带你读《多媒体行业质量成本优化及容灾方案白皮书》2. CDN及直播出流量优化方案

简介: 带你读《多媒体行业质量成本优化及容灾方案白皮书》2. CDN及直播出流量优化方案

2. CDN及直播出流量优化方案

1视频&图片降低码率

a升级H.265编码

H.265或高效率视频编码 (HEVC) 是一种新的视频编解码技术。视频编码指通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。相比H.264,H.265压缩效率更高,传输码率更低,视频画质更优,实现监控视频传输带宽减半、存储减半、成本减半,带给人们更优质的体验。

 

不过H.265编码对硬件要求比较高,需要编码性能优越的处理芯片。目前阿里云直播、媒体处理、视频点播均支持h265转码,参考直播文档媒体处理文档视频点播文档

b升级AV1格式

AV1是由开放媒体视频联盟(Alliance of Open Media Video)开发的开放、免版税的下一代视频编码格式。

 

AV1所使用的编码技术主要来源于Google VP9的下一代影片压缩格式VP10,相比目前的H.265(HEVC)编码,不仅能保持原视频的分辨率、帧率、比特率,视频体积还能再缩小20%,相比于VP9压缩率也高出30%。这就意味着在同等带宽下可以传输更高清的画质。2020年上半年国内某头部长视频平台在电脑浏览器端(PC web端)、安卓移动端上线AV1视频编码格式,成为国内首家也是目前唯一一家应用AV1的视频网站。

2 直播图像拆分降码率

IVE(Intelligent video encoding, 即智能视频编码)技术可以根据客户要求对视频进行智能编码,并在不损失图像质量的前提下,优化视频编码性能,最终降低网络带宽占用率和减少存储空间。直播CDN带宽 = 同时在线人数 * 码率,如果要降低带宽就需要降低码率。直播图像在没有区分主体和背景时,为了保证整个图像清晰,就要牺牲码率。但其实图像是可以拆分的,可以考虑主体清晰度高,背景或者边缘图像相对模糊并不会影响整体画质。

3 使用CDN智能压缩

a)Gzip

Gzip压缩是GNU组织发起的一项压缩算法,主要提供对于文本等静态文件的压缩,能极大缩减带宽流出。目前主流的浏览器基本都支持gzip压缩,CDN中开启Gzip的方法参考这里

 

Gzip的默认压缩等级为6,压缩等级越高,压缩率越高,但同时进行压缩所占用的CPU越高,压缩过程会越慢,导致访问越慢,所以压缩等级并非越高越好,需要视情况而定。

b)Br

Brotli是google开源的一种新型压缩算法,Brotli压缩比智能压缩性能更好,同等压缩比情况下,brotli压缩速度更快。同等压缩时间情况下,brotli压缩比更高。开启Brotli压缩功能后,CDN节点会对资源进行智能压缩后返回,缩小传输文件大小,提升文件传输效率,减少带宽消耗。具体开启方法可参考这里

 

目前Gzip压缩使用范围相比于br来说更高,不过随着Chromium内核的兴起,未来支持br压缩的浏览器会越来越多。

4 使用客户端缓存

在使用CDN的过程中,合理利用浏览器强缓存和协商缓存能有效减少对CDN的请求,从而缩减请求数和CDN带宽流出。强缓存通过直接使用浏览器本地缓存、协商缓存通过httpcode:304,从而继续使用浏览器本地缓存,两者均可以有效减少CDN流量支出。

 

强缓存在http1.0中使用expires头来控制,在http1.1以后,通过cache-control头来控制,浏览器在请求CDN的过程中,会优先检查本地缓存,通过expires或者cache-control(两者均存在情况下,cache-control头优先)判断使用强缓存。确认使用的情况下,无需再向CDN发送请求;

 

在强缓存未命中情况下,浏览器一般会发送带有请求头If-modified-since或if-none-match(具体看CDN返回此资源的response-header时,是last-modified or etag)确认服务侧资源是否变更,CDN返回304的情况下,代表浏览器可继续使用本地缓存,从而减少CDN流量流出。

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