怎样把工作安排得更好 , 让每个人的总体体验最大化 , 已经成为人们最关心的问题 。Facebook 有专门的编码计算池和调度器 。该方法接受一个附加优先级值的编码作业请求 , 将其放到优先级队列中 , 高优先级的编码任务得到优先处理 。因此 , 视频编码系统的工作就是给每项任务分配适当的优先级 。这可以通过一系列简单的、硬编码规则来实现 。编码任务可以根据几个因素来分配优先级 , 包括视频是否为授权音乐视频、视频是否为产品视频、视频所有者有多少朋友或粉丝 。
但是 , 这个方法有其缺点 , 随着新的视频编***的出现 , 需要维护和调整的规则越来越多 。因为不同的编***和菜谱有不同的计算要求、视觉质量和压缩性能的权衡 , 所以不可能通过一组粗粒度的规则对最终用户的体验进行全面优化 。
或许最重要的是 , Facebook 的视频消费模式极不均衡 , 这意味着 Facebook 视频的上传者和主页在好友或粉丝数量方面存在巨大差异 。与迪士尼等大公司的 Facebook 主页相比 , 播客的主页可能只有 200 个粉丝 。摄像师可以同时上传他们的视频 , 但是迪士尼的视频可能会有更多的观看时间 。但是 , 任何视频都可以得到病毒式的传播 , 即使上传者只有很少的粉丝 。问题在于 , 不仅要支持受众最广的内容创作者 , 还要支持各种规模的内容创作者 , 同时还要承认这一现实 , 即拥有大量的受众也可能意味着更多的浏览量和更长的观看时间 。
输入效益 - 成本模型这个新模型仍然采用了一套 quick 的初始 H264 ABR 编码 , 以确保所有上传的视频能够尽快得到高质量的编码 。但是 , 我们改变的是如何计算视频发布后的编码工作优先级 。
效益 - 成本模型是根据以下基本观察得出的:
只在第一次编码时 , 视频才会消耗计算资源 。编码完成后 , 存储的编码可以根据需要多次发送 , 而不需要额外的计算资源 。Facebook 上的所有视频中 , 有一小部分(约三分之一)产生了大部分的整体观看时间 。Facebook 数据中心只有有限的支持计算资源的能源 。在现有能源有限的情况下 , 通过将计算密集型的“菜谱”和先进编***应用于最常观看的视频 , 我们可以使每个人的视频体验最大化 。以此为基础 , 我们对效益、成本和优先权作出如下定义:
效益 =(固定质量下编码族的相对压缩效率)*(有效预测观看时间)成本 = 族中丢失编码的归一化计算成本优先级 = 效益 / 成本固定质量编码族的相对压缩效率:通过编码族的压缩效率来衡量效益 。“编码族”(Encoding family)指的是一组可一起交付的编码文件 。举例来说 , H264 360p、480p、720p 和 1080p 编码通道构成一个族;而 VP9 360p、480p、720p 和 1080p 则构成了另一个族 。在相同视觉质量的情况下 , 比较不同族间的压缩效率是一个挑战 。
为了理解这一点 , 我们先来看看我们开发的一个指标 , 即每 GB 数据包的高质量视频分钟数(Minutes of Video at High Quality , MVHQ) 。MVHQ 把压缩效率和互联网流量补贴的问题直接联系在一起:对于 1GB 的数据 , 我们可以流式传输多少分钟的高质量视频?
MVHQ 在数学上可理解为:
MVHQ= Average (MvhqBitratevid1, MvhqBitratevid2, MvhqBitratevid3,... 1GB
比如说 , 我们有一个视频 , 用 H264 fast 预置编码的 MVHQ 为 153 分钟 , 用 H264 slow 预置编码的 MVHQ 为 170 分钟 , 用 VP9 的 MVHQ 为 200 分钟 。这就是说 , 使用 VP9 编码的视频 , 在视觉质量门槛较高时 , 与 H264 fast 预置相比 , 使用 1GB 数据可以延长 47 分钟的观看时间(200-153) 。我们使用 H264 fast 作为基线来计算这个视频的效益值 。我们将 1.0 分配给 H264 fast , 1.1(170/153)分配给 H264 slow , 1.3(200/153)分配给 VP9 。
实际的 MVHQ 只能在编码产生后才能计算出来 , 但是我们需要在编码产生之前就得到它 , 所以我们使用历史数据估算出给定视频的每个编码族的 MVHQ 。
有效预测的观看时间:正如下面所描述的 , 我们有一个复杂的机器学习模型 , 它可以预测观众在不远的将来看一段视频的时间 。当我们在视频级别上获得预测的观看时间后 , 我们就可以估计编码族在视频应用的效率 。它揭示了一个事实 , 那就是并非所有 Facebook 用户都拥有能够播放更新的编***的最新设备 。
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