視頻內(nèi)容片源質(zhì)量檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

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0引言

中國移動視頻基地為手機(jī)用戶提供了豐富的視頻服務(wù)，每天有大量內(nèi)容提供商以及個(gè)人創(chuàng)作者向平臺上傳數(shù)千條內(nèi)容。這些內(nèi)容的片源質(zhì)量良莠不齊，其中一些存在片源質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況。由于質(zhì)量較差的片源在轉(zhuǎn)碼、播放環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生一些問題，以致嚴(yán)重影響最終用戶體驗(yàn)感受，因此需要將質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的預(yù)先篩選出來。傳統(tǒng)篩選方式是通過檢查操作員進(jìn)行人工播放篩選，這種方式存在若干操作性問題，諸如審核耗時(shí)長效率低影響內(nèi)容上線及時(shí)上線、過于依賴于人的主觀判斷難以實(shí)現(xiàn)客觀標(biāo)準(zhǔn)的片源質(zhì)量管理體系等。為了提升內(nèi)容運(yùn)營效率，需要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一套自動化的系統(tǒng)，進(jìn)行高效、客觀標(biāo)準(zhǔn)化的視頻內(nèi)容片源質(zhì)量檢查。

1系統(tǒng)概述

質(zhì)量檢查是內(nèi)容上線流程的重要環(huán)節(jié)，如圖1所示，一條內(nèi)容的完整上線流程包括介質(zhì)上傳、內(nèi)容資訊信息錄入、版權(quán)錄入與審核、片源質(zhì)量檢查、轉(zhuǎn)碼、播控審核和上線等環(huán)節(jié)。其中，質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)主要目標(biāo)是將不合格的片源，保障內(nèi)容庫的高質(zhì)量，避免內(nèi)容在轉(zhuǎn)碼和用戶播放環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。質(zhì)量檢查系統(tǒng)需要達(dá)到的兩個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是：

（1）提升檢查效率加快內(nèi)容上線。

（2）形成量化客觀的檢查標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)方式為采用人工觀看，需要將內(nèi)容從頭至尾觀看一遍，最高只能達(dá)到1倍速的檢查效率，例如一部2小時(shí)的影片在檢查環(huán)節(jié)需要耗時(shí)2小時(shí)，嚴(yán)重影響到節(jié)目的快速上線。采用高性能服務(wù)器進(jìn)行自動化的檢查，可以達(dá)到6-10倍速的檢查效率，2小時(shí)的影片只需要20分鐘即可完成檢查。一臺服務(wù)器在滿負(fù)荷條件下可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)檢查任務(wù)，通過擴(kuò)充服務(wù)器數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)處理能力的水平擴(kuò)展。質(zhì)量檢查系統(tǒng)采用高性能服務(wù)器，將視頻片源解碼、進(jìn)行模式分析，采用相應(yīng)檢測算法，將檢查項(xiàng)量化為具體技術(shù)指標(biāo)，例如通過計(jì)算聲音的峰值電平的分貝數(shù)判斷該節(jié)目是否音量過高或過低。系統(tǒng)自動化計(jì)算方式所輸出的檢測結(jié)果與操作人員主觀判斷無關(guān)，檢查結(jié)果可以一致地重現(xiàn)。而傳統(tǒng)的人工檢查方式則高度受到操作人員的主觀感受所影響，不同操作員的檢查結(jié)果各有不同。片源質(zhì)量檢查系統(tǒng)在對視頻文件進(jìn)行一次檢查遍歷的過程中，可以得到所有檢查項(xiàng)的量化結(jié)果指標(biāo)，然后按照檢查評分模型計(jì)算其綜合得分，以及詳細(xì)到每一個(gè)幀的檢測結(jié)果。綜合得分低于下限的視頻內(nèi)容，即可初步視為質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。在某些特殊情況下，系統(tǒng)會將節(jié)目中插入的“視頻特效”識別為“缺陷”，例如系統(tǒng)能夠檢測出視頻片源包含一定面積的馬賽克，但這個(gè)馬賽克有可能是片源損壞，也有可能是節(jié)目制作人員用于遮擋面部而特意插入的。對于此類情況，需要引入操作人員的理解和判斷，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)了人工復(fù)檢流程，采用操作員人工方式對系統(tǒng)檢查出的疑問點(diǎn)快速復(fù)查確認(rèn)，以避免誤判。

2片源檢查與評分

2．1支持多種視頻文件格式

視頻文件由元數(shù)據(jù)和多個(gè)媒體信息流組成，按照特定的文件格式，即視頻的容器格式或封裝格式，存成二進(jìn)制文件。主流的封裝格式有：AVI、WMV、MPEG、RM、MKV、FLV等。視頻文件的元信息定義視頻的基本信息，主要包括：標(biāo)明了文件的封裝格式、播放時(shí)長、文件的平均編碼碼率，文件中所包含的各個(gè)視頻和音頻流的詳細(xì)定義。視頻文件的元數(shù)據(jù)是否正確、完整，對該文件能否正常轉(zhuǎn)碼、播放有至關(guān)重要的影響。視頻文件中所包含的媒體信息流，例如視頻流、音頻流各有各自的壓縮編碼格式規(guī)范，例如音頻可以采用AAC、AC3、WMA等各自編碼方式，視頻流的編碼壓縮格式更為復(fù)雜多樣。文件封裝格式與媒體信息流編碼格式彼此交叉組合，能夠產(chǎn)生數(shù)百種片源格式，這是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢查系統(tǒng)的主要難點(diǎn)之一。

2．2基本質(zhì)量檢查項(xiàng)

視頻片源質(zhì)量問題可以分為兩類，格式錯(cuò)誤和播放質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，因此檢查項(xiàng)也圍繞這兩類進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為格式檢查和播放質(zhì)量檢查。視頻格式問題，主要通過元數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查：文件封裝格式錯(cuò)誤、時(shí)長不達(dá)標(biāo)、碼率過低、視頻編碼方式錯(cuò)誤、分辨率過低、畫面比例錯(cuò)誤、視頻碼率過低、視頻幀率過低、音頻編碼方式錯(cuò)、音頻碼率過低、聲道數(shù)錯(cuò)誤、采樣率過低等。視頻格式檢查項(xiàng)，可以通過解析視頻文件的元信息完成檢查，檢測效率較高。對于播放質(zhì)量檢查，需要將音視頻流進(jìn)行解碼，然后逐幀運(yùn)行相應(yīng)的檢測項(xiàng)。視頻流的主要檢測項(xiàng)包括：編碼錯(cuò)誤、黑場、靜幀、馬賽克、色域超標(biāo)、亮度超標(biāo)、RGB偏色等。音頻流的主要檢測項(xiàng)包括：編碼錯(cuò)誤、靜音、峰值音頻電平過高或過低、音頻削波失真等。

2．3評分模型設(shè)計(jì)

評分模型采用扣分方式計(jì)算，滿分為100分，低于60分的內(nèi)容為不合格內(nèi)容。如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)存在格式類錯(cuò)誤或音視頻流解碼失敗，直接計(jì)0分，中止后續(xù)其他檢查項(xiàng)。對于播放質(zhì)量類錯(cuò)誤，每一個(gè)檢查項(xiàng)有不同的扣分權(quán)重，針對每個(gè)檢查項(xiàng)，按缺陷次數(shù)/片長*扣分權(quán)重進(jìn)行扣分，以實(shí)現(xiàn)對長片和短片的計(jì)分公平。通過調(diào)整扣分權(quán)重，可以增強(qiáng)或放低該項(xiàng)質(zhì)量要求。如果片源文件的扣分超過100分，按0分計(jì)。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3．1系統(tǒng)流程與架構(gòu)設(shè)計(jì)

視頻片源檢查系統(tǒng)，是視頻運(yùn)營體系中的一個(gè)環(huán)節(jié)，主要與內(nèi)容管理平臺對接，如圖2所示。內(nèi)容管理系統(tǒng)通過接口發(fā)起視頻片源檢查任務(wù)。片源質(zhì)量檢查系統(tǒng)收到該指令后，產(chǎn)生相應(yīng)后臺檢查任務(wù)，并將其納入處理隊(duì)列。質(zhì)量檢查系統(tǒng)完成檢查后，向內(nèi)容管理系統(tǒng)異步反饋檢查結(jié)果。質(zhì)量檢查系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成：任務(wù)管理組件、多個(gè)檢查執(zhí)行組件和數(shù)據(jù)庫。任務(wù)管理組件提供：上端系統(tǒng)（內(nèi)容管理系統(tǒng)）的對接、任務(wù)調(diào)度、檢查策略管理、執(zhí)行組件管理、綜合評分，通過web方式提供節(jié)目片源預(yù)覽播放，系統(tǒng)檢查不合格內(nèi)容的人工復(fù)檢等功能，是質(zhì)檢系統(tǒng)的主控模塊。檢查執(zhí)行組件完成具體的片源檢查功能，由多臺執(zhí)行組件形成集群，各自相對獨(dú)立地完成任務(wù)管理組件下發(fā)的檢查任務(wù)，上報(bào)檢查結(jié)果，并以文件形式記錄詳細(xì)到幀的缺陷詳情。根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，通過在任務(wù)管理組件中修改相應(yīng)配置，即可完成集群中執(zhí)行組件的增刪，靈活調(diào)整系統(tǒng)并發(fā)處理能力。

3．2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與部署

在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，采用了成熟套件與自主開發(fā)相結(jié)合的方式。任務(wù)管理組件采用自主開發(fā)方式，基于java+tomcat+mysql實(shí)現(xiàn)。視頻質(zhì)量檢查執(zhí)行組件，采取成熟套件TektronixCerify組件實(shí)現(xiàn)。任務(wù)管理組件與執(zhí)行組件，通過SOAP接口實(shí)現(xiàn)通訊。在實(shí)際應(yīng)用中，采用2臺HPDL585服務(wù)器以主備模式部署任務(wù)管理組件，采用7臺HPDL585服務(wù)器部署檢查執(zhí)行組件，數(shù)據(jù)庫組件與其他系統(tǒng)復(fù)用。經(jīng)過測試，單臺檢查執(zhí)行組件對于4M碼率的H264高清視頻，能夠達(dá)到6倍速以上的檢測效率，可同時(shí)并行執(zhí)行4路檢查任務(wù)。在7臺服務(wù)器均滿負(fù)荷執(zhí)行的情況下，總體效率相當(dāng)于單一人工檢查的168倍，并且可以通過增加服務(wù)器的方式進(jìn)一步擴(kuò)充。

4結(jié)語

綜上所述，片源質(zhì)量檢查系統(tǒng)上線后，大大降低了檢查人員的工作量，大幅度提升了檢查效率，縮短了內(nèi)容上線的周期，降低了人工主觀判斷的不確定性，形成了客觀量化的檢查標(biāo)準(zhǔn)，保證了上線內(nèi)容的片源質(zhì)量和用戶的播放體驗(yàn)，在實(shí)際運(yùn)營中取得了良好的效果。

作者：程輝 單位：中國移動集團(tuán)咪咕視訊科技有限公司