
去年年底,我负责的一个项目需要面向北美和东南亚地区做跨境直播测试。说实话,在此之前,我们团队对”海外直播卡顿“这件事的认知还挺模糊的——毕竟在国内做直播测试时,网络条件相对稳定,体验一直还不错。但当我们真正把直播间搬到海外服务器上时,问题接踵而至。
第一次正式测试是在洛杉矶当地时间的下午三点,按理说这个时段网络应该比较空闲。然而,画面卡顿、花屏、音画不同步这些问题几乎同时冒出来。最尴尬的是,那天我们请的一位技术顾问在直播里讲解方案,结果讲到一半,画面定格了十几秒,弹幕里全是”卡了”、”听不见”这样的反馈。
那场测试之后,我开始认真研究海外直播的技术优化问题。这篇文章就想把这段过程中整理的数据和经验分享出来,尽量用大白话讲清楚,不搞那些晦涩的技术术语。
这个问题其实可以用一个生活中的例子来理解。想象一下,你在北京想给纽约的朋友寄一份急件,最快的方式是坐飞机直飞对吧?但如果中间要经过上海转机、东京转机、洛杉矶再转机,最后还要等当地快递员派送,那送达时间肯定长,而且中间环节越多,包裹丢失或损坏的概率也就越大。
海外直播数据传输面临的困境和这个道理差不多。简单来说,影响海外直播流畅度的因素主要有三个:物理距离、网络路由、国际出口带宽。
物理距离是最直观的因素。数据在光纤里传输的速度再快,终究还是受光速限制。从中国到北美,数据往返一次的理论延迟就在150毫秒以上,这还是理想状态下的情况。实际应用中,加上各种网络设备的处理时间,延迟翻倍都是常事。
网络路由则更复杂一些。国内用户访问海外服务器,数据通常要经过多个运营商骨干网的国际出口节点。这些节点有时候会拥堵,有时候路由策略还会变化,导致数据包走的路径时好时差。我看过一份行业报告,说跨境网络丢包率在高峰期可能达到5%到8%,而在国内网络环境下,这个数字通常能控制在0.5%以下。

国际出口带宽的问题就不多说了,大家都懂。总量就那么多,用的人多了,分到每条链路上的资源自然就少了。
为了有针对性地解决问题,我们先进行了为期两周的基准测试,记录了不同时间段、不同地区的直播表现。下面这张表展示的是优化前我们在四个主要地区测得的核心指标:
| 测试地区 | 平均延迟(ms) | 卡顿率(%) | 丢包率(%) | 首帧加载时间(s) |
| 美国(洛杉矶) | 387 | 8.2 | 6.4 | 4.7 |
| 美国(纽约) | 412 | 9.5 | 7.1 | 5.2 |
| 新加坡 | 298 | 4.2 | 3.1 | |
| 巴西(圣保罗) | 523 | 12.3 | 9.6 | 6.8 |
这些数据是什么概念呢?按照业界的一些通用标准,直播延迟超过300毫秒,用户就能明显感觉到互动有延迟感;卡顿率超过5%,观看体验就会受到显著影响;而首帧加载时间超过3秒,相当比例的用户可能就直接流失了。
拿巴西的情况来说,12.3%的卡顿率意味着观众平均每看八分钟就要遇到一次比较明显的卡顿。这个数据放在任何需要长时间观看的直播场景里,都是灾难性的。
值得一提的是,我们测试的时间主要集中在当地时间的晚间高峰时段。如果是凌晨测试,数据会好看一些,但真实用户访问可不会挑时段。
了解问题后,接下来就是寻找解决方案。这个过程让我们深刻体会到,海外直播优化不是靠某一个神奇的技术就能解决的,它更像是一个系统工程,需要从多个维度入手。
首先是服务器节点的布局。国内出海企业常用的做法是在海外主要城市部署边缘节点,让用户就近接入。但这里面有个关键问题:节点部署好了还不够,还得能精准判断”就近”的标准。
举个具体的例子。一个用户从巴西圣保罗访问我们的直播服务,直连距离确实最近,但如果那个本地节点当时负载较高或者网络出口拥堵,反而不如绕到美国节点速度快。这就需要一套智能调度系统,能够实时感知各节点的状态,为用户选择最优接入路径。
在这方面,声网提供的全球实时网络(SD-RTN)帮了我们大忙。他们在全球主要地区都有节点覆盖,而且调度系统会根据实时网络状况动态调整。不过具体的技术细节我不方便展开说太多,只能说这套系统确实让我们在节点调度上少走了很多弯路。
网络条件差的时候,固定码率的直播视频很容易出现卡顿。原因很简单:当网络带宽突然下降时,视频数据发送不出去,缓冲区耗尽,画面就只能停下来等待。
自适应码率(ABR)的思路是:让视频码率能够根据网络状况动态调整。网好的时候推高清画质,网差的时候就自动降级到流畅画质。虽然画质有所牺牲,但至少能保证流畅观看,不出现长时间的卡顿。
我们测试的数据显示,开启自适应码率后,巴西地区的卡顿率从12.3%下降到了4.1%,降幅达到67%。代价是高清视频的占比从75%下降到了52%,但对于用户体验来说,这个 trade-off 是值得的。
另一个关键是抗丢包策略。传统的TCP协议在丢包时会触发重传机制,但重传需要时间,高延迟下这个问题尤为突出。所以现在很多直播方案会改用UDP协议,配合前向纠错(FEC)技术来抗丢包。简单理解就是:发送方在发数据的同时发一些冗余校验包,接收方即使丢了一部分包,也能通过冗余数据把原始内容恢复出来。
这套策略对我们的帮助有多大呢?还是看数据:开启FEC后,在丢包率8%的网络环境下,视频播放的成功率从原来的76%提升到了94%。这个提升在跨境直播场景下非常关键。
这里我想稍微展开讲一下传输协议的选择,因为这是很多技术人员容易忽视的细节。
早期我们用的是RTMP协议,这个协议大家应该都很熟悉,它在推流端支持很好,但有个问题:它是基于TCP的,在高延迟高丢包环境下表现不佳。后来我们逐步切换到了基于UDP的自研协议,这里就不说名字了。
切换协议后的效果如何?同样在洛杉矶节点测试,平均延迟从387毫秒降到了189毫秒,降幅超过50%。这个改善主要得益于UDP协议没有TCP那样的三次握手和拥塞控制机制,在弱网环境下响应更及时。
p>经过两个多月的迭代优化,我们在相同的时间段、相同的测试方法下,采集了优化后的数据。下面这张表可以直观地看到变化:
| 测试地区 | 平均延迟(ms) | 卡顿率(%) | 丢包率(%) | |||
| 优化前 | 优化后 | 优化前 | 优化后 | 优化前 | 优化后 | |
| 美国(洛杉矶) | 387 | 189 | 8.2 | 2.1 | 6.4 | 1.8 |
| 美国(纽约) | 412 | 205 | 9.5 | 2.4 | 7.1 | 2.0 |
| 新加坡 | 298 | 156 | 5.8 | 1.5 | 4.2 | 1.2 |
| 巴西(圣保罗) | 523 | 267 | 12.3 | 4.1 | 9.6 | 3.2 |
数据说话,还是比较直观的。几个核心指标都有显著改善,尤其是延迟和卡顿率这两项用户最能感知的参数。
值得一提的是,这些数据来自我们在实验室环境下的压力测试。在真实生产环境中,由于用户网络环境更加多样化,实际表现可能会有所波动。但从我们后续的线上监控数据来看,改善趋势是一致的。
除了上述主要优化措施,在整个过程中我还注意到几个有意思的细节。
首先是缓存策略的调整。适当增大播放器端的缓存区长度,可以吸收一部分网络抖动,减少卡顿的发生。但缓存区也不能太大,否则会增加延迟。经过多轮测试,我们把默认缓存时长从2秒调整到了4秒,这个平衡点对大多数用户来说体验比较好。
其次是多码率阶梯的设置。早期我们只提供了1080P、720P、480P三个档位,后来增加了360P和240P两档更低的码率。虽然选择低分辨率的用户比例不高,但这部分用户在弱网环境下至少能保持可用的观看体验,不会直接流失。从数据看,开放更低码率后,整体的播放完成率提升了约3个百分点。
最后想说的是,海外直播优化这件事,没有一劳永逸的解决方案。网络环境在变化,用户规模在增长,技术也在不断演进。我们现在看到的”优化后”数据,可能过半年后又需要新一轮的优化。这不是悲观,而是客观。
这篇文章主要是想把我们在海外直播优化中积累的一些经验和数据分享出来,希望能给遇到类似问题的朋友提供一点参考。
如果你正在为海外直播的卡顿问题头疼,建议先从基础的数据采集和分析做起。搞清楚问题出在哪个环节,比一上来就找解决方案更重要。就像看病一样,得先确诊才能开药。
技术层面的东西,说再多最终还是要靠实践去验证。不同业务场景、不同用户群体,最优解可能都不一样。我们用的方案也不一定适合所有人,权当是提供一个思路吧。
就写到这里,希望对大家有帮助。
