12种提升视频质量的方法
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翻譯、編輯 | Alex
技術(shù)審校 | 章琦
本文來自O(shè)TTVerse，作者為Krishna Rao Vijayanagar。
視頻質(zhì)量
影音探索
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對于任何希望擴大其在線業(yè)務(wù)并提高知名度的公司來說，直播質(zhì)量都非常重要。隨著科技世界不斷發(fā)展，視頻直播已經(jīng)成為連接潛在客戶的重要元素。為了滿足這種需求，各大企業(yè)需要配備適合需求的裝置，并能夠向用戶提供無中斷和無延遲的視頻內(nèi)容。
本篇文章將會討論確保直播視頻質(zhì)量滿足行業(yè)標準的重要性，還將探討那些在設(shè)置直播服務(wù)時所出現(xiàn)的常見問題，同時提供解決問題的方法，以便用戶觀看到最佳質(zhì)量的視頻。
這些方法同樣適用于在線課堂、體育轉(zhuǎn)播或者線上教會活動，每個人都可以使用這些方法提升他們的直播視頻質(zhì)量。
下面讓我們盡快開始學(xué)習(xí)如何提升直播視頻質(zhì)量吧！
使用專業(yè)相機和麥克風(fēng)
大多數(shù)制作在線學(xué)堂、課程或者策劃網(wǎng)上研討會的人經(jīng)常犯下代價高昂的錯誤，其實解決方案出奇的便宜。
如果你使用筆記本電腦上的攝像頭進行實時直播，那么效果將看上去粗糙且失焦。它們通常分辨率不高，因為其主要用于商業(yè)目的的視頻會議或者與家人朋友交談， 并非用于專業(yè)直播。
筆記本電腦中的麥克風(fēng)也不專業(yè)，無法像高質(zhì)量麥克風(fēng)那樣采集到優(yōu)質(zhì)音頻。高質(zhì)量麥克風(fēng)的音效更好，而且在錄制時能夠有效減少背景噪音，從而使你在直播時的音效更加專業(yè)。我并不是在指責(zé)筆記本電腦的生產(chǎn)商，畢竟筆記本原本的主要用途并不是直播或者轉(zhuǎn)播。
你可以購買高質(zhì)量的攝像頭和麥克風(fēng)（價位在100~200美元的就有很多），并在下一場直播活動中使用。你會立即發(fā)現(xiàn)你的直播質(zhì)量有了顯著提升，你的觀眾也會非常滿意。
充足的光線
你還需要確保是在一個明亮、光線充足且安靜不受噪音打擾的地方進行直播。
確保房間內(nèi)的光線充足是顯著提升直播質(zhì)量的一種方法。如果你的視頻看起來晦暗且粗糙，有可能是因為你在直播的時候，房間內(nèi)沒有足夠的自然光。打開你的百葉窗試試！
你也可以購買一個環(huán)形燈，放在你的手機或者攝像頭后面，它可以幫你均勻照亮物體，并提升視頻質(zhì)量。如果你直播的地方?jīng)]有太多自然光，這也是一個很棒的方法。
當(dāng)你搞定了直播設(shè)備（攝像頭和麥克風(fēng)），那么該將注意力轉(zhuǎn)移到直播中技術(shù)含量更高且更隱蔽的問題上來了——編碼和傳輸！讓我們接著往下看！
正確的編碼設(shè)置
如果你不能為你的觀眾提供高質(zhì)量的視頻觀看體驗，他們將不再觀看你的內(nèi)容，并且轉(zhuǎn)投他處。在大多數(shù)情況下，歸根結(jié)底還是需要高質(zhì)量視頻，或者更受人青睞的高清視頻。
攝像頭采集視頻后，視頻被發(fā)送給編碼器，然后根據(jù)你的配置設(shè)置進行壓縮。通常情況下，這些設(shè)置包括視頻分辨率、視頻編解碼器、音頻編解碼器、視頻碼率、音頻碼率、GOP大小以及關(guān)鍵幀間隔。
如果你想提供高質(zhì)量的高清視頻，就必須使用5~6 Mbps的H.264/AVC 或者 HEVC。這意味著用戶的網(wǎng)絡(luò)連接要至少提供8~9Mbps才能避免播放中的卡頓。然而，當(dāng)通過移動設(shè)備直播時，由于蜂窩數(shù)據(jù)的局限和其他因素（比如較差的信號強度或者較低的網(wǎng)絡(luò)帶寬），這一數(shù)字（8~9Mbps）將顯著下降。
那么，我們?nèi)绾未_定這些編碼設(shè)置？
選擇編碼設(shè)置的最佳方法就是要充分理解你的觀眾，以及他們的直播限制和直播條件。比如，如果你的觀眾在農(nóng)村地區(qū)或者是網(wǎng)絡(luò)為3G速度的國家，你就不應(yīng)該在壓縮視頻時設(shè)置非常高的碼率。你可以考慮生成較低分辨率的視頻（360p、480p等），這樣在網(wǎng)絡(luò)條件不一的情況下，視頻將更容易傳輸?shù)绞謾C上。
選擇合適的編碼設(shè)置是一個試錯的過程。首先，確保你安裝了好用的分析（QoE）工具并利用數(shù)據(jù)指導(dǎo)決策。我們將在下文中討論分析方法的使用。
ABR技術(shù)生成多種碼率
一些視頻服務(wù)提供商或者廣播公司只在編碼器中生成單一碼率的視頻，這種方法并不可取，因為你不能利用ABR技術(shù)為用戶提供絕佳的觀看體驗。使用單一碼率的問題在于播放器無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的變化并為了確保正常播放而切換到其他碼率或者分辨率。
然而，如果你生成具有不同碼率和分辨率的視頻流（假設(shè)三種），播放器通過檢測可用帶寬，然后自動選擇其中一種碼率以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的變化（也被稱為ABR技術(shù)）。
然而，生成多種視頻流還不夠。在將視頻交付給用戶之前，你需要將它們轉(zhuǎn)化成一種ABR視頻流協(xié)議（比如HLS或DASH）。我們接著往下看。
視頻服務(wù)中使用HLS和MPEG-DASH
HLS（HTTP Live Streaming）和MPEG-DASH（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）是當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)視頻傳輸中最常見的視頻傳輸協(xié)議。HLS和DASH都經(jīng)過了多年的研發(fā)、創(chuàng)新和改進，在HTTP上傳輸視頻時通常會將它們作為首選。
這些協(xié)議獲取視頻后，將它分割成視頻切片，并且使每個切片在傳輸時都獨立于其他切片。這種基于切片的傳輸方式使得視頻播放器和服務(wù)器可以在根據(jù)網(wǎng)絡(luò)波動和播放器緩沖的狀況動態(tài)切換下一個切片。
所以，結(jié)合正確的編碼器設(shè)置、多碼率轉(zhuǎn)碼以及HLS和DASH的使用，將幫助你輕松搞定高質(zhì)量直播視頻。
為HLS & MPEG-DASH選擇正確的切片時長
在你決定使用HLS或MPEG-DASH后，最重要的一步就是在打包階段選擇合適的視頻切片時長（生成HLS或者DASH兼容視頻流）。如你所知，通常情況下，打包器會將視頻分割成尺寸相同的小塊切片，你需要在打包器中或者直播服務(wù)提供商的平臺上設(shè)置切片大小。
直播中的視頻切片時長會有什么樣的影響？
如果視頻切片時長太短（比方說， 切片長度為1秒），播放器就不得不每秒請求CDN，這會消耗很多播放器和CDN資源。不過切片時長短并非一無是處。通常在播放視頻前，播放器必須等待2~3秒鐘時間（假設(shè)播放器被設(shè)置為在播放視頻前等待3個視頻切片)， 因此切片時長短可以減少首屏?xí)r延。
如果切片時長太長（假設(shè)為10秒），播放器必須為每個視頻切片下載數(shù)據(jù)（每次請求10秒數(shù)據(jù)！）。當(dāng)播放器正在下載這種大塊的視頻切片時，如果帶寬發(fā)生波動，那么在下載過程中播放器將無能為力，只能在下次下載時通過ABR技術(shù)調(diào)整。除此之外，時長過長的視頻切片會導(dǎo)致更多的首屏延遲。
所以你要做的是：觀察數(shù)據(jù)、理解觀眾、檢查用例后，再為你的直播選擇合適的切片時長。
使用高速網(wǎng)絡(luò)連接直播
在采集、轉(zhuǎn)碼、打包視頻然后將它們存儲在服務(wù)器后，是時候傳輸視頻了。你也許使用的是云服務(wù)器，或者將自己的電腦作為服務(wù)器，但最重要的是確保你的網(wǎng)絡(luò)連接可靠且高速，能夠維持高質(zhì)量視頻直播。
如果你想要傳輸高清視頻，那么就需要足夠的帶寬支持來自100個用戶的請求，這些用戶全部都想從你的服務(wù)器上請求高質(zhì)量、高碼率的視頻。
圖片來自Unsplash，由 Frederik Lipfert拍攝
如果你的視頻解碼器在云上或者由實時流媒體平臺管理的話，將視頻從攝像頭傳輸?shù)浇獯a器的過程中也需要良好的網(wǎng)絡(luò)連接。如果視頻無法可靠地從攝像頭傳輸?shù)搅髅襟w平臺，那么所輸出的視頻將出現(xiàn)卡頓和停滯。這其實是很容易避免的！
除此之外，你可以利用CDN從源站傳輸視頻，我們接著往下看。
使用CDN
令人感到驚訝的是，不使用CDN是人們常犯的錯誤（或者人們沒有意識到要使用CDN）。CDN是內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network）的簡稱，它能夠向大量人群輕松傳輸視頻。CDN巨大的緩存（內(nèi)存）中存儲了最近傳輸?shù)囊曨l切片，因此當(dāng)用戶加入或者搜索時，不會對Web服務(wù)器造成任何壓力。CDN會分發(fā)緩存中的視頻流并保障視頻的高質(zhì)量和快速響應(yīng)。
有CDN vs. 無CDN （圖片來自Wikipedia）
通過使用CDN，直播服務(wù)提供商可以確保：
視頻切片被準時傳送給地理分布不同的用戶
降低緩沖次數(shù)和頻率
減少Web服務(wù)器或者源站的負載
Akamai、Fastly、Cloudfare、KeyCDN和Medianova等都是知名的CDN公司。如果你正在使用直播視頻服務(wù)，一定要問他們正在使用哪家 CDN，以及它在你的觀眾所在地區(qū)的服務(wù)情況如何。
如果你對CDN一無所知，可以閱讀之前的文章：為什么直播時要用CDN?
使用DRM保護你的內(nèi)容
當(dāng)你在直播教會活動或者大學(xué)里的體育賽事的時候，也許會認為DRM沒有那么重要。但是不使用DRM的代價是巨大且昂貴的。如果任何人都能盜取你的視頻流URL（DASH的MPD或者HLS的m3u8），將其插入到視頻播放器中，然后開始重新播放你的內(nèi)容，那么你將損失慘重。
如果你的視頻流被他人盜取并重新傳輸，那么你的CDN賬單將高于預(yù)期。相較于成本，你的收入也會下降。
尤其是如果你的視頻服務(wù)是按觀看次數(shù)收費、訂閱付費，或者支持廣告，那么視頻被非法盜取后，你的收入將受到重創(chuàng)。通過與靠譜的DRM供應(yīng)商合作并使用正確的技術(shù)，可以大大減少這些問題。
如果你對DRM一無所知，可以期待一下Easy Tech系列之后的文章，文中將會深入介紹DRM的工作原理以及不同形式的DRM。
使用分析工具了解你的觀眾
除了QoE 和QoS信息外，直播服務(wù)提供商必須使用分析工具來收集使用/消費統(tǒng)計數(shù)據(jù)。幾乎視頻流管道中的一切都需要有質(zhì)有量的數(shù)據(jù)來優(yōu)化。下面這些信息可以幫助你分析、排除故障以及提升直播視頻質(zhì)量。
圖片來自Unsplash，由 Luke Chesser 制作
視頻延遲或者首屏延遲：測量用戶按下播放鍵后到視頻顯示的用時
緩沖持續(xù)時長&百分比
開始次數(shù)
視頻開始前退出：當(dāng)用戶按下播放鍵，他會在第一幀顯示前就會離開嗎？如果是，為什么？
對于AVOD供應(yīng)商而言，跟蹤廣告填充率、廣告QoE、完播率、完播四分位數(shù)等數(shù)據(jù)對于優(yōu)化廣告交付十分重要。
這些數(shù)據(jù)是如何發(fā)揮作用的？以EBVS（Exit Before Video Start，視頻開始前退出）指標為例，如果數(shù)值較高，說明很多人正在點擊播放鍵，然后還沒有看視頻就離開了你的平臺。問題根源有可能是前插播廣告效果不佳或者是首屏延遲太長，這些都會令你的用戶沮喪不已。所以，你需要關(guān)注這個指標并可能縮減HLS/DASH視頻切片尺寸來留住用戶。
獲得有質(zhì)有量的數(shù)據(jù)能夠大大改善你的視頻質(zhì)量。
啟動Catch-up/錄像/DVR
雖然與直播沒有直接關(guān)系，但是這個功能可以幫助你獲得更多互動和關(guān)注。通過錄制、存儲直播視頻，人們便可以在他們選擇的時間再次觀看直播。這種功能通常被稱為Catch-up或 DVR，是一種非常流行的重復(fù)使用直播流以覆蓋更多觀眾并增加用戶和收入的方法。
使用專業(yè)的視頻平臺
在了解了上面的所有方法和技巧后，問題來了——你會打造自己的視頻流平臺嗎？還是要使用某個專業(yè)的托管視頻平臺？這兩種選擇各有利弊。但大多數(shù)情況下，你最好使用商業(yè)直播平臺。
這些商業(yè)平臺通常擁有強大的轉(zhuǎn)碼器、支持HLS和DASH、使用CDN并通過CDN傳輸視頻。這些平臺還會幫助你設(shè)置播放器，并提供QoE的使用和分析。
? ?小 結(jié)
在本文最后，我希望你能通過上文提到的方法，為你的體育賽事、社區(qū)、教會和音樂會直播活動生產(chǎn)、傳輸高質(zhì)量的視頻流。
如果你有更多的方法想要分享，歡迎在評論區(qū)留言，我們非常高興將這些方法加入到文章之中。
致謝：
本文已獲得作者Krishna Rao Vijayanagar授權(quán)發(fā)布，特此感謝。
原文鏈接：https://ottverse.com/top-tips-to-improve-live-streaming-video-quality/
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對話OTTVerse創(chuàng)始人Krishna Rao Vijayanagar：我為什么要寫視頻技術(shù)科普文章
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的12种提升视频质量的方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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