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這個雙十一，阿裏視頻雲帶你去狂歡
阿裏視頻雲ApsaraVideo
2017年雙十一，天貓全球狂歡夜成為了一大亮點。為了讓用戶低延時、高質量觀看直播，阿裏雲從晚會現場到視頻雲直播中心使用全混合雲方案，同時視頻雲也使用多機房主、備模式，以保證任何一點故障而業務不受損。
直播在雲端首次使用了阿裏獨有的窄帶高清轉碼技術，該技術基於人眼視覺感官的優化，通過複雜的實時計算，使得標清直播可以到達常規的高清直播體驗。
據了解，在直播用戶體驗上，從節點數量到質量上也做了大量工作，直播與點播錯峰，302調度保障點播業務流量能夠快速調度，保障直播業務不受節點水位的影響，同時用戶終端上具備冷、熱流切換，以及各類突發事情應對手段，保障直播在出現任何問題時端具備快速切換的能力，通過以上手段從而保證了用戶能夠流暢地觀看雙11晚會。
這幾年大火的直播，除了內容的大規模湧現，背後其實是計算，存儲，帶寬的升級和成本的下降。而ApsaraVideo的出現，讓直播的技術門檻更是迅速下降，可以使企業快速的上線自己的視頻業務。筆者作為參與雙11視頻雲的攻城獅，希望通過本文和大家分享阿裏雲的ApsaraVideo如何為雙11這個場景快速創建這種大規模直播場景的經驗。
在傳統的視頻業務中，我們通常要麵臨這些技術痛點：
- 一般需要部署上傳服務，緩存服務、存儲服務器、視頻編轉碼服務、調度服務。
- 硬件需要準備IDC機房、CDN節點等一係列的硬件和設施。
- 對於初創團隊或者個人來講，很難逾越這種技術和硬件設置帶來的障礙。而最大的坑是，耗時耗力，而且很難獲得彈性。
而在雙11中，老司機們用阿裏雲ApsaraVideo獲得了這些優勢：
- 快速上線：基於阿裏雲視頻服務提供的客戶SDK，服務端openapi，用戶可以最快一個星期上線一個大規模的視頻業務。
- 技術成熟穩定：基於阿裏雲視頻服務多年的技術積累和沉澱，可以輸出高質量視頻編解碼服務，穩定可靠的CDN分發服務。
- 節省：ApsaraVideo服務秉承了雲計算的特點，是按使用量付費的，比傳統的建IDC，構建CDN網絡接上大量的人力和物力。
如何用阿裏ApsaraVideo搭建出視頻服務：
通常來講，一個視頻業務會分成3個重要的部分，我們以直播業務為例說明一下：第一，客戶端上的功能，包括直播視頻的采集，編碼，視頻流網絡推送和播放，還可能會包括美顏，彈幕，連麥互動等高級功能。第二，業務服務端的功能，包括直播間管理，直播流狀態顯示，直播的錄製轉點播，Boss係統等。第三，CDN網絡部分，包括直播域名管理，域名加速，帶寬流量擴展資源監控等等功能。
而阿裏雲視頻服務的話，在這3個部分，分別提供了客戶端SDK，不但包含上述直播業務端上所需的功能。還做了很多的弱網環境的推流優化，首屏秒開等功能。直播OPENAPI，提供了開放的API接口，可以用來管理直播間，觀察直播流狀態，配置直播錄製截圖等功能。對CDN網絡的管理，提供了增刪直播域名，分發加速配置和優化，帶寬流量監控等功能。所以用戶可以使用阿裏雲視頻服務 提供的SDK，openapi快速方便的搭建自己的業務。
圖1. 阿裏雲直播端到端的解決方案
今年阿裏巴巴組織的雙十一晚會，集結了大量的本年度當紅明星加入。而且本次晚會會在手機淘寶客戶端，天貓客戶端，優酷土豆客戶端這三個有巨大活躍用戶的流量入口進行直播。其背後所要承擔的視頻直播並發量可想而知。
在本次晚會直播中，我們采用了如下直播優化方案:
- 直播推流端使用H.264碼流推直播流到雲端, 服務端窄帶高清轉碼技術可以根據人眼視覺模型來處理視頻效果，將H.264的視頻達到H.265的效果。
- 在網絡線路以及直播中心都采用了各自的主備方案以及應急措施來保證晚會在各種突發狀況下都可以順利的直播。這個直播據實際演練的測算，在不降低清晰度的情況下。可以節省大概30%的帶寬成本。
- 提供內容的甄別的全套解決方案：直播雲端服務除了標配直播必須的轉碼，錄製，截圖功能外，還增加了智能鑒黃，人臉識別，語音識別等人工智能相關的功能。
- 隨時動態擴展所需要的帶寬資源，並且如果帶寬峰值變化太大，還可以借助於阿裏雲在視頻領域多年積累的經驗，進行係統優化。
雙十一晚會的直播優化方案隻是阿裏雲直播服務在這一年多以來做過上百場直播優化方案中的一個，隨著直播在今年的爆發，我們的客戶隨時都會麵臨流量高峰的來臨，使用直播雲服務除了計算，存儲，帶寬資源可以動態擴展之外，阿裏雲資深的直播雲架構師也在每天幫助我們的客戶優化直播係統的架構，想盡辦法幫助客戶度過一個又一個直播流量的高峰。
作為視頻雲服務，除了接入方便，對網絡的壓力可以從容的處理以外，對視頻編解碼的深入研究才是ApsaraVideo產品的核心技術，阿裏雲的視頻技術專家在碼率更小，視頻更清晰的方向上已經進行了數年的研究和積累。
我們對觀影體驗一直以來都有著執著的追求，獨家推出畫質重生服務，集成了阿裏巴巴與各大高校、研究所在視頻領域多年合作的研究成果，讓使用阿裏雲客戶的視頻觀感得到質的飛越。經過畫質重生處理，數十年前的懷舊老片也能提供高清畫質播放，常規攝像機拍攝的30幀/秒視頻影像也能提供60幀/秒的極致平滑觀感，多次壓縮造成的馬賽克、移動拍攝造成的畫麵抖動，都可以被去除或緩解，大大改善觀影體驗。
以下是我們推出的廣電級的視頻處理產品：
1. 高幀率視頻重製
目前人們觀看的大部分影視節目每秒都會刷新24-30幀畫麵，這樣的幀率能夠滿足基本的觀影需要，但在快速運動的場景中，30幀/秒的影片播放器來存在可感知的頓挫感。隨著視頻行業的主流分辨率越來越高，普通幀率視頻在播放時的頓挫感也越來越明顯。在現下流行的4K電視上，60幀/秒的刷新率已經成為了觀影的基本需求。然而，受限於拍攝設備的性能，除了少量大製作的影片（例如《霍比特人》）采用了48-60幀/秒的拍攝技術，大部分影視節目源的幀率依然在30幀/秒以下，難以滿足超高清視頻觀看的需求。因此，阿裏雲推出高幀率視頻重製服務，無論是用戶節目庫裏存放多年的經典劇集，還是最新拍攝的節目內容，任何普通幀率的片源都可以經過插幀算法，被重製為60幀/秒甚至120幀/秒的高幀率視頻。借助這項服務，任何視頻服務商都有能力提供極致平滑的高幀率視頻觀看體驗。
2. 2K轉4K重製
眼下，4K電視機已經逐漸成為的家用電視的主流，4K大屏內容確實能夠在視覺感官上給觀眾帶來巨大的衝擊。然而由於目前片源的匱乏，購買4K電視機的觀眾更多地還是在觀看1080p及以下的視頻內容。因此很多業內興起了2K轉4K服務，利用視頻處理算法來製作將1080p影片重製為4K版本，目前大部分2K轉4K的功能都主要依賴經典的超分辨率算法，因此市麵上的偽4K片源的效果都大同小異，帶有明顯的人工製作痕跡——例如油畫效果等等。阿裏雲推出的2K轉4K重製服務，除了引入學術界最新的超分辨率算法，還借鑒了阿裏雲在視頻質量評估上的研究成果，經過影視行業的多年打磨，重製效果在業界首屈一指。
3. 片源修複
今天1080p、4K清晰度的影片已經逐漸成為主流，但很多懷舊老片雖然仍有龐大的受眾群，但由於分辨率低、介質老化等因素，畫質模煳且充滿噪聲。另一方麵，即使是近年來的UGC內容，由於在互聯網平台上過度壓縮，含有大量的馬賽克和毛刺，讓觀眾難以接受。因此，阿裏雲針對這類受損片源推出了畫質修複服務，通過深度學習網絡，去除馬賽克、噪聲、恢複出抹掉的線條，讓互聯網上抓取的低清片源重獲收藏價值，讓懷舊老片煥發新的生命力。
ApsaraVideo產品完全秉承了雲計算產品的所有特點，“按量付費”“共享經濟”等，使視頻這種表達方式不再隻是影視行業的專屬，使用視頻雲服務，普通的企業和個人也可以和容易擁有視頻這種更直觀的表達方式。
最後更新：2017-11-14 15:04:41