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最近，全球足球迷们都在享受“世界杯”盛宴。越南却有人搞起了“骚操作”：在网站上，用足球游戏，冒充世界杯。

据报道，该直播网站为了让效果逼真，可谓是煞费苦心。不仅对游戏节奏进行规划，合适的队员、合适的时间射门，还把游戏中比赛场馆的画面调成了和卡塔尔球场一样。更夸张地是，居然还配上了越南语的实时解说。

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外媒对越南消息的报道 外媒对越南消息的报道

这场“特殊的比赛”吸引了越南4万多名观众观看。而观众之所以没有第一时间辨别出真伪，是因为由于网络状态，当地居民已经习惯了低画质的直播。

这么对比来看，中国足球迷还是幸福的。不管是用电视，还是用手机上的抖音，都可以观看到真实、流畅、清晰的世界杯比赛直播，选择在哪一场比赛中摔手机、砸电视。

实际上，目前要在世界杯赛场上看到中国男足，不是一件太容易的事；但球迷能享受到一场超高清、流畅不卡顿的比赛直播，也不是一件容易的事。

01

观看比赛背后的基建

1978年，是不平凡的一年。十一届三中全会、高考恢复、中美建交等等大事涌现。而这一年，中国球迷也第一次在本土观看到了世界杯比赛。这一次转录播了决赛和三四名比赛。图画由国际卫星信号传递，解说由“名嘴”宋世雄在香港酒店的房间里独自完成。

当时我国电视数量很少，只能是十几个甚至几十个人围在一起观看不大的屏幕。画面也基本是黑白的，解说只能用深一点队服、浅一点队服来提示。甚至于当决赛现场，电视机里观众兴奋地撒纸片时，观看者却以为是电视又出现了“雪花”，站起来在电视机上拍一拍。

尽管当时条件艰苦、场次也少，但那一次转播却成为众多老球迷心中深深的回忆。又过了8年后，1986年墨西哥世界杯，中央电视台第一次以直播或者录播的方式，为球迷呈现了完整的52场比赛。而后购买比赛播放权的主体，也不再只是电视台，也涌现了抖音等公司。

可以观看的比赛越来越多的同时，观看比赛的基建也从“终端和网络”提速。一方面，我国从海外引进了多条电视机生产线，把黑白电视送到了千家万户，随后又更新为了彩色电视。液晶、等离子等技术不断涌现，更大的屏幕、更高的分辨率吸引眼球。

另一方面，我国电视网络也在快速发展。1978年电视台仅有37座，1996年时就达到了880座。电视人口覆盖率也从36%，不断提升，如今早已是99%。卫星信号、数字发射台等等设施也不断增加。

在电视上观看世界杯、美职篮、排球赛等等已经是司空见惯了。而伴随着电脑逐步普及、宽带网络建设，电脑也成为观看比赛的主流载体之一。尤其在大学校园里，装上直播插件，几个人拿着吃喝，围坐在电脑前的场景，也是校园生活的重要部分。

对于观众而言，无论电视还是电脑，也都还有“遗憾”：不能随时随地地观看。幸好，移动互联网时代，应运而来。

如今，我国智能手机用户高达9亿，通信网络也从2G发展到了5G，这期间也涌现了抖音等多款手机应用。CNNIC报告显示，我国网民使用手机上网的比例，达到了99.7%。尤其对于农村用户而言，可以说是跨过了互联网，直接享受到了移动互联网的浪潮。哪怕在地里抽水浇地，也可以打开手机，不错过精彩瞬间。

手机让精彩比赛走到生活每个时间、空间。而且，投屏技术，也极大拓展手机屏幕的尺寸。伴随着观看载体不断变化，观众也在发生变化，相比于看着电视“飘雪花”的老一代球迷而言，如今的观众，要求也更“挑剔”。

02

内在美外在美，全都要

人有外在美、内在美；比赛直播也有，而且观众的要求还是“都要有”。

外在美，是对画质的要求。也许越南观众还能接受粗糙的游戏画质，但是中国观众已经不买账了。爱美，已经塞满了社会。

就像复古“传奇游戏”的粗劣画质，完全吸引不到王者的女性玩家。老电影重现荧幕的时候，也都是打着高清修复的宣传。甚至于外卖的包装，都越来越精致。当用户用着OLED、AMOLED材料，4K、8K分辨率的屏幕，显然不能只给他们“就看这？”。

如何让视频画质提升呢？可以从算法入手。我们看到的动态画面，往简单了说，都是0、1组成的代码。但简单的原理，做起来总是复杂的。就像股票赚钱，只有买卖两个动作一样。

而足球这样的大型体育赛事，对视频编码算法要求也很多。既要在高速运动、复杂纹理的场景下，确保内容的清晰度和流畅度；又要兼顾码率、延迟等对网络传输敏感的指标。对于这个要求，字节跳动旗下的云服务商火山引擎，负责为抖音提供高清直播技术支持，它的方案是采用自研的BVC编码器来解决。

世界杯等大型赛事，基本都采用HDR拍摄模式，这比SDR拥有更广的色域、更大的动态范围。但很多终端现实设备，仍不完全支持HDR模式，因此需要有算法来进行转换。

在转换中，传统的ToneMapping算法，均使用固定曲线方法，将HDR视频转换为SDR视频。这样转换得到的结果模式固定，无法适应多变的场景。比如，场馆的灯光、草地、球员等亮度差异明显，而观众感兴趣的球员信息，实际集中在暗部区域。传统算法处理后，往往导致信号过暗。

对此，火山引擎则创新地设计了内容自适应的ToneMapping算法，通过统计视频内容的实际光照情况，进行动态的映射，继而实现更优的转换效果。

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左: 传统hable算法，右: 火山引擎内容自适应ToneMapping

而如果只有SDR信号的机位，火山引擎则使用色彩增算法，通过分析视频亮度/色彩/对比度等信息，对视频进行相应的均衡化处理，精确到每一帧，从而实现更优的主观效果。此外，火山引擎还采用了自适应锐化、时空域降噪、超分等画质增强等等技术，提升画质。

解决了“外在美”，就要实现“内在美”，也就是低时延。想当初拨号上网的年代，四五秒能刷开一个网页已经很让人兴奋了，但现在网页多等一秒钟，用户都会想关闭了。尤其对于观看比赛视频而言，低时延更关键。谁也不想被剧透，不想自己才看到球员起脚，隔壁就传来欢呼或者遗憾声。

如何更快呢？好比要开快车，路、车、驾驶技术都很重要。

在技术端，今年2月，火山引擎与阿里云、腾讯云联合发布一项“超低延时直播协议信令标准”。该标准首次正式定义了直播“客户端-服务器”信令交互流程。而本次世界杯，也是火山引擎超低延迟直播（RTM）产品在体育赛事的首次亮相。

在信号源首次使用SRT协议265编码压缩传输，可以解决超高清30M大码流的公网高质量低延迟上云。面向公众移动设备，则首次大规模提供10bit HDR超高清画面，让观众体验到大屏广电级观赛画质。

RTM技术，不仅将传统直播技术3至6秒的延时，缩短到1秒，最快可达到500毫秒。这个技术并不是凭空而出、临时上场，而是得到了充分的优化打磨。

训练场就是抖音普通直播间，训练方式则是”从数据中发现问题->解决问题->AB实验->分析数据->再发现问题“的循环，从而使得播放成功率、卡顿时长等关键指标，在世界杯直播间依然保持不变、甚至更好。

专业名词很多，用术语总结，就是火山引擎可以以低于行业的平均码率，获得相对更好的画质和更丰富的细节，在编码延迟等方面也大幅度提升。本次世界杯，也是秒级低延时直播技术在世界杯的第一次大规模应用。

而文艺点说就是，你观看的每一帧，火山引擎都在意、且在行。

03

一起上，没问题

一个人全都要，也许不算难事；但所有人同时、全都要的时候，就不是个小工程了。尤其面对中国数以亿计的球迷观众。就像领导们曾说，任何一个小的问题，乘以中国人口这个大基数，那都是大问题。

“同时、大基数”，这就是“并发”。另一个接近的词语，是挤兑。相信抢过火车票、蔬菜、甚至药的伙伴们深有体会，有多难。

难，并不只是数量扩大而已。全球顶级的理论物理学家杰弗里?韦斯特Geoffrey West在畅销书《规模》中总结了这样的规律，规模可以线性增长，但这个过程中，系统复杂度是指数增长的。观众数量扩大一倍，困难增加的可能就是十倍，而且种类也会增加。

因此，稳定性、可靠性，对于大型赛事非常关键。不仅能降低网络时延，也要能从容地应对热门赛事的流量突发，短时间内支持几千万并发用户同时观看。

应对高并发，首先“粮草要够”，火山引擎视频直播产品拥有丰富的资源储备，就像快递的小区仓一样，离用户近、减少网络响应耗时。这既要花钱，也要会花钱。根据用户分布、历史流量等等来做预测、从而有合理的地点布局。其次，手段要牛，过硬的QPS并发能力，这就是要靠码农们的聪明才智。

不仅如此，火山引擎视频直播团队还打造了活动流全链路秒级监控，实时画面质量检测，让指标异常无处可藏。本次世界杯，火山引擎视频直播支持的抖音、央视频平台的带宽峰值和并发观看，都创下了历史新高：每日处理数据量达到了千亿级，峰值QPS已过千万。

都说流量并发像火山爆发一样，对于火山引擎而言，也许“火山对火山”，只是“自家的事儿”，好解决。再多用户一起上，也没问题。

算法、设备，技术、资金，众多因素的发力，构建了精彩的2022年卡塔尔世界杯观看体验。而虽然卡塔尔世界杯结束了，但亿万观众对精彩赛事完美体验的需求、美好生活纵情享受的期待，却不会停止。

为实现这个目标的中国科技企业，努力创新、发展，也不会停止。火山引擎，不断轰鸣，不仅带来了流畅的世界杯体验，也是通往精彩未来的引擎。

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