金山视频云直播点播服务演进实践

来源：金山云

2017/4/17 16:07:36

2016年直播行业的火爆，带动了一批直播APP的迅速崛起，2017年，短视频行业也将出现井喷式爆发。如此庞大的基于视频的用户需求，将推动视频云服务的加速演化。金山云见证了视频行业的快速发展，作为技术服务者，在这个过程中，也积累了不少经验。4月14日，在WOT2017 —全球架构与运维技术峰会上，金山云视频云研发部技术总监郝明非分享了金山云在直播和点播基础服务演进上的经验和体会。

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金山云视频云研发部技术总监郝明非

架构演进的几个阶段

作为各个垂类内容传输的通道，高可用始终是直播客户最关注的：当一个应用过了初创期，进入到深耕阶段，自然就衍生出了更多的需求，比如需要以高画质提升用户体验，需要以低成本缓解运营压力，同时让数据和服务更加开放。

面向这些需求，金山云提供了端到端的全套直播解决方案，以及录像、后处理的点播解决方案。直播SDK承担了直播内容的生产、加工和消费的工作，源站负责视频处理和垂类支撑，CDN负责高可用的流媒体分发。下面详细分析。

这里先分享架构演进的各个阶段：

第一阶段：传统的三层结构源站或者上行加速收流，通过源站、CDN分发，源站机房既作为内容处理的中心，又作为分发的源头，好处是易维护，可以灵活控制分发，核心机房掌握所有处理和分发信息，易于实时获取状态信息，提供全局服务。

实现高可用的难点在于源站的单点问题，集视频处理和分发源于一体的源站，要做到主备容灾、灵活调度，就不得不考虑录像的完整性，是否需要跨region访问用户的存储空间等问题。除此之外，还要考虑防攻击和机房网络异常的容灾等问题，这些都要投入很大精力，避免整体服务质量受到影响。

第二阶段：重新定位直播源站，剥离分发源的角色，专注负责多媒体处理，对外提供openapi，包装各种垂类，自身的高可用建设通过多活机房实现。CDN负责高可用分发，上层作为分发的源头，同时给每个上行节点就近分发的能力，完全分布式化，优先级最高的分发环节不再存在单点风险。

如何提升服务质量

作为全链路服务的重要一环，金山云直播SDK在功能演进中，如何提供更好的服务质量，如何实现端到端的无缝配合？核心秘密就在于组件化，直播SDK第一版本完成了与业内一致的直播框架，包括音视频信息的采集、后处理、编码和发送。随后金山云SDK团队保持一周一个版本的迭代速度，深耕每个处理环节，通过组件化方案可以无缝支持无人机直播、第三视角直播等使用场景。

同时，通过软硬编自适应、网络自适应等不同环节的智能处理，很好地平衡了直播对流畅度、低功耗和图像画质的要求。为了实现每周一个迭代交付高质量SDK，在众多功能模块和多团队协作开发、测试面前，团队摸索出了一套高质量的CI路子。在CI实践上，团队坚持全自动构建、自动化测试和自动发布的方式，覆盖了应用、类库和文档。

完善的方案支撑是怎么来的

然而这还不够。架构的演进是为提供更好的服务质量，但如今各家CDN厂商每天都会经历质量PK，卡顿率、卡顿时长、卡顿次数、首屏时间等等这些标准，衡量着直播的服务质量。那么，在基础架构趋于同质化之后，指标如何能够进一步提升？在保持更好的画质的同时，又如何控制卡顿问题呢？

算法技术驱动是我们提出的解决办法。H.265在画质提升、体积减小、节省带宽上的作用是显而易见的，在采用H.265的编解码方案节省40%的码率后，无论是控制带宽成本，还是把富裕的码率用来提升画质，都是很好的选择。

而金山云的特色还在于，凭借持续的算法研发投入和完全自研的H.265编解码，能够让H.265在PC、手机端的软件编解码上，达到和H.264完全一致的体验，并且能够大幅节省30%-50%的带宽成本，并大幅提升画质。为了无门槛的业务接入，金山云在推流、源站、转码、CDN全链路上对H.265做了支持。正因为此，金山云才能在移动直播和短视频垂类上提供完善的方案支撑，才能与大客户深度合作实现双赢。