2023年2月7日星期二

Instagram 新漸進式編碼 大幅降低最小功能編碼影片轉碼成本

Meta 針對不同使用者裝置,需要創建多種 Instagram 影片編碼版本,而影片龐大的轉碼運算資源需求,讓 Meta 在 2021 年初評估時,認為在 12 個月內將沒有足夠容量替所有使用者提供影片上傳功能,而 Meta 透過重新利用其中一種編碼版本建立另一個版本,由於不需要重新完整計算兩份類似的編碼影片,可以大幅減少資源需求,這些省下來的資源,讓 Instagram 得以向更多用戶提供使用進階編碼,清晰且流暢的影片,也使網絡速度較慢地區的使用者受益。

過去 Meta 因應不同使用者的需求,對 Instagram 影片進行不同類型的編碼,由於要與所有 Instagram 客戶端相容,Meta 會使用最小功能編碼,將影片以低效率壓縮成所有舊裝置,都能解碼並播放影片版本,另外也會以更新壓縮技術的進階編碼,支援較新裝置的影片播放。

Meta 花費 80% 以上的編碼運算資源在最小功能編碼上,進階編碼僅占總觀看時間的 15%,如果依照這樣趨勢繼續發展,幾乎所有計算資源都花費在最低功能版本上,使影片需要更長時間才能發佈,甚至是完全無法發佈,很快地 Instagram 就無法提供進階編碼影片。


最小功能編碼又分為兩類,每一個影片都會建立 ABR 編碼版本和漸進式編碼。ABR 版本能夠支援穩定播放,客戶端可以選擇最適合連接速度的版本,避免頻寬變化導致影片播放停頓,另一個最小功能編碼是漸進式編碼,是為了讓不支援 ABR 編碼的舊版 Instagram App 也能夠繼續播放影片。

當客戶端將影片原始檔案上傳至伺服器後,Instagram 會替影片創建 ABR 和漸進式兩種最低功能編碼版本的影片,以 23 秒的影片轉碼為 720p 影片為例,總共需要 86.17 秒的 CPU 時間,而這兩類最低功能編碼配置相似,僅有編碼配置文件和預設值上的差異,因此工程師透過將漸進式編碼影片影格,重新打包成 ABR 相容版本,便能夠消除建構 ABR 編碼影片的成本,從漸進式編碼打包成 ABR 編碼檔案僅需 0.36 秒,這個方法釋放了大量運算能力,儘管利用打包方式建立的 ABR 編碼版本,較直接轉碼建立的 ABR 編碼版本壓縮率更差,但是將有多運算資源建立進階編碼影片,讓更多人看到更清晰的影片。經過 Meta 的測試,以降低 ABR 編碼的壓縮效率為代價,的確獲得更高的進階編碼影片觀看時間。

新方法使建立 ABR 編碼影片的成本下跌 94%,進階編碼的整體觀看時間覆蓋率提高到 33%,這個數據代表更多 Instagram 用戶能夠看到更清晰的影片。

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