一场赛事直播结束后,运营方想知道它到底耗了多少电,常见的第一反应是去问转播团队用了多少设备、云平台账单上有多少转码时长。这两个数字有用,却只覆盖了链条的一头。观众那一头有几十万台各种屏幕在亮着,中间还有CDN和网络在搬运几百TB的视频数据。把这几段拆开分别估,才能知道该往哪里下功夫。
先划边界:直播的电分四段,赛事本体和观众出行不在这里
这篇文章只谈“信号从赛场出去、到观众屏幕亮起”这一段,分成四部分:制作现场(摄像、导播、回放、音频、现场编码),编码与转码(把一路信号转成多档码率),分发(源站、CDN、运营商网络),观看端(电视、电脑、手机、平板等)。选手PC、场馆空调和观众到场的交通属于另外的账,前者见电竞赛事最大的碳排放一定来自电脑吗,观众出行则可以看电竞比赛电脑功耗很高,但为什么观众交通可能更值得先优化。边界要先写下来,否则同一度电可能被算两遍,或者哪边都没算。
第一段:制作现场,设备多但时间可控
制作端的用电主要来自摄像与灯光、导播切换台、回放与包装服务器、音频设备、编码器,以及为这些设备配套的供电和空调。如果采用远程制作,一部分设备会转到异地的演播室或云上,用电从场馆转移到了别处,总量不一定下降。这一段的好处是可以直接读表:分路计量或者设备铭牌功率乘以运行小时,都比后面几段更接近实测。难点在于赛前调试、彩排和备用链路——直播开始前的几天往往有大量设备在空转,这部分要单独记录,而不是只算比赛那三个小时。
第二段:编码与转码,为什么“多开几档码率”不是免费的
为了让不同网速和设备的观众都能看,一路直播信号通常会被转成多档分辨率与码率。转码是计算密集型任务,用CPU、GPU或专用编码芯片完成,电量随档位数、分辨率、帧率和编码器效率变化。2024年一篇关于视频流能耗与环境影响的综述(Afzal等)把编码方案、资源需求、存储、内容获取、解码和显示都列为影响能耗的因素,并指出HTTP流媒体里码率设置不够灵活、播放器对硬件利用不理想,是仍待改进的空白。
实务上要问三件事:转码是在云上按需开启,还是长期保留;档位表是否包含没人看的高档;低延迟直播的分片更短,请求次数更多,源站和CDN的压力是否随之上升。九游会AI在记录这一段时,会读取每一档的观看时长占比,这样才知道哪些档位是真在用,哪些只是保留着。
第三段:CDN与网络,数据量好算,每GB用多少电最难定
设一场直播平均同时在线10万人,观看3小时,平均码率6 Mbps。6 Mbps折合每小时约2.7 GB,每人3小时约8.1 GB,总传输量约81万GB(约810 TB)。这个数字靠日志就能核对,比较可靠。
麻烦在下一步:把81万GB乘以“每GB多少kWh”。如果系数取0.01,结果是8100 kWh;取0.1,就是81000 kWh,差了十倍。系数从哪来,学界分歧不小:有的方法用整个网络的年耗电除以年流量,得到的是平均值;有的只算因流量增加而增加的那部分,得到的是边际值,通常更小,因为大部分网络设备无论流量多少都在通电。较早的公开分析里,一些广为流传的“看半小时视频排放上千克二氧化碳”的说法,后来被IEA的核查指出存在码率取值偏高、把兆比特与兆字节混淆、沿用过时的网络能耗系数等问题,相关估算被高估了将近百倍。这个教训很直接:只要系数没有来源、没有年份、没有口径,就不要把它当作事实写进报告。
第四段:观众终端,往往被省略,却常常是大头
继续上面的示例,总观看时长是30万小时。设三类终端的功率为:电视80 W、笔记本30 W、手机3 W(均为示意值);观众构成设为20%电视、40%笔记本、40%手机。加权平均约29.2 W,总电量约30万小时乘以29.2 W,等于约8760 kWh。如果观众全在大屏电视上,同样30万小时会是24000 kWh,全在手机上则只有900 kWh。
把三段放在一起看:在系数取0.01时,网络约8100 kWh,与终端8760 kWh相当;系数取0.1时,网络是终端的九倍多。也就是说,“哪一段最大”本身就随假设摆动。IEA较早的分析在其设定的设备构成下曾得出终端设备占比最高、数据传输次之、数据中心最小的结论,但它基于当时的观众设备结构,不应直接套到今天的电竞观众身上——电竞观众里手机和电脑的比例、开着直播同时在玩游戏的人数,都会改变结果。还有一个容易忽略的问题:观众本来就开着设备,看直播不一定“新增”了这部分用电,这取决于你想回答的是“归因”还是“增量”。
把电换算成碳,以及结果该怎么报
电量之后还要乘排放因子。观众分布在不同地区,每个地区电网的碳强度不同,把所有观众按一个全国平均值处理,会掩盖差异;CDN节点所在地区和转码所在云区域,也应分别取对应的因子。少用电不等于少碳排,这一点在直播里同样成立:把转码任务放到低碳区域的云上,电量可能不变甚至略增,碳排却可以下降;反过来,下调高档位码率能同时减少电量和数据量,是更确定的收益。
九游会绿色电竞的做法是把四段分别记账,输入是设备清单与功率、转码时长、CDN日志的流量、各终端类型的观看时长,输出不是一个数字,而是带假设的区间,并且标明哪一段的不确定性最大。九游会碳足迹AI目前能做的,是帮运营人员对比不同系数下的结果,指出哪个假设对结论影响最大;做不到的,是替平台补上没有的日志,或者证明某个系数“就是对的”。如果拿到的只有账单,没有分终端的观看时长,那么观看端只能给出很宽的范围。
估算什么时候会错,以及能下哪些结论
- 把峰值并发当平均并发,会高估观看端和网络;反过来只用平均值又低估峰值时刻的电力需求(功率kW和电量kWh也别混用)。
- 码率取自宣传值而不是日志实测,可能整体偏高。
- 多CDN、多平台同步转播时,同一个观众只应被算一次,重复统计很常见。
- 回放点播、剪辑二次分发的流量不在直播窗口内,需要单独算。
能下的结论是:哪些环节可以直接读表,哪些环节的结论会随系数翻倍,降码率、精简档位、按需转码这类动作的方向是否正确。不能下的结论是:“一场电竞直播总共排放了多少吨”这样一个没有区间的数字,更不能用它去和另一场赛事作精确比较。想把直播数据放进整个赛事的碳账本,可以配合游戏更新包也有碳足迹吗里对下载和CDN流量的分析方法,两者在流量估算上是同一套问题。