VP9如何讓Hotstar帶來更好移動端影片體驗

• 2020 年 2 月 19 日
• 筆記

在印度，互聯網主要是通過蜂窩網路訪問的，實際上超過85%的流量來自於移動設備。Hotstar影片團隊的重點是使用較低的比特率來傳輸更高品質的影片。為此，我們向Android客戶推薦VP9。

文 / Siddharth Chhabra

譯 / 元寶

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

為什麼要進行影片壓縮？

緩衝指的是你在螢幕上看到的是一個旋轉頭或者旋轉的車輪而不是載入好的內容。我們的目標是最大程度的減少你看到它的次數。原理很簡單，當頻寬變化時，為了獲得較好品質的影片，使用較低的碼率有助於平滑「切換轉輪」。

通過互聯網流式傳輸影片最重要的一點是確保觀看者能觀看到儘可能高品質的影片，同時享受到無縫的流媒體傳輸過程，不會遇到令人頭疼的緩衝。在印度市場，公共互聯網被大量的手持設備佔用，包括從100美元以下的android手機到1000美元以上的旗艦手機，要迎合這樣的市場尤其困難。更不用說用戶在網路上衝浪了：從2G網路連接到高速光纖電纜。

為了解決這個問題，我們構建了一套完整的高效影片處理和傳輸演算法方案，這些演算法直接從演播室獲取內容，並將其壓縮成一個多層的流，其中包含了不同頻寬級別的不同解析度(大小)。

這種方法在技術上被稱為自適應碼流(ABR)，這種方法可以確保使用任何手機型號(支援任何設備解析度)的用戶都能找到最適合他們設備的最佳品質的影片流。為了在任何類型的網路條件下都不出現緩衝，實現流暢的流傳輸，每個流都會在一定的頻寬範圍內進行編碼，這樣用戶無論是坐在家中大螢幕電視前或者在移動網路不穩定的Mumbai當地旅行觀看流媒體影片，都可以享受無縫的觀看體驗。構建ABR流的過程包括對影片和音頻壓縮。

新的壓縮格式

任何成功的影片流媒體公司的核心技術都是影片壓縮技術。它會直接影響到影片流式傳輸一小時所花費的數據成本。隨著Internet上影片的數量爆炸式增長，多媒體壓縮格式和規範已經發展到需要更好、更有效的壓縮影片和音頻的方式。

業界廣泛使用的壓縮格式之一是AVC或高級影片編碼格式，它支援所有的Web瀏覽器、電視、移動設備以及其它影片流媒體應用程式。到目前為止，Hotstar也一直使用AVC與AVC(主)和AVC(高)配置文件。

然而，在這個主要在移動設備上觀看影片的新時代，更多新的壓縮格式已經隨著更複雜的壓縮技術衍生而來，這些技術可以提供兩倍的壓縮(一半的大小)，同時保持相同的品質標準。其中之一是由Google開發的開源、免版稅的VP9，它受到大多數Android、Chrome和越來越多的家庭客廳設備的支援。

VP9在印度等Android設備普及率較高的市場影響巨大。

考慮到印度大多數移動設備都運行著Android系統，因此為Hotstar的內容庫整合和優化這種壓縮技術是非常明智的。從我們開始在平台上推出VP9以來，已經有3個月了，我們看到了一些不錯的成績!

VP9 v/s H.264編碼

在本節中，我們評估了各種比特流下新編碼的壓縮性能。

以下結果是從1080P源文件中經過H264和VP9編碼器編碼的大約3000個完整的劇集和電影樣本中得到的。在測試過程中，我們還計算了SSIM和VMAF(品質評估指標)，以確保在節省比特率的同時，不會影響到為用戶提供的服務品質。

節省比特率

下圖展示了比特(數據)消耗量的節省。條形圖表示我們能夠在特定解析度下獲得的比特率增益。

我們的結果顯示，VP9 1080p碼流要求的比特率與AVC/H.264相比平均少33.5%。

這清楚地表明，使用新的移動壓縮技術可以顯著地為用戶節省大量的比特。

這也意味著，觀眾現在每分鐘可以多看20%的內容，而在流量上的花費卻與以前一樣。這對印度的客戶來說尤其重要，因為他們的數據包每天都會有一個下載上限。與其他OTT公司一樣，我們的首要任務是增加用戶在平台上的觀看時間。

影片品質如何？

在測試中，我們計算了VMAF和SSIM的分數來衡量內容的品質，結果是相當不錯的。以下是最受關注日常節目的一些鏡頭，它們比較了VP9和AVC (H.264)編碼下的實際品質。

更高品質的影片流

換句話說，這也意味著訂閱者現在可以在相同的頻寬下流式傳輸更高解析度的內容。

現在，頻寬為750Kbps的用戶可以支援觀看720p(HD)解析度的影片，而不是480p (SD)解析度的影片。下面的圖表說明了這種變化如何改善了我們的高清晰度流媒體消費。條形圖顯示，VP9用戶約90%觀看的是高清解析度的內容，而AVC/H.264用戶的觀看率為80%。

這表明了使用新的編碼可以顯著地提高Hotstar的體驗品質，不僅可以節省數據，而且在視覺品質方面也有更大的提升。

我如何得到它？

現在，我們的大部分目錄都有VP9編碼的流，並且可以直接在Android和Chrome設備上進行流式傳輸，不需要做任何修改，只要你使用的是應用程式的最新版本。未來，我們還將在其它受支援的平台上使用這些新的編碼。