第一章 基础设施，1.3 阿里视频云ApsaraVideo是怎样让4000万人同时狂欢的(做者：蔡华)

1.3 阿里视频云ApsaraVideo是怎样让4000万人同时狂欢的

前言

在今年的双11中，双11天猫狂欢夜的直播成为一大亮点。

 

根据官方披露数据，直播总观看人数超4257万，同时观看人数峰值达529万，在云端实现了高计算复杂度的H.265实时转码和窄带高清技术。其实不光是双11，直播已经成为了2016年互联网最火爆的话题。除了内容的大规模涌现，背后实际上是计算、存储、带宽的升级和成本的降低。而ApsaraVideo的出现，让直播的技术门槛更是迅速降低，可使企业快速的上线本身的视频业务。

 

笔者做为参与双11视频云的工程师，但愿经过本文和你们分享阿里云的ApsaraVideo如何为双11这个场景快速建立这种大规模直播场景的经验。

 

在传统的视频业务中，咱们一般要面临这些技术痛点：

1. 通常须要部署上传服务、缓存服务、存储服务器、视频编转码服务、调度服务。
2. 硬件须要准备IDC机房、CDN节点等一系列的硬件和设施。
3. 对于初创团队或者我的来说，很难逾越这种技术和硬件设置带来的障碍。而最大的坑是耗时耗力，并且很难得到弹性。

 

在双11中，咱们用阿里云ApsaraVideo得到了这些优点：

1. 快速上线：基于阿里云视频服务提供的客户端SDK和服务端openAPI，用户能够最快几天内上线一个大规模的视频业务。
2. 技术成熟稳定：基于阿里云视频服务多年的技术积累和沉淀，能够输出高质量视频编解码服务和稳定可靠的CDN分发服务。
3. 节省：ApsaraVideo服务秉承了云计算的特色，是按使用量付费的，比传统的自建IDC和构建CDN网络节省大量的人力和物力。

 

那么，如何用阿里ApsaraVideo搭建出视频服务？一般来说，一个视频业务会分红3个重要的部分，咱们以直播业务为例说明一下：第一，客户端上的功能，包括直播视频的采集、编码、视频流网络推送和播放，还可能会包括美颜、弹幕、连麦互动等高级功能。第二，业务服务端的功能，包括转码、截图、水印、直播间管理、直播流状态显示、直播的录制转点播、内容审核、BOSS系统等。第三，CDN网络部分，包括直播域名管理、域名加速、带宽流量扩展资源监控等等功能。

 

而阿里云视频服务在这3个部分，分别提供了客户端SDK，不但包含上述直播业务端上所需的功能，还作了不少的弱网环境的推流优化和首屏秒开等功能。直播openAPI，提供了开放的API接口，能够用来控制转码、截图、水印、管理直播间、观察直播流状态、配置直播录制等功能。对CDN网络的管理，提供了增删直播域名、分发加速配置和优化、带宽流量监控等功能。

因此用户可使用阿里云视频服务提供的SDK和openAPI快速方便地搭建本身的业务。

图1. 阿里云直播端到端的解决方案

 

今年阿里巴巴组织的双11晚会，集结了大量的本年度当红明星加入，并且本次晚会在手机淘宝客户端、天猫客户端、优酷土豆客户端这三个有巨大活跃用户的流量入口进行直播。其背后所要承担的视频直播并发量可想而知。

 

在本次晚会直播中，咱们采用了以下直播优化方案:

1. 直播推流端使用H.264码流推直播流到云端, 服务端转码服务把H.264转成H.265。
2. 而后通过CDN分发到各业务方，客户端播放器须要根据必定的标记来支持H.265播放。
3. 在视频云服务端对标准协议进行了扩展，来支持区分H.264码流仍是H.265码流。
4. 加强了服务端转码服务模块来支持对H.265的实时转码。
5. 在网络线路以及直播中心都采用了各自的主备方案以及应急措施来保证晚会在各类突发情况下均可以顺利的直播。这个直播据实际演练的测算，在不下降清晰度的状况下。能够节省大概30%的带宽成本。
6. 提供内容的甄别的全套解决方案：直播云端服务除了标配直播必须的转码、录制、截图功能外，还增长了智能鉴黄、人脸识别、语音识别等人工智能相关的功能。
7. 随时动态扩展所须要的带宽资源，而且若是带宽峰值变化太大，还能够借助于阿里云在视频领域多年积累的经验，进行系统动态优化。

 

双11晚会的直播优化方案只是阿里云直播服务在这一年多以来作过上百场直播优化方案中的一个，随着直播在今年的爆发，咱们的客户随时都会面临流量高峰的来临，使用直播云服务除了计算、存储、带宽资源能够动态扩展以外，阿里云资深的直播云架构师也在天天帮助咱们的客户优化直播系统的架构，以系统化的能力帮助客户度过一个又一个直播流量的高峰。

 

做为视频云服务，除了接入方便、对网络的压力能够从容的处理之外，对视频编解码的深刻研究更是ApsaraVideo产品的核心技术，阿里云的视频技术专家在码率更小、视频更清晰的方向上已经进行了数年的研究和积累。

 

咱们对观影体验一直以来都有着执着的追求，独家推出画质重生服务，集成了阿里巴巴与各大高校、研究所在视频领域多年合做的研究成果，让使用阿里云客户的视频观感获得质的飞越。通过画质重生处理，数十年前的怀旧老片也能提供高清画质播放，常规摄像机拍摄的30帧/秒视频影像也能提供60帧/秒的极致平滑观感，屡次压缩形成的马赛克、移动拍摄形成的画面抖动，均可以被去除或缓解，大大改善观影体验。如下是咱们推出的广电级的视频处理产品：

 

1. 高帧率视频重制

目前人们观看的大部分影视节目每秒都会刷新24-30帧画面，这样的帧率可以知足基本的观影须要，但在快速运动的场景中，30帧/秒的影片播放起来存在可感知的顿挫感。随着视频行业的主流分辨率愈来愈高，普通帧率视频在播放时的顿挫感也愈来愈明显。在现下流行的4K电视上，60帧/秒的刷新率已经成为了观影的基本需求。然而，受限于拍摄设备的性能，除了少许大制做的影片（例如《霍比特人》）采用了48-60帧/秒的拍摄技术，大部分影视节目源的帧率依然在30帧/秒如下，难以知足超高清视频观看的需求。所以，阿里云推出高帧率视频重制服务，不管是用户节目库里存放多年的经典剧集，仍是最新拍摄的节目内容，任何普通帧率的片源均可以通过插帧算法，被重制为60帧/秒甚至120帧/秒的高帧率视频。借助这项服务，任何视频服务商都有能力提供极致平滑的高帧率视频观看体验。

 

2. 2K转4K重制

眼下，4K电视机已经逐渐成为家用电视的主流，4K大屏内容确实可以在视觉感官上给观众带来巨大的冲击。然而因为目前片源的匮乏，购买4K电视机的观众更多的仍是在观看1080p及如下的视频内容。所以业内兴起了2K转4K服务，利用视频处理算法来将1080p影片重制为4K版本。目前大部分2K转4K的功能都主要依赖经典的超分辨率算法，所以市面上的伪4K片源的效果都大同小异，带有明显的人工制做痕迹——例如油画效果等等。阿里云推出的2K转4K重制服务，除了引入学术界最新的超分辨率算法外，还借鉴了阿里云在视频质量评估上的研究成果，通过影视行业的多年打磨，重制效果在业界数一数二。

 

3. 片源修复

今天1080p、4K清晰度的影片已经逐渐成为主流，但不少怀旧老片虽然仍有庞大的受众群，但因为分辨率低、介质老化等因素，画质模糊且充满噪声。另外一方面，即便是近年来的UGC内容，因为在互联网平台上过分压缩，含有大量的马赛克和毛刺，让观众难以接受。所以，阿里云针对这类受损片源推出了画质修复服务，经过深度学习网络，去除马赛克和噪声，恢复出抹掉的线条，让互联网上的低清片源重获收藏价值，让怀旧老片焕发新的生命力。

 

ApsaraVideo产品彻底秉承了云计算产品的全部特色，“按量付费”“共享经济”等，使视频这种表达方式再也不只是影视行业的专属，使用视频云服务，普通的企业和我的也能够很容易拥有视频这种更直观的表达方式。