转换编码技术的进展

新方法是解决普遍存在的视频浏览问题的关键

视频内容的快速发展给消费者及内容提供商带来大量的挑战与机会。特别是互联网及移动视频的增长正在为视频产生、传输和使用等方面带来巨大的变化。对于服务提供商，如果能够利用各种渠道（包括移动视频、移动广播、互联网视频及IPTV）提供跨市场的内容，则可以为他们带来不断增长的收入。

IDC数据显示，到2011年，移动视频及TV服务的消费者应该达到2500万人，其年收入将超过10亿美元。研究机构分析了这种需求增长的各种理由，如更好的设备、更快的网络、增长的消费者认知、价格侵蚀及服务打包。除了支持视频的设备不断稳定增长外，新内容类型及用户制作视频（UGV）的出现也带来按需访问所有可用内容业务的巨大增长，不仅仅是最流行的内容。

内容的爆炸式增长也带来几个难以逾越的技术障碍，例如,当每天提供更多视频时，消费者期望在三个屏幕之间浏览——互联网、手机及IPTV。然而，如何处理大量文件格式、比特率、屏幕大小和分辨率，以及各种音频及视频编码，这为内容及服务提供商带来巨大的障碍。

幸运的是，转换编码成为在各种发布平台间轻松且低成本提供视频内容的关键，不断成熟地技术可以最大限度实现向所有消费者提供所需视频的承诺，消费者可以随时在任何机器上浏览视频。

转换编码变化
转换编码是从一种格式到另一种格式的数字到数字的转换，可以使数字媒体在不同网络中各种设备上进行回放，不同的应用具有不同的视频格式，但最常用的三种类型如下。

● 媒体格式转换编码涉及将内容从一种数字格式转换编码到另一种数字格式。各种视频门户公司及社会网站，如MySpace，采集了多种UGV内容格式，然后将这些内容转换编码成一种格式，如用于在线浏览的Adobe Flash。

● 分辨率降低使高分辨内容变成了较低分辨率内容，如用于在标准分辨率/高分辨率电视上广播浏览的NBC及News公司的内容。这需要在转换编码中降低分辨率以在小屏幕上浏览，如在hulu.com内容门户上的小屏幕上浏览。

● 速率转换改变了内容的比特率以满足网络或设备需求。例如，MobiTV是一个移动电视及无线服务提供商，将接收来自不同内容合作伙伴的实况卫星信号输入，并将这些内容通过运营商网络作为数据流传入到手机，如AT&T或Sprint。源内容必须进行转换编码和速率转换以达到移动网络支持的比特率。

每次转换编码是一次单独的处理，包括将源格式完全解码/解压缩为一种未加工的中间格式，然后将中间格式完全编码/解压缩到目标格式。当今，每个支持视频回放的设备保持一个或多个单独媒体特征文件，其由一系列变量描述，包括分辨率及屏幕大小、编码、外表比例、描述方法及网络协议。事实上，此实现过于复杂，浏览单个视频需要使用当今市场上100多种可用格式。

转换编码处理需要使用大量算法进行计算，计算量非常大，在大多数情况下，处理负荷过高，即使最简单的转换编码也需要在一个多核处理平台上执行。同时，转换编码处理不平衡，因此，当解码不需要大量计算时，编码部分占用所需处理周期的近80%。

转换编码的另外一个主要的商业驱动因素是需要将数字媒体压缩成可以通过带宽受限网络进行传输的尺寸。随着移动视频的发展，运营商投巨资建设3G网络以增加移动客户端的可用带宽。当更多用户需要移动视频时，运营商必须降低传输内容的音频/视频比特率以提供一个高质量移动浏览体验。

不断发展的转换编码方法
转换编码的过程是十分复杂的，特别是需要考虑各种必须支持的设备、网络和信道时。因此，转换编码方法已经发展到下一代技术以支持稳定的内容流入及不断增长的文件格式。

传统的处理＝预转换编码
早期转换编码方法涉及基于软件的解决方案，其可以运行在通用处理器上，可以为电视观众制作不同目标格式的单独内容，此方法也称为预转换编码。此方法只需要少量支持有限数量特征文件的视频库就可以解决浏览问题。

借助预转换编码，可以存储同一文件的多个拷贝，因此，内容整合商及服务提供商可以快速响应对大多数流行内容的需求。每次内容整合商需要添加对新特征的支持，然而，他们必须创建并存储每个特征文件的新单独版本。当视频库变的很大时，此过程会引起积压效应，从而需要额外的服务器及专用存储设备以满足新编码特征文件的需求。对于每个处理大量新内容的整合商，需重新有次序地对整个库进行转换编码以使新格式库与已有的库保持一致，这很不现实。

传统的转换编码解决方案不能跟上每天不断增加的内容“长尾”。Chris Anderson在著作中使用此术语描述这种现象，“长尾：为什么将来业务销售变少”，在视频市场中，不经常浏览内容的“长尾”超过经常访问标题的浏览时，就称之为长尾。

如图1所描述那样，正在出现的转换编码方法通过以设备优化格式按需提供内容，从而降低了处理及存储需求。

图1 新方法使运营商降低处理及存储需求

下一代处理＝按需转换编码
在下一代系统中，DS视频设备可以按需动态地转换编码视频，不需要预处理整个视频库并存储多种文件格式。因为按需转换编码仅仅提供需要的视频，不需要花费大量时间为每个视频创建并存储几十种格式。内容提供商维护每种内容的单个主文件。当消费者请求时，系统启动转换编码以实时提供所需格式的文件。

专业转换编码设备可以将媒体处理为数字视频行业需要的最流行视频/音频编码及标准格式或转换数字视频行业需要的最流行视频/音频编码及标准格式为所需媒体格式。经常浏览的内容可以进行缓存传输，不需要每次请求都进行新转换编码，这样可以进一步优化传输。对于重复请求，复杂的服务器可以开始传输多个流或下载多个流，同时也进行内容的转换编码。

当需要浏览时，通过转换编码视频一次，运营商可以分配一个值给整个库，不仅仅是最经常浏览的标题，从而运营商增加新的收入。借助按需转换编码，内容提供商可以更容易从长尾创造价值——并且不只是关注最流行的内容。

通过转换编码满足不断发展的需求
当处理当今爆炸式的在线及移动视频内容时，不断变化的消费者、内容提供商及网络需求要求稳健的可扩展转换编码解决方案，从而提供任何视频库的整个内容。理想的解决方案可以提供从按需文件转换编码到实时流媒体的自动工作流切换，从而实时事件可以同时进行优先级区分。

下一代转换编码是解决视频浏览普遍存在性问题的关键，通过让内容公司可以轻松且以可承受的价格扩充他们的视频产品，转换编码可以使这些公司保持一个理性的成本结构，同时，他们可以部署灵活的“防未来”平台，从而他们可以用整个内容库获得新的收入源及消费者。