2019年的深圳，LiveVideoStack第一次邀請(qǐng)到了字節(jié)跳動(dòng)的嘉賓來做分享。隨后便通過朋友認(rèn)識(shí)了王悅，他所在的火山引擎支撐起了字節(jié)跳動(dòng)旗下的音視頻能力，支持?jǐn)?shù)億DAU，為每天數(shù)千億次播放與互動(dòng)提供保障，他們是如何做好這一切的？除了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、A/B測試還有哪些深度的思考與方法呢？借LiveVideoStackCon 2022北京大會(huì)的機(jī)會(huì)，LiveVideoStack第一次采訪到了王悅，涉用戶體驗(yàn)與成本控制，計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)成本的權(quán)衡，異構(gòu)計(jì)算在各場景下的應(yīng)用等。

王悅 火山引擎 視頻云架構(gòu)技術(shù)總監(jiān)

王悅，2006 年于清華大學(xué)電子系獲得學(xué)士學(xué)位，2012 年在中國科學(xué)院研究生院獲得博士學(xué)位，目前擔(dān)任火山引擎視頻云架構(gòu)技術(shù)總監(jiān)，在多媒體領(lǐng)域有豐富的算法、工程架構(gòu)和產(chǎn)品業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)。

LiveVideoStack：王悅你好，如果沒記錯(cuò)，這應(yīng)該是LiveVideoStack第一次正式采訪你，先和我們讀者介紹下自己吧。你現(xiàn)在最核心的工作什么？最關(guān)注哪些技術(shù)、業(yè)務(wù)指標(biāo)或是其他方面？

王悅： 我所在的火山引擎視頻云部門，承載了字節(jié)跳動(dòng)業(yè)務(wù)的音視頻技術(shù)，經(jīng)過數(shù)億DAU、每天數(shù)千億次播放&互動(dòng)打磨的實(shí)踐驗(yàn)證；如今，我們不僅對(duì)內(nèi)為抖音、西瓜、頭條產(chǎn)品提供服務(wù)，同樣也面向各行各業(yè)用戶提供視頻化能力和服務(wù)，具體包括企業(yè)直播、視頻點(diǎn)播、視頻直播、圖片服務(wù)、RTC、智能處理等產(chǎn)品能力。我們的目標(biāo)和愿景是幫助業(yè)務(wù)伙伴，將海量富媒體內(nèi)容以最低的成本、最優(yōu)的畫質(zhì)、最低的延時(shí)、最安全可靠的方式傳遞給受眾，因此我們所關(guān)注的技術(shù)方向覆蓋多媒體內(nèi)容從生產(chǎn)到播放的全鏈路，包括采集、編碼、處理、轉(zhuǎn)碼、傳輸、播放等環(huán)節(jié)中所涉及到的算法和工程技術(shù)，以及大規(guī)模高并發(fā)高可靠的分發(fā)架構(gòu)。

LiveVideoStack：年初，火山引擎、阿里云和騰訊云發(fā)了超低延時(shí)直播協(xié)議信令標(biāo)準(zhǔn)。接下來行業(yè)巨頭還有可能走到一起降低業(yè)務(wù)壁壘的可能性嗎？如果有，是什么原因讓大家走到一起合作？

王悅： 火山引擎一直秉承著開放的姿態(tài)去構(gòu)建技術(shù)產(chǎn)品，一方面把過往在字節(jié)業(yè)務(wù)打磨好的體系方法，標(biāo)準(zhǔn)化開放出來，另一方面引入更多的友商一起共建，保持互聯(lián)互通，打破各自的技術(shù)孤島，讓客戶的接入成本降低，效率提升，并有更多的選擇空間。這點(diǎn)我們?cè)诘脱訒r(shí)直播對(duì)接的客戶中，就有很正向的客戶反饋，后面火山引擎也將沿著這個(gè)思路繼續(xù)完善、拓展更多的技術(shù)項(xiàng)。對(duì)于行業(yè)友商，我相信也期望看到這個(gè)變化，開放標(biāo)準(zhǔn)，共建標(biāo)準(zhǔn)會(huì)讓整個(gè)行業(yè)趨向健康和成熟的模式發(fā)展，對(duì)于客戶的價(jià)值也是最大化的，只有客戶成功，整個(gè)行業(yè)才能成功。接下來火山引擎還會(huì)繼續(xù)開放和推動(dòng)更多的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)落地。

LiveVideoStack：在經(jīng)濟(jì)放緩的背景下，降低成本成為許多企業(yè)的必選項(xiàng)。火山引擎正在通過哪些方式降低成本？尤其在不影響用戶體驗(yàn)的前提下。

王悅： 企業(yè)在視頻云上投入的成本由商品單價(jià)和用量共同決定，火山引擎視頻云對(duì)客戶成本負(fù)責(zé)，在不影響用戶體驗(yàn)的前提下，通過多項(xiàng)技術(shù)手段持續(xù)降低單位流量和計(jì)算成本，并挖掘用量的合理節(jié)省空間。

帶寬方面通過PCDN等基礎(chǔ)能力建設(shè)，調(diào)度手段削峰埋谷和業(yè)務(wù)間的資源復(fù)用，達(dá)到流量單位成本的降低；在計(jì)算方面，我們主要通過對(duì)異構(gòu)計(jì)算集群的規(guī)模化應(yīng)用及基于場景的靈活調(diào)度達(dá)到計(jì)算單位成本的降低。

用量優(yōu)化上從碼率、浪費(fèi)率兩方面為業(yè)務(wù)提供降本能力。碼率我們主要通過算法手段降低單位像素的流量耗用，算法手段主要包括編碼標(biāo)準(zhǔn)、算法的升級(jí)，以及編碼前的去噪增強(qiáng)、自適應(yīng)處理等前處理技術(shù)。播放過程端到端全鏈路有很多地方有緩存的存在，消耗的帶寬費(fèi)用并沒有都真正用在了播放上，我們通過一系列指標(biāo)分析和監(jiān)控，找到不影響播放提前的情況下控制全鏈路緩存的策略，降低預(yù)加載、播放緩沖、CDN等環(huán)節(jié)造成的流量浪費(fèi)。

另外想說的一點(diǎn)，計(jì)算和帶寬之間的收益是可以相互轉(zhuǎn)化的，因此需要在兩者之間找到最佳的甜點(diǎn)。做視頻編碼的同學(xué)都了解，指導(dǎo)編碼優(yōu)化的核心原則是對(duì)帶寬-失真（體驗(yàn)）曲線的凸優(yōu)化問題，也有學(xué)者提出過在計(jì)算資源受限下，這個(gè)問題就變成了帶寬-體驗(yàn)-計(jì)算曲面的凸優(yōu)化問題，這個(gè)模型和原則完全可以從視頻壓縮推廣適用到整個(gè)端到端業(yè)務(wù)上，我們努力和優(yōu)化的目標(biāo)，一直是這三個(gè)維度下的業(yè)務(wù)最優(yōu)甜點(diǎn)。

LiveVideoStack：異構(gòu)平臺(tái)（ARM、GPU、FPGA和AISC）在火山引擎內(nèi)部的應(yīng)用情況是怎樣的？支持了哪些關(guān)鍵業(yè)務(wù)？

王悅： 這四種計(jì)算資源在火山引擎上都有規(guī)模化的部署和應(yīng)用。具體來講：

ARM板卡本來是支持云游戲、云手機(jī)等業(yè)務(wù)需求而研發(fā)的，我們把編轉(zhuǎn)碼內(nèi)核在ARM指令集上深度移植和優(yōu)化之后，經(jīng)過測算發(fā)現(xiàn)這種計(jì)算資源在密度、成本方面相較x86服務(wù)器有很大優(yōu)勢。雖然該方案在處理速度上有一定劣勢，但視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)大部分轉(zhuǎn)碼需求都對(duì)延時(shí)不敏感，我們正在這些業(yè)務(wù)場景里逐步提升ARM計(jì)算資源的覆蓋量。

GPU主要用于對(duì)深度學(xué)習(xí)、并行計(jì)算、高性能渲染強(qiáng)需求的場景，主要在視頻畫質(zhì)檢測與分析、質(zhì)量增強(qiáng)處理、XR云端渲染等模塊用到。

ASIC是我們正在重點(diǎn)規(guī)劃并研發(fā)中的轉(zhuǎn)碼計(jì)算方案，可以看到各友商這兩年都在嘗試這個(gè)方向，要達(dá)到一定的規(guī)模門檻才能實(shí)現(xiàn)正向的邊際收益。字節(jié)的業(yè)務(wù)規(guī)模，為我們提供了一個(gè)非常廣闊的實(shí)現(xiàn)杠桿收益的空間，我們?cè)谶@個(gè)方向投入了頂尖的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，預(yù)期交付的方案，在密度、成本方面比x86會(huì)有顯著的優(yōu)勢。

FPGA是一種比較折衷的計(jì)算資源，密度、吞吐比x86好但比ASIC差，相比ASIC的主要優(yōu)勢是可擦寫、更靈活，可以實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)迭代。我們目前幾乎所有的圖片和動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼都是跑在FPGA上的。另外，為了對(duì)ASIC方案的IP性能進(jìn)行充分的驗(yàn)證和評(píng)估，我們?cè)诓糠贮c(diǎn)播、直播方案里也使用了FPGA方案。

LiveVideoStack：我注意到11月北京的LiveVideoStackCon上，火山引擎的團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)分享視頻質(zhì)量分析與優(yōu)化，能否簡要介紹下關(guān)鍵的方法？

王悅： 在音視頻場景中，QoS 變化究竟對(duì) QoE 用戶主觀體驗(yàn)有多大影響，業(yè)界并沒有一個(gè)公認(rèn)的答案。大家都知道體驗(yàn)對(duì)業(yè)務(wù)增長有幫助，但是卻不知道幫助有多少，核心關(guān)注哪些點(diǎn)。

火山引擎視頻云團(tuán)隊(duì)基于抖音億級(jí)DAU實(shí)踐，構(gòu)建了一套能真正體現(xiàn)用戶體驗(yàn)優(yōu)化的指標(biāo)體系，作為指引技術(shù)迭代和演進(jìn)的指北針，并在質(zhì)量監(jiān)控體系和AB測試機(jī)制配合下，以云端一體打造音視頻極致體驗(yàn)與成本優(yōu)化。歡迎大家來本次專場更系統(tǒng)化地聽取抖音背后的云端一體的視頻體驗(yàn)分析體系與優(yōu)化技術(shù)。

LiveVideoStack：多媒體業(yè)務(wù)下一波的增長關(guān)鍵變量是什么？技術(shù)在其中還能扮演什么樣的技術(shù)？

王悅： 從技術(shù)角度來講，多媒體在幾十年來一直是朝著三個(gè)方向持續(xù)演進(jìn)，這三個(gè)方向分別是更高清，更交互，更沉浸，我認(rèn)為未來相當(dāng)長一段時(shí)間也一直會(huì)是這個(gè)趨勢。通過在這三個(gè)方向上的持續(xù)提升，人們獲取信息和溝通協(xié)作的信息量、效率、沉浸感不斷提升，越來越多的日常生活和企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)得以從線下遷移到線上，甚至在線上也不斷衍生出一些新的場景。

首先說更高清，這個(gè)相信大家都感同身受，過去幾十年我們?cè)诜直媛省⑶逦确矫娴挠^影體驗(yàn)不斷的提升，這個(gè)主要受益于視頻算法、芯片算力、網(wǎng)絡(luò)基建的持續(xù)提升。

更交互，意味更低的端到端延時(shí)，更高的即時(shí)交互人數(shù)，以及更豐富的交互手段，這同樣依賴于視頻算法、芯片算力和網(wǎng)絡(luò)基建的持續(xù)提升。近幾年，借助深度學(xué)習(xí)和圖形渲染方面的技術(shù)突破，可以讓更多的互動(dòng)玩法和商業(yè)場景成為可能。

高清和交互是沉浸的兩個(gè)先決條件，另外兩個(gè)要素是更多自由度和虛實(shí)融合。從第一部電影、第一臺(tái)電視機(jī)誕生至今，視頻以二維矩形圖像時(shí)序排列的形式來呈現(xiàn)已經(jīng)延續(xù)了100多年，我們一直以來的視頻觀看模式，除了切換、快進(jìn)等操作，其實(shí)對(duì)視頻內(nèi)容沒有什么可互動(dòng)的空間，也就是說沒有自由度。而未來會(huì)有更多的視頻應(yīng)用場景提供更多的自由度，實(shí)現(xiàn)可探索、可交互，比如，在全景視頻中，我們可以體驗(yàn)到更廣闊的視野；通過多機(jī)位拍攝實(shí)現(xiàn)的自由視角技術(shù)，我們可以獲得多視角體驗(yàn)；而把二者結(jié)合，再通過推理、渲染和體感技術(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)真正的6自由度視頻的XR體驗(yàn)，我相信很快會(huì)有殺手級(jí)的XR應(yīng)用的出現(xiàn)，給視頻的呈現(xiàn)和體驗(yàn)?zāi)Ｊ綆泶H的革新。在與PICO共同探索XR應(yīng)用的過程中，我們也會(huì)把優(yōu)質(zhì)的技術(shù)和能力沉淀到火山的云XR 解決方案中，希望與更多的業(yè)務(wù)伙伴一同推進(jìn)行業(yè)的變革。

LiveVideoStack：多媒體技術(shù)是否已經(jīng)觸及極限？是否還有收益30%以上的單一技術(shù)或技術(shù)組合？

王悅： 極限理論上是客觀存在的，但距離這個(gè)極限還有多遠(yuǎn)又和實(shí)際的應(yīng)用場景相關(guān)。此外，如果我們回顧視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，從H.264到H.265再到H.266，每一代標(biāo)準(zhǔn)做完之后都有人認(rèn)為到極限了，但是過了一段時(shí)間之后舊的標(biāo)準(zhǔn)就又被超越。隨著技術(shù)的不斷迭代升級(jí)，對(duì)于通用視頻場景來說，單一技術(shù)想達(dá)到30%的增益比較困難；而對(duì)特定應(yīng)用場景的視頻，單一技術(shù)要做到這個(gè)增益還是有空間的。而即使是對(duì)通用視頻場景，多項(xiàng)技術(shù)的組合還是有希望超越當(dāng)前最新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)30%以上，最終產(chǎn)生新一代標(biāo)準(zhǔn)。

LiveVideoStack：我們看下一代視頻編碼技術(shù)，許多專家的工作方向轉(zhuǎn)向與傳統(tǒng)編碼框架與AI結(jié)合。多媒體技術(shù)人下一步該如何走？

王悅： 智能編碼目前是壓縮技術(shù)的一個(gè)研究熱點(diǎn)，業(yè)界希望能夠借助深度學(xué)習(xí)的方法，突破傳統(tǒng)編碼框架，對(duì)壓縮效率實(shí)現(xiàn)革命性的提升。當(dāng)然智能編碼是一個(gè)新生事物，還有諸如高復(fù)雜度等問題亟待解決。我們對(duì)智能編碼持謹(jǐn)慎樂觀態(tài)度。我們一方面對(duì)智能編碼積極探索，提前布局可能的未來；另一方面堅(jiān)持傳統(tǒng)編碼的研究，確保根基穩(wěn)固。更重要的是我們希望能找到傳統(tǒng)編碼與智能編碼的最佳結(jié)合點(diǎn)，能夠同時(shí)發(fā)揮兩者的優(yōu)勢。從目前我們已有的研究結(jié)果來看，將AI引入傳統(tǒng)編碼可以做到單一技術(shù)提升17%+的壓縮效率，這說明兩者的結(jié)合可能會(huì)帶來重大的突破。

*封面圖來自Pexels