直播活动流媒体提高质量的三大关键技术

直播活动有一系列特殊的挑战，而处理预录内容时则没有这些挑战严峻，一组专家解释了如何调整方法以获得最佳效果。

直播活动流媒体有其自身的特殊挑战，也有一些更广泛的障碍需要克服。延迟成为一个巨大的因素，尤其是在流式传输体育或拍卖活动时，只有接近实时的体验才能满足要求。足球比赛等活动的需求激增对任何广播公司来说都是一个挑战，因此服务器负载管理至关重要。

几年来，活动直播的隐患一直是 IBC 的老话题，但在 IBC2023 展会上，Gcore、NPAW 和 VisualOn 这三家在解决这些问题方面拥有丰富专业知识的公司进行了小组讨论。

在题为 “直播流媒体的技术挑战 “的讨论中，与会者指出了在活动直播流媒体领域取得更大成功的三个关键因素–多 CDN、动态 CDN 管理和动态编码。这三个策略都有助于避免技术上的麻烦，改善用户的直播体验。让我们来详细了解一下。

直播活动流媒体：多 CDN

在最简单的流媒体基础设施中，可以使用单一 CDN（内容交付网络）。然而，多 CDN 可使流媒体更具弹性并减少延迟。

如果受众分布在世界各地，当延迟成为一个关键因素时，你就不希望他们只能从一个地方进行流媒体传输。

“Gcore 流媒体解决方案架构师 Anastazja Melnikova 说：”当你的邻居在电视上看足球比赛时，他们看到最精彩进球的速度比你快得多，而你却像现代人一样在互联网上观看相同的流媒体，这真是令人失望。

“距离也是一个挑战，因为广播的延迟非常重要。理论上，每 96 公里的距离会增加一毫秒。因此，与世界其他地方的服务器通信可能会增加 2000 至 3000 毫秒的延迟，而我们在这里讨论的只是连接延迟。”

通过使用服务器分布在世界各地的多 CDN，可以大大减少整体延迟。

Melnikova 说，在寻找 CDN 合作伙伴时，位置因素应该是首要考虑因素之一。

“坦率地说，每个 CDN 提供商都有相同的功能，”她说。

“在寻找最佳 CDN 提供商时，最主要的是看其在全球的影响力，甚至是公司所在地。[这]是因为大型 CDN 企业都诞生于美国，但现在很多欧洲客户基于法律原因和 GDPR，希望拥有一家欧洲本土的提供商。

将服务器位置与受众相匹配也不是万能的。多 CDN 阵列是应对赛事流媒体需求高峰的理想选择，足球比赛就是一个典型的例子。

“我们有一个全球 CDN，而体育观众通常分布在全球各地。因此，不同的 CDN 服务器会满足不同的需求……我们还在每个地方都有 CDN 集群。如果一台服务器宕机，另一台服务器也会响应，它们之间会保持平衡。梅尔尼科娃解释说：”因此，并不是所有的观众都会访问一个服务器。

直播活动流媒体：动态 CDN

NPAW 的 CDN 平衡主管 Luis López Chousa 是多 CDN 方法的最初倡导者之一。

直播活动流媒体提高质量的三大关键技术 — IBC2023：用于可扩展交付的 MultiCDN 方法

“12年前，在[NPAW]成立之初，我们试图说服客户采用多CDN方式……10年前几乎没有客户采用多CDN，主要是CDN在单一CDN上获得所有流量时，给客户提供了更优惠的价格”。

十多年来与多 CDN 系统的合作让 Chousa 对这些系统如何以及应该如何运作有了更深入的思考。

他解释了标准方法和主动切换之间的区别，标准方法是在视频流开始时选择一个 CDN，而他称之为主动切换。这是指在流媒体播放过程中，观众可能会被转移到不同的 CDN 服务器上。

“Chousa说：”当有事情要发生时，CDN就会发生变化，从而避免缓冲。”这对终端用户来说是无缝的。

NPAW 的测试发现，主动切换可将缓冲率降低 50%，启动错误降低 91%，流内错误降低 42%。这是通过使用两个 CDN 实例，在它们之间切换以避免播放中断实现的。

为了确保这种主动切换能在实时环境中运行而不增加延迟，只需确保每个 CDN 使用相同的编码，以使 CDN 存储的数据包完全相同。

直播活动流媒体：动态编码

对数据进行编码的具体过程会对流媒体处理负载的能力以及直播流媒体所涉及的成本产生巨大影响。

VisualOn 是该领域的专家，它采用最新技术，在不影响视觉质量的情况下大幅降低直播视频的数据需求。

VisualOn 应用工程总监 Christophe Coquerel 解释说，这涉及到当下热门的技术话题–人工智能。”你需要检测帧级的变化，”Coquerel 说。

“我们通过机器学习和人工智能模型，每隔 X 个帧采集样本帧，然后检测是否有变化，为编码器找出最佳设置，并即时应用”。

“并非每个帧都需要相同数量的比特来达到相同的质量水平”

对内容本身进行相当深入的分析，查看摄像机中实际看到的内容，以确定每个场景需要什么样的编码器设置才能达到所需的质量水平。

对于标准的 OTT 内容来说，这种更动态的编码方法似乎完全合理，但将这种智能工程技术引入直播流媒体而不带来额外的延迟，才是这里的关键创新。VisualOn 表示，”直播 “流媒体 “不会增加延迟”。

Coquerel 表示，该公司的技术可以实现 “平均 50% 的数据节省”，是 “以最小的影响换取立竿见影的效果 “的典型范例。

当然，这种人工智能编码技术可用于减少流媒体 CDN 网络的负载，使其更好地应对热门直播流媒体事件的峰值。不过，在保持相同数据传输速率的情况下，它也可以用来大幅提高图像质量。

Coquerel 还表示，VisionOn 的技术并不需要对系统架构进行重大调整。”他说：”我们完全不会影响传输链。

他说，”智能编码、多 CDN 和智能交换可以将流媒体基础设施的构件分级，让它们更好地应对直播流媒体所面临的具体挑战。

nScreenMedia 创始人兼首席分析师 Colin Dixon 在 IBC2023 上主持了关于直播流媒体技术挑战的小组讨论。小组成员包括 Gcore 公司的 Anastazja Melnikova、NPAW 公司的 Luis López Chousa 和 VisualOn 公司的 Christophe Coquerel。