阿裏雲全球首次互聯網8K直播背後的(of)技術解讀

3月28日，雲栖大(big)會·深圳峰會現場，阿裏雲發布并現場演示了(Got it)阿裏視頻雲最新8K互聯網直播解決方案。這(this)是(yes)全球發布的(of)首個(indivual)8K視頻雲解決方案，也是(yes)全球首次8K互聯網視頻直播。

舞台的(of)屏幕上顯示了(Got it)從1300公裏以(by)外的(of)阿裏巴巴杭州園區傳輸回來(Come)的(of)直播圖像視頻。現場觀衆清晰地(land)看到(arrive)了(Got it)景泰藍淘公仔的(of)精緻畫面。海外的(of)小夥伴也忍不(No)住手動點贊。

下面我(I)們(them)将詳細解讀阿裏視頻雲8K解決方案背後的(of)技術是(yes)如何實現8K直播的(of)。

8K是(yes)什麽？

簡單來(Come)說，8K就是(yes)更加清晰的(of)視覺體驗。

比如，全高清視頻也就是(yes)常說的(of)1080P，每幀圖像是(yes)兩百萬像素。4K每幀是(yes)八百萬像素，而8K是(yes)三千三百萬像素。

也就是(yes)說，8K視頻的(of)分辨率是(yes)1080P的(of)16倍！

要(want)知道，全畫幅的(of)單反相機也就能拍出(out)有效像素約兩千零二十萬的(of)畫面。每一(one)幀圖像都超越全畫幅單反相機。

巨大(big)的(of)像素量使得8K視頻每一(one)幀都無比清晰，配合120fps的(of)幀率，高動态範圍(HDR)，寬色域範圍(WCG)等視頻技術，人(people)眼已很難分辨圖像與實物的(of)區别。處于(At)标準觀看距離時(hour)，8K電視可提供達到(arrive)100度的(of)可視角度，大(big)大(big)超過4K的(of)55度。配合高達22聲道的(of)音頻，能爲(for)用(use)戶提供沉浸式的(of)視頻體驗，帶來(Come)強烈的(of)臨場感覺。

8K有哪些應用(use)？

除了(Got it)分辨率提升帶來(Come)的(of)體驗升級，8K視頻可以(by)使一(one)些新的(of)應用(use)成爲(for)可能。

首先當然是(yes)全景視頻、虛拟現實等新的(of)沉浸式視頻應用(use)，用(use)戶可以(by)置身于(At)逼真的(of)視頻場景之中。

除此之外，8K視頻還在(exist)遠程醫療、高精度視頻監控等領域有廣泛的(of)應用(use)。8K視頻流的(of)巨大(big)信息量，可以(by)使得拍攝現場的(of)每一(one)點細節都被保留，使得數字化遠程視頻應用(use)達到(arrive)和(and)現場一(one)樣的(of)效果。

8K直播是(yes)如何實現的(of)？

本次8K直播主要(want)依托了(Got it)阿裏視頻雲解決方案。

這(this)其中包括：

現場采集

本次直播的(of)8K超高清的(of)視頻的(of)每一(one)幀視頻圖像擁有三千三百萬像素。視頻原始數據量非常大(big)，達到(arrive)每秒72G比特。這(this)就需要(want)應用(use)到(arrive)頂級的(of)硬件編碼設備和(and)編碼芯片。

同時(hour)，使用(use)阿裏視頻雲自研的(of)推流軟件，在(exist)推流服務器上，把采集到(arrive)的(of)視頻和(and)音頻的(of)基帶數據流合成爲(for)RTMP流，推送到(arrive)直播中心。

網絡傳輸

網絡傳輸是(yes)互聯網直播的(of)生(born)命線，擁有穩定高速的(of)網絡才能實現高質量、長距離的(of)直播視頻流傳輸。

本次直播方案，應用(use)到(arrive)阿裏雲視頻直播、阿裏雲高速通道等産品。

阿裏雲目前提供北京、上海、深圳和(and)新加坡直播中心，可完成視頻的(of)直播、雲端錄制、點播等功能。通過阿裏雲CDN遍布全球的(of)1300多個(indivual)節點，用(use)戶可以(by)順暢的(of)觀看視頻。 

在(exist)直播中心之間，使用(use)阿裏雲高速通道，可以(by)很好的(of)完成雲上跨地(land)域的(of)網絡互通。通過長期的(of)大(big)型活動直播的(of)經驗積累和(and)系統沉澱，阿裏雲可以(by)對直播流進行全鏈路實時(hour)的(of)監控，及時(hour)發現卡頓原因并解決。

阿裏巴巴杭州西溪園區，距離深圳雲栖大(big)會的(of)會場1300公裏，如何保證這(this)麽遠距離的(of)大(big)數據量穩定傳輸，又是(yes)一(one)個(indivual)難題。

如圖所示，通過專線，把直播現場（阿裏巴巴杭州西溪園區）連接到(arrive)阿裏雲網絡（杭州），使用(use)深圳的(of)視頻雲直播中心，來(Come)做中間的(of)直播流數據接收轉發和(and)處理。阿裏雲高速通道連接了(Got it)阿裏雲（杭州）和(and)深圳視頻直播中心，最後通過專線，連接觀衆現場與阿裏雲（深圳）CDN網絡。

視頻播放

如果想要(want)體驗8K視頻帶來(Come)的(of)高清晰畫質和(and)震撼的(of)感覺，就需要(want)強大(big)的(of)視頻播放端能力。爲(for)保障本次8K視頻高質量，本次直播使用(use)了(Got it)阿裏雲視頻雲自研的(of)8K播放器，可以(by)碼流緩沖處理，可抗網絡抖動。8K高清播放需要(want)強大(big)的(of)解碼能力，阿裏視頻雲自研的(of)8K視頻播放軟件不(No)僅具有軟件解碼能力，也支持GPU硬件解碼加速，可對渲染流水線上的(of)性能狀态進行監測，實時(hour)解碼，保障播放流暢。

計算能力

爲(for)了(Got it)保障8K推流的(of)順暢，阿裏雲啓用(use)了(Got it)全新一(one)代裸金屬服務器（神龍），在(exist)推流服務器、直播中心承載高性能計算。

裸金屬服務器（神龍）能夠提供96核，最大(big)768G内存的(of)高性能規格，作(do)爲(for)推流服務器，保障了(Got it)項目的(of)流暢與體驗。項目使用(use)的(of)神龍雲服務器搭載Intel Xeon Platinum 8163（Skylake）CPU，支持96 vCPU，實例計算性能領先業界50%，采用(use)DDR4内存，内存數據傳輸速度可達2666MT/s，内存帶寬達128GiB/s，達到(arrive)了(Got it)8K原始素材72Gbps的(of)要(want)求，實現了(Got it)流暢的(of)體驗，同時(hour)神龍支持多達32個(indivual)彈性網卡，實現高可用(use)集群搭建、低成本故障轉移和(and)精細化的(of)網絡管理等，支持高性能網絡，可達450萬PPS網絡收發包能力，滿足關鍵應用(use)網絡性能要(want)求，将丢包從源頭解決。

存儲能力

8K視頻的(of)轉碼系統，需要(want)高吞吐的(of)存儲系統支持，同時(hour)也需要(want)低成本的(of)存儲滿足後續的(of)分發和(and)長期存儲。

去年12月，阿裏雲存儲發布了(Got it)阿裏雲存儲引擎2.0，最高可以(by)提供Tb/s級的(of)寫入能力，同時(hour)雲存儲引擎2.0使用(use)多流并行映射技術，使得雲盤的(of)吞吐量可以(by)水平擴展，吞吐量大(big)幅超越物理盤。

阿裏雲的(of)NASPlus存儲系列産品結合了(Got it)雲存儲引擎2.0的(of)高IO與高擴展能力以(by)及廣電級的(of)智能緩存預讀技術，讓轉碼與非線編能力大(big)大(big)的(of)增強。與NASPlus無縫連接的(of)OSS對象存儲作(do)爲(for)海量音視頻最适合的(of)低成本高吞吐存儲，近期也推出(out)了(Got it)極速版，把性能再往上提高了(Got it)一(one)個(indivual)數量級。

未來(Come)已來(Come)

科技的(of)發展，讓我(I)們(them)的(of)世界變得越來(Come)越廣闊，回想一(one)下從4K顯示技術首次出(out)現至今，才過去短短幾年，已經很少有人(people)記得第一(one)眼看見4K的(of)驚豔與震撼。

如今8K技術又已出(out)現，萬物相輔相成，8K視頻對于(At)計算，存儲，網絡的(of)考驗超過以(by)往所有的(of)視頻應用(use)，解決方案基于(At)阿裏視頻雲領先的(of)轉碼編碼技術，優質的(of)網絡設施和(and)雲生(born)态合作(do)夥伴：研華科技與索喜科技共同實現，阿裏雲成爲(for)全球首個(indivual)具備8K視頻傳輸能力的(of)雲廠商。

因爲(for)相信，所以(by)看見

1925年10月2日清晨，英國科學家貝爾德第一(one)次在(exist)自己發明的(of)電視系統中，看到(arrive)一(one)隻名叫比爾的(of)木偶圖像。

這(this)是(yes)人(people)類曆史上第一(one)次通過電信号看見這(this)個(indivual)世界，當時(hour)世界上絕大(big)多數人(people)認爲(for)用(use)電信号記錄這(this)個(indivual)世界是(yes)天方夜譚，畢竟那時(hour)人(people)類大(big)規模掌握電力才不(No)過30來(Come)年。

接近100年後，阿裏雲用(use)一(one)隻淘公仔畫面，宣告了(Got it)互聯網8K直播時(hour)代的(of)來(Come)臨。

是(yes)偶然還是(yes)緻敬，我(I)們(them)并不(No)需要(want)一(one)個(indivual)确切的(of)答案，然而，他(he)們(them)都有一(one)個(indivual)共同點，這(this)就夠了(Got it)。

因爲(for)在(exist)絕大(big)多數人(people)相信眼見爲(for)實的(of)時(hour)候，他(he)們(them)，因爲(for)相信，所以(by)看見。