視頻的傳輸與播放質(zhì)量將是OTT視頻服務(wù)商生存和發(fā)展的關(guān)鍵。從中國來看，網(wǎng)絡(luò)視頻直播市場空前繁榮，媒體、社交、電商等企業(yè)紛紛進(jìn)軍該行業(yè)。而作為直播中的關(guān)鍵技術(shù)，延遲時(shí)間將決定OTT視頻服務(wù)商未來的道路。
直播技術(shù)該如何實(shí)現(xiàn)低延遲呢？
從撥號(hào)到無線，互聯(lián)網(wǎng)在過去十年發(fā)生了巨大變化。尤其是隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長。作為每日交付全球網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)量接近3萬億次的云平臺(tái)，Akamai交付的峰值帶寬就從2007年的715 Gbps激增到2017年的61 Tbps。當(dāng)我們仔細(xì)探究個(gè)中緣由時(shí)發(fā)現(xiàn)，這些其實(shí)都要?dú)w因于OTT視頻的崛起。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球互聯(lián)網(wǎng)流量在未來4年還將以23%的速度增長，而視頻流量的占比將從目前的73%提升至82%，這表明互聯(lián)網(wǎng)的絕大部分帶寬都將為OTT視頻服務(wù)。
的確，從Netflix十年前在美國推出流媒體服務(wù)至今，全球OTT視頻市場已經(jīng)從新興的替代品發(fā)展成為新型互聯(lián)網(wǎng)電視平臺(tái)，并開始與付費(fèi)電視服務(wù)展開競爭。Digital TV Research預(yù)測(cè)：到2020年，OTT視頻消費(fèi)市場的規(guī)模將達(dá)到550億美元。隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展、智能手機(jī)的普及和消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，中國到2022年將一舉成為全球第二大在線視頻消費(fèi)國家，為亞太OTT視頻市場貢獻(xiàn)一半的收入——營收額增加76億美元，達(dá)到120億美元！
市場前景的看好便意味著競爭的日趨白熱化，而視頻的傳輸與播放質(zhì)量將是OTT視頻服務(wù)商生存和發(fā)展的關(guān)鍵。從中國來看，網(wǎng)絡(luò)視頻直播市場空前繁榮，媒體、社交、電商等企業(yè)紛紛進(jìn)軍該行業(yè)。而作為直播中的關(guān)鍵技術(shù)，延遲時(shí)間將決定OTT視頻服務(wù)商未來的道路。
那么，直播技術(shù)該如何實(shí)現(xiàn)低延遲呢？在闡述這點(diǎn)前，我們須弄清延遲的幾點(diǎn)概念。
首先，視頻啟動(dòng)時(shí)間不等同于延時(shí)。啟動(dòng)時(shí)間是指點(diǎn)擊視頻播放器中的播放鍵到視頻真正播出的時(shí)間。因此，視頻用戶可能花5秒的啟動(dòng)時(shí)間看到只有2秒延時(shí)的直播內(nèi)容；也有可能花2秒鐘的啟動(dòng)時(shí)間看到真實(shí)攝像機(jī)5秒鐘前捕捉到的內(nèi)容。
其次，播放器只有一次機(jī)會(huì)在播放啟動(dòng)前去建立一個(gè)緩沖區(qū)。一旦視頻內(nèi)容開始播放，播放器捕捉到的視頻信號(hào)就會(huì)迅速填滿，因此再?zèng)]有機(jī)會(huì)去創(chuàng)建緩沖區(qū)。
最后，目前視頻大多是以切片的方式進(jìn)行交付，因此每一個(gè)切片的長短就決定了直播的最終延時(shí)。一個(gè)完整的視頻流分發(fā)包括編碼器、第一公里上傳、CDN處理、最后一公里交付、播放器幾個(gè)主要環(huán)節(jié)（見圖二），而延時(shí)在任意一個(gè)環(huán)節(jié)中都有可能發(fā)生。以蘋果推薦的10秒一個(gè)切片為例，終端用戶將會(huì)看到約50秒延時(shí)的視頻。而如果把每個(gè)切片的時(shí)長降到2秒，中間的CDN或服務(wù)器將會(huì)承載更多的請(qǐng)求處理壓力，最終的延時(shí)將會(huì)降到11秒。但是，低延時(shí)又與視頻播放的穩(wěn)定性屬權(quán)衡關(guān)系，一味追求極低的延時(shí)會(huì)在某種程度上犧牲視頻播放的流暢度。因此在實(shí)際操作中，低于1秒的切片長度并不常見。
針對(duì)上述分析，作為視頻服務(wù)提供商的您，可以從以下幾點(diǎn)來降低端到端的直播延時(shí)：
第一、減少編碼的延時(shí)。編碼器可以花4秒的時(shí)間去完成一個(gè)1秒的切片，也可以花1秒的時(shí)間去完成同樣的切片。編碼器是可配置的，您可以通過各種設(shè)置來優(yōu)化延時(shí)。您要確保編碼器不是在默認(rèn)模式下運(yùn)行，而是在可以更快生成切片的優(yōu)化模式下運(yùn)行。然而，在某種程度上，您需要在速度和質(zhì)量之間做出選擇，切片生成的時(shí)間越長，視頻質(zhì)量越高。因此一定的延時(shí)也是值得的。
第二、減少切片的時(shí)間。實(shí)踐證明，2秒切片的穩(wěn)定性和質(zhì)量均很好。1秒切片可用于小質(zhì)量的中低級(jí)運(yùn)動(dòng)場景。
第三、減少推流時(shí)間。這意味著您需要確保您使用的CDN的接入點(diǎn)非?？拷梢曨l流的編碼器。
第四、減少CDN的傳輸時(shí)間。您所看到的CDN是一個(gè)“云”，內(nèi)容交給CDN后便無需考慮太多。但CDN由許多的服務(wù)器組成，內(nèi)容需要在中間層、邊緣層等逐層傳遞。因此，CDN廠商在降低傳遞成本與時(shí)間方面的能力也會(huì)影響端到端的延時(shí)。
第五、減少最后一公里的往返時(shí)間。這是最難控制的一部分。我的建議是，把視頻流從距離終端用戶最近的邊緣服務(wù)器交付給終端用戶。
第六、減少播放器啟動(dòng)時(shí)的緩沖時(shí)間。播放器里啟動(dòng)時(shí)間中的切片數(shù)量、切片邏輯都會(huì)影響延時(shí)。因此，您需要更好地設(shè)置播放器算法，采用更穩(wěn)定的ABR規(guī)則來降低再緩沖的風(fēng)險(xiǎn)。
除了上述幾種方法外，最新的CMAF標(biāo)準(zhǔn)將可以進(jìn)一步降低OTT視頻交付的延時(shí)。
CMAF是Common Media Application Format的縮寫，由微軟、蘋果聯(lián)合MLBAM、思科、Akamai和Comcast在2016年2月向動(dòng)態(tài)圖像專家組（MPEG）提出，并在今年7月被批準(zhǔn)成為國際標(biāo)準(zhǔn)。CMAF其實(shí)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的容器，可以同時(shí)容納視頻和音頻文件，并不會(huì)對(duì)現(xiàn)有編碼格式進(jìn)行任何改變。在目前的OTT視頻交付中，視頻服務(wù)提供商通常使用多種協(xié)議（例如HLS、DASH、Smooth、HDS）把內(nèi)容傳遞給不同的用戶，這就給CDN的緩存帶來了很大的挑戰(zhàn)。而CMAF的出現(xiàn)恰好解決了這一問題。因?yàn)槭且粋€(gè)容器，CMAF可以同時(shí)儲(chǔ)存多種協(xié)議的播放列表（Manifest），由于播放列表尺寸很小，所以CMAF大大降低了編碼和存儲(chǔ)成本，提高了CDN的緩存效率，從而降低延時(shí)。
此外，CMAF采用了一種低延時(shí)Chunk模式（見圖三）。目前的播放器需要拿到一段視頻切片后才能播放，但CMAF可以把每個(gè)切片切成更小的Chunk單元，因此編碼器可以在完成一個(gè)Chunk單元后就交付給CDN和播放器去處理。最終，這種方式既可以保證極低延時(shí)的交付，同時(shí)還不影響CDN緩存的效率，讓其可以更好地去擴(kuò)展。
不積跬步，無以至千里。視頻服務(wù)提供商只有在OTT直播的每一個(gè)環(huán)節(jié)中降低延時(shí)，才能在激烈的競爭中生存和發(fā)展。CMAF的出現(xiàn)為OTT視頻的低延時(shí)交付帶來了更光明的未來。隨著視頻終端商、分發(fā)商都開始支持CMAF，CMAF的使用因此也將成為OTT視頻服務(wù)提供商成功的又一關(guān)鍵所在。作為OTT視頻交付中的重要一環(huán)，Akamai一直致力于CMAF的發(fā)展，并已將其納入到公司的OTT解決方案中。
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