CN110475128A - 一种视频转码方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种视频转码方法、装置、电子设备和存储介质,所述方法应用于视联网转码服务器,所述视联网转码服务器与视联网转码设备、用户终端连接;所述视联网转码设备包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;所述方法包括:当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。本发明实施例可以实现视联网转码设备采用GPU实例将接收到的视频数据进行转码。
Description
技术领域
本发明实施例涉及视联网技术领域,特别是涉及一种视频转码方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
视联网是网络发展的重要里程碑,是一个实时网络,能够实现高清视频实时传输,将众多以太网应用推向高清视频化,高清面对面。
视联网采用实时高清视频交换技术,可以在一个网络平台上将所需的服务,如高清视频会议、视频监控、智能化监控分析、应急指挥、数字广播电视、延时电视、网络教学、现场直播、VOD点播(Video On Demand,视频点播技术)、电视邮件、个性录制、内网(自办)频道、智能化视频播控、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统平台,通过电视或电脑实现高清品质视频播放。
在视联网中,当用户需要对视频数据进行转码时,一般是由相应的转码设备中的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)进行软转码。转码设备进行转码操作需要大量的图像解码和图像编码等操作,仅仅通过CPU处理进行软解码,使得视联网中的图像转码性能受到限制。
发明内容
为了解决上述问题,本发明实施例公开了一种视频转码方法,应用于视联网转码服务器,所述视联网转码服务器与视联网转码设备、用户终端连接;所述视联网转码设备包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;所述方法包括:
当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;
将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。
优选地,在确定目标视联网转码设备之前,所述方法还包括:
接收所述视联网转码设备发送的可用GPU标识;
向所述视联网转码设备发送性能反馈请求;所述视联网转码设备用于响应所述性能反馈请求,以及向所述视联网转码服务器发送与所述GPU标识对应的转码性能特征;
其中,所述可用GPU标识包括与所述独立GPU对应的第一GPU标识,和/或与所述集成GPU实例对应的第二GPU标识。
优选地,所述确定目标视联网转码设备的步骤,包括:
根据所述转码性能特征,确定所述视联网转码设备的当前负载率;
确定所述当前负载率最低的视联网转码设备为所述目标视联网转码设备。
优选地,在所述确定目标视联网转码设备之后,所述方法还包括:
生成调用请求;所述调用请求包括转码优先级和所述转码请求;其中,所述转码优先级包括与所述独立GPU实例对应的第一优先级和与所述集成GPU对应的第二优先级,所述第一优先级高于所述第二优先级;
将所述调用请求发送至所述目标视联网转码设备;所述视联网转码设备用于采用所述转码优先级确定目标转码实例,以及生成与所述转码请求对应的应答信息;所述目标转码实例包括所述独立GPU实例或所述集成GPU实例;
接收所述应答信息。
优选地,所述应答信息包括与所述目标视联网转码设备对应的标识信息;所述将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端的步骤,包括:
将所述应答信息发送至与所述转码请求对应的用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息将视频数据发送至所述应答信息对应的目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述目标转码实例对所述视频数据进行转码,并将转码后的视频数据发送至所述用户终端。
优选地,所述视联网转码设备还包括中央处理器CPU实例;
所述目标视联网设备还用于采用所述CPU实例对所述视频数据进行转码。
优选地,所述视联网转码设备还包括CPU实例;所述转码优先级还包括与所述CPU实例对应的第三优先级,所述第二优先级高于所述第三优先级;所述目标转码实例还包括所述CPU实例。
本发明实施例还公开了一种视频转码装置,应用于视联网转码服务器,所述视联网转码服务器与视联网转码设备、用户终端连接;所述视联网转码设备包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;所述装置包括:
确定模块,用于当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;
发送模块,用于将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。
优选地,所述装置还包括:
标识模块,用于接收所述视联网转码设备发送的可用GPU标识;
性能模块,用于向所述视联网转码设备发送性能反馈请求;所述视联网转码设备用于响应所述性能反馈请求,以及向所述视联网转码服务器发送与所述GPU标识对应的转码性能特征;
其中,所述可用GPU标识包括与所述独立GPU对应的第一GPU标识,和/或与所述集成GPU实例对应的第二GPU标识。
优选地,所述确定模块包括:
负载单元,用于根据所述转码性能特征,确定所述视联网转码设备的当前负载率;
目标单元,用于确定所述当前负载率最低的视联网转码设备为所述目标视联网转码设备。
优选地,所述装置还包括:
调用请求生成模块,用于生成调用请求;所述调用请求包括转码优先级和所述转码请求;其中,所述转码优先级包括与所述独立GPU实例对应的第一优先级和与所述集成GPU对应的第二优先级,所述第一优先级高于所述第二优先级;
调用请求发送模块,用于将所述调用请求发送至所述目标视联网转码设备;所述视联网转码设备用于采用所述转码优先级确定目标转码实例,以及生成与所述转码请求对应的应答信息;所述目标转码实例包括所述独立GPU实例或所述集成GPU实例;
应答信息接收模块,用于接收所述应答信息。
优选地,所述应答信息包括与所述目标视联网转码设备对应的标识信息;发送模块包括:
应答信息发送单元,用于将所述应答信息发送至与所述转码请求对应的用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息将视频数据发送至所述应答信息对应的目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述目标转码实例对所述视频数据进行转码,并将转码后的视频数据发送至所述用户终端。
优选地,所述视联网转码设备还包括中央处理器CPU实例;所述目标视联网设备还用于采用所述CPU实例对所述视频数据进行转码。
优选地,所述视联网转码设备还包括CPU实例;所述转码优先级还包括与所述CPU实例对应的第三优先级,所述第二优先级高于所述第三优先级;所述目标转码实例还包括所述CPU实例。
本发明实施例还公开了电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的视频转码方法的步骤。
本发明实施例还公开了计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的视频转码方法的步骤。
本发明实施例包括以下优点:
视联网转码服务器可以接收用户终端发送的转码请求,并根据用户的转码请求确定目标转码设备,并通知用户终端该目标转码设备的标识信息。用户终端通过该标识信息能够将视频数据发送至目标转码设备。目标视联网转码设备中采用独立GPU实例或集成CPU实例,对用户发送的视频数据进行转码,从而实现在视联网中为用户的视频数据提供硬解码方式,进而提高视联网转码设备的转码性能,提升用户的视频数据转码体验。
附图说明
图1是本发明的一种视联网的组网示意图;
图2是本发明的一种节点服务器的硬件结构示意图;
图3是本发明的一种接入交换机的硬件结构示意图;
图4是本发明的一种以太网协转网关的硬件结构示意图;
图5是本发明的一种视频转码方法实施例一的步骤流程图;
图6是本发明实施例中的视联网转码系统示意图;
图7是本发明的一种视频转码方法实施例二的步骤流程图;
图8是本发明实施例中的一种视联网转码设备结构图;
图9是本发明实施例中的另一种视联网转码设备结构图;
图10是本发明的一种视频转码流程图;
图11是本发明的另一种视频转码流程图;
图12是本发明的一种视频转码装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
视联网是网络发展的重要里程碑,是一个实时网络,能够实现高清视频实时传输,将众多以太网应用推向高清视频化,高清面对面。
视联网采用实时高清视频交换技术,可以在一个网络平台上将所需的服务,如高清视频会议、视频监控、智能化监控分析、应急指挥、数字广播电视、延时电视、网络教学、现场直播、VOD点播、电视邮件、个性录制(PVR)、内网(自办)频道、智能化视频播控、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统平台,通过电视或电脑实现高清品质视频播放。
为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例,以下对视联网进行介绍:
视联网所应用的部分技术如下所述:
网络技术(Network Technology)
视联网的网络技术创新改良了传统以太网(Ethernet),以面对网络上潜在的巨大视频流量。不同于单纯的网络分组包交换(Packet Switching)或网络电路交换(CircuitSwitching),视联网技术采用Packet Switching满足Streaming需求。视联网技术具备分组交换的灵活、简单和低价,同时具备电路交换的品质和安全保证,实现了全网交换式虚拟电路,以及数据格式的无缝连接。
交换技术(Switching Technology)
视联网采用以太网的异步和包交换两个优点,在全兼容的前提下消除了以太网缺陷,具备全网端到端无缝连接,直通用户终端,直接承载IP数据包。用户数据在全网范围内不需任何格式转换。视联网是以太网的更高级形态,是一个实时交换平台,能够实现目前以太网无法实现的全网大规模高清视频实时传输,将众多网络视频应用推向高清化、统一化。
服务器技术(Server Technology)
视联网和统一视频平台上的服务器技术不同于传统意义上的服务器,它的流媒体传输是建立在面向连接的基础上,其数据处理能力与流量、通讯时间无关,单个网络层就能够包含信令及数据传输。对于语音和视频业务来说,视联网和统一视频平台流媒体处理的复杂度比数据处理简单许多,效率比传统服务器大大提高了百倍以上。
储存器技术(Storage Technology)
统一视频平台的超高速储存器技术为了适应超大容量和超大流量的媒体内容而采用了最先进的实时操作系统,将服务器指令中的节目信息映射到具体的硬盘空间,媒体内容不再经过服务器,瞬间直接送达到用户终端,用户等待一般时间小于0.2秒。最优化的扇区分布大大减少了硬盘磁头寻道的机械运动,资源消耗仅占同等级IP以太网的20%,但产生大于传统硬盘阵列3倍的并发流量,综合效率提升10倍以上。
网络安全技术(Network Security Technology)
视联网的结构性设计通过每次服务单独许可制、设备与用户数据完全隔离等方式从结构上彻底根除了困扰以太网的网络安全问题,一般不需要杀毒程序、防火墙,杜绝了黑客与病毒的攻击,为用户提供结构性的无忧安全网络。
服务创新技术(Service Innovation Technology)
统一视频平台将业务与传输融合在一起,不论是单个用户、私网用户还是一个网络的总合,都不过是一次自动连接。用户终端、机顶盒或PC直接连到统一视频平台,获得丰富多彩的各种形态的多媒体视频服务。统一视频平台采用“菜谱式”配表模式来替代传统的复杂应用编程,可以使用非常少的代码即可实现复杂的应用,实现“无限量”的新业务创新。
视联网的组网如下所述:
视联网是一种集中控制的网络结构,该网络可以是树型网、星型网、环状网等等类型,但在此基础上网络中需要有集中控制节点来控制整个网络。
如图1所示,视联网分为接入网和城域网两部分。
接入网部分的设备主要可以分为3类:节点服务器,接入交换机,终端(包括各种机顶盒、编码板、存储器等)。节点服务器与接入交换机相连,接入交换机可以与多个终端相连,并可以连接以太网。
其中,节点服务器是接入网中起集中控制功能的节点,可控制接入交换机和终端。节点服务器可直接与接入交换机相连,也可以直接与终端相连。
类似的,城域网部分的设备也可以分为3类:城域服务器,节点交换机,节点服务器。城域服务器与节点交换机相连,节点交换机可以与多个节点服务器相连。
其中,节点服务器即为接入网部分的节点服务器,即节点服务器既属于接入网部分,又属于城域网部分。
城域服务器是城域网中起集中控制功能的节点,可控制节点交换机和节点服务器。城域服务器可直接连接节点交换机,也可直接连接节点服务器。
由此可见,整个视联网络是一种分层集中控制的网络结构,而节点服务器和城域服务器下控制的网络可以是树型、星型、环状等各种结构。
形象地称,接入网部分可以组成统一视频平台(虚线圈中部分),多个统一视频平台可以组成视联网;每个统一视频平台可以通过城域以及广域视联网互联互通。
视联网设备分类
1.1本发明实施例的视联网中的设备主要可以分为3类:服务器,交换机(包括以太网网关),终端(包括各种机顶盒,编码板,存储器等)。视联网整体上可以分为城域网(或者国家网、全球网等)和接入网。
1.2其中接入网部分的设备主要可以分为3类:节点服务器,接入交换机(包括以太网协转网关),终端(包括各种机顶盒,编码板,存储器等)。
各接入网设备的具体硬件结构为:
节点服务器:
如图2所示,主要包括网络接口模块201、交换引擎模块202、CPU模块203、磁盘阵列模块204;
其中,网络接口模块201,CPU模块203、磁盘阵列模块204进来的包均进入交换引擎模块202;交换引擎模块202对进来的包进行查地址表205的操作,从而获得包的导向信息;并根据包的导向信息把该包存入对应的包缓存器206的队列;如果包缓存器206的队列接近满,则丢弃;交换引擎模202轮询所有包缓存器队列,如果满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零。磁盘阵列模块204主要实现对硬盘的控制,包括对硬盘的初始化、读写等操作;CPU模块203主要负责与接入交换机、终端(图中未示出)之间的协议处理,对地址表205(包括下行协议包地址表、上行协议包地址表、数据包地址表)的配置,以及,对磁盘阵列模块204的配置。
接入交换机:
如图3所示,主要包括网络接口模块(下行网络接口模块301、上行网络接口模块302)、交换引擎模块303和CPU模块304;
其中,下行网络接口模块301进来的包(上行数据)进入包检测模块305;包检测模块305检测包的目地地址(DA)、源地址(SA)、数据包类型及包长度是否符合要求,如果符合,则分配相应的流标识符(stream-id),并进入交换引擎模块303,否则丢弃;上行网络接口模块302进来的包(下行数据)进入交换引擎模块303;CPU模块304进来的数据包进入交换引擎模块303;交换引擎模块303对进来的包进行查地址表306的操作,从而获得包的导向信息;如果进入交换引擎模块303的包是下行网络接口往上行网络接口去的,则结合流标识符(stream-id)把该包存入对应的包缓存器307的队列;如果该包缓存器307的队列接近满,则丢弃;如果进入交换引擎模块303的包不是下行网络接口往上行网络接口去的,则根据包的导向信息,把该数据包存入对应的包缓存器307的队列;如果该包缓存器307的队列接近满,则丢弃。
交换引擎模块303轮询所有包缓存器队列,在本发明实施例中分两种情形:
如果该队列是下行网络接口往上行网络接口去的,则满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零;3)获得码率控制模块产生的令牌;
如果该队列不是下行网络接口往上行网络接口去的,则满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零。
码率控制模块308是由CPU模块304来配置的,在可编程的间隔内对所有下行网络接口往上行网络接口去的包缓存器队列产生令牌,用以控制上行转发的码率。
CPU模块304主要负责与节点服务器之间的协议处理,对地址表306的配置,以及,对码率控制模块308的配置。
以太网协转网关:
如图4所示,主要包括网络接口模块(下行网络接口模块401、上行网络接口模块402)、交换引擎模块403、CPU模块404、包检测模块405、码率控制模块408、地址表406、包缓存器407和MAC添加模块409、MAC删除模块410。
其中,下行网络接口模块401进来的数据包进入包检测模块405;包检测模块405检测数据包的以太网MAC DA、以太网MAC SA、以太网length or frame type、视联网目地地址DA、视联网源地址SA、视联网数据包类型及包长度是否符合要求,如果符合则分配相应的流标识符(stream-id);然后,由MAC删除模块410减去MAC DA、MAC SA、length or frame type(2byte),并进入相应的接收缓存,否则丢弃;
下行网络接口模块401检测该端口的发送缓存,如果有包则根据包的视联网目地地址DA获知对应的终端的以太网MAC DA,添加终端的以太网MAC DA、以太网协转网关的MACSA、以太网length or frame type,并发送。
以太网协转网关中其他模块的功能与接入交换机类似。
终端:
主要包括网络接口模块、业务处理模块和CPU模块;例如,机顶盒主要包括网络接口模块、视音频编转码引擎模块、CPU模块;编码板主要包括网络接口模块、视音频编码引擎模块、CPU模块;存储器主要包括网络接口模块、CPU模块和磁盘阵列模块。
1.3城域网部分的设备主要可以分为2类:节点服务器,节点交换机,城域服务器。其中,节点交换机主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块;城域服务器主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块构成。
2、视联网数据包定义
2.1接入网数据包定义
接入网的数据包主要包括以下几部分:目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节、payload(PDU)、CRC。
如下表所示,接入网的数据包主要包括以下几部分:
DA | SA | Reserved | Payload | CRC |
其中:
目的地址(DA)由8个字节(byte)组成,第一个字节表示数据包的类型(例如各种协议包、组播数据包、单播数据包等),最多有256种可能,第二字节到第六字节为城域网地址,第七、第八字节为接入网地址;
源地址(SA)也是由8个字节(byte)组成,定义与目的地址(DA)相同;
保留字节由2个字节组成;
payload部分根据不同的数据报的类型有不同的长度,如果是各种协议包的话是64个字节,如果是单组播数据包话是32+1024=1056个字节,当然并不仅仅限于以上2种;
CRC有4个字节组成,其计算方法遵循标准的以太网CRC算法。
2.2城域网数据包定义
城域网的拓扑是图型,两个设备之间可能有2种、甚至2种以上的连接,即节点交换机和节点服务器、节点交换机和节点交换机、节点交换机和节点服务器之间都可能超过2种连接。但是,城域网设备的城域网地址却是唯一的,为了精确描述城域网设备之间的连接关系,在本发明实施例中引入参数:标签,来唯一描述一个城域网设备。
本说明书中标签的定义和MPLS(Multi-Protocol Label Switch,多协议标签交换)的标签的定义类似,假设设备A和设备B之间有两个连接,那么数据包从设备A到设备B就有2个标签,数据包从设备B到设备A也有2个标签。标签分入标签、出标签,假设数据包进入设备A的标签(入标签)是0x0000,这个数据包离开设备A时的标签(出标签)可能就变成了0x0001。城域网的入网流程是集中控制下的入网过程,也就意味着城域网的地址分配、标签分配都是由城域服务器主导的,节点交换机、节点服务器都是被动的执行而已,这一点与MPLS的标签分配是不同的,MPLS的标签分配是交换机、服务器互相协商的结果。
如下表所示,城域网的数据包主要包括以下几部分:
DA | SA | Reserved | 标签 | Payload | CRC |
即目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节(Reserved)、标签、payload(PDU)、CRC。其中,标签的格式可以参考如下定义:标签是32bit,其中高16bit保留,只用低16bit,它的位置是在数据包的保留字节和payload之间。
基于视联网的上述特性,提出了本发明实施例的核心构思之一,通过在视联网转码设备中添加独立GPU实例和集成CPU实例,采用GPU实例对用户发送的视频数据进行转码,从而实现视联网转码设备提供硬解码方式,进而提高视联网转码设备的转码性能,提升用户的视频转码数据体验。
参照图5,示出了本发明的一种视频转码方法实施例一的步骤流程图。参照图6,示出了本发明实施例中的视联网转码系统示意图。本发明实施例可以应用于视联网转码系统中的视联网转码服务器601,所述视联网转码系统还包括:与所述视联网转码服务器601连接的视联网转码设备602和用户终端603;所述视联网转码设备602包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;
需要说明的是,图6中视联网转码系统中的视联网转码服务器601、视联网转码设备602、用户终端603的数量仅作为示例,本发明实施例对视联网转码服务器601、视联网转码设备602、用户终端603数量不作限定。
本发明实施例具体可以包括如下步骤:
步骤501,当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;
视联网转码服务器可以与多个视联网转码设备连接,并在当接收到用户终端发送的转码请求时,在多个视联网转码设备中,确定能够满足转码请求的视联网转码设备为目标视联网转码设备。并通知目标视联网转码设备需要响应用户的转码请求。
步骤502,将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。
视联网转码服务器将目标视联网转码设备的标识信息发送至用户终端。该标识信息可以是视联网号码信息,用户终端能够通过视联网号码信息将视频数据发送至与目标视联网转码设备。目标视联网转码设备能够采用其自身的独立GPU(Graphics ProcessingUnit,图像处理器)实例或集成GPU实例对所述视频数据进行硬转码。
其中,独立GPU实例可以是内置或者外置的独立显卡,集成GPU实例可以是集成在视联网转码设备的主板中的集成显卡,或者集成中央处理器中核心显卡。
在本发明实施例中,视联网转码服务器可以接收用户终端发送的转码请求,并根据用户的转码请求确定目标转码设备,并通知用户终端该目标转码设备的标识信息。用户终端通过该标识信息能够将视频数据发送至目标转码设备。目标视联网转码设备中采用独立GPU实例或集成CPU实例,对用户发送的视频数据进行转码,从而实现在视联网中为用户的视频数据提供硬解码方式,进而提高视联网转码设备的转码性能,提升用户的视频数据转码体验。
参照图7,示出了本发明的一种视频转码方法实施例二的步骤流程图。所述方法可以应用于视联网转码服务器,所述视联网转码服务器与视联网转码设备、用户终端连接;所述视联网转码设备包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;
参照图8,示出了本发明实施例中的一种视联网转码设备结构图。
视联网转码设备中可以设置有视联网GPU集成模块,和其他模块。其中,视联网GPU集成模块用于抽象集成GPU实例对应的SDK(即INTEL GPU SDK)提供的功能。视联网GPU集成模块用于对外提供统一的接口,通过该接口调用GPU SDK提供服务。其中,SDK为软件开发工具包(Software Development Kit)。INTEL GPU SDK用于控制INTEL处理器(核显)进行转码,INTEL处理器(核显)为带核心显卡的处理器。其他模块可以包括日志模块,信令控制模块等与执行转码业务无直接关联的模块。
参照图9,示出了本发明实施例中的另一种视联网转码设备结构图。
视联网转码设备中可以设置有视联网GPU集成模块,和其他模块。其中,视联网GPU集成模块用于抽象集成GPU实例对应的SDK(即INTEL GPU SDK)和独立GPU实例对应的SDK(即NVDIA GPU SDK)提供的功能。视联网GPU集成模块用于对外提供统一的接口,通过该接口调用不同GPU SDK提供服务。其中,SDK为软件开发工具包(Software Development Kit)。INTEL GPU SDK用于控制INTEL处理器(核显)(即集成GPU实例)进行转码,INTEL处理器(核显)为带核心显卡的处理器,NVDIA用于控制NVDIA专业显卡(即独立GPU实例)进行转码。其他模块可以包括日志模块,信令控制模块等与执行转码业务无直接关联的模块。其中,独立GPU实例可以包括如下两种:1、只支持多路同时解码服务,不支持同时多路编码服务。2、支持同时编解码服务。
本发明实施例具体可以包括如下步骤:
步骤701,接收所述视联网转码设备发送的可用GPU标识;
视联网转码设备可以定期进行自检,确定其自身当前可用的GPU实例,并将可用的GPU实例对应的GPU标识发送至视联网转码服务器。
视联网转码服务器根据收到的GPU标识,确定对应的视联网转码设备当前可用的GPU实例。其中,所述可用GPU标识包括与所述独立GPU对应的第一GPU标识,和/或与所述集成GPU实例对应的第二GPU标识。
例如:当视联网转码设备进行自检后,确定其自身可用的GPU实例包括独立GPU实例时,将第一GPU标识发送至视联网转码服务器,视联网转码服务器根据接收到的GPU标识,确定该视联网转码设备可用的GPU实例包括独立GPU实例。
步骤702,向所述视联网转码设备发送性能反馈请求;所述视联网转码设备用于响应所述性能反馈请求,以及向所述视联网转码服务器发送与所述GPU标识对应的转码性能特征;
在确定视联网转码设备存在可用的GPU实例时,向视联网转码设备发送性能反馈请求,以获取视联网转码设备该GPU实例的转码性能。所述视联网转码设备用于向所述视联网转码服务器发送与所述GPU标识对应的转码性能特征。
例如:在确定视联网转码设备存在可用的独立GPU实例时,向该视联网转码设备发送性能反馈请求。视联网转码设备向视联网转码服务器发送该独立GPU实例的转码性能特征(如:支持从视频格式分辨率为1080P格式为H264的视频数据转到通用影像传输格式CIF的8路输出)。
步骤703,当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;
在视联网转码服务器接收到转码请求时,在存在可用的GPU实例的视联网转码设备中确定目标视联网转码设备。
在本发明实施例中,步骤703可以包括:
子步骤S31,根据所述转码性能特征,确定所述视联网转码设备的当前负载率;
视联网转码服务器可以记录有视联网设备当前的转码性能特征,和空载(不执行转码任务)时的转码性能特征,根据当前的转码性能特征和空载时的转码性能特征确定视联网转码设备当前的负载率。
子步骤S32,确定所述当前负载率最低的视联网转码设备为所述目标视联网转码设备。
通过将当前负载率最低的视联网转码设备确定为所述目标视联网转码设备,从而实现优先采用空闲的视联网转码设备为目标视联网转码设备,进一步地,实现视联网转码设备的负载均衡。
步骤704,生成调用请求;所述调用请求包括转码优先级和所述转码请求;其中,所述转码优先级包括与所述独立GPU实例对应的第一优先级和与所述集成GPU对应的第二优先级,所述第一优先级高于所述第二优先级;
在确定目标视联网转码设备后,通知目标视联网转码设备即将要进行的视频转码任务,以及对视频转码时,使用GPU实例的优先级。
通过设置所述独立GPU实例对应的第一优先级和与所述集成GPU对应的第二优先级,并且所述第一优先级高于所述第二优先级,使得视联网转码设备优先采用独立GPU实例进行视频数据的转码。
步骤705,将所述调用请求发送至所述目标视联网转码设备;所述视联网转码设备用于采用所述转码优先级确定目标转码实例,以及生成与所述转码请求对应的应答信息;所述目标转码实例包括所述独立GPU实例或所述集成GPU实例;
视联网转码设备根据接收到的调用请求,确定用于进行与转码请求对应的视频数据转码时采用的目标转码实例,目标转码实例包括所述独立GPU实例或所述集成GPU实例。当独立GPU实例空闲时,采用独立GPU实例作为目标转码实例,否则,采用集成GPU实例作为目标转码实例。
由于一般的独立GPU实例的转码性能特征都由于集成GPU实例,优先采用读了GPU实例对视频数据进行转码,从而提高视频转码的效率,避免浪费空闲的独立GPU实例。
步骤706,接收所述应答信息。
视联网服务器接收视联网转码设备发送的应答信息,应答信息包括肯定应答,和否定应答。当视联网服务器接收到肯定应答时,则确定该目标视联网转码设备能够执行与转码请求对应的视频数据转码。当视联网服务器接收到否定应答时,则确定该目标视联网转码设备不能够执行与转码请求对应的视频数据转码,此时,可以视联网转码服务器会重新执行子步骤S31-S32,以及步骤704-706。
步骤707,将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。
所述应答信息包括与所述目标视联网转码设备对应的标识信息;所述步骤707包括:将所述应答信息发送至与所述转码请求对应的用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息将视频数据发送至所述应答信息对应的目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述目标转码实例对所述视频数据进行转码,并将转码后的视频数据发送至所述用户终端。
当所述应答信息为肯定应答时,将应答信息通过回调的方式,发送至用户终端。应答信息中包括有与目标视联网转码设备对应的标识信息(例如:视联网号码),用户终端通过该标识信息,能够采用实时传输协议将视频数据发送至目标视联网转码设备。视联网转码设备在接收到视频数据时,针对收到的视频数据按照之前收到的转码请求采用目标GPU实例进行硬转码。
可以理解的是,视频数据包括图像序列。针对有声视频数据,视频数据还可以包括音频信息(例如:音轨信息)。
在本发明的一种可选实施例中,所述视联网转码设备还包括中央处理器CPU实例;所述方法还包括:
所述目标视联网设备还用于采用所述CPU实例对所述视频数据进行转码。
在实际应用中,视联网转码设备需要有中央处理器才能正常工作,中央处理器可以包含CPU实例和集成GPU实例。
在视联网转码设备不存在空闲的GPU实例时,视联网转码设备可以通过CPU实例对视频数据进行软解码,使得视联网转码设备不仅能提供硬解码,还能提供软解码,提高视联网转码设备转码性能。
在本发明的一种可选实施例中,所述视联网转码设备还包括CPU实例;所述转码优先级还包括与所述CPU实例对应的第三优先级,所述第二优先级高于所述第三优先级;所述目标转码实例还包括所述CPU实例。
当视联网转码设备包括CPU实例时,转码优先级还包括与所述CPU实例对应的第三优先级,并且设置所述第二优先级高于所述第三优先级,使得CPU实例作为目标转码实例的优先级最低,只有在独立GPU实例和集成GPU实例无法对视频数据进行转码时,才使用CPU实例对视频数据进行转码。
在本发明实施例中,视联网转码服务器可以接收用户终端发送的转码请求,并根据用户的转码请求确定目标转码设备,并通知用户终端该目标转码设备的标识信息。用户终端通过该标识信息能够将视频数据发送至目标转码设备。目标视联网转码设备中采用独立GPU实例或集成CPU实例,对用户发送的视频数据进行转码,从而实现在视联网中为用户的视频数据提供硬解码方式,进而提高视联网转码设备的转码性能,提升用户的视频数据转码体验。
以只设置有集成GPU实例的视联网转码设备作为目标视联网转码设备的示例,对本发明实施例作进一步说明:
参照图10,示出了本发明的一种视频转码流程图,具体包括如下步骤:
F1:视联网转码设备将对自身硬件进行自检操作,包括检测自身是否支持INTELGPU(集成GPU实例)。
F2:如果视联网转码设备支持INTEL GPU转码,将在keepalive msg消息体中标识其支持INTEL GPU转码(GPU标识),发送给视联网转码服务器。
F3:当视联网转码服务器收到视联网转码设备发过来支持INTEL GPU转码的消息,将进一步对视联网转码设备能力进行探测(如H264 1080P to CIF能支持多少路),通过GPUCHECK消息(性能反馈请求)完成。
F4:视联网转码设备在收到GPU CHECK消息后,按指定意图进行自检。并将得到的转码性能特征返回给视联网转码服务器。
F5:用户向视联网转码服务器请求转码。
F6:调度算法根据转码请求,优先使用空闲的视联网转码设备,并通知视联网转码设备优先使用集成GPU实例转码。
F7:根据调度算法给出的结果信息,通过req_message消息(调用请求)携带这一结果信息发送给目标视联网转码设备。
F8:当目标视联网转码设备收到req_message转码请求消息时,目标视联网转码设备为转码请求分配了一个目标转码实例(集成GPU实例),并通过应答信息返回给视联网转码服务器。
F9:视联网转码服务器将收到的应答信息通过回调通知给到用户。
F10:用户将转码前的视频流(视频数据)发送给目标视联网转码设备,目标视联网转码设备将转码后的视频码流发送给用户。
以设置有独立GPU实例和集成GPU实例的视联网转码设备作为目标视联网转码设备的示例,对本发明实施例作进一步说明:
参照图11,示出了本发明的另一种视频转码流程图,具体包括如下步骤:
F11:视联网转码设备将对自身硬件进行自检操作,包括检测自身是否支持INTELGPU(集成GPU实例)。
F12:如果视联网转码设备支持INTEL GPU转码,将在keepalive msg消息体中标识其支持INTEL GPU转码(GPU标识),发送给视联网转码服务器
F13:当视联网转码服务器收到视联网转码设备发过来支持INTEL GPU转码的消息,将进一步对视联网转码设备能力进行探测(如H264 1080P to CIF能支持多少路),通过GPU CHECK消息(性能反馈请求)完成。
F14:视联网转码设备在收到GPU CHECK消息后,按指定意图进行自检,并将得到的转码性能特征返回给视联网转码服务器。
F15:用户向视联网转码服务器请求转码。
F16:调度算法根据转码请求,优先使用空闲的视联网转码设备,并通知视联网转码设备优先使用GPU转码(NVIDIA GPU>INTEL GPU>INTEL CPU)。
F17:根据调度算法给出的结果信息,通过req_message消息(调用请求)携带这一结果信息发送给目标视联网转码设备。
F18:当目标视联网转码设备收到req_message转码请求消息时,目标视联网转码设备为转码请求分配了一个目标转码实例(独立GPU实例),并通过应答信息返回给视联网转码服务器。
F19:视联网转码服务器将收到的应答信息通过回调通知给到用户。
F20:用户将转码前的视频流(视频数据)发送给目标视联网转码设备,目标视联网转码设备将转码后的视频码流发送给用户。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图12,示出了本发明的一种视频转码装置实施例的结构框图。所述装置可以应用于视联网转码服务器,所述视联网转码服务器与视联网转码设备、用户终端连接;所述视联网转码设备包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;本发明实施例具体可以包括如下模块:
确定模块801,用于当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;
发送模块802,用于将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。
在本发明的一种实施例中,所述装置还包括:
标识模块,用于接收所述视联网转码设备发送的可用GPU标识;
性能模块,用于向所述视联网转码设备发送性能反馈请求;所述视联网转码设备用于响应所述性能反馈请求,以及向所述视联网转码服务器发送与所述GPU标识对应的转码性能特征;
其中,所述可用GPU标识包括与所述独立GPU对应的第一GPU标识,和/或与所述集成GPU实例对应的第二GPU标识。
在本发明的一种实施例中,所述确定模块801包括:
负载单元,用于根据所述转码性能特征,确定所述视联网转码设备的当前负载率;
目标单元,用于确定所述当前负载率最低的视联网转码设备为所述目标视联网转码设备。
在本发明的一种实施例中,所述装置还包括:
调用请求生成模块,用于生成调用请求;所述调用请求包括转码优先级和所述转码请求;其中,所述转码优先级包括与所述独立GPU实例对应的第一优先级和与所述集成GPU对应的第二优先级,所述第一优先级高于所述第二优先级;
调用请求发送模块,用于将所述调用请求发送至所述目标视联网转码设备;所述视联网转码设备用于采用所述转码优先级确定目标转码实例,以及生成与所述转码请求对应的应答信息;所述目标转码实例包括所述独立GPU实例或所述集成GPU实例;
应答信息接收模块,用于接收所述应答信息。
在本发明的一种实施例中,所述应答信息包括与所述目标视联网转码设备对应的标识信息;发送模块802包括:
应答信息发送单元,用于将所述应答信息发送至与所述转码请求对应的用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息将视频数据发送至所述应答信息对应的目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述目标转码实例对所述视频数据进行转码,并将转码后的视频数据发送至所述用户终端。
在本发明的一种实施例中,所述视联网转码设备还包括中央处理器CPU实例;所述目标视联网设备还用于采用所述CPU实例对所述视频数据进行转码。
在本发明的一种实施例中,所述视联网转码设备还包括CPU实例;所述转码优先级还包括与所述CPU实例对应的第三优先级,所述第二优先级高于所述第三优先级;所述目标转码实例还包括所述CPU实例。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例还公开了电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的视频转码方法的步骤。
本发明实施例还公开了计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的视频转码方法的步骤。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种视频转码方法、装置、电子设备和存储介质,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种视频转码方法,其特征在于,应用于视联网转码服务器,所述视联网转码服务器与视联网转码设备、用户终端连接;所述视联网转码设备包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;所述方法包括:
当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;
将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定目标视联网转码设备之前,所述方法还包括:
接收所述视联网转码设备发送的可用GPU标识;
向所述视联网转码设备发送性能反馈请求;所述视联网转码设备用于响应所述性能反馈请求,以及向所述视联网转码服务器发送与所述GPU标识对应的转码性能特征;
其中,所述可用GPU标识包括与所述独立GPU对应的第一GPU标识,和/或与所述集成GPU实例对应的第二GPU标识。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定目标视联网转码设备的步骤,包括:
根据所述转码性能特征,确定所述视联网转码设备的当前负载率;
确定所述当前负载率最低的视联网转码设备为所述目标视联网转码设备。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述确定目标视联网转码设备之后,所述方法还包括:
生成调用请求;所述调用请求包括转码优先级和所述转码请求;其中,所述转码优先级包括与所述独立GPU实例对应的第一优先级和与所述集成GPU对应的第二优先级,所述第一优先级高于所述第二优先级;
将所述调用请求发送至所述目标视联网转码设备;所述视联网转码设备用于采用所述转码优先级确定目标转码实例,以及生成与所述转码请求对应的应答信息;所述目标转码实例包括所述独立GPU实例或所述集成GPU实例;
接收所述应答信息。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述应答信息包括与所述目标视联网转码设备对应的标识信息;所述将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端的步骤,包括:
将所述应答信息发送至与所述转码请求对应的用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息将视频数据发送至所述应答信息对应的目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述目标转码实例对所述视频数据进行转码,并将转码后的视频数据发送至所述用户终端。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述视联网转码设备还包括中央处理器CPU实例;
所述目标视联网设备还用于采用所述CPU实例对所述视频数据进行转码。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述视联网转码设备还包括CPU实例;所述转码优先级还包括与所述CPU实例对应的第三优先级,所述第二优先级高于所述第三优先级;所述目标转码实例还包括所述CPU实例。
8.一种视频转码装置,其特征在于,应用于视联网转码服务器,所述视联网转码服务器与视联网转码设备、用户终端连接;所述视联网转码设备包括独立图像处理器GPU实例和/或集成GPU实例;所述装置包括:
确定模块,用于当接收用户终端发送的转码请求时,确定目标视联网转码设备;
发送模块,用于将所述目标视联网转码设备的标识信息发送至所述用户终端;所述用户终端用于采用所述标识信息,将视频数据发送至所述目标视联网转码设备;所述目标视联网转码设备用于采用所述独立GPU实例或所述集成GPU实例对所述视频数据进行转码。
9.电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的视频转码方法的步骤。
10.计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的视频转码方法的步骤。
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