体育直播软件发展的三个阶段

LiveVideoStack 2021年1月21日

作者 / Red5 Pro

原文链接 / https://www.red5pro.com/blog/3-phases-of-the-live-sports-streaming-software-evolution/


体育赛事直播中电光火石的感觉是很有感染力的,一场硬仗后胜利的不亦乐乎或失败的痛苦都会流露出来。转播体育赛事利用了这种兴奋感,试图为球迷在家中通过流媒体复制球场体验,这是个有利可图的机会。


消费体育的方式从被动地观看长时间延迟的直播改变到实时互动流媒体。如果做得好,流媒体体育直播可以将球迷从简单的观众提升为完全参与的参与者。然而一切都需要自然流转才能奏效。


以下内容是关于互联网体育直播的发展历程以及发展方向。


初期阶段


早期的互联网,提供视频的唯一方法是通过RealPlayer、QuickTime或Windows Media Player等插件。问题是它们必须在浏览器之外运行,或者在某些浏览器中运行,并且缺乏定制化的品牌体验。播放器本身也相当庞大,因为它们试图支持广泛的编解码器和功能。另一个问题是,播放视频需要先下载文件,鉴于早期互联网的带宽速度很慢,这一点特别痛苦。


运行RTMP版本的Adobe Flash Player解决了其中的许多问题,并实现了我们今天所认识的互联网流媒体视频的最早版本。随着HTML中视频标签的加入,这项技术将进一步发展。Flash支持流媒体视频的传播,并最终创建了YouTube。


作为一个商业应用,Adobe Media Server(原名为Flash Communication Server)的价格相当昂贵,每个CPU约为50,000美元,因此通过逆向工程RTMP开发了一个替代方案。最终的产品是Red5——Red5 Pro的开源前身。


尽管RTMP(实时消息传输协议)支持低延迟,但由于不断发展的行业趋势,包括从繁琐的插件转变为更友好的移动格式需求,Flash最终将被淘汰。当然,臭名昭著的史蒂夫·乔布斯的 "Thoughts on Flash "一封信贬低了Adobe Flash,这无疑是Flash失宠的原因之一。其他流媒体协议的出现,如HLS,MPEG-DASH和CMAF,我们在之前的文章中已经介绍过这些,所以在这里就不赘述了。


此外,这些协议最大的问题之一是产生的延迟:低端2-3秒,高端30多秒。它们在可扩展性方面提供了很大的优势,但需要权衡的是延迟。在创造基本模拟电视的体验时,高延迟可能不是一个非常大的问题。随着现代人的期望推动了体育直播互动性更强体验的增长,用于构建这些体验的软件必须具备500毫秒以下的低延迟。然而你仍然需要向大量的观众流输出,所以需要在延迟和可扩展性之间做出选择是一个问题。


现代流媒体与互动直播需求


互动直播的需求已经有所上升。一场突如其来的疫情使体育场馆关闭,人们被锁在家里,进一步促进了人们对它的需求。你不能和朋友们一起聚在酒吧的凳子或沙发上看比赛,更不用说去体育场。


其中有一种方法是举办社交媒体观赛派对,比如Fox Sports在2020年美国大学橄榄球锦标赛期间举办的派对。在电视上或通过OTT流媒体观看比赛的用户在Twitter流媒体上观看转播画面,并通过实时叠加显示记分牌、社交媒体帖子、数据对比等环节来增强临场体验。


另一个发展阶段是建立了粉丝墙,屏幕上的面板显示正在观看赛事的观众。从本质上讲,这在所有观众和运动员之间建立了一个巨大的双向流。粉丝们可以像往常一样欢呼,而运动员则可以体验到现场观众的全部热情。


体育投注是体育直播软件必须解决的另一个时效性方面的问题。投注必须准确并且正确地登记在投注系统内,对于下注的人来说,他们希望能够在最后一分钟投注正确的结果,如果他们依靠延迟更快地了解到关键信息。对于赌博组织来说,也希望确保整个过程的公平。如果任何事情被认为是不公平的,就不会有消费者愿意继续投注,而组织也可能会陷入法律困境。美国围绕体育博彩的法规变化只增加对这一功能的需求,所有主要的体育联盟都在关注这一部分。


毋庸置疑,这些实时体验需要低延迟。任何形式的延迟都会导致画面卡顿和不自然的体验,使得整个用户体验缺乏自然的人际互动流程。低延迟还能确保所有数据保持同步。这适用于体育博彩以及直播,这其中还有其他数据必须实时保持更新,如比分和球员信息。另外需要考虑的是确保不同的设备和平台都能轻松访问,最好可以不用插件。


所有这些因素都导致了基于网络标准的WebRTC协议的应用。虽然WebRTC已经出现了一段时间,但它点对点的特性使许多人认为它主要只是用于点对点通信,或者是Skype的替代品。然而,随着对低延迟要求的增加,人们发现WebRTC在正确的后端配置下绝对是可扩展的。500毫秒以下的延迟,无插件的浏览器支持,以及加密的连接,WebRTC完全可以应对现代体育直播的需求。


真正实时流媒体的未来


实时流媒体的下一步是通过体育直播软件创造更好的体验,使其在带宽消耗和成本方面更加可行。


更好的直播体验,比如360度观看和个性化服务,这其中将涉及更多数据。用户拥有无限的数据并不意味着移动网络就都能处理。当然不少消费者已经增加了快速稳定的网络接入。这仍会给公司带来一个问题,因为他们将不得不为所有数据的网络传输付费。


普遍依赖CDN使得提供视频内容有着高额的数据传输成本。正如我们之前所介绍的那样,CDN并不适合实时直播流的应用。它们大多基于HTTP的协议(速度较慢),而不是WebRTC。此外,它们是为单向流媒体设计的,将内容发送出去给观众,但却难以将观众数据发送回广播公司。这些因素使交互性相当困难。


解决方案完全重新思考这个模式。在传统的数据中心中,跨边缘的内容缓存不再有效。我们已经提出了一种新的,可以更好替代CDN的直播视频流,称为XDN or Experience Delivery Network。XDN不局限于单向的高延迟视频流,而是支持大规模的多向实时视频。


XDN可以部署在云基础设施上,变得比物理数据中心更灵活,性能更强。灵活性来自于服务器集群可以在不同的地理位置上进行分拆。此外,可以创建新的云实例以增加用户数量。在大型活动之前,可能会有大量的服务器加速旋转,以应对大量的观众。如果观看人数低于预期,可以将任何额外的服务器减速旋转,以避免支付不必要的服务器的情况。


需要指出的是,降低数据消耗的可行选择是增加视频在互联网上传输时的压缩量。发送较小的数据包显然会降低数据消耗率。然而在增加压缩和增加延迟之间存在一个平衡点,目前除了LCEVC之外,增加压缩量也意味着增加数据的处理量,这将拖慢数据包的传输速度。


随着这些提高数据可用性的努力,市场将持续创新。更好的体育流媒体直播软件意味着更多的功能和个性化的内容。同步的元数据解锁了用观众最喜欢球队的独特内容创建个性化体验的能力。这可能包括像自定义相机角度聚焦于特定球员。此外,个性化的增加也意味着更集中和有效的微定向广告投放。


通过WebRTC,高度个性化是可行的,因为直播是通过一个单一的虚拟机与客户端的对等连接来实现,而不是像基于HLS的传输模式分布在不同的服务器上。


一些像Singular.live这样的公司抓住了这一技术,创建了可定制的图形覆盖,比如会实时更新的行情和比分。Skreens是另一个在云端建立全功能视频工作室很好的例子。这种技术增加了更多交互式图形显示的潜力,以获得更多个性化的体验。通过基于云的产品取代传统的工作室内图形包,它还增加了灵活性,因为视频工程师不需要亲自到达活动地点。


在观看体育节目时,保证直播的实时性很重要。虽然Netflix让看电视和电影变得更加个人化,但体育仍然是一种分享式体验。人群的尖叫声、呐喊声和惊呼声与运动员一样,都是比赛的一部分。将这种体验复制给那些无论由于新冠疫情还是其他原因而无法到场的球迷,可以增加观看者的乐趣,让更多人观看。将球迷聚集在一起进行小型的观赛,或者用VR将他们直接插入体育场的人群中,不仅鼓励互动,而且鼓励协作。体育可以在主场和客场的球迷之间建立联系。运动的快乐是将他们聚集在一起的原因。


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