這項技術是在線直播、視頻會議、在線課堂的基石,卻鮮為人知


這項技術是在線直播、視頻會議、在線課堂的基石,卻鮮為人知


線上課堂、線上辦公已成為疫情期間的“高頻詞彙”,被越來越多的人討論。事實上,引發關注的不僅僅是這兩個領域,疫情裡,人們已經默默地把絕大多數生活場景從線下轉移到線上,包括學習、工作和娛樂。火了的也不只有云蹦迪、雲健身、雲睡覺,還有云櫃姐、雲櫃員......

幾天時間裡,“雲蹦迪”直播多次登上各大直播平臺的榜首,並且收到了各式各樣的打賞。一邊是專業的 DJ 在打碟,一邊是居家“蹦迪”的網友們,5小時在線人數121萬。

受疫情影響,原本門可羅雀的線下傳統行業將商品賣進了直播間,直播賣化妝品、直播賣服裝,還有直播賣房、直播賣車、直播賣農產品……

這項技術是在線直播、視頻會議、在線課堂的基石,卻鮮為人知

2月13日,三亞市市長現身淘寶直播間,親自為三亞面臨滯銷的金煌芒果“帶貨”。雖然直播只有兩分多鐘,但吸引了超過2.5萬人在線觀看,賣出了六萬斤海南金煌芒果,店鋪當日銷售額提升了60%。

金融行業,一些銀行也快速在其應用內上線視頻營業廳,用戶不出家門,通過遠程視頻就可以與“雲櫃員”辦理業務,避免疫情風險。

01 實時互動直播背後的神秘技術

實時音視頻(RTC)技術,可以說就是以上這些場得以實現的基石。它是直播中主播與多位粉絲連麥時背後的技術;是多方視頻會議中,每一方都要發言時背後的技術;也是在線課堂裡,每位同學與老師互動時背後的技術。

之所以說 RTC 技術是基石,是由於 RTC 技術主要解決的是實時互動過程中的質量問題,包括延時、流暢度、清晰度等。而這些質量問題是影響終端用戶互動體驗最關鍵的因素,如果質量無法保證,出現卡頓,聲音雜音大、有回聲,視頻畫面模糊等情況,則根本無“體驗”可談。只有質量得到了保證,才能有好的體驗,實時互動場景才能存在。

同樣是面臨疫情,面對“宅”家隔離,為什麼2003年的 SARS 時期這些線上場景沒有爆發?根本原因還是技術。技術成熟度是決定線下轉線上用戶體驗以及能否大規模普及的關鍵,實時互動場景的實現,正是需要 RTC 技術來支撐。

說 RTC 技術,還需要弄清楚幾個概念。

l 實時音視頻(RTC)& 即時通訊(IM)

常見的 IM 場景包括文字聊天、語音消息發送、文件傳輸、音視頻播放等,QQ、微信都是 IM 應用。而 RTC 的場景包括直播、視頻會議、語音電話等。RTC 和 IM 最大的不同點,是對傳遞的時間規定。IM 允許發出的同時不用馬上送達,可以接受有一定時間的延遲,而 RTC 則要求更加實時,從這一端用戶說話到另一端用戶聽到聲音,之間的延時需要控制在幾百毫秒之內。

l RTC 技術 & CDN 技術

事實上,視頻直播有兩類方案,一類應用 CDN 技術,一類是應用 RTC 技術。與 CDN 技術最大區別在於,更加強調“互動性”的場景,必須要用 RTC 技術去實現。

CDN 技術針對的是不需要主播和用戶強互動的場景,多用於大班課、體育賽事網絡直播、演唱會網絡直播等場景,延遲在5-10秒之間。

RTC 技術則針對需要主播和用戶強互動的場景,多用於視頻會議、社交直播、小班課、遊戲開黑,延遲在毫秒級。因此,相比於 CDN 技術,RTC 的區別體現在低延時。

對 RTC 要求最高的就是緊急服務和醫療,其次是辦公和教育,再是社交。一旦出現延遲、卡頓,那麼辦公、教育、直播這種非常強調員工之間、主播和用戶之間、老師和學生之間實時互動交流的場景,體驗就大受影響,甚至根本沒有辦法順暢進行。

在解決問題的方法上,二者也不太一樣。疫情中,大面積教育、辦公應用的視頻直播、視頻會議紛紛“中槍”,面臨卡頓、崩潰。而這些服務的崩潰通常來自兩方面,一方面是平臺本身過載或者 CDN 類直播的過載,這種問題是可以通過緊急擴容來解決的。另一方面是直播中視頻會議、視頻上課(也就是實時音視頻 RTC)部分的過載,這部分則不是通過緊急擴容就能解決,具體我們在後面會解釋。

l WebRTC&聲網

提到 RTC,還不得不說的是 WebRTC,WebRTC 是一個支持網頁瀏覽器實時語音、視頻對話的 API,也是 RTC 領域最知名的開源項目之一。基於瀏覽器,不需要裝插件,只要調用就可以實現音視頻互動功能。

2011年穀歌就免費開源了 WebRTC。但 WebRTC 目前在實際使用中還存在傳輸質量難以保證、移動端表現不佳等一系列問題。

因此,並不是直接使用 WebRTC,企業和開發者就可以在自己的應用中實現實時互動了,還需要解決服務端部署、網絡傳輸、音視頻 QoE 優化等一系列問題。

所以在 RTC 領域開始出現了一些開源項目和企業來幫助開發者解決這些問題,例如提供開發諮詢服務的 WebRTC Ventures、提供實時音視頻數據監控的 CallStats,還有通過提供 SDK,來讓開發者能快速實現 RTC 功能的企業,最典型的就是聲網 Agora。

聲網是全球第一家將 RTC 技術作為一項專業能力提供給企業和開發者的雲服務平臺。在2014年,聲網看到了移動互聯網時代用戶對實時互動的巨大需求,因此開始自研 RTC 技術,包括自研的軟件定義實時網 SD-RTN、自研的編解碼器,更專注於移動端體驗且有 SLA 質量承諾保證,而不是僅僅依靠 WebRTC。

l RTC PaaS 和 RTC SaaS

RTC 是一項面向企業和開發者的技術,在這個領域有 SaaS 服務商,也有 PaaS 服務商。SaaS 功能相對完善,註冊賬戶即可使用,不要求使用的企業具備技術研發能力,因此中小企業更多願意選擇 SaaS 服務,例如視頻會議辦公中很出圈的應用 Zoom 提供的就是 SaaS 服務,很多企業在疫情期間都會使用 Zoom 開視頻會議。

而 PaaS 服務則要求企業或開發者具備一定的研發能力,通過接入 PaaS 服務商的 SDK 去設計功能。大企業更多願意選擇與 PaaS 進行合作,這樣會對可用性有保證。除此之外,一些 SaaS 平臺為了保證自己的質量,也會在某些更具專業性的技術上選擇 PaaS 供應商。

02 做專業、可靠且低調的“基石”

前文在對比 CDN 和 RTC 技術時,我們提到,RTC 部分過載導致的服務崩潰,是無法通過緊急擴容解決的。這是因為 RTC 技術在保證質量的過程中有許多難點,突出的可以總結成三個:

一是實時音視頻對質量要求近乎苛刻。每天高峰期數百萬用戶同時使用音視頻服務,包括教育、社交、遠程醫療、金融保險、遠程辦公等各個行業的用戶。只要出現不到秒級的延遲用戶都會有感受,百萬分之一的用戶或時間出現問題,都會帶來不小的影響。

二是互聯網中絕大多數組件不完全可靠。硬盤故障、服務器死機、交換機重啟、機架斷電、數據中心主幹網故障,這些問題司空見慣。尤其在一個包含數萬節點的大型分佈式系統中,幾乎每天都會有一批組件發生故障。基於不可靠的組件、在全球範圍內構建出一套極致可靠的大型分佈式系統,來滿足客戶、用戶實時音視頻通信需求,這是非常有挑戰的。

三是用戶的終端、操作系統、網絡環境千變萬化。可能最先進的 5G 終端正在與一個普通的 3G 終端進行視頻會議,也可能坐在高鐵上高速移動的用戶與在萬人演唱會現場的用戶兩人正在進行視頻通話。這面臨的是成堆的技術問題需要解決,比如終端適配、網絡的“最後一公里”等等。

可以說,RTC 是一項對技術專業度要求極高的業務,可見其難度和挑戰。聲網在 RTC 領域深耕了六年,一直保持著行業領先者地位。說 RTC 技術是在線直播、視頻會議、教育網課的基石,也可以說聲網是這些場景的“基石”,原因有三:

其一,RTC 行業開創者,體量大

聲網全球第一家提供實時音視頻雲服務的 PaaS 平臺,使用量級非常大。截止到2019年末,聲網日均通話分鐘數超8億。在此次疫情期間,聲網日均通話分鐘數較平時增長近一倍,達15.6億,教育、在線辦公等剛需行業的峰值達日常的7-10倍。

聲網提供的 RTC 技術是 PaaS 服務,業務覆蓋社交直播、視頻會議、在線教育、醫療、金融等10餘行業。聲網客戶中有企業應用,比如新東方、好未來、WPS、陌陌直播、抖音直播等,也有 SaaS 平臺,比如教育行業中知名的保利威、百家雲、希沃雲課堂等。

這項技術是在線直播、視頻會議、在線課堂的基石,卻鮮為人知

聲網 Agora 服務覆蓋200+地區

圖中標註城市為聲網辦公室所在地

其二,技術穩定、可靠,6年無全網故障

疫情期間聲網的日均使用分鐘數已有15.6億之多,但聲網卻在流量的衝擊中“扛住”了壓力,續寫了成立6年以來無全網事故的記錄。這也是其穩定、可靠有質量保證的最有力證明。

聲網成立之初就自建了軟件定義實時網 SD-RTN™,目前在全球擁有250多個核心節點,自定義並提供給客戶通訊級的 SLA/QoS 質量保證,可用性99.99%,在架構演進設計上可應對 10X 以上負荷。

除此之外,聲網面對10餘行業的眾多客戶,其中不乏大量的上市公司、流量平臺及爆紅黑馬。在此次疫情之前就已經有豐富的經驗歷練,且早已建立了用戶應急響應機制,使得響應足夠及時和有序。

其三,低調、務實,追求極致

RTC 技術是一個相對細分的領域,一度被認為是“冷門”技術,外界鮮有人知。而聲網一直以來潛心研究技術,行事風格也很低調。

從2014年開始,聲網就在專注做 RTC 技術,用聲網 Agora 創始人&CEO 趙斌的話就是:“我們希望普及網絡實時音視頻互動能力,讓它像空氣和水一樣無處不在,隨時可用。”

聲網並非喜歡低調,在趙斌看來,能夠幫助客戶和合作夥伴把實時音視頻那部分的壓力扛住是聲網的本分。他認為,沒有技術可以做到100%穩定,聲網會始終保持誠惶誠恐、如履薄冰的心態,不斷從技術、服務、機制、流程上加強,努力去追求這個100%。

這符合一個 To B 公司的優質氣質。

從“冷門”到人人都在用,雖然可能還是有一部分人不知道 RTC、不知道聲網,但隨著線上化的普及,聲網的用戶將無處不在。也許對聲網來說,是否被知道並不重要,而讓使用其服務的用戶遍佈世界的各個角落才是最重要的。


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