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揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間：2020-08-11 13:22:52 來(lái)源：ITPUB博客 閱讀：185 作者：小資一夏 欄目：云計(jì)算
3月28日，云棲大會(huì)·深圳峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，阿里云發(fā)布并現(xiàn)場(chǎng)演示了阿里視頻云最新8K互聯(lián)網(wǎng)直播解決方案。這是全球發(fā)布的首個(gè)8K視頻云解決方案，也是全球首次8K互聯(lián)網(wǎng)視頻直播。

舞臺(tái)的屏幕上顯示了從1300公里以外的阿里巴巴杭州園區(qū)傳輸回來(lái)的直播圖像視頻。現(xiàn)場(chǎng)觀眾清晰地看到了景泰藍(lán)淘公仔的精致畫(huà)面。海外的小伙伴也忍不住手動(dòng)點(diǎn)贊。
揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)


下面我們將詳細(xì)解讀阿里視頻云8K解決方案背后的技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)8K直播的。


8K是什么？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，8K就是更加清晰的視覺(jué)體驗(yàn)。


比如，全高清視頻也就是常說(shuō)的1080P，每幀圖像是兩百萬(wàn)像素。4K每幀是八百萬(wàn)像素，而8K是三千三百萬(wàn)像素。
也就是說(shuō)，8K視頻的分辨率是1080P的16倍！


要知道，全畫(huà)幅的單反相機(jī)也就能拍出有效像素約兩千零二十萬(wàn)的畫(huà)面。每一幀圖像都超越全畫(huà)幅單反相機(jī)。


巨大的像素量使得8K視頻每一幀都無(wú)比清晰，配合120fps的幀率，高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)，寬色域范圍(WCG)等視頻技術(shù)，人眼已很難分辨圖像與實(shí)物的區(qū)別。處于標(biāo)準(zhǔn)觀看距離時(shí)，8K電視可提供達(dá)到100度的可視角度，大大超過(guò)4K的55度。配合高達(dá)22聲道的音頻，能為用戶提供沉浸式的視頻體驗(yàn)，帶來(lái)強(qiáng)烈的臨場(chǎng)感覺(jué)。


8K有哪些應(yīng)用？

除了分辨率提升帶來(lái)的體驗(yàn)升級(jí)，8K視頻可以使一些新的應(yīng)用成為可能。
首先當(dāng)然是全景視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等新的沉浸式視頻應(yīng)用，用戶可以置身于逼真的視頻場(chǎng)景之中。


除此之外，8K視頻還在遠(yuǎn)程醫(yī)療、高精度視頻監(jiān)控等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。8K視頻流的巨大信息量，可以使得拍攝現(xiàn)場(chǎng)的每一點(diǎn)細(xì)節(jié)都被保留，使得數(shù)字化遠(yuǎn)程視頻應(yīng)用達(dá)到和現(xiàn)場(chǎng)一樣的效果。


8K直播是如何實(shí)現(xiàn)的？


本次8K直播主要依托了阿里視頻云解決方案。
揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)


這其中包括：

? 現(xiàn)場(chǎng)采集
本次直播的8K超高清的視頻的每一幀視頻圖像擁有三千三百萬(wàn)像素。視頻原始數(shù)據(jù)量非常大，達(dá)到每秒72G比特。這就需要應(yīng)用到頂級(jí)的硬件編碼設(shè)備和編碼芯片。

同時(shí)，使用阿里視頻云自研的推流軟件，在推流服務(wù)器上，把采集到的視頻和音頻的基帶數(shù)據(jù)流合成為RTMP流，推送到直播中心。


? 網(wǎng)絡(luò)傳輸
網(wǎng)絡(luò)傳輸是互聯(lián)網(wǎng)直播的生命線，擁有穩(wěn)定高速的網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、長(zhǎng)距離的直播視頻流傳輸。

本次直播方案，應(yīng)用到阿里云視頻直播、阿里云高速通道等產(chǎn)品。

阿里云目前提供北京、上海、深圳和新加坡直播中心，可完成視頻的直播、云端錄制、點(diǎn)播等功能。通過(guò)阿里云CDN遍布全球的1300多個(gè)節(jié)點(diǎn)，用戶可以順暢的觀看視頻。

在直播中心之間，使用阿里云高速通道，可以很好的完成云上跨地域的網(wǎng)絡(luò)互通。通過(guò)長(zhǎng)期的大型活動(dòng)直播的經(jīng)驗(yàn)積累和系統(tǒng)沉淀，阿里云可以對(duì)直播流進(jìn)行全鏈路實(shí)時(shí)的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)卡頓原因并解決。

阿里巴巴杭州西溪園區(qū)，距離深圳云棲大會(huì)的會(huì)場(chǎng)1300公里，如何保證這么遠(yuǎn)距離的大數(shù)據(jù)量穩(wěn)定傳輸，又是一個(gè)難題。

如圖所示，通過(guò)專線，把直播現(xiàn)場(chǎng)（阿里巴巴杭州西溪園區(qū)）連接到阿里云網(wǎng)絡(luò)（杭州），使用深圳的視頻云直播中心，來(lái)做中間的直播流數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)發(fā)和處理。阿里云高速通道連接了阿里云（杭州）和深圳視頻直播中心，最后通過(guò)專線，連接觀眾現(xiàn)場(chǎng)與阿里云（深圳）CDN網(wǎng)絡(luò)。


? 視頻播放
如果想要體驗(yàn)8K視頻帶來(lái)的高清晰畫(huà)質(zhì)和震撼的感覺(jué)，就需要強(qiáng)大的視頻播放端能力。為保障本次8K視頻高質(zhì)量，本次直播使用了阿里云視頻云自研的8K播放器，可以碼流緩沖處理，可抗網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)。8K高清播放需要強(qiáng)大的解碼能力，阿里視頻云自研的8K視頻播放軟件不僅具有軟件解碼能力，也支持GPU硬件解碼加速，可對(duì)渲染流水線上的性能狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)解碼，保障播放流暢。


? 計(jì)算能力
為了保障8K推流的順暢，阿里云啟用了全新一代裸金屬服務(wù)器（神龍），在推流服務(wù)器、直播中心承載高性能計(jì)算。
揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

裸金屬服務(wù)器（神龍）能夠提供96核，最大768G內(nèi)存的高性能規(guī)格，作為推流服務(wù)器，保障了項(xiàng)目的流暢與體驗(yàn)。項(xiàng)目使用的神龍云服務(wù)器搭載Intel Xeon Platinum 8163（Skylake）CPU，支持96 vCPU，實(shí)例計(jì)算性能領(lǐng)先業(yè)界50%，采用DDR4內(nèi)存，內(nèi)存數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)2666MT/s，內(nèi)存帶寬達(dá)128GiB/s，達(dá)到了8K原始素材72Gbps的要求，實(shí)現(xiàn)了流暢的體驗(yàn)，同時(shí)神龍支持多達(dá)32個(gè)彈性網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)高可用集群搭建、低成本故障轉(zhuǎn)移和精細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)管理等，支持高性能網(wǎng)絡(luò)，可達(dá)450萬(wàn)PPS網(wǎng)絡(luò)收發(fā)包能力，滿足關(guān)鍵應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)性能要求，將丟包問(wèn)題從源頭解決。


? 存儲(chǔ)能力
8K視頻的轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，需要高吞吐的存儲(chǔ)系統(tǒng)支持，同時(shí)也需要低成本的存儲(chǔ)滿足后續(xù)的分發(fā)和長(zhǎng)期存儲(chǔ)。
揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

去年12月，阿里云存儲(chǔ)發(fā)布了阿里云存儲(chǔ)引擎2.0，最高可以提供Tb/s級(jí)的寫(xiě)入能力，同時(shí)云存儲(chǔ)引擎2.0使用多流并行映射技術(shù)，使得云盤(pán)的吞吐量可以水平擴(kuò)展，吞吐量大幅超越物理盤(pán)。

阿里云的NASPlus存儲(chǔ)系列產(chǎn)品結(jié)合了云存儲(chǔ)引擎2.0的高IO與高擴(kuò)展能力以及廣電級(jí)的智能緩存預(yù)讀技術(shù)，讓轉(zhuǎn)碼與非線編能力大大的增強(qiáng)。與NASPlus無(wú)縫連接的OSS對(duì)象存儲(chǔ)作為海量音視頻最適合的低成本高吞吐存儲(chǔ)，近期也推出了極速版，把性能再往上提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。


未來(lái)已來(lái)


科技的發(fā)展，讓我們的世界變得越來(lái)越廣闊，回想一下從4K顯示技術(shù)首次出現(xiàn)至今，才過(guò)去短短幾年，已經(jīng)很少有人記得第一眼看見(jiàn)4K的驚艷與震撼。

揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

如今8K技術(shù)又已出現(xiàn)，萬(wàn)物相輔相成，8K視頻對(duì)于計(jì)算，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)的考驗(yàn)超過(guò)以往所有的視頻應(yīng)用，解決方案基于阿里視頻云領(lǐng)先的轉(zhuǎn)碼編碼技術(shù)，優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和云生態(tài)合作伙伴：研華科技與索喜科技共同實(shí)現(xiàn)，阿里云成為全球首個(gè)具備8K視頻傳輸能力的云廠商。


因?yàn)橄嘈?，所以看?jiàn)

1925年10月2日清晨，英國(guó)科學(xué)家貝爾德第一次在自己發(fā)明的電視系統(tǒng)中，看到一只名叫比爾的木偶圖像。
揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
這是人類歷史上第一次通過(guò)電信號(hào)看見(jiàn)這個(gè)世界，當(dāng)時(shí)世界上絕大多數(shù)人認(rèn)為用電信號(hào)記錄這個(gè)世界是天方夜譚，畢竟那時(shí)人類大規(guī)模掌握電力才不過(guò)30來(lái)年。

接近100年后，阿里云用一只淘公仔畫(huà)面，宣告了互聯(lián)網(wǎng)8K直播時(shí)代的來(lái)臨。

揭秘全球首次互聯(lián)網(wǎng)8K直播背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

是偶然還是致敬，我們并不需要一個(gè)確切的答案，然而，他們都有一個(gè)共同點(diǎn)，這就夠了。
因?yàn)樵诮^大多數(shù)人相信眼見(jiàn)為實(shí)的時(shí)候，他們，因?yàn)橄嘈牛钥匆?jiàn)。
向AI問(wèn)一下細(xì)節(jié)

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