流、虛擬桌面基礎設施(virtual desktopinfrastructure, VDI)、云游戲、媒體分析和基于云的增強現實和虛擬現實等媒體服務需求的快速增長。很快,這些市場的價值將有望達到數十億,新興的云服務提供商可以通過為一個或多個應用提供優質媒體服務,從競爭中脫穎而出。但是,要在競爭中脫穎而出,云服務提供商也面臨諸多技術和運營挑戰。
通過投資高效益、靈活、可擴展的基礎設施,與英特爾和其他生態系統合作伙伴合作,遵循成熟的最佳實踐,云服務提供商可以自信地推出新服務。
云服務提供商(CSP)非常清楚,能否把握行業趨勢和客戶預期意味著完全不同的結果,要么大幅超越競爭對手,要么遠遠落后于人。
請考慮以下統計數據:
• 到 2020 年,75% 的移動數據流量將來自視頻。
• Facebook 的視頻日均觀看量達 80 億次。
• 每分鐘上傳到 YouTube 的視頻多達 400 小時,YouTube 每天視頻觀看時數超過 5億小時。
• 到 2019 年,整個云媒體服務市場價值將達到 614.1 億美元。
如果云服務提供商的服務產品可以高效益地進行存儲、記錄、轉碼或按需提供可視化云資產,則可通過這個高速增長的市場機遇獲取豐厚利潤。
如圖 1 所示,基于云的媒體服務可分為四大類:媒體創建和交付、云圖形、媒體分析和沉浸式媒體。一些較大的云服務提供商已經在提供云媒體服務。例如,Google CloudPlatform*、Anvato*、AWS Media Services*、Microsoft Azure Media Services*和IBM Cloud Video*。以下小節將介紹一些常見的應用。
想象一下,一家跨國公司的首席執行官想通過視頻直播的形式,向位于世界各地的辦事處傳達一則重要的公司消息。這家企業在內部數據中心部署的物理基礎設施無法妥善處理此任務。因此,他們求助于已采用最新技術的服務提供商進行轉碼并提供高清視頻。
同樣,直播視頻也深受無法現場觀看比賽或明星音樂會、但想要獲得實時體驗的體育愛好者和音樂發燒友的歡迎。新聞機構和教育機構也在更多地使用實時視頻以吸引受眾。據 LiveStream.com 報道,在收視率最高的直播內容中,突發新聞占 56%,音樂會和節日有關的活動及演講占 43%,排第二位;YouTube 表示,移動直播視頻消費每年增加一倍。6 直播視頻正在超過其他類型的在線視頻的增長,其每年廣告增長率達 113%。7 因此,對于想要擴展收入來源和客戶群的云服務提供商來說,媒體創建和交付孕育著商機。
2020 年,云游戲市場預計將增長到 16 億美元。8 云游戲對游戲玩家有吸引力的一個原因在于,基于云的視頻流使玩家在低端筆記本電腦上玩游戲時,也可以獲得如同在昂貴游戲電腦上玩游戲的體驗。云游戲是 2018 年國際消費類電子產品展覽會(CES)上的熱門話題9,云服務提供商可以通過投資無延遲流的技術,充分利用越來越受歡迎的視頻流游戲獲取利潤。
基于云的虛擬桌面基礎設施(VDI)是另一個值得考慮的云圖形應用。借助基于云的 VDI,企業可以為用戶輕松調配云虛擬桌面,從而讓他們能夠隨時隨地從任何支持的設備訪問所需的文檔、應用和資源。可使用遠程顯示協議來壓縮、加密和編碼數據。基于云的 VDI 可為企業省去前期投資,并避開了維護、修復和管理大型物理桌面環境的復雜性。
消費者為什么購買 x 產品而不是 y 產品?在購買時他們為什么做出這樣的購買決策?將來他們可能會購買什么?這些是零售商和其他公司嘗試通過媒體分析回答的問題——整理客戶通過媒體體驗的所有接觸點,使用數據分析和機器學習來了解和預測消費者行為的過程。但是,隨著視頻和音頻內容在廣告活動中所占份額越來越龐大,分析海量的非結構化數據超出了大多數企業的能力。因此,與直播視頻一樣,他們求助于能夠將數據轉化為信息的云服務提供商。
對于企業和娛樂公司,增強現實(AR)和虛擬現實(VR)在促進銷售和創造效益上擁有巨大潛力。例如,一家生產石油鉆井安全設備的公司可以使用虛擬現實來實時演示他們的產品,而石油鉆井公司可使用虛擬現實來培訓員工使用新設備。航空公司可以使用增強現實協助技術人員進行復雜的引擎維修。游戲公司可以
使用增強現實和虛擬現實打造獨特的用戶體驗。在所有這些應用中,都需要傳輸龐大的信息量,因此需要最新的轉碼編碼解碼器和已進行任務優化的強大硬件。云服務提供商如果已對基礎設施進行了相應升級,那么,他們在提供這些類型的服務方面就可以脫穎而出。
隨著云服務提供商進入基于云的媒體服務領域,他們也將面臨許多技術挑戰。
• 文件越來越大。視頻技術的發展帶來了對更高效的云媒體服務的需求。移動設備上的攝像頭分辨率現在已達到 1080p 至 4K,這意味著生成的大視頻文件會越來越多。標準高清視頻內容的一秒就會占用 93 MB的存儲容量,想象一下,超高清(UHD)視頻的一秒該有多大!
• 各種不同的設備。無論是直播視頻還是 VDI,內容必須能夠在幾乎能想到的任何設備上“運行”,這些設備包括各種智能手機、平板電腦、臺式電腦、電視和機頂盒。
• 完美的用戶體驗。消費者會對游戲出現滯后或視頻和音頻出現跳幀感到不滿。他們期望擁有流暢的響應式觀看體驗,因此,轉碼必須快速且質量要高。基礎設施必須支持可進行轉碼的最新編碼解碼器,例如 Cloud Digital Video Recording (DVR)、UHD、High Dynamic Range(HDR)、High Efficiency Video Coding(HEVC)、V8、V9 和 AV1。
英特爾® Media Server Studio 是一項關鍵的軟件技術,可用于在英特爾® 至強® 處理器 E3 家族上訪問硬件加速編碼解碼器和可編程圖形,加速轉換為更高幀率和分辨率,并降低基礎設施和開發成本。英特爾® Media Server Studio 充分利用了基于英特爾® Quick Sync Video 的硬件
轉碼技術。英特爾® Quick Sync Video 使用英特爾® 圖形技術(GPU)的專用媒體處理功能進行快速解碼和編碼,從而使處理器可以平衡 CPU/GPU 工作負載以完成其他任務和提升系統響應能力。英特爾® Media SDK 對英特爾®
Media Server Studio 進行了補充,可支持客戶端設備上先進的專業級媒體和視頻應用的開發。
但是選對技術還不夠。在保證價格有競爭力的同時,加速創新將成為巨大的挑戰。以下應用闡述了新興的云服務提供商如何利用媒體服務成功實現差異化。
英特爾與云服務提供商和技術專家緊密合作,以幫助推動云媒體服務行業高效益地創新。下面是幾個例子:
• 轉碼密度。總部設在法國的視頻壓縮軟件企業 Keepixo(現在由 Anevia 所有)與英特爾進行了合作,旨在優化面向支持圖形的英特爾® 至強® 處理器 E3-1500 v5 產品家族的 Genova Software* 套件。此套件利用英特爾® Quick Sync Video 和英特爾® Graphics Technology 來加快視頻轉碼。10
• 實時 HEVC HDR 廣播。在使用英特爾® Media Server Studio 進行優化后,Mobile Viewpoint* 發現節能超過 50%,質量提升了 25% 至 40%。11
• 360 度虛擬現實體驗。英特爾、Wowza Media Systems* 和 Rivet Media* 進行了通力合作,通過使用英特爾® 至強® 處理器 E3-1500 v5 的硬件輔助圖形功能,向多個設備提供實時流處理的 4K 分辨率 、360 度虛擬現實視頻。12
• 體育視頻回放。即時回放服務器生產商 Slomo.tv* 開創了一系列的 videoReferee* 系統,該系統可通過多達 18 個攝像頭接入裁判觀看系統,提供即時的高清視頻回放。此解決方案基于英特爾® 至強® 處理器 E3-1500 v5 和英特爾® Media Server Studio。13
• 實時直播視頻。在英特爾的協助下,NAVER* 優化了其在英特爾®至強® 處理器上運行的內部轉碼應用的性能,從而超出了對圖像質量和性能的預期,并實現了較低的總體擁有成本(TCO)。因此,NAVER 能夠提供每秒 60 幀(fps)的 H.264 1080p 轉
碼性能。
英特爾® 視覺計算加速器(英特爾® VCA)旨在應對視頻創建和交付的激增,滿足數據中心和云圖形需求,提供全新的沉浸式媒體體驗。英特爾® VCA 借助圍繞高能效英特爾®銳炬® Pro 顯卡 P580 構建的三個板載英特爾® 至強® 處理器 E3-1500 v5 節點,為基于英特爾® 至強® 處理器 E5 家族的服務器系統提供高級工作負載加速。英特爾® VCA 旨在交付圖形密集型工作負載,例如 3D CAD 和云游戲應用。
英特爾也是行業積極參與者,與生態系統中的其他公司緊密合作,助力推廣采用云媒體服務。這些公司包括 Haivision、Beamr、 MulticoreWare 和 Nablet。
借助英特爾® 技術采取下一步行動,以獲取競爭優勢。要在云媒體服務市場上勝出,云服務提供商應設法提高其碼基礎設施的密度,并通過支持 4K UHD、HEVC(也稱為 H.265)HDR、V8、V9 和 AV1,采納新興的行業標準,例如各種高級娛樂內容。借助經過調整的解決方案堆棧,視頻編碼操作將更高效、更靈活和更高清。
英特爾可提供支持云媒體服務的硬件和軟件—如下所示(更多詳細信息,請參閱本白皮書側邊欄):
• 功能強大的處理器,可增強計算性能。
• 加速器卡,可提升性能。
• 現場可編程陣列(FPGA)和智能網卡(NIC),可從處理器分流特定任務,從而可以釋放計算周期。
• 英特爾® 傲騰™ 技術將高吞吐量、低延遲、高服務質量和出色的耐用性完美結合在一起。
• 經過優化的軟件,可簡化對硬件加速編碼解碼器和可編程圖形的訪問。
具有前瞻性的云服務提供商可以參考下列最佳實踐構建一個既能滿足當前業務需求、也可以隨著將來的需要進行擴展的云媒體服務基礎設施:
• 關注您的核心能力和客戶群。選擇一個或兩個最符合客戶需求的媒體服務類型,而不是嘗試提供所有類型的媒體服務。
• 充分利用行業合作。您不必一切從頭開始。如前所述,現在就有多個支持內部視頻編碼、高性能云處理和視頻傳輸技術的端到端解決方案。
• 開始使用英特爾® 技術以降低總體擁有成本(TCO)并提高績效。選擇英特爾® 至強® 處理器和最符合您需求(例如,快速編碼和解碼、流暢的圖形傳輸以及更短的網絡延遲)的其他英特爾®產品。
加速交付應用以實現快速緩存和存儲,降低延遲敏感型工作負載的處理開銷,并提升每個服務器的規模。通過使用英特爾® 傲騰™ 技術帶來的經濟實惠的持久內存,云服務提供商可以在更短時間內處理更多數據。英特爾® 傲騰™ 固態盤可幫助消除數據中心存儲的瓶頸問題,獲得更大、更具性價比的數據集。
英特爾提供多種 CPU 作為云媒體服務的基礎:
英特爾® 至強® 處理器 E3 家族 讓您的每個機架可支持更多的并發媒體轉碼,從而降低您的總體擁有成本,同時可按需支持更流暢的內容、實況直播和視頻會議。英特爾® 銳炬® Pro 顯卡的圖形性能可提供終端用戶所追求的豐富的視覺體驗。同時,您也將受益于更好的節能性能,從而可支持更大的用戶密度。
英特爾® 至強® 處理器可擴展家族憑借數據密集型和交易密集型工作負載所需的性能和信任,可為平臺上高度優化的云服務提供支持。以靈活的通用英特爾® 架構為基礎提高敏捷性,最大限度地提升性能,并且能輕松地針對媒體分配和可視化云工作負載進行擴展。數據密集型和交易密集型應用受益于芯片中內置的先進功能,如英特爾® 高級矢量擴展指令集 512(英特爾® AVX-512)、英特爾® QuickAssist Technology(英特爾® QAT)和集成的英特爾® 以太網。