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汽车之家「直播无线(4G)背包」获七牛云「2019年度创意硬件产品奖」

2019-12-02 13:51来源:环球财富网责任编辑:余斌 网友评论
近日,七牛云「 2019 年度创意硬件产品奖」在上海揭晓,来自汽车之家的「直播无线(4G)背包」项目,凭借其出色的创意和优秀的设计实践,荣膺此项大奖。
 

 
汽车之家「直播无线(4G)背包」通过 4G 多卡聚合技术,避免了卡顿失真,可达到专业广播级视频传输,无需复杂操作便可轻松开启直播,满足拍摄现场复杂情况。与传统的解决方案相比,具有成本低、续航长、操作建议、便携性佳等优势。目前产品已经广泛应用于户外高清直播传输、无人机高清直播传输、马拉松直播传输、新闻采编直播传输,车展直播传输、旅行家直播活动传输、会展直播传输、企业年会直播传输等场景,并获广泛好评。
 
「直播无线(4G)背包」项目起源于汽车之家黑客马拉松技术创新文化下的产物,后续得到研发工程师们的持续创新、优化和改进,使得产品能最终落地投入生产使用,充分体现了智慧赋能、持续创新的竞赛精神。
 
(图1:黑客马拉松封面图)
 
据悉,黑客马拉松概念源于美国Google、Facebook、微软有举办内部编程传统的公司。汽车之家黑客马拉松用其概念结合公司自身特色,为员工提供平台,让想法成为现实。其精髓是工程师用自己喜欢的方式,去做想做的事情,编程过程自由,没有限制。汽车之家黑马文化就是 “ 营造创新研发的氛围、激发员工的创造力、塑造极客文化 ” 。世界各地的黑客马拉松活动已经成为沟通、学习、创新及吸引风投机构的新型方式。
 
(图2:无人机航拍效果图)
 
(图3:无人机遥控视角)
 
「直播无线(4G)背包」使用视频传输聚合技术,将多张运营商 4G 卡的网络叠加来进行视频传输,能保证在某个网络环境不佳的情况下,通过多卡叠加的方式增加网络稳定性。通过这样的方式,将高质量实时视频传输至七牛云进行处理,七牛云提供的智能多媒体服务可实现对素材的视频抽帧、内容安全审核、封面合成,生成回放等功能,再通过七牛云 CDN ,推送到新媒体直播平台,真正实现高清无卡顿的随时随地直播。
 
(图4:4G背包网络示意图)
 
关键技术细节如下:
 
1. 网络传输采用UDP传输协议;摒弃TCP是因为建立连接的握手延迟大,弱网闪断无法快速感知与重连,如:三次握手导致的 TCP 连接建立的延迟、TLS 完全握手需要至少2个RTT才能建立,简化握手需要 1 个 RTT 的握手延迟。对于很多短连接场景,这样的握手延迟影响很大,且无法消除。
 
2. 队头非阻塞;队头阻塞主要是 TCP 协议的可靠性机制引入的。TCP 使用序列号来标识数据的顺序,数据必须按照顺序处理,如果前面的数据丢失,后面的数据就算到达了也不会通知应用层来处理。因为 UDP 本身没有连接的概念,不需要三次握手,优化了连接建立的握手延迟,同时在应用程序层面(私有传输层)实现了类 TCP 的可靠性,TLS 的安全性和 HTTP2 的并发性,完全避开了操作系统和中间设备的限制。
 
3. 改进的拥塞控制;采用应用程序级别拥塞控制可插拔;TCP 为了保证可靠性,使用了基于字节序号的 Sequence Number 及 Ack 来确认消息的有序到达。私有协议同样是一个可靠的协议,它使用 Packet Number 代替了 TCP 的 Sequence Number,并且每个 Packet Number 都严格递增,也就是说就算 Packet N 丢失了,重传的 Packet N 的 Packet Number 已经不是 N,而是一个比 N 大的值。而 TCP 呢,重传 Segment 的 Sequence Number 和原始的 Segment 的 Sequence Number 保持不变,也正是由于这个特性,引入了 Tcp 重传的歧义问题。
 
4. 更多的 Ack 块;私有协议缓冲池可以同时提供多个Ack Block,在丢包率比较高的网络下,更多的 Sack Block 可以提升网络的恢复速度,减少重传量。
 
5. Ack Delay 时间;私有协议的RTT等于接收时间-发送时间-ACK延迟时间;流量控制和 TCP 有点区别,TCP 为了保证可靠性,窗口左边沿向右滑动时的长度取决于已经确认的字节数。如果中间出现丢包,就算接收到了更大序号的 Segment,窗口也无法超过这个序列号。但私有协议不同,就算此前有些 packet 没有接收到,它的滑动只取决于接收到的最大偏移字节数。
 
6. FEC前向冗余纠错;为了进一步提高传输速度,下层协议使用了前向纠错技术FEC(全称:Forward Error Correction),是增加数据通讯可信度的方法。在单向通讯信道中,一旦错误被发现,其接收器将无权再请求传输。FEC 是利用数据进行传输冗余信息的方法,当传输中出现错误,将允许接 收器再建数据。
 
7. 在接入层采用虚拟WIFI设备,使用网络透明接入方式,在不改变用户数据的同时把所有流量请求通过sockets5隧道技术二次封装,基于开源路由openwrt在底层三层网络应用iptable路由技术把流程转发到应用模块层,然后高速的传输到云端,最后解析隧道数据,转发到目标网络,下行同理。
 
8. 与之配套的他们还提供了云导播台(如图)的功能,皆为打造更加丰富直播体验,云导播台可以把本地的多路直播流通过iPad等移动设备操作,进行切画面、声音以及画中画等功能。
 
(图5:iPad导播台操作界面)






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