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(xiàn)實和虛擬現(xiàn)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(shù)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(yōu)質(zhì)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(shù)和運營挑戰(zhàn)。
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(tài)系統(tǒng)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(yè)趨勢和客戶預期意味著完全不同的結(jié)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(tǒng)計數(shù)據(jù):
• 到 2020 年,75% 的移動數(shù)據(jù)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(shù)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(chǎn)品可以高效益地進行存儲、記錄、轉(zhuǎn)碼或按需提供可視化云資產(chǎn),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(chuàng)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(jīng)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(jié)將介紹一些常見的應用。
想象一下,一家跨國公司的首席執(zhí)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(yè)在內(nèi)部數(shù)據(jù)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(shù)的服務提供商進行轉(zhuǎn)碼并提供高清視頻。
同樣,直播視頻也深受無法現(xiàn)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(fā)燒友的歡迎。新聞機構(gòu)和教育機構(gòu)也在更多地使用實時視頻以吸引受眾。據(jù) LiveStream.com 報道,在收視率最高的直播內(nèi)容中,突發(fā)新聞占 56%,音樂會和節(jié)日有關(guān)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(chuàng)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?qū)τ螒蛲婕矣形Φ囊粋€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(chǎn)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(shù),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(yè)可以為用戶輕松調(diào)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??墒褂眠h程顯示協(xié)議來壓縮、加密和編碼數(shù)據(jù)。基于云的 VDI 可為企業(yè)省去前期投資,并避開了維護、修復和管理大型物理桌面環(huán)境的復雜性。
消費者為什么購買 x 產(chǎn)品而不是 y 產(chǎn)品?在購買時他們?yōu)槭裁醋龀鲞@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(shù)據(jù)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(nèi)容在廣告活動中所占份額越來越龐大,分析海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)超出了大多數(shù)企業(yè)的能力。因此,與直播視頻一樣,他們求助于能夠?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息的云服務提供商。
對于企業(yè)和娛樂公司,增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR)在促進銷售和創(chuàng)造效益上擁有巨大潛力。例如,一家生產(chǎn)石油鉆井安全設備的公司可以使用虛擬現(xiàn)實來實時演示他們的產(chǎn)品,而石油鉆井公司可使用虛擬現(xiàn)實來培訓員工使用新設備。航空公司可以使用增強現(xiàn)實協(xié)助技術(shù)人員進行復雜的引擎維修。游戲公司可以
使用增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)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(zhuǎn)碼編碼解碼器和已進行任務優(yōu)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(lǐng)域,他們也將面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。
• 文件越來越大。視頻技術(shù)的發(fā)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(xiàn)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(nèi)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(nèi)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(xiàn)滯后或視頻和音頻出現(xiàn)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(zhuǎn)碼必須快速且質(zhì)量要高。基礎設施必須支持可進行轉(zhuǎn)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(guān)鍵的軟件技術(shù),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(zhuǎn)換為更高幀率和分辨率,并降低基礎設施和開發(fā)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(zhuǎn)碼技術(shù)。英特爾® Quick Sync Video 使用英特爾® 圖形技術(shù)(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(tǒng)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(yè)級媒體和視頻應用的開發(fā)。
但是選對技術(shù)還不夠。在保證價格有競爭力的同時,加速創(chuàng)新將成為巨大的挑戰(zhàn)。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(xiàn)差異化。
英特爾與云服務提供商和技術(shù)專家緊密合作,以幫助推動云媒體服務行業(yè)高效益地創(chuàng)新。下面是幾個例子:
• 轉(zhuǎn)碼密度。總部設在法國的視頻壓縮軟件企業(yè) Keepixo(現(xiàn)在由 Anevia 所有)與英特爾進行了合作,旨在優(yōu)化面向支持圖形的英特爾® 至強® 處理器 E3-1500 v5 產(chǎn)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(zhuǎn)碼。10
• 實時 HEVC HDR 廣播。在使用英特爾® Media Server Studio 進行優(yōu)化后,Mobile Viewpoint* 發(fā)現(xiàn)節(jié)能超過 50%,質(zhì)量提升了 25% 至 40%。11
• 360 度虛擬現(xiàn)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(xiàn)實視頻。12
• 體育視頻回放。即時回放服務器生產(chǎn)商 Slomo.tv* 開創(chuàng)了一系列的 videoReferee* 系統(tǒng),該系統(tǒng)可通過多達 18 個攝像頭接入裁判觀看系統(tǒng),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(xié)助下,NAVER* 優(yōu)化了其在英特爾®至強® 處理器上運行的內(nèi)部轉(zhuǎn)碼應用的性能,從而超出了對圖像質(zhì)量和性能的預期,并實現(xiàn)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(zhuǎn)
碼性能。
英特爾® 視覺計算加速器(英特爾® VCA)旨在應對視頻創(chuàng)建和交付的激增,滿足數(shù)據(jù)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(gòu)建的三個板載英特爾® 至強® 處理器 E3-1500 v5 節(jié)點,為基于英特爾® 至強® 處理器 E5 家族的服務器系統(tǒng)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(yè)積極參與者,與生態(tài)系統(tǒng)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(shù)采取下一步行動,以獲取競爭優(yōu)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(yè)標準,例如各種高級娛樂內(nèi)容。借助經(jīng)過調(diào)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(cè)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(xiàn)場可編程陣列(FPGA)和智能網(wǎng)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(shù)將高吞吐量、低延遲、高服務質(zhì)量和出色的耐用性完美結(jié)合在一起。
• 經(jīng)過優(yōu)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(gòu)建一個既能滿足當前業(yè)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(guān)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(yè)合作。您不必一切從頭開始。如前所述,現(xiàn)在就有多個支持內(nèi)部視頻編碼、高性能云處理和視頻傳輸技術(shù)的端到端解決方案。
• 開始使用英特爾® 技術(shù)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(wǎng)絡延遲)的其他英特爾®產(chǎn)品。
加速交付應用以實現(xiàn)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(guī)模。通過使用英特爾® 傲騰™ 技術(shù)帶來的經(jīng)濟實惠的持久內(nèi)存,云服務提供商可以在更短時間內(nèi)處理更多數(shù)據(jù)。英特爾® 傲騰™ 固態(tài)盤可幫助消除數(shù)據(jù)中心存儲的瓶頸問題,獲得更大、更具性價比的數(shù)據(jù)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(fā)媒體轉(zhuǎn)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(nèi)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(jié)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(shù)據(jù)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(yōu)化的云服務提供支持。以靈活的通用英特爾® 架構(gòu)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(shù)據(jù)密集型和交易密集型應用受益于芯片中內(nèi)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(wǎng)。