媒体服务器是什么软件,媒体服务器是啥?

您是否正在考虑成为专业的媒体服务器操作员或用户,但不确定需要哪些技能?我向Facebook的媒体服务器专业人员小组提出了这个问题,回答是压倒性的。这是一系列博客中的第二篇,这些博客的灵感来自他们对特征,工具,媒体服务器方法,内容和技术的宝贵建议,以及我自己的经验。请留意稍后有关该主题的完整电子书!

“亲爱的媒体服务器专业人士,我正在写一篇关于你应该知道或学习的事情的文章,作为一个新的媒体服务器操作员。就像一个小的最佳实践指南,无论是在软技能还是硬件方面。

我非常感谢你对此的意见。像您这样经验丰富的专业人士会对新手说些什么

第二篇博客着眼于媒体服务器的理念,并深入研究了音频和视频。让我们开始吧…

  • 媒体服务器理念媒体服务器内容编解码器和容器音频未压缩的音频音频的无损压缩音频的有损压缩音频比特率视频视频格式(编解码器)媒体服务器中最常用的视频编解码器视频比特率视频帧速率

媒体服务器理念

这也许是这个话题最有趣的部分之一,因为它触及了你(未来)作为媒体服务器操作员/专业人士的职业生涯的基础。正如我在上一篇文章中所写的那样,您需要考虑市场上服务器之间的差异。虽然有些是使用特定目的和相关功能构建的,但其他工具是更通用的工具。

某些媒体服务器系统只能作为软件购买,其他媒体服务器系统只能作为硬件服务器购买,或者可以作为组合购买。某些系统在Mac上运行,而其他系统在Windows上运行。

一个系统可以完美地定制以处理现场活动,一个用于投影映射,另一个用于与照明系统集成,高端无压缩视频播放,预可视化,AR和VR。其他系统在特定应用中可能不是同类最佳,但总体上可能是同类最佳。

此外,您需要查看不同媒体服务器的市场规模和可用性。问问自己:“选择什么系统 A 与系统 B,我会得到更多的工作吗?与“永远”投放市场的媒体服务器系统相比,新发布的媒体服务器解决方案自然会具有较小的安装基础,并且不会像租赁房屋那样部署。

也许一个明智的选择是选择一个完善的系统,然后,用一个漂亮的、有前途的系统来拓宽你的技能,并带有一种失败者的态度。

媒体服务器内容

内容是您的媒体服务器播放的内容(声音,视频,图像),市场上有大量的文件格式。让我们首先看一下编解码器和容器的一般情况,同时注意其中的区别。

编解码器和容器

容器是我们大多数人在视频格式方面所谈论的。容器定义文件的结构和内容,可以是音频、视频和其他元数据(如字幕)、菜单和菜单结构。QuickTimeMP4 是容器的示例。

另一方面,编解码器是特定流(视频)的编码方式,以便以后播放(解码时)。编解码器是用于压缩媒体文件的算法。编码的目的可以是压缩流并减小文件大小,或者是视频可在创建视频的设备以外的设备上播放(格式转换)。编解码器的示例包括 HAP(视频)、H.264(视频)和 MP3(音频)。

容器可以支持许多不同的编解码器。

如果您想更深入地了解编解码器和容器,请阅读我们之前关于该主题的博客文章:

  • 这是我在我面前看到的编解码器还是容器?
  • 重新访问编解码器:含义,方法,MPEG

或者在维基百科页面的编解码器和容器页面上有一个高峰 – 有很多东西需要阅读。

音频

音频是任何活动或安装不可或缺的一部分。当然,理解音频是任何媒体服务器专业人员或操作员的必要技能。

简而言之,您可以说有三种主要格式类型的音频:未压缩,有损压缩压缩和无损压缩压缩音频格式。

未压缩的音频

在这种情况下,音频完全不改变其原始状态。未压缩的文件非常大,会占用大量磁盘空间。最常见的未压缩音频格式是Wav,AIFF,AU,PCM或BWF – 大多数媒体服务器似乎更喜欢WAV文件。

音频的无损压缩

在这里,音频文件被压缩,但不会丢失文件中的任何信息(您可以将其从压缩版本反转为原始未压缩文件)。无损压缩的好处是声音文件的大小减小。最常见的格式:FLAC,WavPack,ALAC和Monkey的奥迪。

音频的有损压缩

对于最小的文件,您需要使用有损压缩。这是通过删除一些音频信息并简化文件中的数据来实现的。文件最终可能会非常小,但价格较低的音频质量(取决于压缩级别)。

有关这三种音频类型的更多详细信息,请参阅此处:
常见音频格式:使用哪一种

音频比特率

音频比特率以“千位/秒”(Kbps)为单位进行测量,是每秒编码或解码的数据(位)数。比特率越高,音频质量越好,但也需要更高的带宽和占用更多的存储空间。话虽如此,我从未听说过一个项目,其中音频文件的大小是节目的阻止者(另一方面,视频文件大小……

如果您想进一步深入研究数字音频,这里有几个链接:

  • https://www.presonus.com/learn/technical-articles/sample-rate-and-bit-depth
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_audio

视频

没有视觉效果 – 没有乐趣(正如您可以在此博客中读到的那样:视频从未如此出色 – 让它为您服务)。视频和图像播放是任何媒体服务器的核心功能,当然也是您需要深入研究的领域。如前所述,视频和图像/静止照片都有自己的编解码器和格式,有很多差异和很多东西需要学习。让我们从视频开始,然后是图像,然后用3D文件将其提升到一个新的水平……

视频格式(编解码器)

您的媒体服务器肯定会支持各种视频编解码器。每个编解码器都有其特定的优点和缺点。你會找到絕對愛 Apple ProRes 的人,也會發現那些熱情憎恨 Apple ProRes 的人。拥有自己的个人喜好和工作流程偏好是一回事,但了解您的媒体服务器对不同编解码器的支持程度(或不支持)是另一回事。

一些媒体服务器制造商会列出他们支持的视频,以及有关可以以不同分辨率同时播放多少层视频的数据,等等。与往常一样,营销数据可能与实际数据不同。依靠您能够让服务器执行的操作,而不是在理论设置中可以实现的操作。

最后,一些媒体服务器制造商已经为他们的系统开发了自己的(首选)编解码器。请确保您在工作流(内容制作)中支持这些特殊编解码器,以避免潜在的瓶颈。

媒体服务器中最常用的视频编解码器

不同媒体服务器中一些最广泛使用的视频格式是MPEG,H.264,HAP,Apple ProRes和QuickTime Animation 。这些编解码器中的大多数都具有不同的设置/参数,以调整压缩/视频质量的级别。让我们更深入地了解其中一个,HAP家族。

断续器

HAP 系列编解码器由四种不同的编解码器组成:HAP、HAP Q、HAP Alpha 和 HAP Q Alpha。从HAP的开发人员那里,我们可以看到这四种HAP风格之间的差异:

  • HAP具有最低的数据速率和合理的图像质量。
  • HAP Alpha 具有与 HAP 相同的图像质量,并支持 Alpha 通道。
  • HAP Q 提高了图像质量,但代价是文件大小更大。
  • HAP Q Alpha 改进了图像质量和 Alpha 通道,但代价是文件大小更大。

HAP网站解释说:“一些编码器允许使用可选的指定'块'大小进行编码,以优化特定硬件系统上的超高分辨率视频。通常,仅当在播放过程中遇到 CPU 性能瓶颈时,才应使用此设置。作为一般指南,对于高清或更小的素材,您可以将块大小设置为1,对于4k或更大的素材,块数不应超过计算机上用于播放的CPU内核数。

最后,他们建议查阅媒体服务器的文档,以了解在将HAP导入媒体服务器之前应如何编码,甚至更好 – 也许媒体服务器可以为您进行转换。

Adobe 曾经原生支持 HAP,但在 Adobe 软件升级后,它们不再支持某些 32 位组件,并且原生 HAP 编码丢失。

Apple PRORES

ProRes是由Apple开发的编解码器。 在他们的营销中,他们写道:“Apple ProRes编解码器提供了多流,实时编辑性能,令人印象深刻的图像质量和降低的存储速率的无与伦比的组合。Apple ProRes 编解码器充分利用了多核处理功能,并具有快速、低分辨率的解码模式。

ProRes 系列具有以下版本,您可以在 ProRes 的 Apple 支持页面上阅读有关所有这些版本的更多信息:

  • Apple ProRes 4:2:2 Proxy
  • Apple ProRes 4:2:2 LT
  • 苹果专业零售价 4:2:2 标清
  • Apple ProRes 4:2:2 HQ
  • 苹果专业报告 4:4:4:4
  • 苹果专业报告 4:4:4:4 XQ

此外,Apple还发布了ProRes RAW和ProRes RAW HQ,让您能够更好地控制内容的处理。

视频比特率

了解视频比特率与视频质量和文件大小的关系非常重要,并且遵循与音频比特率相同的原则。整个视频的视频比特率不需要恒定(CBR – 恒定比特率),因为某些编解码器支持可变比特率 (VBR)。

与音频一样,视频比特率是在特定时间内处理的数据(位)数,并以千位(Kbps),兆位(mbps)或千兆位(gbps)每秒为单位进行测量。除了一些全球玩家之外,我们还没有达到TB(Tbps)的水平。

(顺便说一句,作为内容交付网络 (CDN) 的公司 Akamai 在 2018 年 12 月 11 日创下了数据量超过 72 的记录(!Tbps.现在这是很多数据!

如果你想进一步深入研究比特率,encoding.com 有一篇有趣的文章。

视频帧速率

帧速率/每秒帧数 (fps) 是告诉您连续图像(帧)在显示器上显示的频率的数字。该术语既用于电影,摄像机,计算机系统和电视机。对于电视和计算机显示器,它通常被称为帧频率,在这种情况下,它可以以赫兹而不是fps表示。

维基百科有一篇关于帧速率的长而有趣的文章,其中还涵盖了最常见的帧速率背后的历史原因。另一个信息来源是Techsmith网站和他们的“帧速率:初学者指南”。

此处的简短版本:最常用的帧速率为 50 和 60 Hz。这些数字来自模拟电视广播开发时电网的主频率:60 Hz是美国和加拿大的标准,50 Hz是世界大部分地区的标准。

传统上,胶片以24 fps拍摄,要将其转换为50或60,您需要再次播放几帧(此过程称为下拉)。要将每秒24帧转换为每秒60帧,则重复每奇数帧,播放两次;每个偶数帧都是三倍。

如今,大多数显示器的帧数为每秒 60、120、240、300(甚至更高),这些数字允许帧以均匀相乘,以获得最常见的帧速率,如 24、25 或 30 fps 视频。大多数新相机的拍摄fps远高于24。

显然,帧数会显著影响存储系统所需的空间和读取速度。这是很自然的 – 如果你从25岁增加到50岁,你会加倍。

但是(总是有一个但是,不是吗?)为什么你会看到29.97或59.94这样的帧速率?这是因为 30 或 60 fps 是美国实际帧速率数字的近似值,如 NTSC 标准中所定义。对于黑白电视,数字分别为30和60,但是当颜色被引入并添加到电视信号中时,一个问题变得明显:彩色载波信号与声音信号同相,破坏了图像质量。一个快速的解决方法是降低0.03 fps的帧速率,这不会使两个信号彼此相位。

这种“快速”修复意味着我们仍然被困在这些确切的fps数字中。这会对帧和帧掉落产生影响,稍后将对此进行介绍。

作为媒体服务器操作员,您需要学会接受这样一个事实,即并非您为活动或安装收到的所有内容都具有完全相同的帧速率。您需要学习如何在单个系统中处理多个帧速率视频。

结论(到目前为止)

这只是我们成为媒体服务器专业人员指南中技术部分的开始。在下一篇博客中,我们将介绍视频位深度(颜色深度)、色度子采样、视频数据速率和存储/带宽计算、丢帧、帧精度等。

我也想向那些评论我的原始帖子并启发这些文章的真棒人致以最热烈的问候。没有您的意见,这不会发生!非常感谢:

Patrick CampbellIan McClainOla FredenlundMatt ArdineMarek PapkeEric GazzilloAxel SundbottenJoe BleasdaleParker LangvardtAlex Mysterio MuellerChristopher John BoltonAndy BatesDavid GillettCharlie CooperTom BassFred LangNhoj Yelnif休·戴维斯-韦伯马库斯·拜耳阿兰·Vj-Air曼尼·康德乔尔·阿德里亚亚历克斯·奥利谢夫斯基鲁本·莱恩扬·休维尔马吉德·尤尼斯恩斯特·齐勒马可·帕斯托维奇杰弗里·普拉特泰德·帕拉斯戴尔·雷拜因迈克尔·科勒乔·邓克利, 约翰·布尔弗杰克班克斯斯图尔特·麦高恩托德·内维尔·斯克鲁奇菲尔德

作者:David Aleksandersen 12.十月 2019

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