2018 世界盃，法國隊第二次奪冠了。（我從沒見過法國隊奪冠，上次法國隊奪冠的時候，你中哥還沒出生呢。）
我和幾位朋友，是在不同地方看的法國和克羅地亞這場決賽：
一位壕，直接帶著幾個妹子飛到了莫斯科，坐鎮中央看臺 VIP 中 P 欣賞比賽。
另一位壕，帶著妹子包了一個酒吧，在100寸4K大電視面前給法國加油。
你中哥，趴在小屋的床上，一隻手舉著手機，另一隻手捏著半罐啤酒。
怎麼說呢，我得承認這三種看球方式的感受不太一樣。
別幸災樂禍。根據中哥對大淺友們的瞭解，你等技術宅大概率也是獨自一人在床上拿手機看的比賽。
拿手機看的人只分成三種：
1、用央視 App 看；
2、用優酷看；
3、用咪咕視頻看。
因為據我所知，央視把版權買來之後，只分銷給了優酷和咪咕。
作為一個嚴謹的人，世界盃一開賽，我就下載了三家的 App 作對比。最終我選擇了央視主推的"CCTV5" App。（據說這個 App 從開賽前的路人甲，到後來直線躥升到各大應用商場的前幾位。）
經過體驗，最終選擇它的理由有三個：
1、"CCTV5" 會比其他 App 快幾十秒，這樣就不至於隔壁看球的都開始歡呼了，我這邊半天才看到這個進球。
2、雖然三個 App 都不卡頓，但是"CCTV5" 清晰度莫名感覺更好一點。
3、細節做得好。比如看球過程中需要回個微信，再切換回來之後，一秒不到，視頻就出現了。
講真，作為一個技術流的中哥，這次世界盃，我對央視的技術能力刮宮相看。
就在決賽前兩天，我和騰訊雲的盆友聊天，說到世界盃，他輕描淡寫地說："這次央視 App 的網絡視頻轉播，用的是我們的人工智能技術啊~"
我大吃一驚："納尼？用的是你們的技術？還是人工智能？你們怎麼證明，有發票嗎？你能把這裡面用到的技術，說上三樣五樣來，我就相信是你們給央視提供的技術。"
於是，我就被"押送"到李海琦和盧林兩位大牛面前，被強勢科普了一波騰訊雲幫央視轉播世界盃的"黑科技"。（李海琦是騰訊雲高級產品經理，盧林是騰訊雲技術專家）
下面中哥就給你們嘮嘮。
一、"無碼"的世界盃
每次看完一場比賽，我滿腦子都是：旅遊之前，為什麼要上 Boss 直聘？
之所以廣告要這麼玩命轟炸，不就是因為看球的人多麼。盧林給我一個數據：在有精彩比賽的晚上，世界盃的流量會佔到全國流量的 20-30%。
這裡涉及到一個知識點：無論是視頻 App 還是球迷，都希望看球的時候儘量"少佔帶寬"。
有兩個原因：
1、對於 視頻 App 來說，是很心疼的。
你想想，一邊球是免費給大家看的，但另一邊把視頻推給球迷的流量費用要交給網絡運營商的，一分錢也不能少掏。 這種推流的費用單價不高，但總量大啊。打個比方，就像全國球迷分別打開水龍頭放90分鐘水，每個人平均費用不多，總水費加起來肯定是個天文數字。
2、對於球迷來說，是很蛋疼的。
至於看球的人，反正自己都是包月的帶寬，不會因為看球額外花錢。但是，如果視頻佔用帶寬太大，就會慢的一比，卡得蛋疼。想想看，苦苦堅持 89 分鐘，就在最後一分鐘卡了，結果錯過絕殺進球，你是不是想掰手機？
所以，騰訊雲就是央視請來的逗比，要幫央視的世界盃視頻流"省帶寬"。央視的要求有兩個：
1、降低碼率（降低單位時間內傳輸的數據，從而省帶寬）；
2、別降清晰度。
我給你翻譯一下，這兩句的意思是："既要馬兒快點跑，還要馬兒不吃草。"不，這麼說不太準確，更準確的說法是：馬兒跑得速度可以不變，但是要少吃草。這簡直是周扒皮啊有木有。
騰訊雲接受了這個任務，趕緊回家翻箱倒櫃，看看有神馬黑科技可以幫助央視老哥。
結果還果真讓他們找到了。
二、"騷操作"來了
說到這，中哥先扯兩句歷史。
早年間，阿里通過收購優酷、百度通過收購愛奇藝拿下視頻市場，但騰訊是生了一個不怕任何親子鑑定的親兒子：騰訊視頻。最近的《創造101》有多火，你是親眼見過的。
我的意思是，從比較早的時候開始，騰訊在視頻這一行就有積累和口碑，所以，在後來的騰訊雲上才有瞭如此多的視頻客戶。
騰訊雲上各類有視頻業務的客戶，當然也面臨帶寬太貴想省流量的問題。所以從幾年前，騰訊工程師們就憋著各種心思想做編碼優化。但受限於技術發展，前幾年整個行業都主要是通過一些死板的算法來實現。這就有很大的問題：
如果原畫面鏡頭固定，色彩豐富，那麼歲月靜好，但如果畫面一抖動，這種算法馬上就蒙圈。要麼就模糊、要麼就出現鋸齒，要麼就有失真噪點。
一遇到特殊情況，就各種亂套
死板的算法雖然不夠好，但確實能省一筆帶寬費啊。於是各路視頻企業，也都在"湊合著用"。
不過，隨著最近人工智能的發展，騰訊雲發現了一片新大陸。這次給央視用到的，就是最新研發的"壓箱底"黑科技。這種技術被他們稱為"極速高清技術"。
乍一聽起來，這個"極速高清技術"有一種濃濃的街邊貼膜既視感，不過當我聽完李海琦的介紹以後，不禁露出了讚許的圍笑。這居然是一個超叼的"人工智能系統"，它的關鍵技術都是由背後的"大腦"來支持的。
"極速高清技術"這種騷操作的具體原理是什麼呢？簡單來說分三步：
第一步、你要先知道自己轉播的是個啥場景。
你可能會說，轉播的是個啥場景，這還用說嗎？足球啊！
我指的不是這個場景，
而是在一場足球比賽裡，現在的鏡頭具體是遠景、中景還是近景；畫面裡展示的是賽場還是觀眾還是場外教練；畫面的內容是球員跑動還是頭球爭頂還是起腳射門。這樣分下來，光是場景就恨不得有幾十種。這樣的場景分類工作無聊又機械，不過它卻是人工智能的強項。只要給 AI 看幾百場球賽，它分分鐘就能掌握這種操作。
第二步、針對這個場景做優化處理。
判斷出當前鏡頭屬於哪一類之後，接下來就是對這個鏡頭進行精確地優化。高能預警，接下來就要說到這裡面的黑科技了。
舉兩個例子：
1）先給你說個"殘差補償"
視頻是由一幀一幀的靜態圖片組成的。在同一個鏡頭裡，上一幀的圖像和下一幀圖像也許有90%的地方都是相同的。
隨便翻出一部教學電影，淺友們找找不同~
足球賽也是一樣，如果是一個全景鏡頭，每一幀之間，也許只有球員移動了位置，而草坪的位置肯定不會變化。
這個變化了的地方就叫"殘差"，而一段鏡頭裡，最有信息量的就是"殘差"部分。如果只統計"殘差"部分的數據，並不會佔很大的存儲空間。就像你看球時吃的小龍蝦，看起來很大，但大多東西都是沒用的，關鍵部位只有蝦尾那三分之一處。。。
這種情況就給視頻編碼提供了壓縮的空間：
首先，人工智能像玩"大家來找茬"的遊戲似的，找出兩幀之間的不同之處。
然後，在每一幀的編碼裡，只需要標記出和上一幀的"殘差"就 OK 啦。
2）再給你講個"區域畫質增強"
由於視頻傳輸，一定會經過壓縮。只要有"壓縮"這兩個字，就一定有畫面損失。
損失不要緊，我們有辦法補救啊。
如果是一個全景鏡頭裡，球迷最關心的肯定是跑動的球員。所以，系統只要對這些球員的位置進行特殊的"銳化""色階補償"，就會大大提升觀眾的觀感。這大概就像把球員單獨拎出來，給他們每個人都做一下"美圖秀秀"，至於背景嘛，就不用特別在意了。
如果是一個射門的中景鏡頭，那麼觀眾可能不僅會注意球員的動作，還會注意球飛行的弧線，會注意球門的位置。那麼，在這種鏡頭裡，就要對所有觀眾關心的東西都做加強。
當然，在各種優化的方式裡，還有去塊、降幀、反交錯、視頻降噪等等技術，限於篇幅我就不展開說了。
第三步、整裝粗發
經過剛剛那些優化處理，不同場景的畫面，已經被用不同的編碼參數進行了編碼，他們就像不同顏色、不同款式、不同大小的服裝，被統一打包裝進了集裝箱，然後從 CCAV 的港口出發，漂洋過海向用戶的手機開進。
為了解釋清楚這些技術，我剛才細緻地寫了一千多字，但是在現實中時間可不等人：從人工智能判斷這個鏡頭是什麼類型，到用不同的套路為它做好優化，到分別編碼統一整裝待發，整個過程不超過 0.1 秒。
從用戶的角度看，整個球賽比原始信號推遲了 0.1秒，是幾乎感受不到的。
技術宅盧林打了一個有趣的比喻：
這種技術就像是老師幫學生批改作文，學生每寫一句，你當時就要做出批改。如果等到他全寫完了再批改，比賽就結束了，黃花菜就涼涼了。這就要求你這個系統有對未來的預測能力，學生作文剛寫了開頭，你就能知道它未來的脈絡。這種預測能力，就是靠人工智能算法實現的。
這位就是技術宅，盧林
這是李海琦
三、看看"療效"
吹了這麼多屌炸天的牛，實際療效怎麼樣呢？
李海琦給我看了兩段對比視頻，我截圖給你體會一下：
不知道你是不是能看出來，左邊是經過處理的，右邊是沒有經過處理的。目測稍微有些區別。
我相信一定有人會說，我就覺得右邊的畫質更好，你咬我啊。
沒錯，這是因為，對一個視頻的觀感，人們是見仁見智的。難道央視自己說好，就是真的好嗎？有沒有一個公正的裁判呢？
說到這裡我得給你介紹一位新朋友： VMAF。
VMAF 是一個用來判斷視頻質量的神器。它是美國視頻公司 Netflix 開發出來的一個工具，基本的原理是：它用很多視頻專家的經驗訓練出了一套系統，你只要把視頻導入進去，系統就能自動為它的觀感來個"權威打分"。
李海琦說，在1080P 和 3M 帶寬的情況下，經過"極速高清技術"處理的視頻，VMAF值可以從80多分到達90多分，提高 10分（滿分100）。
如果視頻 App 說，這多出來的10分我不要了，你給我省點帶寬吧。（央視就是這麼跟騰訊雲說的）那麼就可以通過"極速高清系統"在保證視頻觀感不變的情況下降低碼率。降低多少呢？根據李海琦的說法，大概可以降低30%。這就意味著，視頻 App 可以比處理之前節省30%的帶寬費用。
視頻處理前，大概是10Mbps。
視頻處理後，大概是6Mbps。
當然，對於美食主播、顏值主播等等相對沒那麼鬧騰的視頻，可以節省最多 70% 的帶寬。
李海琦給了我這張圖片，是兩種視頻技術在轉播同一場足球賽時進行對比的數據。
紅色的是央視和騰訊雲技術的碼率，比綠色的要小一些。
這個數據可以從兩個角度看：
1）作為用戶，如果你的網速很慢，那麼央視的 App 比其他 App 卡頓的幾率更低。
2） 作為播出平臺，央視通過網絡直播付出的帶寬費，平均到每個球迷身上，應該更便宜。
四、他們為之付出的努力
沒想到看個球，背後有這麼多麻煩事兒。
其實剛才我只給你講了這套技術的原理，技術之外還有挺多有趣的八卦。
大概在世界盃以前一個月，央視經過競標，決定了要採用騰訊雲的直播技術。但是，有個小要求："你們的機房有點遠，我們喜歡眼見為實，你懂的。。。"
於是，一個搭載了"極速高清"系統的服務器就直接被搬進了央視大樓。
盧林親手把設備安裝調試完畢，然後拍拍手說：撒由那拉。央視的老師一把拽住他，親切地說：別走，一起看球。如果系統出了問題，我們就把你燉了。
於是，整整一個月，盧林晚上都瑟瑟發抖地在央視大樓和技術老師一起看球。
話說，這套系統在搬進央視以前，已經經受了一些考驗：
2018年4月，騰訊雲用這套系統幫助龍珠直播優化了中超的比賽轉播，這是系統第一次在實戰環境中工作，效果還不錯。
於是4月底，騰訊雲又接了個大活兒，轉播英超。結果系統上線以後，發現之前訓練出來的人工智能技術沒有那麼好用了，攻城獅們研究了好久才發現，原來是英超比賽的節奏比中超快多了。在人工智眼裡，這幾乎就是兩種東西。。。還好經過調整，很快"極速高清系統"就適應了英超的快節奏。
有了這麼多經驗墊底，轉播世界盃應該是成竹在胸了。
然而，天有不測風雲。
四分之一決賽，烏拉圭對法國那場比賽，正踢得好好的，突然騰訊雲支持的網絡轉播畫面黑屏、綠屏。。。
盧林冷汗直流，眼看央視的技術老師就要生火架鍋了。他突然發現，不僅央視自己的信號花了，其他 App 的信號也花了。這才恍然大悟，原來是傳來的衛星信號本身出了問題。這只是虛驚一場。
現在，世界盃結束了。目測盧林仍然生龍活虎。
他們幹得不錯。
李海琦說，這套直播的模型是通用的，並不是單獨為世界盃準備的。
最開始它是用來滿足遊戲直播的，後來被擴展到了足球轉播上。目測龍珠直播的負責人也會把這套系統推廣到母公司 PPTV 上。我們也會把這種技術推廣到更多的直播場景，也許包括 F1，包括 NBA。
也許以後，你看到的更多比賽，都是"極速高清技術"支持的。
過去的一個月，每次我夜裡兩點端著手機，都感覺有點孤獨。現在回想起來，在網絡那頭都有盧林這幫兄弟陪著我，我並不是一個人在看球。想到這些，我也沒有那麼羨慕土豪朋友了。
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