2018年，你的朋友圈有沒(méi)有被短視頻刷屏呢？上到白發(fā)蒼蒼，下到咿呀學(xué)語(yǔ)，短視頻不僅用戶覆蓋了各個(gè)階層和年齡段，連創(chuàng)作者也覆蓋了各類人群。行業(yè)迎來(lái)了全面爆發(fā)，意味著關(guān)注度、吸金力和研發(fā)重視程度都已今非昔比。那么究竟是哪些因素導(dǎo)致了在背后推動(dòng)了短視頻的全面爆發(fā)呢？

為了深入探索短視頻崛起背后的秘密，首期《云中論道》節(jié)目邀請(qǐng)到了英特爾中國(guó)區(qū)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)部技術(shù)總監(jiān)高明、金山云高級(jí)總監(jiān)武愛敏以及知乎專欄作者劉曉明三位業(yè)內(nèi)專家參與，三人就短視頻崛起背后的技術(shù)支撐，如視頻編轉(zhuǎn)碼、CDN以及AI等技術(shù)展開了深入探討。

視頻編轉(zhuǎn)碼的闖關(guān)路

目前，短視頻行業(yè)在全國(guó)用戶量已經(jīng)達(dá)到4億，市場(chǎng)規(guī)模數(shù)百億。從視頻行業(yè)接觸到互聯(lián)網(wǎng)開始，編轉(zhuǎn)碼就成為一個(gè)繞不開的話題。更何況現(xiàn)如今熱門視頻層出不窮，用戶量巨大，那么應(yīng)當(dāng)如何在高并發(fā)情況下完成解碼步驟，保障用戶體驗(yàn)?zāi)兀?/p>

為什么短視頻一定需要用到編轉(zhuǎn)碼呢？因?yàn)槎桃曨l從生成、上傳等過(guò)程里需要適應(yīng)不同的播放器。為了滿足用戶在不同播放環(huán)境的體驗(yàn)，就要進(jìn)行不同程度的轉(zhuǎn)碼。而且轉(zhuǎn)碼在今后應(yīng)用的會(huì)越來(lái)越多，目前的一大趨勢(shì)就是從 H.264向H.265轉(zhuǎn)化。數(shù)據(jù)來(lái)看，在2017年H.265在市場(chǎng)中所占比例約10%左右，2018年就已經(jīng)達(dá)到了30%。

改善用戶體驗(yàn)，降低延遲是必不可少的一部分。但是視頻從上傳到播放之間一定會(huì)產(chǎn)生時(shí)延，這其中不僅包括了轉(zhuǎn)碼延遲，人工審核和CDN也一樣會(huì)產(chǎn)生，所有的延遲在過(guò)去有可能達(dá)到幾十分鐘的級(jí)別。

轉(zhuǎn)碼方面，在多碼率轉(zhuǎn)碼情況下，為了保持各部分同步可能需要時(shí)間比較長(zhǎng)。但是近幾年在硬件和系統(tǒng)升級(jí)的影響下情況得到了改善，與直播相比，短視頻并不需要作者與用戶之間的實(shí)時(shí)交互，因此對(duì)延時(shí)要求并不太嚴(yán)格，轉(zhuǎn)碼控制在分鐘級(jí)已經(jīng)足夠，相對(duì)的直播的轉(zhuǎn)碼控制就要在毫秒級(jí)。

延時(shí)問(wèn)題的產(chǎn)生，在 CDN、網(wǎng)絡(luò)、緩存、DNS、服務(wù)器、負(fù)載均衡、網(wǎng)關(guān)等多個(gè)方面都會(huì)有影響。因此提升用戶體驗(yàn)除了在技術(shù)上進(jìn)行優(yōu)化外，后端硬件支持以及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等架構(gòu)的升級(jí)也十分重要。在去年下半年，英特爾推出的新至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器每個(gè) CPU達(dá)到 6通道使得內(nèi)存帶寬提高了 50%，并且每個(gè) CPU核心的二級(jí)緩存容量從 256KB提升至 1MB為上一代至強(qiáng)處理器的 4倍，可以讓視頻編解碼能力實(shí)現(xiàn)提升。

過(guò)去，短視頻行業(yè)常用的英特爾至強(qiáng)處理器 E5 2600系列 V3、V4系列使用的是 AVX2.0指令集，寄存器位寬為 256位；新至強(qiáng)采用新的 AVX-512指令集則可以達(dá)到 512位寄存器位寬，量級(jí)翻倍也意味著單指令多數(shù)據(jù)的計(jì)算性能也可以提升高至 2倍。舉例來(lái)看，金山云的業(yè)務(wù)需要對(duì) H.264視頻轉(zhuǎn)碼，使用英特爾至強(qiáng)鉑金 8168處理器的轉(zhuǎn)碼性能達(dá)到了過(guò)去使用英特爾至強(qiáng)處理器 E5-2690 V4性能的 194%，對(duì)短視頻轉(zhuǎn)碼速度提升有著很大幫助。

CDN如何保障視頻質(zhì)量

本質(zhì)上來(lái)看，短視頻與直播采用的是一類技術(shù)，二者相比傳統(tǒng)視頻都對(duì)延遲和秒開有著較高的要求，這一點(diǎn)在移動(dòng)時(shí)代更顯得尤為突出。

是從2015年10月移動(dòng)端直播出現(xiàn)開始，視頻行業(yè)的發(fā)展就接入了高速軌道。2016年號(hào)稱移動(dòng)直播元年，2017年又成為了移動(dòng)直播的下半場(chǎng)。走到今天，不少移動(dòng)直播的末端企業(yè)已經(jīng)無(wú)力回天，流量競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)越來(lái)越集中在頭部客戶中。這些客戶的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在視頻質(zhì)量和內(nèi)容吸引力等方面。評(píng)價(jià)視頻質(zhì)量主要包括延遲、秒開、卡頓等三個(gè)主要參數(shù)。

延遲一般會(huì)在三個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生，一是推流；二是CDN傳輸?shù)倪^(guò)程，但這個(gè)延遲很小只有幾十毫秒；三則是在播放端會(huì)有2到3秒左右的延遲。不過(guò)并不是所有的延遲都是不允許出現(xiàn)的，對(duì)延遲要求最高的直播行業(yè)中，不同直播類型對(duì)延遲控制要求不同，游戲類、社交類、秀場(chǎng)類的延遲會(huì)控制在3到5秒，這樣才能滿足主播與粉絲之間的文字交互不受影響；對(duì)于事件類和賽事類的直播，由于會(huì)涉及到一些特殊的因素，一般延遲會(huì)更大一些，在播出過(guò)程中會(huì)要求有15到30秒的延遲，這樣也方便做內(nèi)容的審核。

秒開方面的實(shí)現(xiàn)，在離用戶最近的CDN邊緣節(jié)點(diǎn)緩存一部分?jǐn)?shù)據(jù)，能讓用戶在幾十毫秒內(nèi)看到音視頻；而且，短視頻和直播不同，一些熱點(diǎn)短視頻很容易在邊緣網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)，然后在手機(jī)端進(jìn)行加速，可以進(jìn)行預(yù)加載幫助實(shí)現(xiàn)秒開。

再者，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和終端的細(xì)節(jié)也會(huì)有所影響，比如DNS和播放器的細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化。典型問(wèn)題就是最后一公里的網(wǎng)絡(luò)，即從手機(jī)到最近的節(jié)點(diǎn)的距離。由于用戶可能會(huì)身處戶外或者信號(hào)不好的地方，很容易導(dǎo)致延遲產(chǎn)生。

解決這一問(wèn)題有多種辦法，比如金山云推出了一款雙邊加速產(chǎn)品，幫助解決邊緣網(wǎng)絡(luò)難題，提高觀看質(zhì)量。另外也可以讓碼率在傳輸過(guò)程中降低，然后在終端實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)，這種碼率的自適應(yīng)方式可以通過(guò)算法感知到用戶終端播放過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，動(dòng)態(tài)的切換到適應(yīng)的碼率上，以保障視頻播放用戶的體驗(yàn)。

人工智能是短視頻行業(yè)的重大利好

視頻質(zhì)量的保障靠CDN，而另一大競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)內(nèi)容吸引力則要靠人和人工智能了。在以往，視頻是一種特殊的內(nèi)容，只有人才能夠理解、欣賞和應(yīng)用。在人工智能崛起后，機(jī)器在人工智能的幫助下也能夠做到人的部分工作，從本質(zhì)上使得視頻行業(yè)發(fā)生了轉(zhuǎn)變。

視頻吸引力的保障一方面需要優(yōu)質(zhì)的視頻作者或主播源源不斷的提供素材，另一方面就要看視頻本身的因素了，這包括了內(nèi)容的安全和對(duì)用戶的傳遞。而且AI能做到的越來(lái)越多，包括了軟件檢測(cè)、物體檢測(cè)、視頻分析、視頻分類、違規(guī)視頻檢測(cè)等，通過(guò)硬件和軟件的提升可以在平臺(tái)上將AI的速度和性能兼顧以達(dá)到最佳效果。內(nèi)容安全方面，在內(nèi)容識(shí)別領(lǐng)域可以通過(guò)分析找出違規(guī)或者不允許的內(nèi)容，高效而且降低了人力成本；圖像增強(qiáng)方面，AI能夠通過(guò)算法將一些不太清晰的視頻細(xì)節(jié)恢復(fù)出來(lái)，既節(jié)省了傳輸帶寬，又增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。

AI的出現(xiàn)對(duì)于視頻行業(yè)意味著什么呢？這可能是一種顛覆。AI模型可以對(duì)機(jī)器進(jìn)行訓(xùn)練，讓機(jī)器能夠識(shí)別視頻，并且在很多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，在安防領(lǐng)域的識(shí)別，訓(xùn)練過(guò)的機(jī)器一個(gè)月幫助公安局多抓500名逃犯；而民用領(lǐng)域，色情、恐暴等內(nèi)容也會(huì)無(wú)處遁形。AI對(duì)視頻行業(yè)帶來(lái)的是重大的利好。

對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)，一個(gè)優(yōu)質(zhì)的訓(xùn)練平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)事半功倍的效果。目前英特爾主推的至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器可以很好的進(jìn)行 influence，英特爾一方面會(huì)幫用戶進(jìn)行測(cè)試選型，從不同的 CPU型號(hào)中選擇最適合的主頻和核數(shù)的 CPU來(lái)支撐用戶業(yè)務(wù)，提供最好的性能和 TCO；另一方面則是提供針對(duì)英特爾平臺(tái)優(yōu)化的深度學(xué)習(xí)軟件框架使至強(qiáng) CPU性能的得到最大發(fā)揮，英特爾工程師也可以根據(jù)用戶的具體需求進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)優(yōu)，比如根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等進(jìn)行特定的算法優(yōu)化，借助英特爾的平臺(tái)提升深度學(xué)習(xí)的性能。通過(guò)提供英特爾優(yōu)化版 Caffe、TensorFlow、MXNet等機(jī)器學(xué)習(xí)框架，用戶可以最大程度利用英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的 AVX-512指令集來(lái)達(dá)到性能提升，在終端設(shè)備上英特爾提供的 Movidius VPU等硬件加速器也可以實(shí)現(xiàn)圖像及視頻的分析加速，通過(guò)引入英特爾 FPGA等更多的新硬件也能夠在提供高性能的同時(shí)進(jìn)一步降低延遲。

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