《這！就是街舞》第四季大家看了嗎？不知道有沒有小夥伴跟筆者一樣，“DNA”都要跟着舞動了起來。除了炸裂的舞台，堪比跨次元的真實觀影體驗，讓使用者在自由視角視訊體驗效果下身臨其境： 
是不是覺得很炫酷，so 還不趕快上優酷體驗一把！
自由視角視訊作為優酷内一種新穎的觀看模式，給使用者帶來了全新的觀影體驗，在對外的衆多合作中作為優酷的亮點内容也引起了較高的關注度。然而随着産品聲量的不斷擴大，目前自由視角在整體的播放體驗及投放鍊路上還有很多諸如，播放不流暢、内容不清晰、裝置覆寫較低等問題需要優化解決。
基于此，優酷技術團隊在上半年對自由視角進行了一次全面的優化更新。接下來的内容，我們将從全面優化更新的整體目标，圍繞播放體驗及使用者規模展開，詳解優酷播放器團隊的整體優化政策及方案。
一、自由視角是什麼
圖1
上圖1是自由視角視訊每幀畫面的樣式，以下統一叫深度圖
自由視角原理：自由視角視訊是在原有播放鍊路的基礎上，新增自由視角算法SDK對每幀深度圖進行處理，生成指定角度的畫面最終展示給使用者。
二、用戶端架構設計
這部分主要會介紹自由視角實作的核心邏輯。中間由兩個虛線框隔開的兩個子產品左邊是自由視角在播放器SDK中實作的邏輯，右邊是針對自由視角播放體驗優化的政策，優化政策在後面會做詳細的介紹。
播放業務層：
1. 使用者核心互動包括角度旋轉齒輪（主要生成角度資訊供算方側使用）、自由視角視訊使用者提示、轉場動畫;
2. 通過開關控制做到線上功能可随時打開或關閉。
播放器中間層：主要包括兩部分，一是中間層鍊路改造支援自由視角，二是下載下傳自由視角視訊所需要的算法檔案，下載下傳完畢以後将檔案路徑傳給算法層使用;
播放器核心層：處理核心與算法層之間的資料互動，然後将算法SDK處理好的紋理資料合成以後直接上屏展示;
下載下傳器：負責優酷點播和直播視訊檔案的下載下傳，不用針對自由視角做特别的改造，主要是使用到了下載下傳器的多分片下載下傳功能提升下載下傳效率;
算法：這層主要的職責是基于算法将深度圖重建生成指定角度的畫面。
三、自由視角性能優化方案
1. 方案調研
- 優化方向：首先我們得搞清楚為什麼卡頓才能知道如何去優化。經調研，卡頓原因是由于播放器目前資料不足所導緻的，播放器需要等待足夠的資料以後才能繼續播放，是以我們得出結論，提前下載下傳資料、多通道下載下傳、降低視訊的碼率從這三個方面入手就可以降低卡頓率;
- 方案嘗試：前期我們嘗試了預緩存、視訊流智能檔、核心動态Buffer、多通道下載下傳、自由視角動态降角度、播放器雙執行個體切換降碼率、連播預加載、過狂飙模式、視訊AV1編碼降碼率共9種方案。在通過實際可行性調研後，最終确定預緩存、視訊流智能檔、核心動态Buffer、多通道下載下傳這4種方案;
四、優化實踐
技術側優化
- 卡頓率優化：
1. 視訊流智能檔
上圖是智能效果示意圖，智能檔是根據智能檔算法動态去決定下一個TS分片的碼率，進而達到動态降低碼率的效果;
智能檔算法架構圖
需要着重介紹的有這麼幾個點：
智能檔控制器與資料源及其他子產品的互動和控制：收集視訊中繼資料和播放狀态資訊（比如緩沖區時長buffer）、網絡資訊，分片級别的碼率/清晰度選擇，清晰度切換控制，還有其它資料源鍊路上的事件響應和逾時控制等；
政策引擎架構：支援多種政策實作運作的一個接口/環境/容器，每種算法政策實作根據從播放器核心和網絡環境資訊等輸入，給定一個清晰度選擇的輸出；
資料鍊路閉環：用戶端決策資訊埋點上報，雲端資料分析處理，優化後的配置更新或模型下發。其中，政策架構及各種清晰度選擇的算法政策實作是整個智能檔的核心靈魂，政策架構提供了一個平台，目前，優酷的智能檔使用 ABTest 的方式支援了從基于各項離散規則到基于強化學習神經網絡模型的多種算法政策的實作，這些算法可以根據配置或模型下發動态調整算法參數，互相對比優化，互相補充。
2. 核心動态Buffer
通過政策配置平台統一下發指定政策動态設定核心buffer大小，以達到最大限度利用下載下傳資源的目的。
3. 多通道下載下傳
如上圖所示，多通道下載下傳技術通過将每個獨立的檔案拆分成N個小塊進行下載下傳，每個小塊對應右圖一個下載下傳通道，這樣就可以通過多個通道并行下載下傳，提高下載下傳效率以達到降低卡頓的目标。
4. 預緩存
1) 實作可緩存播控資訊和視訊流檔案；（如下圖1所示）
2) 支援政策動态下發視訊預緩存大小；（如下圖1所示）
3) 自由視角能力大一統：将自由視角能力的配置統一收到播控背景，去掉用戶端自由視角能力配置項，這樣避免以後播控背景和用戶端配置不一緻導緻産生不可預測的問題。（如下圖2所示）
圖2
- 場景覆寫度：
由于自由視角算法SDK支援兩種渲染模式，基于DIBR的普通模式，以及關閉DIBR的切相機降級模式。在這個條件的基礎上，對于性能不足可以良好支援DIBR的裝置，通過降級模式進入自由視角，這在技術和産品角度都是可行的。
改造前
改造後
五、資料對比 & 效果
播放體感優化效果：
優化前
優化後
業務&技術優化效果：
街舞4自由視角視訊（一個月）相較于去年同期街舞3點播總播放量提升近2倍。流暢度提升近70%。
場景覆寫收益：
1. 并不是所有的低端機型都可以支援自由視角的降級模式，因為場景特殊，算法要求的視訊輸入源的清晰度需要不低于4K，是以處于【4k解碼, 支援DIBR】區間的裝置才屬于本次優化預期提升的範圍；
2. 通過這次新增的降級渲染技術改造，新增覆寫近3成低端機型，最終總覆寫度從原來5成（僅支援中高端機型）提升至近8成;
六、總結
為使用者提供更優質、更豐富的觀影體驗一直是我們優酷秉持的目标，也是我們持續不斷探索和嘗試的動力。如何讓使用者感受到技術的溫度，而不是僅僅看到的是冰冷的字面和數字上的提升，讓更優質的體驗是使用者切身能感受到的，這是我們未來的努力的一個方向。同時我們也在打造直播自由視角，竭盡所能的去探索更多更新的觀影方式