2023多媒体行业质量成本优化及容灾方案白皮书

阿里云开发者“藏经阁”海量电子手册免费下载 目录页一、质量优化.................................................................................51.直播&点播业务通用质量指标介绍.......................................................................52.直播质量优化.......................................................................................................61）上行优化.....................................................................................................82）云厂商内部链路优化................................................................................103）下行播放优化...........................................................................................124）上下行质量监控体系................................................................................163.点播质量优化.....................................................................................................181）下行优化...................................................................................................182）云厂商内部链路优化................................................................................21二、成本优化...............................................................................241.成本优化概述.....................................................................................................242.CDN及直播出流量优化方案...............................................................................241）视频&图片降低码率.................................................................................242）直播图像拆分降码率................................................................................253）使用CDN智能压缩..................................................................................254）使用客户端缓存.......................................................................................263.回源成本优化.....................................................................................................261）源站存储成本优化....................................................................................262）源站出流量成本优化................................................................................28三、容灾建设...............................................................................31 1.直播容灾.............................................................................................................311）直播链路架构...........................................................................................312）直播容灾案例及通用容灾方案.................................................................332.点播容灾.............................................................................................................361）容灾案例及通用方案................................................................................36 一、质量优化>5本文基于多媒体行业头部客户经验，抽练沉淀出多媒体质量成本优化及容灾方案，该文展开介绍了直播点播全链路上可做的质量优化措施、直播点播场景如何实现全链路容灾、多媒体成本如何进行优化。一、质量优化1.直播&点播业务通用质量指标介绍近年来长视频行业增速放缓寻求突破，短视频及直播行业蓬勃发展，截至2022年12月底，我国网民规模达到10.67亿，短视频用户规模为10.12亿，网络直播用户规模达7.51亿。无论是长视频、短视频还是直播行业其背后代表的业务为直播点播业务，背后承载的产品技术为直播、CDN、媒体转码等技术；各业务厂商为占领流量高地，内容创作、业务营销、内容推荐等技术运营策略实施的同时，直播点播业务的质量优化也同步实施，让用户获取更优质的视频内容。直播点播业务通用的质量衡量指标如下：直播通用--开播失败率、卡顿率、秒开率；点播通用--卡顿率、错误率、失败率；多媒体行业头部客户的关键指标可参考如下：∙某短视频A直播：开播失败率、首帧时间、百秒卡顿sum、百秒卡顿avg、百秒卡顿次数、百秒重试次数∙某游戏直播：秒开率、中度卡、重度卡、黑屏比、p2p卡比、flv卡比、adr卡比、ios卡比、webh5卡比∙某政企直播：卡顿率、错误率∙某游戏直播：卡顿率、拉流失败、秒开失败、平均延迟∙某短视频A点播：下载失败率、下载速度、慢速下载率、视频准备时间、开播故障 一、质量优化>6率、卡顿次数、卡顿率卡顿时长∙某短视频B点播：卡顿率、中断率、错误率∙某游戏点播：成功率∙某政企点播：卡顿率、错误率∙某长视频点播：卡顿率各头部客户的质量指标及通用质量指标及客户端日志打点详细介绍、质量监控告警如何设置等详情可看《多媒体行业质量监控最佳实践》一文。了解了直播点播质量衡量的指标，下文将展开如何对直播点播业务进行质量优化的介绍。2.直播质量优化直播及点播业务均承载在复杂技术链路架构上，要对质量进行优化，需要先拆解链路架构，再针对每一环链路进行优化，常见的直播架构分为：边缘推播流架构、触发拉流架构、拉流架构，架构图可参考下图。 一、质量优化>7整体直播业务架构分为三层分别为上行接流层，中间分发层及下行播流层，而一般中间分发层众多的业务厂商均会采用云厂商CDN/直播进行分发，基于该前提下本文将云厂商CDN/直播以上的链路称之为上行接流层，云厂商CDN/直播以下的部分称之为下行播流层，针对上行链路、下行链路及云厂商内部链路如何进行质量优化，详情在下文展开。 一、质量优化>81）上行优化a）推流传输协议优化案例1-阿里RTS直播RTS在阿里云视频直播的基础上进行全链路延时监控、CDN传输协议改造、UDP等底层技术优化，通过集成阿里云播放器SDK，支持在千万级并发场景下节点间毫秒级延时直播的能力，弥补了传统直播存在3~6秒延时的问题，具备较优的抗弱网能力，确保了超低延时、低卡顿、秒开流畅的直播观看体验。RTS直播适用于互动直播、及低延迟直播场景，详情介绍参考链接。b）接流链路优化案例1-国内自建接流源站自建接流源站，具有优势如下：∙拥有CDN调度能力，增强了源站及整个直播平台容灾的能力；∙使用公共云平台自建直播接流源站可以增强平台的弹性能力，并且在多云策略的举措下，可以避免被一家云厂商锁定；∙同时客户可以执行调控各CDN流量比例，在质量和成本间取得最好的折衷；∙如自研智能CDN调度系统，精确捕捉CDN与用户的动态变化，可以更合理地利用CDN资源，通过自动调度取优各厂商各区域的CDN质量，逃逸个别厂商CDN故障，可以大大降低观看故障时长，节约大量人力监控和维护成本。自建接流源站客户包括某短视频A、短视频B、游戏直播客户A、党媒客户等。某短视频客户A的自建源站，一部分部署在自建的IDC，一部分部署在阿里云及其他友商的公共云平台上。通过自建多地域源站，某短视频客户A实现了可以自研推流协议的优势。自建源站赋予了客户CDN调度的能力，即各家CDN都需要来客户自建源站进行 一、质量优化>9回源拉流。然而该客户体量庞大，需要同时使用多家CDN，而各家CDN的质量、价格参差不齐，以及经常有一些不可预知的突发状况，因此，通过人工调度的方式，显然是无法接受的。客户自研智能CDN调度系统，精确捕捉CDN与用户的动态变化，从而更合理地利用CDN资源，且大大降低观看故障时长，节约大量人力监控和维护成本。该客户对源站的要求非常高，必须有高可靠、高并发和易迁移的特性。∙高可靠：源站资源和系统要具有冗余的能力，在线上资源出现异常时，保持业务的可持续性。∙高并发：在面临突发流量时，源站可以快速扩展一倍以上，对房间的支撑能力和分发能力都有高并发的扩展。∙易迁移：某短视频客户A业务部署在多个IDC和公共云上。出现服务质量风险或商务风险时，可以实现快速转移。案例2-云厂商边缘节点推流多云厂商CDN或直播均支持边缘推流模式，边缘推流可以利用云厂商丰富的CDN节点、覆盖范围广的优势，优先将流数据调度至距离用户最近的最优CDN节点，通过云厂商智能调度系统将数据快速传输至直播中心进行内容分发，保证用户访问的都是最佳的上行网络，减少因上行传输带来的卡顿、拉流缓慢的问题。阿里直播边缘推流介绍参考链接。 一、质量优化>10案例3-主播推流网络切换fallback机制推流端实现帧码率音视频头等关键视频元数据监控，识别到长周期推流稳定性问题或者推流失败问题可以支持断流自动切换到备用CDN节点线路重试，多次重试失败显性提醒主播更换网络环境；其中切换到备用CDN节点线路，可以为单厂商的另外节点，也可以为其他厂商CDN节点。推流端实现视频关键元数据监控，包括：∙长时间的帧率跳变（按经验4秒及以上的帧率80%及以上的跳变未恢复行为会导致播流卡顿），时间阈值的选取与业务需求相关；∙音视频头是否=1，不等于1容易引