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Automatisierte Bildgenerierung in Echtzeit

Amazon Kinesis Video Streams bietet die Möglichkeit, Bilder zu transkodieren und bereitzustellen. Kinesis Video Streams extrahiert automatisch Bilder aus Videodaten in Echtzeit und übermittelt die Bilder an Ihren angegebenen Amazon S3-Bucket. Die Implementierung einer automatisierten Bildextraktion in Echtzeit umfasst die folgenden Schritte:

Die folgenden Verfahren enthalten Anweisungen zum Ausführen der einzelnen Schritte.

Wenn Sie einen vom Kunden verwalteten Schlüssel verwenden, stellen Sie sicher, dass die Rolle, die die PutMedia Aufrufe ausführt (Uploader), über die folgenden Berechtigungen verfügt, die zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Daten sowie für den Zugriff auf den Amazon S3-Bucket erforderlich sind.

Weitere Informationen finden Sie unter Wie fange ich mit der serverseitigen Verschlüsselung an?.

Kinesis Video Streams generiert und liefert nur Bilder für Fragmente, die das Image Generation Tag tragen. Alle zusätzlichen Fragment-Metadaten, die zusammen mit den Amazon S3-Image-Generierungs-Tags bereitgestellt werden, werden als Amazon S3-Metadaten gespeichert.

Im Folgenden finden Sie ein Beispiel dafür, wie die Struktur der Fragment-Metadaten-Tags mithilfe des mkvinfo Dienstprogramms aussieht. Das Tag zur Bilderzeugung ist ein einfaches MKV-Tag mit einem Schlüssel von AWS_KINESISVIDEO_IMAGE_GENERATION und ohne Wert. Weitere Informationen finden Sie unter Beispiel für Video-Tags in der Matroska-Dokumentation.

|+ Tags
| + Tag
|  // MANDATORY: Predefined MKV tag to trigger image generation for the fragment
|  + Simple
|   + Name: AWS_KINESISVIDEO_IMAGE_GENERATION

|  // OPTIONAL: S3 prefix which will be set as prefix for generated image.
|  + Simple
|   + Name: AWS_KINESISVIDEO_IMAGE_PREFIX 
|   + String: image_prefix_in_s3 // 256 bytes max

| // OPTIONAL: Key value pairs that will be persisted as S3 Image object metadata.
|  + Simple
|   + Name: CUSTOM_KEY_1 // Max 128 bytes
|   + String: CUSTOM_VALUE_1 // Max 256 bytes
|  + Simple
|   + Name: CUSTOM_KEY_2 // Max 128 bytes
|   + String: CUSTOM_VALUE_2 // Max 256 bytes

Hinzufügen von Tags zur Bildgenerierung zu Fragmenten

Kinesis Video Streams generiert und liefert Bilder nur für Fragmente, die mit dem Tag zur Bildgenerierung versehen sind. Kinesis Video Streams erkennt diese speziellen MKV-Tags und initiiert den Bildgenerierungs-Workflow auf der Grundlage der Bildverarbeitungskonfiguration des Streams.

Wenn Sie das Kinesis Video Streams Producer SDK zum Hochladen von Medien verwenden, verwenden Sie die putKinesisVideoEventMetadata Methode, um jedem Fragment, das Sie taggen möchten, das Tag für die Bildgenerierung hinzuzufügen. Ein neues Fragment beginnt, wenn putFrame es mit einem Frame aufgerufen wird, der das keyframe Flag enthält.

Wenn Sie ein aufgezeichnetes Video hochladen, wird es je nach Netzwerkgeschwindigkeit möglicherweise mit einer anderen Geschwindigkeit hochgeladen als der, mit der es aufgenommen wurde. Wir empfehlen, dass Sie den Producer-Zeitstempel verwenden, um die Bildgenerierung zu konfigurieren, wenn Sie Bilder in regelmäßigen Abständen auf der Grundlage der ursprünglichen Zeitstempel des Videos generieren möchten und nicht die Serverzeitstempel verwenden möchten, die auf der Geschwindigkeit basieren, mit der Amazon Kinesis Video Streams Ihr Video empfangen hat.

Ein vollständiges Beispiel für diesen Code finden Sie im Codebeispiel unter VideoOnlyRealtimeStreamingSample. GitHub

// Setup sample frame
MEMSET(frameBuffer, 0x00, frameSize);
frame.frameData = frameBuffer;
frame.version = FRAME_CURRENT_VERSION;
frame.trackId = DEFAULT_VIDEO_TRACK_ID;
frame.duration = HUNDREDS_OF_NANOS_IN_A_SECOND / DEFAULT_FPS_VALUE;
frame.decodingTs = defaultGetTime(); // current time
frame.presentationTs = frame.decodingTs;

Frame eofr = EOFR_FRAME_INITIALIZER;

while(defaultGetTime() > streamStopTime) {
    frame.index = frameIndex;
    frame.flags = fileIndex % DEFAULT_KEY_FRAME_INTERVAL == 0 ? FRAME_FLAG_KEY_FRAME : FRAME_FLAG_NONE;
    frame.size = SIZEOF(frameBuffer);

    CHK_STATUS(readFrameData(&frame, frameFilePath));

    // 1. End the previous fragment
    if (frame.flags == FRAME_FLAG_KEY_FRAME && !firstFrame) {
        putKinesisVideoFrame(streamHandle, &eofr);
    }

    // 2. putFrame call
    CHK_STATUS(putKinesisVideoFrame(streamHandle, &frame));

    if (frame.flags == FRAME_FLAG_KEY_FRAME) {
        // 3. Adding the image generation tag
        CHK_STATUS(putKinesisVideoEventMetadata(streamHandle, STREAM_EVENT_TYPE_IMAGE_GENERATION, NULL);)

        // 4. Adding fragment metadata
        for (n = 1; n <= 5; n++) {
            SNPRINTF(metadataKey, METADATA_MAX_KEY_LENGTH, "SAMPLE_KEY_%d", n);
            SNPRINTF(metadataValue, METADATA_MAX_VALUE_LENGTH, "SAMPLE_VALUE_%d", frame.index + n);
            CHK_STATUS(putKinesisVideoFragmentMetadata(streamHandle, metadataKey, metadataValue, FALSE));
        }
    }
    defaultThreadSleep(frame.duration);

    frame.decodingTs += frame.duration;
    frame.presentationTs = frame.decodingTs;
    frameIndex++;
    fileIndex++;
    fileIndex = fileIndex % NUMBER_OF_FRAME_FILES;
    firstFrame = TRUE;
}

// 5. End the final fragment
putKinesisVideoFrame(streamHandle, &eofr);

Die Elemente des Beispielcodes zum Einrichten von Beispielframes werden wie folgt erklärt:

Verwenden der Beispiele zum Hinzufügen von Tags zur Bildgenerierung

Sie können das kvs_gstreamer_audio_video_sample im C++ Producer SDK verwenden, wenn Sie eine Befehlszeilenoption zum Hinzufügen von Tags zur Bildgenerierung benötigen. Aktivieren Sie diese Funktion, indem Sie entweder das -e both Argument -e image oder hinzufügen, wie im folgenden Beispiel gezeigt.

./kvs_gstreamer_audio_video_sample stream-name \
  -f video-to-upload.mp4 \
  -e both

Weitere Informationen zu dieser Beispielanwendung finden Sie im Amazon Kinesis Video Streams CPP Producer, im GStreamer-Plugin und in der JNI-README-Datei unter. GitHub

Amazon S3-Objektpfad (Bild)

Der S3-Objektpfad beschreibt den Ort auf dem konfigurierten S3-Bucket, an den das generierte Bild geliefert wird. Es verwendet das folgende Format:

ImagePrefix_AccountID_StreamName_ImageTimecode_RandomID.file-extension

Die Objektpfadelemente sind wie folgt definiert:

In diesem Beispiel sieht der Objektpfad für die generierten Bilder wie folgt aus:

111122223333_demo-stream_16907729324_f20f9add-75e7-4399-a30f-fc7aefb1bab7.jpg

Bildmetadaten werden abgerufen

Sie können die S3-Konsole oder CLI verwenden, um die Metadaten für die generierten Bilder abzurufen.

Kinesis Video Streams legt die Fragmentnummer, den Produzenten- und Serverzeitstempel sowie die Inhaltstyp-Metadaten des generierten Bilds fest, die alle als Amazon S3-Objektmetadaten formatiert sind. Wenn zusätzliche MKV-Tags vorhanden sind, werden diese Tags ebenfalls als Amazon S3-Objektmetadaten hinzugefügt. Das folgende Beispiel zeigt, wie der Amazon S3-API-Befehl head-object verwendet wird, um die Objektmetadaten abzurufen. Die Antwort enthält die von Kinesis Video Streams erstellten Metadaten.

aws s3api head-object --bucket my-bucket-name --key 111122223333_demo-stream_1690707290324_f20f9add-7e57-4399-a30f-fc7aefb1bab7.jpg
{
    "AcceptRanges": "bytes",
    "LastModified": "2023-07-30T08:54:51+00:00",
    "ContentLength": 22693,
    "ETag": "\"63e03cb6d57f77e2db984c1d344b1083\"",
    "ContentType": "image/jpeg",
    "ServerSideEncryption": "AES256",
    "Metadata": {
        "aws_kinesisvideo_producer_timestamp": "1690707290324",
        "aws_kinesisvideo_server_timestamp": "1690707289209",
        "aws_kinesisvideo_fragment_number": "91343852333182036507421233921329142742245756394"
    }
}

Weitere Hinweise zu S3-Objektmetadaten finden Sie unterhttps://docs.aws.amazon.com/AmazonS3/latest/userguide/UsingMetadata.html.

Amazon S3-URI-Empfehlungen zum Schutz vor Drosselung

Wenn Sie Tausende von Bildern in Amazon S3 schreiben, besteht das Risiko einer Drosselung. Weitere Informationen finden Sie unter Limits für S3-Präfix-Put-Anfragen.

Ein Amazon S3-Präfix beginnt mit einem PUT-Limit von 3.500 PUT-Anfragen pro Sekunde und wird im Laufe der Zeit für eindeutige Präfixe schrittweise erhöht. Vermeiden Sie die Verwendung von Datum und Uhrzeit als Amazon S3-Präfixe. Zeitcodierte Daten wirken sich jeweils auf ein Präfix aus und ändern sich auch regelmäßig, sodass frühere Präfix-Skalierungen ungültig werden.

Um eine schnellere, konsistente Amazon S3-Skalierung zu ermöglichen, empfehlen wir, der Amazon S3-Ziel-URI ein zufälliges Präfix hinzuzufügen, z. B. einen Hex-Code oder eine UUID. Beispielsweise teilen Hex-Code-Präfixe Ihre Anfragen auf natürliche Weise nach dem Zufallsprinzip auf 16 verschiedene Präfixe auf (ein Präfix für jedes eindeutige Hex-Zeichen), sodass nach der automatischen Skalierung von Amazon S3 56.000 PUT-Anfragen pro Sekunde möglich sind.