簡(jiǎn)介：7月16日，亞太內(nèi)容分發(fā)大會(huì)上，阿里云高級(jí)產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)專(zhuān)家俞翔受邀出席，并分享了基于CDN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建超低延時(shí)直播的場(chǎng)景實(shí)踐。以下為演講原文。

7月16日，亞太內(nèi)容分發(fā)大會(huì)上，阿里云高級(jí)產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)專(zhuān)家俞翔受邀出席，并分享了基于CDN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建超低延時(shí)直播的場(chǎng)景實(shí)踐。以下為演講原文。

近幾年，直播帶貨已經(jīng)逐漸走進(jìn)大眾視野。在今年上半年受疫情原因影響，直播營(yíng)銷(xiāo)市場(chǎng)被加速催熟，這倒逼著企業(yè)探索線上業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)高度依賴線下場(chǎng)景的行業(yè)也紛紛通過(guò)直播進(jìn)行自救。“直播+”成為了趨勢(shì)，不少商家利用直播平臺(tái)與廣大消費(fèi)者互動(dòng)，創(chuàng)造了新的服務(wù)與經(jīng)營(yíng)模式。

在這個(gè)過(guò)程中，無(wú)論是旅游、餐飲或者傳統(tǒng)消費(fèi)業(yè)，各行各業(yè)都會(huì)把直播作為新的營(yíng)銷(xiāo)手段觸達(dá)最后的消費(fèi)者。然而，與原來(lái)的秀場(chǎng)直播不同，電商直播過(guò)程中會(huì)面臨更多挑戰(zhàn)，如何把直播互動(dòng)的環(huán)節(jié)做好，將觀眾和主播或者后臺(tái)的管理人員、運(yùn)營(yíng)人員串聯(lián)在一起，至關(guān)重要。

延遲讓直播互動(dòng)效果大打折扣

從最初的秀場(chǎng)直播開(kāi)始到今天為止，整個(gè)直播的鏈路基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。主播在線下無(wú)論使用PC還是移動(dòng)手機(jī)，都是在本地通過(guò)客戶端實(shí)現(xiàn)采集編碼，并通過(guò)推流的形式到直播中心，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)碼等媒體處理，通過(guò)云廠商CDN網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)過(guò)RTMP實(shí)時(shí)的方案或者用FLV、HLS的方案，最終傳遞到觀眾側(cè)。

這個(gè)流程是單向的過(guò)程，直接從主播到觀眾。過(guò)程中的互動(dòng)比如評(píng)論，是在音視頻流以外的旁路實(shí)現(xiàn)的。

很多觀眾希望跟主播有進(jìn)一步的互動(dòng)，比如音視頻層面互動(dòng)，延時(shí)就成了關(guān)鍵的制約因素。

我們現(xiàn)在推流都是用到RTMP，拉流觀看有用到RTMP、HLS或FLV，這三種協(xié)議延時(shí)的效果都是不同的。效果最好的是RTMP協(xié)議，也往往會(huì)因?yàn)楦鞣N原因會(huì)產(chǎn)生3-5秒鐘的延遲。這種體驗(yàn)對(duì)于直播帶貨來(lái)說(shuō)可以是一種災(zāi)難，當(dāng)主播介紹一個(gè)商品或者介紹某一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)特性的時(shí)候，觀眾想提出問(wèn)題，等到他提出問(wèn)題，主播看到的時(shí)候，往返10秒鐘了，這會(huì)嚴(yán)重打亂主播的思路與其他觀眾的體驗(yàn)感，甚至?xí)档统山宦省?/p>

延時(shí)到底發(fā)生在哪里？

在標(biāo)準(zhǔn)化的直播過(guò)程中，我們來(lái)分析整個(gè)鏈路的延時(shí)因素，從而尋找優(yōu)化方案。

從最初的鏈路來(lái)看，采集、上行推流、CDN分發(fā)、下行拉流、解碼渲染，都存在一定的延時(shí)，而且比例不同。真正跟延時(shí)相關(guān)的從CDN分發(fā)開(kāi)始往后到拉流到播放這段，這部分內(nèi)容是真正影響到觀眾體驗(yàn)的部分。根據(jù)我們對(duì)整個(gè)環(huán)節(jié)的延時(shí)原因的分析，RTMP是基于TCP的協(xié)議包，抗卡頓是產(chǎn)生延時(shí)的主要原因。隨著5G時(shí)代到來(lái)，視頻分辨率上升到4K、8K的時(shí)候，高帶寬要求可能會(huì)造成更大的延時(shí)。假設(shè)當(dāng)前720P視頻直播過(guò)程當(dāng)中延時(shí)3-5秒，4K、8K的話也許延時(shí)更大。

阿里云CDN團(tuán)隊(duì)對(duì)底層基礎(chǔ)設(shè)施能力，包括對(duì)當(dāng)下主流新協(xié)議進(jìn)行分析，希望能夠通過(guò)新技術(shù)棧應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)變道超車(chē)的作用。

阿里云對(duì)業(yè)界主流的WEBRTC、QUIC、SRT進(jìn)行了多維度的技術(shù)預(yù)研及應(yīng)用分析。

下圖是各個(gè)協(xié)議的說(shuō)明：

阿里云最終選擇結(jié)合WEBRTC技術(shù)進(jìn)行了低延時(shí)直播的探索實(shí)踐，希望能夠?qū)⒂脩魩氲降脱訒r(shí)的時(shí)代。

如何進(jìn)入低延時(shí)直播時(shí)代？

如下圖所示，視頻直播的基礎(chǔ)設(shè)施是覆蓋全球的CDN基礎(chǔ)設(shè)施與CDN智能調(diào)度系統(tǒng)。左邊部分是技術(shù)現(xiàn)狀，右側(cè)是我們希望達(dá)到的效果。從通訊協(xié)議再到上面流媒體層面做一些改進(jìn)，從TCP協(xié)議直接遷移到UDP，UDP在卡頓方面有很大的提升，進(jìn)一步確保實(shí)時(shí)交互體驗(yàn)。阿里云CDN希望能夠把現(xiàn)在RTMP、FLV、HLS協(xié)議轉(zhuǎn)化為WEBRTC協(xié)議，從而更好地滿足主播和觀眾互動(dòng)的需求。

基于這樣的架構(gòu)，阿里云已經(jīng)推出了一個(gè)產(chǎn)品——低延時(shí)直播RTS（Real-time Streaming），它是在視頻直播的基礎(chǔ)上，提供具備CDN高性價(jià)比，又能滿足大規(guī)模并發(fā)的低延時(shí)直播。

作為視頻云基礎(chǔ)設(shè)施，阿里云能夠?yàn)槠髽I(yè)提供一套完整的端到端直播解決方案，下圖就是整體架構(gòu)：

第一，改進(jìn)推流端及拉流端SDK，滿足云端協(xié)議棧的升級(jí)優(yōu)化。

第二，復(fù)用云端基礎(chǔ)設(shè)施能力。將視頻直播過(guò)程中所需的編解碼、錄制等功能延續(xù)復(fù)用。

第三， 與原有的普通直播結(jié)合。方案可以支持用戶很輕松地把低延時(shí)直播和基礎(chǔ)直播、互動(dòng)直播、視頻AI能力有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

在此架構(gòu)基礎(chǔ)上，阿里云CDN針對(duì)直播互動(dòng)場(chǎng)景，進(jìn)行了一些優(yōu)化：

第一，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。CDN是一種邊緣節(jié)點(diǎn)的形態(tài)，將阿里云的CDN網(wǎng)絡(luò)從之前支持RTMP協(xié)議升級(jí)成為WEBRTC，從傳統(tǒng)的流媒體協(xié)議變成了實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)CDN網(wǎng)絡(luò)部分的升級(jí)。

第二，提供一種推流兩種拉流組合方案。方案允許用戶開(kāi)啟兩個(gè)模式：一是很方便把以前RTMP協(xié)議繼續(xù)兼容下去。二是直接開(kāi)通WEBRTC低延時(shí)能力，對(duì)于用戶來(lái)講不需要做很多工作，集成一個(gè)SDK就能享受這個(gè)能力。優(yōu)勢(shì)是可以直接兼容現(xiàn)有的推流方式，尤其是專(zhuān)業(yè)設(shè)備。

第三，全鏈路低延時(shí)監(jiān)控工具。能夠?qū)?shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)鏈路進(jìn)行監(jiān)控，并提供針對(duì)性優(yōu)化方案，這對(duì)直播體驗(yàn)的保障十分關(guān)鍵。從整個(gè)效果來(lái)看，播放延時(shí)基本緩沖在1秒鐘左右，有很大的改進(jìn)。

第四，開(kāi)放的協(xié)議信令。為便于客戶自行開(kāi)發(fā)拉流播放器，阿里云CDN也開(kāi)放了下行節(jié)點(diǎn)支持WEBRTC協(xié)議將直播流從阿里云直播系統(tǒng)拉取，客戶端讓用戶自主可控，快速搭建自身業(yè)務(wù)形態(tài)。

阿里云低延時(shí)直播產(chǎn)品的特性及應(yīng)用案例

總結(jié)起來(lái)，阿里云CDN基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化改良，對(duì)于整個(gè)低延時(shí)直播場(chǎng)景具有以下六個(gè)特性：

第一，低延時(shí)。具有毫秒級(jí)延時(shí)，抗弱網(wǎng)能力。經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證，相同卡頓率下延時(shí)降低80%；

第二，無(wú)縫遷移。延續(xù)直播RTMP推流，不改變?cè)屑軜?gòu)，僅需端上更新SDK；

第三，簡(jiǎn)單易用。功能豐富易接入，直播、點(diǎn)播、轉(zhuǎn)碼、截圖、錄制、安全審核等多場(chǎng)景功能；

第四，大規(guī)模高并發(fā)。阿里云CDN具有遍布全球的2800+邊緣節(jié)點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，離主播和觀眾更近，可以支持百萬(wàn)級(jí)推流，千萬(wàn)級(jí)并發(fā)拉流播放；

第五，成熟穩(wěn)定。經(jīng)受電商業(yè)務(wù)大規(guī)模線上檢驗(yàn)的真正能落地的產(chǎn)品，電信級(jí)QoS；

第六，開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)放WebRTC信令協(xié)議對(duì)接，客戶端用戶自研自可控。

俞翔認(rèn)為：雖然低延時(shí)直播可能會(huì)帶來(lái)少許成本增加，但是好鋼用在刀刃上。尤其是在特定的場(chǎng)景中，低延時(shí)直播的價(jià)值會(huì)被有效放大，比如電商直播、教育直播、體育或者拍賣(mài)直播。

阿里云低延時(shí)直播產(chǎn)品已經(jīng)圍繞電商和教育兩個(gè)直播場(chǎng)景有了較好的落地。

第一是淘寶直播，基于超低延時(shí)直播產(chǎn)品，淘寶直播端到端的延遲降低85%，卡頓率降低20%，更好的互動(dòng)體驗(yàn)也讓支付UV和GMV得到了相應(yīng)的提升。第二個(gè)是在疫情期間的在線教育課堂，在線教育平臺(tái)上存在一個(gè)場(chǎng)景，當(dāng)100個(gè)學(xué)生在線觀看，而只有3-4個(gè)學(xué)生提問(wèn)互動(dòng)，如果純用WEBRTC技術(shù)的話，首先資費(fèi)比較高，其次技術(shù)架構(gòu)比較復(fù)雜。在采用了阿里云低延時(shí)直播產(chǎn)品之后，就可以解決以上問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)少部分學(xué)生的流暢互動(dòng)的同時(shí)，也把互動(dòng)課堂在線上面向于成百上千的學(xué)生進(jìn)行播放，對(duì)于整個(gè)在線教育機(jī)構(gòu)成本節(jié)約，給教育課型轉(zhuǎn)型帶來(lái)了很大的幫助。

點(diǎn)擊了解阿里云直播產(chǎn)品

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的直播中那几秒延时到底来自哪？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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