今年十月份的華為全聯(lián)接大會(huì )上，華為云視頻就給大家展示了一番直播新體驗。大會(huì )首日，來(lái)賓眾多，數以萬(wàn)計。在手機上看直播不但秒開(kāi)，畫(huà)面也是高清流暢又穩定。展廳內外的多處大屏，也讓大家體驗到了隨時(shí)隨地、想看就看的“無(wú)縫直播”效果。
華為云視頻究竟是怎么做到的？這要先分析一下直播云服務(wù)行業(yè)面臨怎樣的一個(gè)“驚險的下半場(chǎng)”，該用怎樣的技術(shù)和能力來(lái)應對下半場(chǎng)的關(guān)鍵挑戰。
1、永遠不夠“寬”的寬帶
帶寬越來(lái)越大、網(wǎng)速越來(lái)越快，然而單純提高網(wǎng)速已難滿(mǎn)足指數級增長(cháng)的流量需求。這就像一座城市馬路修得再寬、路網(wǎng)規劃得再合理，如果沒(méi)有發(fā)達的公共交通、高效靈活的交通管理、充足的停車(chē)位，馬路終歸會(huì )擁堵。
進(jìn)入“下半場(chǎng)”的直播云服務(wù)，如何做到內容與體驗更佳、成本更低、運營(yíng)更容易？這都需要更優(yōu)的技術(shù)與服務(wù)方案來(lái)支撐。
首先，大家總覺(jué)得下載更快、而上傳更慢，這是上下行帶寬不對等的原因，因此盡管在線(xiàn)高清電影很普及，很多主播卻仍然要用低一倍的標清分辨率才能保證直播流暢性。一些平臺對賽事和演出提供網(wǎng)絡(luò )高清直播，背后其實(shí)承擔著(zhù)高昂的帶寬成本。
分辨率的每一次升級，數據量都是數倍的增長(cháng)
其次，直播的意義在于實(shí)時(shí)高清互動(dòng)所帶來(lái)的臨場(chǎng)感，因此直播的時(shí)延問(wèn)題，尤其在高清直播時(shí)就顯得格外突出，“手慢無(wú)”的窘境同樣會(huì )出現在直播互動(dòng)中。
掌握編解碼，掌握直播密碼
沒(méi)有數據壓縮技術(shù)就沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)今天的繁榮。我們所分享的圖像和視頻都經(jīng)過(guò)了一定的壓縮，否則手機根本存不下，網(wǎng)絡(luò )更吃不消。數據保存和傳輸時(shí)被壓縮，使用時(shí)就要解壓，這就有一個(gè)編碼和解碼的過(guò)程，也就需要相應的編解碼技術(shù)實(shí)現與標準的遵循。
做商業(yè)和技術(shù)沒(méi)有預見(jiàn)性就會(huì )永步后塵，不停吃土。一直以來(lái)高清視頻的編解碼技術(shù)停滯在H.264上，然而在指數級的流量增長(cháng)下，尤其是2K、4K、8K等超高清晰度視頻開(kāi)始逐漸普及，高清直播的成本和時(shí)延問(wèn)題已經(jīng)出現，H.264技術(shù)已經(jīng)捉襟見(jiàn)肘，新的標準應運而生。
高智商又高情商的高清低碼
視頻壓縮的關(guān)鍵，在于把畫(huà)面分割成若干格塊后，重復的畫(huà)面格子就可以直接丟棄，只用代碼標記。然而H.264技術(shù)分割畫(huà)面太密集，對視頻壓縮明顯力不從心。
那么如何高效壓縮又能保證足夠高清的視頻品質(zhì)？華為云視頻服務(wù)用了這么一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：高清低碼。
人在看東西時(shí)會(huì )主動(dòng)忽略掉畫(huà)面里的次要信息的，這本身也是生物視覺(jué)的一種“壓縮技術(shù)”，否則信息量太大，大腦也是處理不過(guò)來(lái)的。
當你在野外偶遇頭熊時(shí)，是不會(huì )注意景物中的其它細節的
感知編碼充分利用人的視覺(jué)特性，實(shí)現了彈性壓縮，對關(guān)注部分就分配充足碼率，保證關(guān)鍵細節絲毫必現；對易忽略背景，利用人眼階躍性特點(diǎn)，在人眼感知無(wú)區別的前提下就分配較少碼率，可謂是高智商又高情商。
采用感知編碼技術(shù)壓縮的視頻流跑在網(wǎng)絡(luò )中，就像馬路并沒(méi)變寬，卻讓普通轎車(chē)全面升級，瘦身如摩托、性能如超跑、舒適如商務(wù)。正可謂你愛(ài)堵不堵，我一路無(wú)阻。
2、“硬解”的江湖，看誰(shuí)C位出道？
要“硬解”超高清視頻，談何容易，因為他對算力的要求太高。我們都知道CPU搞視頻先天不足，所以才會(huì )有GPU、視頻卡這些專(zhuān)業(yè)戶(hù)出現。在標清和高清時(shí)代，讓CPU做“兼職”采用軟解模式尚且可以應付，可面對高清直播、2K、4K、8K這些“狠茬子”，CPU覺(jué)得內心有點(diǎn)慌，工作壓力有點(diǎn)兒大，總想跑。
這時(shí)GPU橫著(zhù)走出來(lái)：“I CAN I BB！”沒(méi)錯，所謂視頻“硬解碼”，說(shuō)的就是GPU這位大拿的看家本領(lǐng)。可是沒(méi)多久大家發(fā)現他不但盒飯吃得多，工資領(lǐng)的也高，而此時(shí)江湖已經(jīng)流傳著(zhù)另一位少俠——FPGA的傳說(shuō)了。
FPGA是隨著(zhù)機器學(xué)習和比特幣“挖礦”而大熱的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它在專(zhuān)業(yè)應用中比CPU更快，又比GPU更省電、更便宜。換言之，FPGA就是“高精專(zhuān)”的存在。FPGA到處立Flag，不但礦挖的好，還很快扛起了視頻硬解的大旗。
在并行能力、程序復雜性和能效三方面，FPGA最優(yōu)
然而同GPU一樣，對“視頻硬解碼”這種專(zhuān)業(yè)應用，FPGA也是需要下大力氣來(lái)開(kāi)發(fā)的。底層邏輯、超算、AI…… 一堆硬核技術(shù)要玩，門(mén)檻一再提高，好久沒(méi)人完成這道拔高題。學(xué)霸們暗地抱怨：“老師，這題超綱啊！”
3、華為答了題，還用了軟硬雙解法
如何能讓平臺方無(wú)需采購昂貴硬件，工作室也不要負擔高昂帶寬，同時(shí)直播服務(wù)的開(kāi)發(fā)和運營(yíng)都更便捷、高效、體驗好呢？
華為云視頻服務(wù)說(shuō)道：是時(shí)候展示真正的直播技術(shù)了！
利用視頻云的靈活性、效益與資源優(yōu)勢提供直播服務(wù)。
不但有強化的高清低碼技術(shù)，還支持實(shí)時(shí)轉碼，更有云端FPGA硬件加速能力。
依托強大的AI實(shí)力提供豐富的云端直播功能與服務(wù)。
華為搞視頻也像有了“硬件加速”。我們看一下節奏：
- 2017年，華為云聯(lián)合Xilinx發(fā)布了FPGA加速云服務(wù)器。
- 2018年9月，華為在莫斯科國立大學(xué)視頻編碼器大賽中奪得關(guān)鍵指標雙料冠軍。
這樣一套完備的視頻云直播服務(wù)，通過(guò)自研感知編碼技術(shù)，FPGA硬件加速等關(guān)鍵能力，可讓直播效果不減的前提下，節省30%-40%的碼率和帶寬成本。直播體驗和成本取得更佳的均衡性，更不用說(shuō)早已Ready的4K直播與處理能力了。
4、華為不止解法出色，還幫買(mǎi)好了保險
我們日常買(mǎi)的各種保險，其實(shí)是為了在遇到實(shí)在特殊的情況時(shí)可以多份保障。直播也一樣，也可能會(huì )遇到極端情況。如何實(shí)現超高可靠性，如何在紛繁復雜的互聯(lián)網(wǎng)公網(wǎng)環(huán)境之中打造“電信級安全性”，這取決于在業(yè)務(wù)可靠性和可用性的長(cháng)期積累。華為云直播服務(wù)通過(guò)“多Region、多AZ”等高可靠方式，實(shí)現各類(lèi)極端場(chǎng)景的容災能力，從而提供充足的保障，讓直播的可靠性大大提升。
具體來(lái)說(shuō)，比如一個(gè)主播在華北區直播中，有了這份容災模式的保障，就如有了分身術(shù)，他也在華南區、華東區開(kāi)啟了直播。這樣做的好處就是，任一區的站點(diǎn)有異常，另一區的站點(diǎn)就立馬接替，而且基于標準媒體流協(xié)議規范制定的異常配合機制，還可以確保異常盡快收斂，不擴散。
同時(shí)，每個(gè)Region還有多個(gè)直播加速內容中心，并且媒體處理和AI等黑科技以及各類(lèi)租戶(hù)信息在各Region之間實(shí)時(shí)同步，無(wú)縫銜接，讓觀(guān)眾無(wú)論在哪，都能清晰流暢地觀(guān)看直播。
5、跑趟大超市就買(mǎi)兩頭蒜？
正如我們喜歡在質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的大超市把柴米油鹽全搞定，上了華為云視頻服務(wù)，不享受視頻云平臺提供的其他服務(wù)豈不是浪費了到手的資源？
由于算力的保證與優(yōu)秀算法的采用，華為云視頻服務(wù)還提供“畫(huà)質(zhì)增強”功能。它基于A(yíng)I超分辨率技術(shù)與畫(huà)質(zhì)增強算法，能夠修復受損圖像，優(yōu)化畫(huà)質(zhì)。這在舊片翻新、后期處理、醫學(xué)影像與衛星圖像等方面都非常實(shí)用。
畫(huà)質(zhì)增強效果
此外，再舉個(gè)有趣又實(shí)用的例子。對于大多數視頻來(lái)說(shuō)，如果要想達到更大化的宣傳效果，往往需要制作諸如精彩片花、預告片、海報等宣發(fā)內容來(lái)作為預熱和補充，這些都可以通過(guò)華為云視頻的視頻元數據提取與海報自動(dòng)生成，智能識別關(guān)鍵畫(huà)面自動(dòng)生成，讓運營(yíng)成本大幅降低。
華為云視頻直播服務(wù)以及其他豐富的視頻云服務(wù)，將直播的技術(shù)門(mén)檻再次降低，易用性也大大提高。不光賽事演出、互動(dòng)文娛領(lǐng)域大大受益，諸如在線(xiàn)教育、移動(dòng)醫療等發(fā)展平緩的新領(lǐng)域也如同得到了神助攻，很快會(huì )有更出色的探索與創(chuàng )新，讓直播新業(yè)務(wù)也能大放異彩。
