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Community Blog 用足球陣型告訴你,阿里雲如何護航世界盃流量

用足球陣型告訴你,阿里雲如何護航世界盃流量

阿里雲是如何讓「卡」這個字眼圓潤地走開的呢?又祭出了哪些黑科技讓我們體驗了一場別樣的雲上世界盃呢?本文將用球迷的方式告訴你。

四年一次世界盃,不到兩個禮拜時間要開幕了,全球關注的球賽所帶來的爆發流量,背後的安全防護、清晰畫質、順暢直播等等技術問題,是不是讓你既興奮又害怕呢?看看 2018 年世界盃,阿里雲祭出了哪些黑科技讓觀眾體驗一場別樣的雲上世界盃。

(本文為翻譯與摘錄 2018-07-14 用足球阵型告诉你,阿里云如何护航全网70%世界杯流量)


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明天,2018 年俄羅斯世界盃就將進入最終決賽,法國和克羅地亞將展開大力神杯的終極對決。而在 40 多天前,優酷才剛剛成為央視指定的世界盃新媒體官方夥伴。作為優酷的同門兄弟,阿里雲也一併為世界盃直播的提供支援人員,一同征戰世界盃。

世界盃畢竟是全球的狂歡,無論是平台承載量還是應急建設速度,都是雙11的數倍考驗,只有短短兩周時間,對於阿里雲和優酷來說,這都是一場必須面對的硬場。更具考驗的是,除了優酷外,阿里雲還為 CNTV、CCTV5 客戶端等提供技術服務,承擔了全網 70% 的世界盃直播流量。

正所謂,養兵千日用兵一時,今天的阿里雲在全球擁有 1500+ CDN節點,120T 的頻寬儲備,經歷過雙11晚會、春晚直播等大型互連網直播的考驗,積累了豐富的經驗和硬實力。

儘管每一場熱門對決都是創紀錄的流量峰值,但工程師們並不緊張,有阿里雲背後的硬實力和黑科技加持,網友反饋本屆世界盃是觀看最清晰、最流暢的一屆,進球紅包雨等玩法也讓人眼前一亮。

阿里雲是如何讓「卡」這個字眼圓潤地走開的呢?又祭出了哪些黑科技讓我們體驗了一場別樣的雲上世界盃呢?本文將用球迷的方式告訴你。

大賽抗壓能力 MAX,雲端運算是靠譜的後衛

好前鋒贏得比賽,好後衛贏得獎盃,這點 06 年的義大利是最有發言權的。尤其能抗住大賽壓力和狂轟濫炸的防線,是任何一支世界盃冠軍球隊都必不可少的。想讓你的影音不卡、直播訊號零延遲,阿里雲就是那個必須能抗住大流量、瘋狂的訊號中轉,還自巋然不動的後衛。

依託大的基礎設施,阿里雲在世界盃前夕啟用了自化動節點建設,將阿里雲的 CDN 節點擴充至 1500+,頻寬儲備超過 120T,為這場比賽準備了充足、堅固的後衛資源。

除了足夠的傳播速度,在突發情況下,彈性計算和智能流量調度也是關鍵,就像好的中後衛不僅要有身體和技巧,預判也是關鍵。

針對流量頻寬以每分鐘上T頻寬的速度劇烈攀升、下降以及幾千級同時觀看的巨大流量,阿里雲採用了 CDN 智能調度技術,可根據大型活動即時頻寬智能預測資源水位,將閑置資源優先分配給重點保障業務。

跟雙 11 的瞬時流量爆炸不同,世界盃需要的流量時段更長,流量品質需求更穩定,這就需要分散式運算、彈性伺服器系統,以及精準可控的CDN保護原則。

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拒絕卡頓的中場大將,全鏈路容災了解一下

曾幾何時,主隊被絕殺,買球上天台,直播卡成狗,被稱為世界盃的三大定律。如今,網友發現,看球卡頓這件事好像突然之間就悄無聲息了。

建立了基礎資源的後防線之後,阿里雲的全鏈路保障這個中場重要環節也在緊鑼密鼓的進行。

在本次世界盃中,整個生產鏈路從訊號源,導播台,編碼器,網絡傳輸,視頻即時轉碼到視頻加密都使用了阿里雲的自動災備切換技術,夯實了中場+替補的力量,這一技術能夠保證在整個鏈路中,任何一個裝置的故障都能夠在數秒內自動回復,不影響使用者觀看。

比賽的訊號源是直播的根本,訊號的穩定性直接影響所有直播使用者的觀看體驗,所以必須做多訊號源的備份,阿里雲採取了以下方案:

  1. 採用多訊號源異地備份,解決因單一地區的環境問題、網路問題、裝置問題等問題中斷訊號傳輸的問題。
  2. 同源訊號多路複合,同來源的內容,通過多源同時拉取,智能檢測判斷,合并成一路高品質、高可用的複合流,降低網路因素或者單台來源站點導致的不穩定和品質下降
  3. 異源訊號智能檢測,自動切換。對於不同來源的訊號智能活動訊號品質,切換到優質訊號源。

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直播內容生產鏈路也至關重要,需要從技術架構上確保萬無一失。

  1. 組件分布式:從直播訊號的上行、轉碼、切片、流媒體服務,任何一個環節都是多路備份,任何單台裝置故障,都是秒級切換,秒級復原。
  2. 網路主備:所有組件的接入網路都是多線、多出口,不會因為單一電訊廠商,單一網路產品的故障,導致服務不可用。
  3. 異地容災:在多個中心同時部署備份,極端情況下,可分鐘級切換業務所在的節點,保證訊號的正常分發。

為了確保容災穩定性,阿里雲視頻雲針對客戶業務情境設計涵蓋視頻生產、視頻處理、視頻分發的全鏈路高可用高並發的方案,並在開賽前2天配合優酷和CNTV完成了多次全鏈路的壓測和容災演練,為整個世界盃期間的穩定運行打好基礎。

峰線三大射手:窄帶高清 2.0、50 幀極清、視頻 AI

這屆世界盃,阿里雲擺的是 433 陣型,在峰線上祭出了窄帶高清 2.0、50 幀極清、AI 智能剪輯三大頂級射手,讓對手膽戰心驚。

「窄帶高清2.0」是一套阿里雲和優酷專屬的,以人眼主觀感受最優為基準的視頻編碼技術,通過對直播內容的智能分析,根據對人眼敏感度進行動態處理與編碼,以達到最佳的主觀清晰度效果,可在保證畫質的前提下,降低平台和使用者 30% 的流量消耗。

針對足球情境,窄帶高清 2.0 還基於機器學習服務最佳化了特有的編碼策略,比如足球、草地、球員分別採用特別編碼策略進行最佳化,大幅提升了比賽畫面的層次感和通透性。

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50 幀極清是阿里雲與優酷合力研發的高品質視頻技術,利用超高幀率演算法,通過人工智慧演算法預測運動方向和軌跡,將原始的每秒 25 幀畫面普通電視訊號變換為每秒 50 幀畫面的高幀率視頻內容,給使用者提供更加流暢的沈浸式觀看體驗。

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AI 技術也在本屆世界盃大放異彩,阿里雲與阿里巴巴機器智能技術實驗室共同研發「視頻 AI +雲剪輯+媒資管理」的技術,可即時產生精彩集錦和球星集錦,滿足球迷們的重溫賽事和追星的需求。

  • 精彩集錦:通過對上百場世界盃賽事和上萬篇足球文稿的學習,阿里雲視頻 AI 對球場、球員、比賽機制、特定行為等都有了全面的“理解“,然後利用直轉點技術,片段化進行即時多模態分析,結合事件回溯與預估,對精彩集錦進行累積和快速調整,最終合理彙總產出優質集錦。

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  • 球星集錦:在視頻 AI 處理中,通過識別視頻中已註冊的球星並進行人物追蹤,同時做了一定程度的容錯處理和補償最佳化,並針對不同位置的球星微調追蹤模型,最終對球星在視頻中出現的時間軸、幅面座標及信賴度進行綜合的動態分析。
  • AI 解說:在解說詞 AI 處理中,阿里雲使用了世界盃情境的語音辨識模型,該模型對球員名稱、足球術語、解說員的語速/語氣/語調等進行了額外的訓練和最佳化,尤其是在聲學模型上針對足球情境下的球場及觀眾雜訊進行了適應性訓練,使得其最終對世界盃解說詞的識別準確率提升了超過 10 個百分點。


好球星不等於好球隊,戰術配合才能走到最後

足球需要整個球隊通力合作的結果,每個角色各司其事,嚴守陣地,相互配合,才成就了最後的輝煌。有了窄帶高清、CDN 智能調度和 50 幀極清等戰術的充分配合,阿里雲和優酷才能為廣大觀眾提供一場場暢快淋漓的高清視覺盛宴。

阿里雲一直致力於用技術去創造更好的使用者體驗,讓技術更加普惠、極致和智能,我們希望做一家有溫度的雲端運算公司,讓科技能夠展示它更美好的一面。


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