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雷鋒網消息，9月20日，由保利威主辦的教育直播高峰論壇在北京舉行。保利威董事長兼CEO謝曉昉以《5G時代，重構教育直播體驗》為題，就5G對教育直播體驗帶來的重要影響談及了他的見解。
謝曉昉在演講中認為，當下影響教育直播體驗的四大痛點有：卡頓多、延遲大、雙向體驗差、視頻質量低，而隨著5G的到來，這些問題將逐漸被攻克，在線教育直播行業即將迎來最佳的窗口期。
論壇現場，謝曉昉也介紹了保利威布局未來5G時代的新一代直播平臺。該直播平臺主要有五大特性：支持4K UHD雙向視頻流；支持大并發的超低延遲直播；彈性的節點負載均衡策略；終端就近訪問機制；跨節點的智能流路由。
保利威董事長兼CEO 謝曉昉
值得注意的是，在本次論壇上，保利威技術副總裁梁瑛瑋對外發布了“視頻大數據高級分析”功能，并于9月20日進行線上公測。該功能包括觀看行為分析、視頻分析、觀眾分析三個維度，目的是為了幫助在線教育平臺了解用戶的觀看行為以及直播的播放熱度，從而挖掘數據價值，提升運營效率。
在具體技術應用上，觀看行為分析主要借助視頻觀看熱力圖來實現，即單次觀看行為的圖形化表示，不僅展示用戶觀看完成度的統計結果，還原整個觀看過程，可以幫助在線教育企業深度了解單用戶對視頻內容的不同喜好。比如，視頻分析圖能幫助在線教育機構準確了解到哪一部分視頻內容觀眾不再感興趣，而視頻分析圖一個波峰的出現可能意味著這部分視頻內容吸引了觀眾反復觀看，機構便可準確地對直播內容作出調整，更加符合用戶現階段的需求。
除了在線教育機構外，保利威也與不少全日制學校及教育系統存在合作。活動現場，謝曉昉在接受雷鋒網采訪時表示，教育系統當中有一個很重要的組成部分是電教系統，一些山區的老師通過電教系統的衛星網絡電視給學生教授相關教學內容，但這套系統互動性和體驗很差，一直用不起來。
“但是隨著手機的普及，江西省教育、蘭州教育電教系統通過互聯網來解決這個問題，來替代基于衛星的這套系統，這是我們中小學方面的進展。在高校領域，我們和山東大學、武漢大學等在慕課以及遠程教育系統方面合作比較多。”
以下是謝曉昉在大會上的分享內容，雷鋒網對其進行了不改變原意的編輯整理：
各位尊敬的來賓，大家下午好，我是保利威的創始人謝曉昉。剛才宓老師講的比較宏觀，我接下來講的內容會偏技術一點，作為一名在在線視頻行業從業18年的老兵來說，今天我的內心比較激動，因為隨著5G的到來，我們教學直播行業即將迎來最佳的窗口期。
大家可以看到這張圖，這是思科的一個數據。早在2007年的時候，我們在線視頻流量已經占據整個互聯網流量的半壁江山，到2017年的時候大家可以看到，它的占比是75%。思科預測在2022年，在線視頻占比會超過82%，而我的預計會更加樂觀一點。
直播行業的最近幾年迅速發展，我們教育直播最近幾年發展也是非常迅速的。但是在教育行業，我覺得教育直播行業的上空籠罩了幾朵烏云。這是一張我們最典型的教育直播架構圖從采集，編碼、推流，到視頻的傳輸，到解碼播放，加入我們的連麥系統，在這樣一個經典網絡架構之下，一直以來有幾個重要問題得不到解決。
影響教育直播體驗的四大痛點
第一個痛點是卡頓。我認為每個直播平臺，不管是教育直播平臺，還是娛樂直播平臺，甚至游戲直播平臺都面臨一個問題，現在來說0.5%的卡頓率已經算是不錯的成績了。剛才宓老師也說我們人口基數非常大，現在很多機構開一個萬人的直播課，都是非常常見的，一萬人的話如果有50人有卡頓的體驗，其實整體感受也會是比較差的，這種服務是比較糟糕的。
第二個問題是延遲。現在我們業界的延遲量級大概是1-3秒，有一些移動平臺的延遲甚至達到10多秒，嚴重影響了我們這種教學活動的開展。
第三個問題是雙向體驗。說到雙向體驗，除了延遲會導致體驗差之外，我們現在使用的網絡是不對等的網絡，上下行帶寬的差異，尤其上行會比較差，所以無法進行高清雙向的互動溝通。可能大家看過一些場景，在我們教學過程當中，一旦涉及到連麥，我們圖片畫面立即縮小了，體驗非常差。
第四個是視頻畫面質量還是相對較低。目前來看，720P已經成為主流，1080P也慢慢普及，但是這樣圖像清晰度跟我們線下教學體驗還是相距甚遠的，這些問題是我覺得困擾著大家。
但更嚴重的問題是什么？更嚴重問題是我們甚至習以為常，對于這些卡頓和延遲，我們甚至沒有動力去解決它，這是我們最大的問題。但是現在不一樣了，5G到來了，我們看到解決這些問題的終極方案，我們看到了解決問題的希望。
5G的三大特性
5G給我們帶來了什么？這是一張大家非常熟悉的圖，提到5G必須要講5G的三大特性。
其中一大特性是海量機器通信，這個跟物聯網比較相關。
我講一講跟直播行業相關的，很重要一個特性就是eMBB，增強了移動帶寬。這個特性能夠讓我們終端接入速度大大加快，現在已經實現了，因為我們在今年6月6日5G正式商用，運營商獲得了牌照，現在我們測試的帶寬增強效果是1個G，上行是100兆。
隨著5G不斷成熟，終端的下行速度將會達到10G，甚至20G，也就是今后每個人的手機接入速度達到萬兆水平，上行也會有十倍的提升。eMBB在整個5G體系里面，這一套相關的規范和標準是最早提出來的，并且目前來看是最成熟的，eMBB的特性基本上是完全面向超高清視頻的傳輸，也就是說未來兩三年5G的價值落地和體現，基本是朝這個方向來進行的。
因此我們保利威在近期也是跟運營商密切的合作，當然運營商態度也非常積極，因為他們要讓5G產生價值。我覺得最快速的辦法就是看重超高清這一塊商業落地，保利威在這一塊是有先發優勢的，所以eMBB讓我們直播體驗，高清快速的到來，雙向的帶寬大幅提升會讓我們超高清雙向互動沒有任何壓力。
另外我們談到uRLLC。這是超高可靠性和低時延通信，這是一個革命性的變革。大家應該都用過電話跟有線電視，有線電視我們90后不一定用過，但是我們在打電話或者看有線電視的時候，有一個非常明顯的體驗，就是說我們不會中斷也不會卡頓。
電話和有線電視是上個世紀的發明，它不算什么高科技，但是在這樣一些系統當中，存在著我們稱之為QOS的機制，因此就是說能夠保障系統的數據流的高可用。可喜的是我們5G時代，5G在物理層和數據鏈路層開始有了QOS機制，能夠保障我們的直播數據通信是達到高可用的水平。
我剛才說了uRlLLC，能夠讓現在4G的100毫秒延遲降低到1毫秒以下，為我們的低延遲直播創造了非常有力氣條件。大家看到基于5G的技術，給我們直播行業提供了非常多的利好。
下一代直播網絡的兩大技術方向
但僅僅是從硬件底層來做一些變革還是遠遠不夠的，還有兩個技術方向，就是我們認為會影響我們的下一代直播網絡。一個技術方向就是底層協議更換，另外一個是超高清編碼的采用。
我說底層協議的更換，其實是一個比較專業的話題。在這個話題之前，我們看一張圖，大家可以看到這張圖，很多的汽車在這個十字路口圍繞著一個交通燈，完全堵塞的狀態。在這個狀態里，交通燈其實是形同虛設的，交通燈是一個非常偉大的發明，是英國在1868年首先發明的使用的。
那個時候我們的道路上面的車輛是非常少的，車速是非常慢的，交通燈非常有效的解決了交通規則和道路堵塞的問題。但是隨著汽車工業的發展，我們的車輛不斷在增加，車速也在不斷加快，因此在很多場景之下，交通燈成為了堵塞的一個原因。因此需要新的一些機制來改變這種局面。
大家可以看到，這是現在很常見的一個立體交通網的立交橋，在很多情況之下能夠大幅度提升我們的交通效率，同樣的情況，也出現在我們的網絡世界當中。
我認為我們的網絡通信的基礎協議TCP就有這種交通燈的屬性。TCP大家可能非常清楚，TCP是非常偉大的一個發明，是跟互聯網相生相伴的一個重要協議，是我們互聯網發展的技術的基石。目前來看我們在網絡上面絕大部分應用都是基于TCP，像HTPP協議，像很清楚的FTP，還有在直播行業經常用到的RTMP協議，都是基于TCP，這是一個非常重要的協議。
但是現在來看TCP協議，或者說在TCP構建下的網絡，已經顯得力不從心了。原因很簡單，在互聯網的初期，當TCP協議發明的時候，它解決問題是一些相對較低速網絡當中數據的安全和完整性的問題。那時候丟包率大概是百萬分之一，傳遞的數據是以K計算的，大家有過經歷的，那還是后期的。數據量不大，TCP協議其實解決了很多問題。
但現在來看，我們終端的接入速度，剛才說到5G，甚至5G網絡能達到10個G的速率，我們現在網絡的丟包率是1%的時候也是非常常見的丟包率，因此我們的TCP協議已經成為了制約我們真實速度提升的很重要的問題。解決這個問題，業界提出了三種解決方案，大家可以看一下。
第一個是基于IP路由解決方案。通過鏈路的優化，通過購買專有鏈路解決堵塞和丟包問題，這種方案成本相對比較高，應用場景也是有限的，因此無法大規模普及。
第二種方案是基于UDP的應用層傳輸協議。UDP大家知道，存在很多缺陷。但是好的消息是UDP很多缺陷是能夠通過應用層進行優化和補充，甚至能夠在某些場景下達到TCP的可靠性，這是UDP。
第三種方案是進行TCP協議算法優化。首先來說這種優化的空間不會特別大。其次TCP的優化一般要接觸到操作系統的內核，開發成本相對比較高，因此這樣一個方案在一些操作系統廠家，會比較樂意去推廣，例如像微軟這樣的公司。顯而易見，第二個方案可行性是比較高的。
我們也看到，Google推出了QUIC方案，是基于UDP的協議，HTTP/3 QUIC。在去年年底正式通過了IETF的官方認證，更名成為了HTTP/3，成為了未來的傳輸協議的標準，得到了業界的認可。可以想像，在我們未來的互聯網中，大量的視頻數據、音頻數據都將是采用UDP的方式進行闡述的。
說完我們的協議更換之后來講一講大家很關心的編碼。這是一張從2K到8K的對比圖，實際上我們的編碼分辨率從2K到8K的數據量增長了15倍，分辨率大家都很關心，其實圖像的質量除了分辨率之外還有很多其他的指標，包括HDR，通過動態的補償提升場景的還原度，還有色域色深這樣一些參數能夠讓我們的畫面更加的鮮活。
提到超高清視頻，高幀率也是必備元素，包括現在教育直播使用的幀率，很多電影都是在15-30幀時代。我們5G來來之后，4K、8K標準出來了，60幀是一個基準，120幀甚至180幀也會慢慢的普及。除了視頻還有音頻，從單聲道到雙聲道到全景聲道的演進。保利威最近也跟杜比合作，在音頻編碼這一塊使用雙聲道能夠實現全景深的編碼技術，以上這些編碼技術能夠讓我們視頻的體驗超越身臨其境的效果。
我做一個比喻，比如舞蹈的教學，還有一些武術的教學等動作類型的教學，用我們的高幀率能夠把很多動作細節真實還原出來。另外我們一些8K視頻，結合超視網膜的屏幕，能夠在醫學教學當中，把一些微組織和微結構體現出來。
這樣體驗的提升帶來的直接效果就是數據量的陡增，這是騰訊視頻實驗室的數據，在視頻沒有被壓縮之前，大家可以注意一下，現在大家在網上看到的數據都是被壓縮過的。在視頻沒有被壓縮之前，8K的視頻，它的碼率能夠達到60GB每秒，非常之大，即使我們5G網絡也無法承受這樣的高數據量，因此我們視頻編碼標準就變得非常重要了。
大家可以看到，視頻壓縮這個技術在不斷的提升。現在我們看到的這樣一些視頻的壓縮標準，能夠接近一千倍的壓縮比，也就是我們剛才看到8K視頻，通過這些解碼技術上能夠達到60兆/秒的速率，我們5G網絡能夠非常輕松的傳輸這樣的視頻流了。
5G時代的直播網絡
剛才說了5G的特性和兩個技術方向的重構，最終效果是讓我們重新打造一個全新的下一代視頻直播的通信網絡。
大家可以看到，在這個網絡里面，大部分的藍色線代表UDP的數據流，少量TCP僅用于性能控制連接在里面，99%的數據都是通過UDP傳輸的。在這樣的網絡當中，其實跟現在的直播網絡正好是形成一個鮮明的對比，是反過來的。在這樣的網絡當中，我們能支持是4K超高清的雙向視頻流，并且支持大并發的超低延遲的直播，以及擁有現有所有CDN所具備的彈性負載能力。
這個網絡我們保利威現已在搭建當中，正式商用應該在明年年初，今年年底應該有部分的用戶能夠體驗到我們這張網絡。當然這張網絡是不完全依賴5G，5G來了以后仍然會充分利用5G的特性，我們新的網絡架構主要目的是能夠充分的發揮eMBB和URI的特性。
最終我們四大痛點通過這些技術得以完美的解決，我們會實現超高清的視頻體驗，雙向的溝通會非常好，卡頓也是比較低，我們的延遲會比現在降低十倍甚至一百倍，這是一張對比的表，應該說5G到來之后，我們視頻體驗應該是這樣子。
最后我用一句話來總結一下我今天的分享，我們教育直播行業的四大痛點，通過5G的三大特性，以及兩大技術方向的變革，讓我們迎接一個全新的教育直播的新時代，感謝大家。
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