5月29日，VEA中國視訊體驗聯盟與VideoCTO聯合主辦“中國視訊體驗CTO論壇”在成都圓滿落幕。該論壇旨在邀請視訊産業生态鍊的經理人與技術專家，共同探讨視訊體驗評估标準，推動内容分發産業發展。阿裡雲受邀出席，技術專家陳石平現場進行了《雲端一體化視訊服務 打造極緻播放體驗》主題演講。
視訊體驗關鍵名額
作為開發人員，需要關注的使用者視訊體驗關鍵名額是什麼？陳石平認為可以分為以下幾個：
第一：視訊源品質，包括清晰度、保真度、流暢度是否能滿足使用者需求。
第二：互動體驗，可以了解為使用者在用戶端互動的響應速度，應該關注頻道切換、初始加載、快進快退等播放性能名額。
第三：觀看體驗，是否有花屏、卡頓、馬賽克等問題，需要關注信号傳輸的品質以及網絡品質。
綜上所述，使用者體驗名額體系可以概況為：畫質、網絡、播放，是從視訊源經過網絡傳輸到最終播放的全過程。畫質上需要考量轉碼、采集的品質，網絡傳輸要關注CDN網絡分發的品質，在播放環節需要考量播放器的品質，這三個環節的品質保障最終的使用者體驗。
雲端一體化的視訊服務
視訊服務的整體流程是從上傳、轉碼、存儲、分發到播放。阿裡雲提供雲端一體化視訊服務，在上傳端，需要提供高品質的直播推流、短視訊拍攝和上傳的SDK；在轉碼端，通過業界領先的窄帶高清技術可以實作觀看體驗和碼率的最佳平衡，同等視訊品質下最高節省20%-40%的帶寬。在存儲和分發環節，依托于安全可靠的OSS存儲服務和遍布全球的CDN網絡，來保障視訊的傳輸的流暢和穩定。在播放環節，通過對各種業務場景，如直播場景、點播長視訊、短視訊等場景使用者體驗的痛點分析，并從雲端一體化的角度來解決問題。
在本次議題中，陳石平從點播多碼率、直播低延時和高清、短視訊以及使用者體驗資料系統幾個場景來講述阿裡雲如何實作最佳視訊體驗。
體驗優化實踐一：點播長視訊多碼率
使用者痛點一：使用者在APP上觀看電影的時候通常可以選擇不同清晰度，如超高清、高清、普通、流暢等。在不同清晰度之間切換時經常會遇到視訊跳躍和音頻中斷的情況。因為通常處理方式是切換時記錄下此時的播放位置，停止目前的清晰度，然後再起播下一個視訊，跳轉到上次播放的位置，這種方式處理最簡單，但是體驗很差。
使用者痛點二：當視訊播放過程中發生網絡抖動，則會導緻使用者目前和播放碼率和網速不比對的情況，進而導緻卡頓。使用者通常會自然的把清晰度調低，但是當網絡情況變好了，使用者沒有感覺是以是無法體驗到目前最佳的觀看效果的。
陳石平現場示範了一個真正無縫切換碼率的視訊效果，同時也對實作方式進行了講解。
他說道：首先，因為人耳對聲音是非常敏感的，是以要做到音頻的切換不卡頓，就要做音視訊分離，保持音頻的持續播放。第二，要精準控制各個視訊碼流之間的切換，通過播放器支援hls master playlist來實作碼率、甚至音軌、字幕流之間的切換。同時，在切換政策上，從低清到高清采用的是快速政策，在視訊緩沖區找到最近的切換點，讓使用者最快看到高清的視訊。從高清到低清的切換采用緩慢切換政策，找到最遠切換點，確定緩沖區裡的高清資料能完整被使用者看完。
針對于第二個使用者痛點，也就是網絡和目前播放碼率不比對的問題，可以通過自适應碼率切換來解決。根據使用者網絡變化來自動切換碼率有兩個實作難點，第一如何避免頻繁切換，第二是避免切換卡頓。自适應碼率有很多算法，陳石平團隊采用的是最為有效的基于緩沖區buffer以及目前下載下傳網速的方法。同時，在基于buffer的政策中，也要考慮上下切換的預留buffer水位，當buffer降低到一定量時提前切換，防止切換晚導緻卡頓。另外，在網速檢測上面要考慮一段時間内的最大最小下載下傳網速，綜合此時的緩沖區的變化，通過算法來做出綜合的判定。
體驗優化實踐二：直播低延時和高清
使用者痛點一：直播場景非常多，其中互動直播、遊戲直播、電商直播、線上課堂等場景對低延時的需要更為強烈。技術層面，直播一般采用rtmp、http flv和m3u8流形式，其中rtmp和http flv延遲通常可以做到3-5秒，m3u8要在10秒以上。這必然滿足不了這些場景的需求。
使用者痛點二：在遠端醫療、賽事直播、VR直播等場景下，對直播清晰度要求非常高。比如賽事直播下要捕捉運動員的細節畫面，才能為使用者帶來臨場感。随着使用者體驗的更新，高清視訊播放逐漸走向常态化。
為了解決直播低延遲的問題，阿裡雲打造了端到端超低延遲ARTP協定，全稱為Alibaba Realtime Transport protocol。從推流端、CDN到播放端實作基于UDP傳輸協定的改造，将直播延遲控制在1秒以内。在抗網絡抖動、秒開、降低卡頓錯誤率等性能名額上都得到了大幅的提升。
經過大量資料驗證，在相同卡頓率情況下，延時可以降低75%。相同丢包率和延遲下，播放成功率和卡頓率會明顯降低。同時，依托于阿裡雲海内外2500+CDN邊緣節點優勢，能夠具備支援千萬級并發的能力。在電商直播場景下，通過使用低延時技術，相比于以往的rtmp的直播，商品轉化率得到較大提高，也就是說商家因為低延遲直播賣出了更多的商品。
“在高清直播場景上，阿裡雲去年推出首個網際網路8K直播解決方案，并聯合多家合作夥伴在雲栖大會上成功展示了8k直播遠端醫療案例。這次成功的示範背後也有非常巨大的技術挑戰。”陳石平說。
第一就是如何保證8K超過碼率的實時鍊路傳輸。為了保證和普通直播同樣的低延遲時間，阿裡雲首次采用了5G上傳，同時也擴充了RTMP協定對H.265支援，采用了H.265的壓縮方式進一步壓縮碼率。
第二是直播服務端需要能夠支援實時的切片和錄制，來實作8K的直播時移、回看，這需要通過擴充服務端對8K實時處理能力來實作。
第三需要健全的8K直播全鍊路監控系統，實時顯示音視訊幀率、碼率以及波動情況，這對現有的直播服務性能和穩定性都提出了更高的要求。
第四，全自研8K播放器，能夠實作120M碼率、60fps直播流的實時播放，替換掉了專有的昂貴的播放硬體裝置，這對8K直播整個商業化推廣非常關鍵。在如今4K直播還未普及的情況下，阿裡雲已經具備了8K直播的商業化能力。
體驗優化實踐三：短視訊場景
要實作優秀的短視訊的使用者體驗，需要端到雲、雲到端的完整體驗閉環。通過阿裡雲雲端融合的技術優勢，實作了短視訊從采集上傳、轉碼、媒資管理和播放一體化服務體驗。
在短視訊拍攝環節，有業内領先的短視訊SDK，異構編碼和極速合成的技術保證采集端的體驗優化。在上傳環節，将視訊上傳至點播服務，通過窄帶高清的轉碼、智能稽核等技術保證高畫質、高效率和内容安全。然後通過CDN分發到播放端，在播放環節，通過獨創的短視訊的清單預加載技術，實作端上的極速秒開。最終通過雲端各個環節的整體優化，才能保證使用者最終得到最佳體驗。
“在所有環節中，短視訊清單播放的體驗非常重要。例如抖音，你會發現起播非常快，循環播放也很流暢。這是怎麼做到的呢？”陳石平講到：這就是通過清單預加載技術實作的。正常的預加載是通過多個播放器來實作的，播放目前視訊的時候去預加載下一個視訊，這個方案的缺點是實作邏輯非常複雜，同時也消耗更多性能。是以，阿裡雲獨創了清單播放器，通過簡單的接口調用就可以實作清單的預加載播放。它有幾個特點，首先是能夠做到防卡頓的緩存政策，通過對緩存的管理，可以靈活控制卡頓期間的預緩存政策，同時優化緩沖的淘汰政策。第二是對滑動的流暢性針對性優化，保證每個視訊停止的耗時在16毫秒以内。第三是采用了基于記憶體的預加載緩存技術，循環播放和秒開直接從記憶體讀取資料，無需額外的檔案操作。第四非常關鍵，是提供簡單的接口，可以非常快速的實作短視訊播放功能。
體驗優化實踐四：實時掌握使用者體驗資料
通過以上一些列優化動作，那麼最終我們如何知道線上使用者的體驗到底如何？這就需要資料說話，通過播放資料服務來打造使用者體驗閉環。這其中包括卡頓率、秒開、成功率等資料，這些資料名額也為下一步優化使用者體驗提供了重要依據。
在演講的最後，陳石平表示：未來的時代是體驗為王的時代，使用者對體驗的追求是永無止境的。阿裡雲視訊服務将持續打造雲端一體化的極緻視訊服務體驗，進而幫助平台為其使用者提供更優的觀看體驗。