Transcoding के साथ कम विलंबता WebRTC स्ट्रीमिंग के लिए गतिशील CDN

पहले भाग में हमने वेबआरटीसी धाराओं को दो महाद्वीपों में प्रसारित करने के लिए एक सरल गतिशील सीडीएन तैनात किया है और एक उलटी गिनती टाइमर के उदाहरण पर साबित किया है कि इस तरह के सीडीएन में विलंबता वास्तव में कम है।

हालांकि, कम विलंबता के अलावा, उपयोगकर्ताओं को अच्छी प्रसारण गुणवत्ता प्रदान करना महत्वपूर्ण है। आखिरकार, यह वही है जो वे भुगतान कर रहे हैं। वास्तविक जीवन में एज सर्वर और उपयोगकर्ताओं के बीच चैनल बैंडविड्थ क्षमता और गुणवत्ता में भिन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, हम 2 एमबीपीएस पर एक 720p स्ट्रीम प्रकाशित कर रहे हैं, उपयोगकर्ता इसे अस्थिर सिग्नल रिसेप्शन क्षेत्र में 3 जी कनेक्शन का उपयोग करके एंड्रॉइड फोन पर खेल रहा है और 360 एमबी अधिकतम रिज़ॉल्यूशन जो 400 एमबीपीएस पर चिकनी तस्वीर प्रदान करता है, 360 पी है।

डिवाइस और ब्राउज़र जो दर्शक उपयोग कर रहे हैं वे बहुत भिन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, हम पीसी पर क्रोम में वीपी 8 कोडेक का उपयोग करके एक वेबआरटीसी स्ट्रीम प्रकाशित कर रहे हैं और दर्शक एक आईफोन पर सफारी में स्ट्रीम खेल रहा है, जो केवल H264 कोडेक का समर्थन करता है। या इसके विपरीत, हम OBS स्टूडियो से RTMP स्ट्रीम प्रकाशित कर रहे हैं, H264 में वीडियो कोडिंग और AAC में ध्वनि, और क्लाइंट क्रोमियम-आधारित ब्राउज़र का उपयोग कर रहा है जो वीडियो के लिए केवल VP8 या VP9 का समर्थन करता है और ध्वनि के लिए Opus है।

हमें प्रारंभिक प्रकाशन की गुणवत्ता बढ़ाने के लिए भी आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए, हम एक प्राकृतिक पार्क में आईपी-कैमरा से एक स्ट्रीम साझा कर रहे हैं, ज्यादातर समय तस्वीर स्थिर है, और कैमरा इसे 1 फ्रेम प्रति सेकंड पर वितरित कर रहा है। हालांकि, हम दर्शकों को प्रति सेकंड 24 फ्रेम प्रदान करना चाहते हैं। यदि कैमरा को बदलने या इसकी सेटिंग्स को संशोधित करने की कोई संभावना नहीं है, तो क्या किया जाना है?

इन सभी मामलों में हमें सर्वर पर स्ट्रीम ट्रांसकोड करने की आवश्यकता होगी, जो प्रत्येक प्राप्त फ्रेम को डीकोड करें और फिर इसे नए मापदंडों के साथ एनकोड करें। इसके अलावा, संशोधित किए जाने वाले मापदंडों को अक्सर ग्राहक के पक्ष में ही जाना जाता है। प्रसारण गुणवत्ता और सर्वर लोड के बीच संतुलन रखते हुए सीडीएन में ट्रांसकोडिंग कैसे प्राप्त करें, इस पर एक नजर डालते हैं।

ट्रांसकोडिंग: कैसे, कहां और क्यों?

मान लें कि हम ग्राहक को प्राप्त करने के लिए स्ट्रीम मापदंडों से अवगत हैं। उदाहरण के लिए, दर्शक ने स्ट्रीम खेलना शुरू कर दिया है, और WebRTC आंकड़ों में फ्रेम लॉस की संख्या हमें बताती है कि संकल्प और बिटरेट को कम करने की आवश्यकता है इससे पहले कि ग्राहक दूसरे शो में स्विच हो जाए । इस मामले में स्ट्रीम एज सर्वर पर डिफ़ॉल्ट रूप से ट्रांसकोड किया जाएगा जिसे दर्शक जुड़ा हुआ है।

यदि क्लाइंट स्ट्रीम प्रकाशन के दौरान उपयोग किए गए कोडेक का समर्थन नहीं करता है, तो ट्रांसकोडिंग को एज और ऑरिजनल सर्वर दोनों पर लगाया जा सकता है।

ये दोनों विधियाँ केवल उस स्थिति पर एक अस्थायी समाधान के रूप में काम करती हैं जो मूल और / या एज सर्वर कॉन्फ़िगरेशन को मार्जिन के साथ सेट किया गया है। ट्रेस्कोडिंग को हमेशा फ्रेम द्वारा फ्रेम किया जाता है, इसलिए यह सीपीयू संसाधनों की बहुत मांग है। इस प्रकार, एक एकल सीपीयू कोर धाराओं की एक छोटी संख्या को ट्रांसकोड करने में सक्षम है:

यहां तक ​​कि अगर हम सभी उपयोगकर्ताओं को समान मीडिया स्ट्रीम पैरामीटर की आवश्यकता के लिए एकल ट्रांसकोडिंग प्रक्रिया चलाने जा रहे हैं, तो यह अत्यधिक संभावना है कि विभिन्न मापदंडों वाले कुछ दर्शक पूरी तरह से सर्वर संसाधनों का उपभोग करेंगे।

इस तरीके से, ट्रांसकोडिंग के कार्य को करने के लिए सीडीएन में समर्पित सर्वरों को अलग करने के लिए सही निर्णय है और इस कार्य को ध्यान में रखते हुए सर्वर कॉन्फ़िगरेशन को चुनना है।

सीडीएन में ट्रांसकोडर नोड्स जोड़ना

अब, हम अपने सीडीएन में दो ट्रांसकोडर सर्वर तैनात करने जा रहे हैं: एक यूरोपीय डेटा सेंटर में और एक अमेरिकी में।

ट्रांसकोडर सर्वर का सेटअप:

• ट्रांसकोडर 1 ईयू

cdn_enabled=true cdn_ip=t-eu1.flashphoner.com cdn_point_of_entry=o-eu1.flashponer.com cdn_nodes_resolve_ip=false cdn_role=transcoder 

• ट्रांसकोडर 1 यू.एस.

 cdn_enabled=true cdn_ip=t-us1.flashphoner.com cdn_point_of_entry=o-eu1.flashponer.com cdn_nodes_resolve_ip=false cdn_role=transcoder 

स्ट्रीम ट्रांसकोडिंग मापदंडों को cdn_profiles.yml फ़ाइल में विशेष प्रोफाइल के माध्यम से एज सर्वर पर वर्णित किया जाना चाहिए। एक उदाहरण के रूप में, डिफ़ॉल्ट रूप से उपयोग किए गए तीन प्रोफाइल देखें:

• 640x360 रिज़ॉल्यूशन पर ट्रांसकोडिंग, 30 फ्रेम प्रति सेकंड, कीफ्रेम को हर 90 फ्रेम, H264 वीडियो कोडेक को OpenH264 एनकोडर, Opus 48 kHz ऑडियो कोडेक का उपयोग करके भेजा जाएगा।

 -640x360: audio: codec : opus rate : 48000 video: width : 640 height : 360 gop : 90 fps : 30 codec : h264 codecImpl : OPENH264 

• 1280x720 संकल्प के लिए ट्रांसकोडिंग, कोई ऑडियो ट्रांसकोडिंग के साथ OpenH264 एनकोडर का उपयोग करते हुए H264 वीडियो कोडेक।

  -720p: video: height : 720 codec : h264 codecImpl : OPENH264 

• 1280x720 रिज़ॉल्यूशन पर ट्रांसकोडिंग, 30 फ्रेम प्रति सेकंड, कीफ्रेम को हर 90 फ्रेम, 2 एमबीपीएस बिटरेट, एच 264 वीडियो कोडेक को ओपनएच 264 एनकोडर का उपयोग करके भेजा जाएगा, जिसमें कोई ऑडियो ट्रांसकोडिंग नहीं होगा।

  -720p-2Mbps: video: height : 720 bitrate : 2000 gop : 90 fps : 30 codec : h264 codecImpl : OPENH264 

चलो o-eu1 सर्वर पर 720p test स्ट्रीम प्रकाशित करें और e-eu1 1 पर स्ट्रीम को स्ट्रीम नाम में प्रोफाइल निर्दिष्ट करें, उदाहरण के लिए, test-640x360 e-eu1

धारा प्रवाहित हो रही है!

अब हम एज सर्वर पर कई प्रोफाइल का वर्णन कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, -240 पी, -360 पी, -480 पी और, अगर वेबआरटीसी के आंकड़ों के अनुसार क्लाइंट की तरफ से बड़ी संख्या में खोए हुए फ्रेम का निदान किया जाता है, तो हम स्वचालित रूप से अनुरोध दोहरा सकते हैं कम रिज़ॉल्यूशन स्ट्रीम।

महाद्वीपों के प्रति CDN नोड्स का समूहन

वर्तमान में हमारे पास पीयर ट्रांसकोडर सर्वर हैं। लेकिन क्या होगा अगर हम भौगोलिक प्रसार के आधार पर धाराओं को ट्रांसकोड करना चाहते हैं: अमेरिका में अमेरिकी दर्शकों के लिए, यूरोप में यूरोपीय दर्शकों के लिए? वैसे, यह ट्रांसअटलांटिक चैनलों पर लोड को कम करने की अनुमति देगा, क्योंकि ओरिजिन ईयू सर्वर अमेरिका में संचारित होगा और ट्रांसकोड किए गए सभी वेरिएंट के बजाय केवल मूल धाराएं वापस प्राप्त करेगा।

इस मामले में, ट्रांसकोडर नोड सेटिंग्स में आवश्यक सीडीएन समूह को निर्दिष्ट करना आवश्यक है

• ट्रांसकोडर 1 ईयू

 cdn_enabled=true cdn_ip=t-eu1.flashphoner.com cdn_point_of_entry=o-eu1.flashponer.com cdn_nodes_resolve_ip=false cdn_role=transcoder cdn_groups=EU 

• ट्रांसकोडर 1 यू.एस.

 cdn_enabled=true cdn_ip=t-us1.flashphoner.com cdn_point_of_entry=o-eu1.flashponer.com cdn_nodes_resolve_ip=false cdn_role=transcoder cdn_groups=US 

इसके अलावा, एज को एज सर्वर सेटिंग्स में जोड़ा जाना है।

• एज 1-2 ईयू

 cdn_groups=EU 

• एज 1-2 यू.एस.

 cdn_groups=US 

चलो नई सेटिंग्स के साथ नोड्स को पुनरारंभ करें। फिर, हम o-eu1 सर्वर पर 720p test स्ट्रीम प्रकाशित करते हैं और इस स्ट्रीम को e-eu1 पर ट्रांसकोडिंग के साथ e-eu1 ।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि धारा को t-eu पर ट्रांसकोड किया जा रहा है, हमें http://t-eu1.flashphoner.com:8081/?action=stat पर आँकड़े पृष्ठ को खोलना होगा, और हम एनकोडर देखेंगे। मूल निवासी संसाधन अनुभाग में डिकोडर।

इसके अलावा, आँकड़ों में t-us1 पर कोई वीडियो एनकोडर नहीं हैं।

अधिक ट्रांसकोडर्स: लोड को संतुलित करना

मान लें कि दर्शकों की संख्या बढ़ती रहती है और प्रति महाद्वीप एक ट्रांसकोडर सर्वर की क्षमता अब पर्याप्त नहीं है। महान, चलो प्रत्येक महाद्वीप के लिए एक और सर्वर जोड़ें।

• ट्रांसकोडर 2 ईयू

 cdn_enabled=true cdn_ip=t-eu2.flashphoner.com cdn_point_of_entry=o-eu1.flashponer.com cdn_nodes_resolve_ip=false cdn_role=transcoder cdn_groups=EU 

• ट्रांसकोडर 2 यू.एस.

 cdn_enabled=true cdn_ip=t-us2.flashphoner.com cdn_point_of_entry=o-eu1.flashponer.com cdn_nodes_resolve_ip=false cdn_role=transcoder cdn_groups=US 

अब, हालांकि, हम दो ट्रांसकोडर्स के बीच लोड को संतुलित करने के मुद्दे का अनुभव करते हैं। एक सर्वर के माध्यम से सभी धाराओं को प्रसारित करने से बचने के लिए, हम ट्रांसकोडर नोड्स पर अधिकतम स्वीकार्य सीपीयू लोड औसत के लिए सीमा निर्धारित करने जा रहे हैं।

 cdn_node_load_average_threshold=0.95 

जब उपलब्ध कोर की संख्या से विभाजित सीपीयू लोड औसत इस सीमा तक पहुंच जाएगा, तो सर्वर दूसरी धाराओं को ट्रांसकोडिंग के लिए अनुरोध स्वीकार करना बंद कर देगा।

हम एक साथ चल रहे वीडियो एन्कोडर की अधिकतम स्वीकार्य संख्या की सीमा भी निर्धारित कर सकते हैं।

 cdn_transcoder_video_encoders_threshold=10000 

जब यह संख्या पहुंच जाती है, तो सर्वर स्ट्रीम ट्रांसकोडिंग के लिए अनुरोध स्वीकार करना भी बंद कर देगा, भले ही सीपीयू लोड अभी भी इसकी अनुमति देता है।

वैसे भी, Transcoder सर्वर उन स्ट्रीम को साझा करता रहेगा जो उस पर ट्रांस सर्वर में ट्रांसकोड किए जा रहे हैं।

संपन्न होना

योग करने के लिए, हमने अपने सीडीएन समर्पित सर्वरों में ट्रांसकोडिंग मीडिया स्ट्रीम के लिए तैनात किया है और इस प्रकार, हमारे दर्शकों को उनके उपकरणों की क्षमता और चैनलों की गुणवत्ता के आधार पर अच्छी प्रसारण गुणवत्ता प्रदान करने में सक्षम हैं। हालाँकि, हमने अभी तक स्ट्रीम एक्सेस प्रतिबंध के विषय को नहीं छुआ है। हम अंतिम भाग में इस पर एक नज़र डालेंगे।

संबंधित लिंक

कम विलंबता WebRTC स्ट्रीमिंग के लिए CDN - वेब कॉल सर्वर-आधारित सामग्री वितरण नेटवर्क।