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技術專欄:線上影音播放的最大挑戰及因應(一)

作者:Galen Kao | 12 一月 2011 38,176 Views 2 Comments

要在可上網的終端設備上(包括電腦、智慧型手機、連網電視及平板電腦)播放影音,最大的挑戰是能不能順暢地播放。因為不管影片內容多精彩,畫質多漂亮,只要是播播停停,看三秒等十秒,畫面上不停地轉圈圈(如下圖),我想沒有幾個網友能忍受,大多會放棄,關掉網頁走人,因此您所有投資於行銷創意、影片拍攝的成本就在最後一關功虧一簣,付諸東流了…

影響影片順暢播放的因素:播放端、網路及收視端

影響影片能否順暢播放的因素有很多,不過我們可以將之分為三大塊,分別為播放端、網路及收視端。每一塊又有很多的細節,我們將在爾後的技術專欄裡選擇重要的部份來討論。

在線上影音策略應用上我們的看法一向是行銷導向的,也就是要根據行銷策略及目標客戶的特性來決定技術參數,而不是以技術參數來限定行銷策略。因此在爾後的討論中我都假設這些技術參數是在執行行銷決策。

播放端的影片考慮:解析度, Frame Rate, Bit Rate

在播放端的第一個議題是決定影片播出時的解析度、Frame Rate(譯為「畫面更新率」或「幀率」)及Bit Rate(譯為位元傳輸率或比特率)。這三個參數會直接影響到畫質、檔案大小、播放時所需的頻寬,也是影片能否順暢播放的主要因素。

「解析度」是指畫面的大小。以下是各種解析度規格的比較。

解析度 簡稱 等級
720 x 480 480p、480i SD
1280 x 720 720p、720i HD
1920 x 1080 1080p、1080i Full HD

i=interlace scan 交錯掃瞄     p=progressive scan循序掃瞄

從美感的角度來說,解析度當然是越高越好,但從商品特性及服務內容來看則未必如此。例如高檔精品及股市大盤分析,一個要把精品的細節透過特寫及最佳畫質來呈現其價值,而大盤分析的價值在於其內容是否精闢,而非畫質有多好。

一般來說,在電腦螢幕上播放,以480p或720p最適當,1080p在較低階CPU的電腦上跑不動,所需的頻寬的要求也高。但如果商品及目標客戶的特性這些都不是問題,以1080p播出也未嘗不可。

「Frame Rate」是指影片每秒播放靜態畫面的數量。目前的主流規格有PAL與SECAM 的25fps及NTSC 的29.97 fps。有些電玩畫面的Frame Rate會高達60,甚至上百,如果不特別處理,在網路上播放時會因為傳輸速度及CPU處理能力趕不上,而會有掉格(您看到的是跳格)的現象。

「Bit Rate」是指單位時間播放壓縮後影片的位元數量,它相當於影片播放時的頻寬消耗量,以多少Kbps或Mbps為單位。可以想像的是,較高的Bit Rate可容納更高的視訊品質,但與「解析度」有其相配性。以480p配500kbps及720p配800kbps,在電腦銀幕上的觀看效果是不錯的,也同時兼顧了頻寬成本及符合大多數網友可以順暢收看的網路環境!

原生檔vs.播放檔

要特別提醒的是,以上這些參數是指播放時的影片規格,而不是拍攝的規格。我們一般稱拍攝規格的影片為「原生檔」,經過轉碼程式處理過可以在網路上播放的影片為「播放檔」。「原生檔」越高畫質,處理出來的「播放檔」效果會越好。例如說,1080p的原生檔可以處理出720p、480p等規格,但480p處理成1080p的效果是適得其反的。

頻寬與流量的計算

根據Bit Rate,我們可以概略估算出「播放檔」的大小及播出所需的頻寬,其計算公式如下:

●   影片大小 (MByte) = (Bit Rate Kbps x 影片秒數) / (8 * 1,000)

例如一片800Kbps的三分鐘影片,加上聲音96Kbps(假設總共900Kbps),其大小為 (900Kbps x 180秒) / (8 * 1,000) => 20MB

●   播放一次所需的流量 = 影片大小

●   所需頻寬 = 最大同時觀看人數 x Bit Rate

例如要支持最多同時有100人收看900Kbps的影片所需的頻寬為

100 x 900Kbps = 90Mbps (或60Mbps for 600Kbps的影片)

如以台灣平均每一Mb的頻寬NT$3,000計算,則每月的90Mbps頻寬成本就要27萬。如果您的網站每月有30,000個訪客觀看影片,則每次的成本 = 270,000 / 30,000 = NT$9元(或是NT$6元for 600Kbps的影片)。

雲端服務的優勢

透過雲端服務,假設每個月的影音平台使用費為NT$4,500,包括2GB的硬碟空間及100GB的流量,如果超過100GB後每GB流量NT$25,則每次的播放成本如下表。這跟自行建構影音平台光是在頻寬成本上,只要6%,更何況雲端服務的頻寬都是GB,可以支援的同時觀看人數都在1,000人以上,所以在順暢播放的條件上有絕對的先天優勢!

影片規格 2GB硬碟空間可存影片數 100GB流量可播放次數 每次播放成本 支持30,000次播放的總成本
900Kbps

三分鐘

100 5,000 0.9 17,000

(只要27萬的6%)

600Kbps

三分鐘

148 7,400 0.6 12,000

(只要18萬的6%)

根據Bit Rate,我們可以概略估算出「播放檔」的大小及播出所需的頻寬,其計算公式如下:

l 影片大小 (MByte) = (Bit Rate Kbps x 影片秒數) / (8 * 1,000)

例如一片800Kbps的三分鐘影片,加上聲音96Kbps(假設總共900Kbps),其大小為 (900Kbps x 180) / (8 * 1,000) => 20MB

l 播放一次所需的流量 = 影片大小

l 所需頻寬 = 最大同時觀看人數 x Bit Rate

例如要支持最多同時有100人收看900Kbps的影片所需的頻寬為

100 x 900Kbps = 90Mbps (60Mbps for 600Kbps的影片)

如以台灣平均每一Mb的頻寬NT$3,000計算,則每月的90Mbps頻寬成本就要27萬。如果您的網站每月有30,000個訪客觀看影片,則每次的成本 = 270,000 / 30,000 = NT$9(或是NT$6for 600Kbps的影片)

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關於作者: Galen Kao (8 篇文章)

avatarGalen在大型企業的資訊系統策略規畫、建置及專案管理上有豐富的經驗,是國內少數早期取得PMP (專案管理) 及CGEIT (企業IT治理) 國際認證的人員之一。在銀行、電信及系統整合等領域二十多年的產業經驗中,歷經技術管理、業務發展、專案管理、企業專案管理能力建立、組織策略發展等不同職務的歷練。曾任精業/精誠資訊公司專案管理辦公室(PMO)主管、資訊長、殷富資訊 & 運康科技副總經理、Bank of America NT&SA – Sr. Computer Specialist等職務。 Galen在職期間曾有八年的時間在北美及東南亞等國家負責過10個以上大型系統跨國建置,對於系統廠商服務體系的建立及管理有完整的經驗。

2 Comments »

  • avatar
    Susan said:

    非常好, 講解得非常清楚, 讚

  • avatar
    said:

    感謝您的詳細解說!相當受用

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