火山引擎端云一体化服务：打造面向体验的视频云
2021-12-13 15:36:09 来源：
12月2日，在「新云·共未来」云产品发布会上，火山引擎点播基础技术负责人马茜进行了主题为《火山引擎视频点播：端云一体化服务打造...
火山引擎点播基础技术负责人马茜
以下为演讲全文：
大家好，非常开心给大家带来火山引擎视频云的技术分享。
火山引擎视频点播是集音视频编辑、上传、媒资管理、处理、分发、播放于一体的端到端解决方案，帮助企业和开发者快速搭建安全、弹性、高效、可定制的视频点播平台和应用。
对于点播应用而言，高画质、零卡顿、低成本是用户的三大持续性需求。基于此，火山引擎视频云团队在画质、播放、性能三方面进行了深入优化。
画质体验：全链路画质调优三步曲
随着终端设备与网络基础设施的不断升级，用户对于高清画质的诉求也随之增长。为此火山引擎视频云团队打造了全链路的画质优化解决方案，包含画质评测、画质检测与智能处理、画质监控三个方面。
画质评测-「评测」先于「优化」
由于观众对图像质量感知的主观差异性，画质评测一直是业界难点。一般对于图像质量的定义有两种：
●从信号处理角度，关注成像系统中信号的准确性，如采集、处理、传输中画面是否有损，但在很多场景下，主观观看效果很难量化；
●从人眼视觉角度，关注观看者的感受，但审美水平不同的观看者，反馈结果也不同。
针对这种情况，视频云团队建立了一套可量化的指标，辅助评测视频画质：
●全参考评价指标：PSNR、SSIM、VMAF等常用指标，用于评测视频转码和分发期间的质量变化；
●无参考评价指标：VQScore，模仿用户主观感受及美学质量，用于分析上传视频的质量，并以探针方式灵活接入视频处理链路的任意节点。
画质检测与智能处理-对症下药
不同的视频有不同类型、不同程度的画质问题，很难用统一的技术方案进行修复。视频云团队基于画质评测的结果，针对各维度提炼出对应的个性化修复模块，并排列组合调优。“对症下药”使得每部片子都有针对性的修复方案，最终达到最理想的修复效果。
今年10月，西瓜视频联合火山引擎宣布在未来一年时间内对百部经典动画进行修复，其中的老片修复技术，就是智能处理的一项能力应用。在智能修复的同时，我们也保留了其原有艺术风格，在追求高清的过程中不破坏原有美感。
以水墨画、剪纸风格组成的《葫芦兄弟》为例，我们通过算法对其进行了精准识别和区分，在保持水墨部分模糊朦胧的同时，对剪纸部分进行修复增强，最终达到最优的修复效果。
画质监控-告别元无知
除画质评估与检测外，针对海量视频，视频云团队打造了高时效、多维度的监控方案，全天候不间断地检测视频质量，降低人工审核成本，减少线上服务的风险和事故率，告别画质体验元无知。
播放体验：站在用户视角衡量技术演进
音视频产品在进行技术优化时，经常面临一系列灵魂拷问：
●业务数据不好，是不是因为播放体验不好？
●新上线的优化，收益到底如何？
●我们和竞品之间的差距在哪里？是否影响业务增长？
为了更好地理解并解决以上疑问，视频云团队建立了一套播放体验质量服务体系。
质量指标-知其然，知其所以然
在视频云团队看来，以下三个质量指标，可以体现音视频产品相应的业务情况：
●业务数据：包括 DAU、留存、广告收入、成本等数据；
●QoE：播放次数、播放时长、完播率；
●QoS：卡顿、起播时长、失败率、画质指标。
通过技术上面向 QoS 的指标优化，可以正向影响 QoE 和业务数据的增长。
技术优化-面向业务，理解客户
基于以上数据指标，如何关联 QoS 指标与 QoE、业务数据？视频云团队基于实际业务不断进行技术优化与打磨。
例如起播时长是影响播放体验的重要因素之一，经过大量的场景研究，视频云团队发现当超过 200ms时，起播时长再增加对用户体验有明显的劣化作用。那么对于该业务场景，将大盘起播时长优化到至少200ms以下，就可以保障用户体验。
某应用用户起播等待时长与用户离开速率
基于大量实践数据，火山引擎视频云沉淀出一系列可复制的、能够提升业务增长的技术方法，包括“零首帧”预加载策略、复杂网络环境的弱网弱机策略等。借助端云一体化的技术框架能力，将策略算法与播控能力产品化输出给更多企业。
性能体验：成本与体验的非零和博弈
随着5G时代的到来，视频高清化的需求进一步提升，从480p到1080p，再到8K，消费者对高清视频的需求永无止境。如何在有限的计算资源下，实现用户体验和技术成本的最优化，这也正是各类视频编码标准和传输标准演进的动力。
火山引擎端云一体化 H.265 解决方案
H.265 是 ITU-TVCEG 继 H.264 之后所制定的新的视频编码标准，在有限带宽下传输更高质量的网络视频，仅需一半带宽即可播放相同质量的视频。火山引擎视频云团队基于对 H.265 的深入研究，打造了端云一体化的 H.265 解决方案，带来全新性能体验：
●自研H.265编码器达到了24%-45%的成本优化
●H.265 VV覆盖度 >85%，有效节省带宽成本
●智能热度转码，H.265 转码利用率>90%，避免转码算力浪费
●Fallback 比例<0.3%，有效提升播放成功率并缩短首帧时间
●自研软件解码速度比开源方案快40%+，CPU比业界低30%
●起播时长<100ms，端卡顿时长减少15%
打造行业领先的编码技术
除 H.265 标准外，火山引擎视频云团队自研 BVC 编码器，正式支持 H.266/VVC 标准。
针对移动端用户众多、设备性能参差不齐的问题，视频云团队在 Android 和 iOS 的 Arm 平台上，对 BVC 解码器进行优化，在部分设备上的解码速度达到参考软件的数十倍。和开源 x265 基准编码器相比，BVC1 最高可节省 55% 的存储和带宽成本。
以上就是我的全部分享，未来火山引擎视频云团队将不断打磨产品和优化技术，打造面向体验的视频云，致力于为大家带来极致的音视频体验。
