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发布时间:2023-08-10 22:17:32来源:搜游网
最近,全球足球迷们都在享受“世界杯”盛宴。越南却有人搞起了“骚操作”:在网站上,用足球游戏,冒充世界杯。
据报道,该直播网站为了让效果逼真,可谓是煞费苦心。不仅对游戏节奏进行规划,合适的队员、合适的时间射门,还把游戏中比赛场馆的画面调成了和卡塔尔球场一样。更夸张地是,居然还配上了越南语的实时解说。
这场“特殊的比赛”吸引了越南4万多名观众观看。而观众之所以没有第一时间辨别出真伪,是因为由于网络状态,当地居民已经习惯了低画质的直播。
这么对比来看,中国足球迷还是幸福的。不管是用电视,还是用手机上的抖音,都可以观看到真实、流畅、清晰的世界杯比赛直播,选择在哪一场比赛中摔手机、砸电视。
实际上,目前要在世界杯赛场上看到中国男足,不是一件太容易的事;但球迷能享受到一场超高清、流畅不卡顿的比赛直播,也不是一件容易的事。
01
观看比赛背后的基建
1978年,是不平凡的一年。十一届三中全会、高考恢复、中美建交等等大事涌现。而这一年,中国球迷也第一次在本土观看到了世界杯比赛。这一次转录播了决赛和三四名比赛。图画由国际卫星信号传递,解说由“名嘴”宋世雄在香港酒店的房间里独自完成。
当时我国电视数量很少,只能是十几个甚至几十个人围在一起观看不大的屏幕。画面也基本是黑白的,解说只能用深一点队服、浅一点队服来提示。甚至于当决赛现场,电视机里观众兴奋地撒纸片时,观看者却以为是电视又出现了“雪花”,站起来在电视机上拍一拍。
尽管当时条件艰苦、场次也少,但那一次转播却成为众多老球迷心中深深的回忆。又过了8年后,1986年墨西哥世界杯,中央电视台第一次以直播或者录播的方式,为球迷呈现了完整的52场比赛。而后购买比赛播放权的主体,也不再只是电视台,也涌现了抖音等公司。
可以观看的比赛越来越多的同时,观看比赛的基建也从“终端和网络”提速。一方面,我国从海外引进了多条电视机生产线,把黑白电视送到了千家万户,随后又更新为了彩色电视。液晶、等离子等技术不断涌现,更大的屏幕、更高的分辨率吸引眼球。
另一方面,我国电视网络也在快速发展。1978年电视台仅有37座,1996年时就达到了880座。电视人口覆盖率也从36%,不断提升,如今早已是99%。卫星信号、数字发射台等等设施也不断增加。
在电视上观看世界杯、美职篮、排球赛等等已经是司空见惯了。而伴随着电脑逐步普及、宽带网络建设,电脑也成为观看比赛的主流载体之一。尤其在大学校园里,装上直播插件,几个人拿着吃喝,围坐在电脑前的场景,也是校园生活的重要部分。
对于观众而言,无论电视还是电脑,也都还有“遗憾”:不能随时随地地观看。幸好,移动互联网时代,应运而来。
如今,我国智能手机用户高达9亿,通信网络也从2G发展到了5G,这期间也涌现了抖音等多款手机应用。CNNIC报告显示,我国网民使用手机上网的比例,达到了99.7%。尤其对于农村用户而言,可以说是跨过了互联网,直接享受到了移动互联网的浪潮。哪怕在地里抽水浇地,也可以打开手机,不错过精彩瞬间。
手机让精彩比赛走到生活每个时间、空间。而且,投屏技术,也极大拓展手机屏幕的尺寸。伴随着观看载体不断变化,观众也在发生变化,相比于看着电视“飘雪花”的老一代球迷而言,如今的观众,要求也更“挑剔”。
02
内在美外在美,全都要
人有外在美、内在美;比赛直播也有,而且观众的要求还是“都要有”。
外在美,是对画质的要求。也许越南观众还能接受粗糙的游戏画质,但是中国观众已经不买账了。爱美,已经塞满了社会。
就像复古“传奇游戏”的粗劣画质,完全吸引不到王者的女性玩家。老电影重现荧幕的时候,也都是打着高清修复的宣传。甚至于外卖的包装,都越来越精致。当用户用着OLED、AMOLED材料,4K、8K分辨率的屏幕,显然不能只给他们“就看这?”。
如何让视频画质提升呢?可以从算法入手。我们看到的动态画面,往简单了说,都是0、1组成的代码。但简单的原理,做起来总是复杂的。就像股票赚钱,只有买卖两个动作一样。
而足球这样的大型体育赛事,对视频编码算法要求也很多。既要在高速运动、复杂纹理的场景下,确保内容的清晰度和流畅度;又要兼顾码率、延迟等对网络传输敏感的指标。对于这个要求,字节跳动旗下的云服务商火山引擎,负责为抖音提供高清直播技术支持,它的方案是采用自研的BVC编码器来解决。
世界杯等大型赛事,基本都采用HDR拍摄模式,这比SDR拥有更广的色域、更大的动态范围。但很多终端现实设备,仍不完全支持HDR模式,因此需要有算法来进行转换。
在转换中,传统的ToneMapping算法,均使用固定曲线方法,将HDR视频转换为SDR视频。这样转换得到的结果模式固定,无法适应多变的场景。比如,场馆的灯光、草地、球员等亮度差异明显,而观众感兴趣的球员信息,实际集中在暗部区域。传统算法处理后,往往导致信号过暗。
对此,火山引擎则创新地设计了内容自适应的ToneMapping算法,通过统计视频内容的实际光照情况,进行动态的映射,继而实现更优的转换效果。
而如果只有SDR信号的机位,火山引擎则使用色彩增算法,通过分析视频亮度/色彩/对比度等信息,对视频进行相应的均衡化处理,精确到每一帧,从而实现更优的主观效果。此外,火山引擎还采用了自适应锐化、时空域降噪、超分等画质增强等等技术,提升画质。
解决了“外在美”,就要实现“内在美”,也就是低时延。想当初拨号上网的年代,四五秒能刷开一个网页已经很让人兴奋了,但现在网页多等一秒钟,用户都会想关闭了。尤其对于观看比赛视频而言,低时延更关键。谁也不想被剧透,不想自己才看到球员起脚,隔壁就传来欢呼或者遗憾声。
如何更快呢?好比要开快车,路、车、驾驶技术都很重要。
在技术端,今年2月,火山引擎与阿里云、腾讯云联合发布一项“超低延时直播协议信令标准”。该标准首次正式定义了直播“客户端-服务器”信令交互流程。而本次世界杯,也是火山引擎超低延迟直播(RTM)产品在体育赛事的首次亮相。
在信号源首次使用SRT协议265编码压缩传输,可以解决超高清30M大码流的公网高质量低延迟上云。面向公众移动设备,则首次大规模提供10bit HDR超高清画面,让观众体验到大屏广电级观赛画质。
RTM技术,不仅将传统直播技术3至6秒的延时,缩短到1秒,最快可达到500毫秒。这个技术并不是凭空而出、临时上场,而是得到了充分的优化打磨。
训练场就是抖音普通直播间,训练方式则是”从数据中发现问题->解决问题->AB实验->分析数据->再发现问题“的循环,从而使得播放成功率、卡顿时长等关键指标,在世界杯直播间依然保持不变、甚至更好。
专业名词很多,用术语总结,就是火山引擎可以以低于行业的平均码率,获得相对更好的画质和更丰富的细节,在编码延迟等方面也大幅度提升。本次世界杯,也是秒级低延时直播技术在世界杯的第一次大规模应用。
而文艺点说就是,你观看的每一帧,火山引擎都在意、且在行。
03
一起上,没问题
一个人全都要,也许不算难事;但所有人同时、全都要的时候,就不是个小工程了。尤其面对中国数以亿计的球迷观众。就像领导们曾说,任何一个小的问题,乘以中国人口这个大基数,那都是大问题。
“同时、大基数”,这就是“并发”。另一个接近的词语,是挤兑。相信抢过火车票、蔬菜、甚至药的伙伴们深有体会,有多难。
难,并不只是数量扩大而已。全球顶级的理论物理学家杰弗里?韦斯特Geoffrey West在畅销书《规模》中总结了这样的规律,规模可以线性增长,但这个过程中,系统复杂度是指数增长的。观众数量扩大一倍,困难增加的可能就是十倍,而且种类也会增加。
因此,稳定性、可靠性,对于大型赛事非常关键。不仅能降低网络时延,也要能从容地应对热门赛事的流量突发,短时间内支持几千万并发用户同时观看。
应对高并发,首先“粮草要够”,火山引擎视频直播产品拥有丰富的资源储备,就像快递的小区仓一样,离用户近、减少网络响应耗时。这既要花钱,也要会花钱。根据用户分布、历史流量等等来做预测、从而有合理的地点布局。其次,手段要牛,过硬的QPS并发能力,这就是要靠码农们的聪明才智。
不仅如此,火山引擎视频直播团队还打造了活动流全链路秒级监控,实时画面质量检测,让指标异常无处可藏。本次世界杯,火山引擎视频直播支持的抖音、央视频平台的带宽峰值和并发观看,都创下了历史新高:每日处理数据量达到了千亿级,峰值QPS已过千万。
都说流量并发像火山爆发一样,对于火山引擎而言,也许“火山对火山”,只是“自家的事儿”,好解决。再多用户一起上,也没问题。
算法、设备,技术、资金,众多因素的发力,构建了精彩的2022年卡塔尔世界杯观看体验。而虽然卡塔尔世界杯结束了,但亿万观众对精彩赛事完美体验的需求、美好生活纵情享受的期待,却不会停止。
为实现这个目标的中国科技企业,努力创新、发展,也不会停止。火山引擎,不断轰鸣,不仅带来了流畅的世界杯体验,也是通往精彩未来的引擎。
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