導讀：目前，不同的直播業務場景的直播需求越來越多，不同的直播需求對應著不同的技術側重點。本篇演講將通過介紹阿裡雲的直播技術架構，從客戶的角度講解如何集成阿裡雲的直播產品，描繪在阿裡雲視頻雲直播系統內進行快速的場景搭建效果，展示其直播系統的技術特點。

作者：

《快速搭建不同場景的直播系統》 阿裡雲智能技術專傢 熊金水

直播場景需求的多樣性

直播的歷史悠久，出現過各種各樣的直播業務場景，目前比較火爆的業務場景主要有三個：

第一個場景，直播帶貨。直播帶貨是在疫情期間出現的一個風口，大傢在各種各樣的直播平臺上可以看到很多流量明星出來帶貨，成交金額非常的驚人。

直播帶貨的技術挑戰除瞭不卡頓、不掉線和高並發以外，還出現瞭低延時的要求。低延時是從主播看到觀眾的文字留言，到觀眾看到主播的視頻回復。如果這個過程非常長的話，觀眾可能會覺得自己被冷落瞭，從而降低瞭購買欲望。

第二個場景是主播 PK的場景，主播 PK 的場景是主播與主播之間連麥，這是一個比較典型的 RTC 的場景，要求延時在200毫秒左右，對編碼器和傳輸算法的要求是非常高的。

第三個場景是多人互動的場景。在在線遊戲、在線教育等場景，有著非常廣泛的應用。這個場景的主要挑戰在於通過雲端的合流做特效玩法。

當然，不同的直播業務場景也有通用的技術挑戰。

比如說主播和觀眾他們都處於不同的網絡下。甚至是同一個人，他在不同的時間，他的網絡環境也是不一樣的。這個對網絡自適應的要求非常高，另外主播和觀眾使用的手機的能力也是不一樣的，這需要做大量的適配工作。

阿裡雲直播技術架構

阿裡雲的技術架構包括三個方面。

第一個方面是主播端。主播端包括 RACE 前處理、窄帶高清編碼以及傳輸算法采集、采集的機型適配工作。特別是國內的手機廠商做瞭大量的安卓機型定制，導致系統碎片化特別嚴重。

第二個是雲端。雲端包括 CDN 的轉發網絡、雲上窄帶高清轉碼、合流服務以及智能審核等服務功能。雲端的 CDN 轉發網絡是基於阿裡雲全球2800多個 CDN 的佈點，從成本和質量的兩個角度權衡，選擇合適的轉發網絡。

雲上的窄帶高清轉碼，除瞭端上使用的策略以外，雲上還有一個更大的自由度，那就是如何使用特定的硬件做低成本的異構解決方案。雲上的合流服務主要是做特效玩法、插播廣告、加水印等功能。

最後像智能審核、視頻 DNA、水印、錄制、時移等功能，也是阿裡雲視頻雲雲上的基礎能力。

觀眾端則主要包括兩種播放器。一種是常規的普通播放器，這種播放器是大傢通用的 rtmp ，flv、 hls 這些協議，通常它們的延時會在3秒以上。第二種是阿裡雲視頻雲特有的低延時播放器（ RTS ），可以在不損失卡頓率的情況下做到一秒左右的延時。

直播連麥場景

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接下來介紹連麥場景，這個場景是主播端與連麥粉絲之間的通信，主要包括兩個方面。第一個方面是基於 UDP 的傳輸協議。第二個方面是SFU與合流服務。

UDP 的傳輸協議。核心在於端雲協同一體的網絡自適應算法。網絡自適應算法包括帶寬估計算法。帶寬估計算法是整個網絡自適應的起點與核心。除瞭目前行業通用的解決方案，阿裡雲還針對性的做瞭大量的優化。

其次是帶寬分配策略。在帶寬估計的基礎上，客戶端以及雲端都需要做帶寬分配。在客戶端編碼端，除瞭編碼還有冗餘傳輸，如 FEC、Nack 等都需要在保證畫質清晰的情況下，不能因為 FEC、Nack 分配到的帶寬太少，而導致卡頓。另外 FEC、Nack 適用不同的網絡場景，也需要根據不同的網絡場景使用不同的分配比例。

當然，編碼器 FEC、Nack 這些模塊在分得瞭自己的碼率以後，如何提高碼率的利用率，也是各個模塊需要充分考慮的。上面的自適應算法都是在給定網絡條件下做的自適應。為瞭提高網絡環境本身的質量，阿裡雲有具有得天獨厚的全球佈點的優勢以及就近接入的能力。

第二個是 SFU 與合流服務。直播不同於 RTC 的場景。不僅需要全球覆蓋的 SFU 的節點，它還需要高性能，具有豐富玩法的合流節點，以及端合流，雲合流靈活可配置。

端合流需要考慮的是不同端具有的不同能力，包括計算能力和上行的網絡能力。

雲合流則需要盡可能的挖掘雲服務器的計算能力。支持更多的人連麥、支持更多的特效玩法。

如何快速集成系統？

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對於希望快速搭建端到端直播系統的客戶，可以選擇完整接入，包括主播端推流SDK、雲端 OpenAPI、觀眾端播放SDK。

客戶在自己的雲上隻需生成推流 URL ，實現連麥相關業務，並做 URL 的通知。連麥時，如果客戶選擇雲合流，隻需要調用一個 OpenAPI 的接口。

推流端客戶隻需要通過一個接口啟動本地音視頻設備，然後從雲端拿到推拉流 URL，調用推拉流接口就可以瞭。

觀眾端同樣，客戶隻需要從雲端拿到拉流 URL ，並調用標準播放器 SDK 的開播接口即可。

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對客戶已有的直播系統，也可以通過集成阿裡雲視頻雲的原子能力，快速優化自己的直播系統。

下面分別舉三個例子。

第一個例子是主播端可以集成 RACE 前處理庫，這個 RACE 前處理庫同時兼容 iOS、Android 等主流機型以及中低端的部分機型。

第二個例子是雲端客戶可以單獨集成阿裡雲的合流服務，我們的合流服務提供對外的 OpenAPI ，支持 RTC 拉流、RTMP 拉流、RTS 拉流、點播源拉流、拉流佈局可配等特性。

同時，播放端也可以單獨集成低延時播放插件，內嵌到客戶自己的播放器當中。

效果舉例

雲端的窄帶高清編碼。阿裡雲視頻雲的窄帶高清編碼可以在同等畫質的情況下比 x264碼率節省20%以上。

觀眾端集成瞭阿裡雲視頻雲的超低延時播放器以後，可以把端到端的延時控制在1秒左右。

以上所有的成果都是阿裡巴巴多個音視頻團隊合作的結晶。在淘寶直播、釘釘直播等超大規模的直播業務場景下，得到瞭充分的驗證。歡迎廣大客戶集成試用。

阿裡雲視頻雲將對更多場景、更多維度進行技術探索，推動新內容與新交互的未來，給大傢帶來更多的視頻雲體驗。