你看过世界杯直播吗？ 央视网和央视音视频的清晰流畅给您留下了深刻的印象吗？ 我们先来看看网友的反馈：
央视作为本届世界杯的版权方和内容发行方，对本届世界杯直播的保障服务有着极高的技术要求。 央视最终选择了腾讯云视频云超快高清产品，为其全国用户提供流畅稳定的高清直播服务。
从结果来看，央视网正式上线后，超高速高清业务表现非常出色。 世界杯开赛后，其他平台的用户体验也形成了较为鲜明的对比，改变了以往用户对央视大型赛事直播的看法。
本文从超高清的工作原理出发，详细介绍了腾讯云的深度学习技术如何优化世界杯直播场景。 还包括腾讯云如何赢得PK，如何在一周内完成央视网超高清业务的私有化部署。 不为人知的故事。
1 腾讯云极高清：如何最大化深度学习性能？
普通转码的主要质量问题包括：转码失真、低分辨率模糊、镜头抖动、高噪声、低码率锯齿块等。
超快高清服务是腾讯云视频云推出的全新智能动态编码技术。 主要原理是通过深度学习对直播视频流进行智能处理，从而以更低的带宽成本为用户提供更高清的直播视频流。 主要是通过以下模块的配合完成的。
视频场景智能分类
首先，通过深度学习方法，形成了游戏、体育、秀场、户外、动漫、美食、影视剧等十几个主流类别和几十个小类别的场景模型库。 超高速高清业务启动时，对实时直播流进行检测分析，匹配相应的场景模型。 匹配率方面，在游戏、足球、篮球、动画等较为明显的场景下，CNN网络模型匹配准确率达到98%以上； 电视剧、户外运动、美食、旅游等，画面特征分散，帧间运动变化较大。 在这种场景下，CNN+RNN+LSTM进行时域和空域分析，准确率也在85%以上。
编码参数匹配
基于第一步场景分类的实时识别结果，根据视频源码率、帧率、分辨率、纹理和运动变化幅度，以及综合机器负载和性能，选择最佳编码参数。图像质量影响。
预处理
根据不同场景分类、客户对视频质量的不同要求，结合视频源画面纹理和实时运动检测结果，进行锐化、软模糊、去隔行、去块效应、降噪、色阶补偿等预处理、减帧等处理。
编码动态优化
腾讯云极高清服务针对不同视频类别或同一视频内的不同视频片段，采用完全不同的编码参数。 这些包括但不限于：IBP帧类型、量化参数QP、分辨率等； 并支持编码参数逐帧实时更新。
智能码率控制
因为无论是标准的H.264/JVT-G012码率控制算法还是x264码率控制算法，在运动变化和切换明显的场景下，预编程一次得到的率失真理论凸曲线为尽可能接近最佳失真。 曲线，对于运动场景实时检测和切换明显的场景帧，我们会利用x264码率控制和综合帧时序信息做一些补偿因素和图像质量控制，这样主观观看得分VMAF值将提高3-5分。
注：超高速高清的VMAF分数相同时，码率控制更低，更准确。
针对h264视频编码格式，我们设计了一种消除视频残差频域噪声的算法。 该算法结合当前编码宏块的残差大小、宏块的QP值、历史频域值等，根据不同的场景选择匹配的视频模板，自适应地进行宏块级视频处理，可以达到极好的效果。高性能。 低 CPU 消耗优化了噪声宏块，同时保留了清晰宏块的完整性。
投资回报率处理
SIFT+差分图像+运动目标图像检测或用户指定（如台标、水印）聚焦ROI区域，对宏块进行增强（放大/减小量化步长）、锐化、色阶补偿等处理该区域的编码，如CCTV世界杯，要求提高台标、字幕区域的图像质量和亮度。
腾讯云视频云主要利用以上模块协同处理和赋能腾讯云在云端的超高速高清服务。
2 从模拟到测量：500 多个世界杯赛前预览
今年春节过后，腾讯云的超快高清服务开始接入一些领先的游戏直播平台。 不过，我们还没有接触过体育赛事的客户，尤其是足球赛事。 世界杯之前，我们对足球比赛场景进行了系统的机器学习和视觉效果优化评估，为即将到来的世界杯做好准备。
预览：机器学习和视觉调优
我们通过网络爬虫收集了 500 个足球比赛视频。 对于每场比赛视频，我们对高速运动场景、足球跟随模型训练、长时镜头优化、精彩回放ROI区域增强、观众表情捕捉等细节进行了视觉效果分析。 以及优化效果评估，打造世界杯最优动态编码模型。
中超联赛：试水超高速高清服务
虽然我们自己一直在优化足球比赛的动态编码模型，但是一直缺乏真正的用户，这个时候我们还是有些不安。 4月中旬左右，我们主动向龙珠直播的中超联赛推广高速高清服务，并逐步在部分中超联赛中加入高速高清服务。 虽然一开始存在一些问题，但经过逐步优化，效果可以满足客户需求。
英超：大规模促销减量
经过前期在龙珠中超的实践，我们基本有了信心，后来开始积极寻找一些体育赛事客户。 作为中国大陆英超联赛的版权方，新影体育基本上是英超比赛中唯一的一名球员（而且英超比赛的节奏比中超联赛要快很多，这会更加在意）配合世界杯场景，我们快速审核了新影体育高清业务的推广，经过多轮测试和优化，最终得到了客户的验证。
3 隐形PK：数十项服务升级优化
央视作为整个视频云行业极为重视的客户，是所有云厂商的必争之地。 世界杯之前，央视决定在世界杯期间引入新技术提高比赛清晰度后，各云服务厂商都提供了各自的解决方案。 经过多轮测试，央视最终决定在腾讯云和某云厂商之间进行选择。 世界杯临近，对我们来说是一个很大的考验。 在与对手的PK过程中，我们对码率控制、去模糊、去块、去交织、运动搜索、块决策等模块进行了数十次服务升级和优化。 经过一轮又一轮的PK，央视最终选择了腾讯云。
注：超高速高清在 VMAF 质量上略有优势，比特率比竞争对手低约 8%-10%。
4 我们是如何在一周内完成私有化部署的？
虽然我们在技术指标上获胜，但由于世界杯的特殊性和紧迫性，客户暂时没有服务器等匹配的硬件资源，需求变成了：自带机器私有化部署。 事实上，我们在早期与客户的沟通中，就意识到了“私有化部署”的问题，并正在为此做好准备。 不过，此时时间紧迫。 面对“服务器自带”、“交换机自带”、“运维人员自带”等等要求，留给团队准备的时间实在是太少了。 但我们永远不想达不到要求。 而且，服务好本届世界杯的高清直播，对于用户、客户和腾讯来说都极其重要。 经过紧急协商，我们提出了新的私有化方案。
升级后私有化部署目标
在央视网搭建一套腾讯云超快高清转码集群，支持世界杯期间CCTV5频道直播、RTMP/FLV推拉源流，赛后支持CCTV RTMP/FLV/HLS拉流转码。
升级后私机部署
客户机房只有机架资源。 考虑到如果要求客户准备相关硬件资源，集团的采购申请周期将会过长。 如果按照正常流程的话，就没有时间去服务世界杯了。 因此，我们向公司借了10台M10转码机，其他相关辅助设备如交换机、光模块、光纤、网线等也通过相关同学的配合单独购买。 在部署服务器等硬件时，开发和架构师学生甚至自己接线和拧紧螺丝。 （这才是真正的全栈工程师）
5. 当开场哨吹响时，我们比队员们还紧张。
最后，在世界杯开始之前，我们兼容了客户硬件设备和软件代码模块的各种适配要求。 接下来就是实际测试了。
第一天的比赛开始前，大家还是很紧张。 如果直播开始后出现问题，之前的所有努力都将付诸东流。 比赛开始后，我们紧张地盯着屏幕：各项业务指标正常，直播效果超出预期，转播效果明显好于其他平台。 第一天的比赛结束后，我们也获得了客户极高的评价，外部用户的反馈也让我们的心落下。 然而，游戏才刚刚开始。 一个月的世界杯期间，我们将在看不见的地方继续战斗！
