科天云以音視頻技術(shù)賦予各行業(yè)新的生命力
科天云研發(fā)團(tuán)隊匯集了很多曾在思科、華為、IBM等企業(yè)就職的人才,有非常豐富的音視頻產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗。
如圖所示,科天云自研的音視頻通用SDK可將各種設(shè)備接進(jìn)來,無論是在公有云上直接用,還是在私有云上部署,滿足各類客戶的需求。
RTC兩個難點
實時音視頻技術(shù)RTC的兩個難點:一是如何兼容海量設(shè)備,二是怎樣應(yīng)對復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)。
適配海量終端
先從設(shè)備開始。圖上主要說明了視頻會議如何涵蓋從口袋到董事會會議室的需求,從最左邊最簡單的手機(jī)、Pad,到桌面設(shè)備,到雙屏、三屏的網(wǎng)真。用過視頻會議的人應(yīng)該都聽說過網(wǎng)真,它的屏幕可以與真人大小一樣,很多電視采訪都使用了網(wǎng)真設(shè)備。
在公司會議室開會時,大多數(shù)依然使用SIP/H.323硬件終端。一些有安全要求的制造業(yè)客戶用VDI虛擬桌面,這種硬件跑會議會碰到很多問題,VDI點對點呼叫會有所謂發(fā)卡效應(yīng),音視頻都要到虛擬服務(wù)器繞一圈。在這種服務(wù)器上做音視頻、會議客戶端要采取特殊措施。
SIP/H.323協(xié)議兼容其實非常復(fù)雜,最少要兼容國際廠商例如思科、POLYCOM、AVAYA,國內(nèi)廠商例如華為、中興,這些頭部廠商都要支持,甚至這些廠商多年前的老設(shè)備老版本也要兼容。
適配海量家電
到去年,隨著萬物互聯(lián)的興起,以及母公司TCL(因為其做屏幕有各種家電)提出將整個音視頻帶到所有家電中的戰(zhàn)略,科天云開始擴(kuò)展適配終端的類型。這也是非常大的挑戰(zhàn)。
以前主要做安卓手機(jī),現(xiàn)在安卓電視要適配CPU、GPU,還有分辨率的適配、豎屏變橫屏等,F(xiàn)在市場上也推出了帶攝像頭的掃地機(jī)器人,帶屏幕的吸油煙機(jī)、冰箱,智能門鈴也有屏幕攝像頭,這些設(shè)備多種多樣。
音視頻賦能智能家電是很有意義的,一些老人和小孩還是習(xí)慣看電視,新的電視機(jī)上有攝像頭,在外辦公的我們想看家里的老人和孩子時,在手機(jī)上點一下,在家那端的老人孩子無需做任何操作就能音視頻通話了,很方便,可以時刻關(guān)愛家人。
章魚跨平臺全端SDK
我們花了很大功夫去做上述終端的適配。用純C代碼實現(xiàn)端側(cè)所有功能,WebRTC是用C++寫的,用C語言才能做到可移植,做到非常小的安裝包,適應(yīng)超低功耗,利用不同編譯器適應(yīng)不同平臺。雖然我們做了移植和裁減,但在抗弱網(wǎng)能力和首幀低延時方面還是實現(xiàn)了非常好的效果。
音頻弱網(wǎng)卡頓現(xiàn)象
音頻整體比視頻從發(fā)送到接收要簡單一些。整個損耗大部分發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)側(cè),設(shè)備側(cè)損耗和信號處理方面也有一些,抗丟包擁塞控制方面,音視頻的技術(shù)都類似。
章魚音頻抗丟包
在客戶端方面,我們科天云自研的冗余算法比較好,實測下在70%左右的網(wǎng)絡(luò)丟包場景下音頻可接受。在瀏覽器和SIP終端能做的優(yōu)化手段,沒有軟客戶端那么多,只能利用Opus帶內(nèi)FEC,可對抗40%左右丟包。
RTC視頻全流程
上圖是RTC視頻全流程的簡圖。它比音頻復(fù)雜,做視頻傳輸?shù)暮诵氖谴a率控制器,需要控制編碼碼率、FEC冗余度、丟包重傳碼率,最后通過Paced Sender控制發(fā)送碼率到接收端。期間經(jīng)過了很多代的迭代,最早完全靠接收端在REMB報文中反饋可接收帶寬,現(xiàn)在主要在發(fā)送端進(jìn)行帶寬評估(基于接收端反饋的Transport-CC報文)。
章魚視頻抗丟包
最后通過以上各個環(huán)節(jié)優(yōu)化,科天云在視頻方面可對抗60%左右的丟包。根據(jù)NACK請求進(jìn)行丟包重傳,在低RTT的場景下NACK重傳的抗丟包效果還是比較明顯,同時也結(jié)合一些FEC的糾錯。SIP在視頻方面需要根據(jù)SIP設(shè)備反饋的丟包率及時延情況,動態(tài)調(diào)整視頻分辨率和碼率,SIP終端的軟件硬件都比較難控制,有很多廠家,相較軟客戶端調(diào)優(yōu)難度系數(shù)大。
章魚信令升級
如果把音視頻都做到較好的弱網(wǎng)對抗性了,信令就是我們接下來需要優(yōu)化的點了,要考慮信令的升級。最早比較多同行用WebSocket傳信令,還有人在私有的RUDP協(xié)議上做信令傳輸,WebRTC新標(biāo)準(zhǔn)在推WebTransport,用它做信令升級,相較于基于TCP的WebSocket有很多優(yōu)勢。比如:更快的連接握手、連接多路復(fù)用、擴(kuò)展FEC機(jī)制、支持連接遷移、改進(jìn)的擁塞控制算法等。
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