让高清视频“活起来”

时间：2019-12-29 09:29:57 阅读：105 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

导读： 
　　腾讯视频云针对H.265/HEVC 转码性能的基准测试表明：在单任务延迟条件下，英特尔®至强® 铂金 8180 处理器的转码性能是英特尔® 至强® E5- 2699 v4 处理器的 2 倍，而在全吞吐量条件下，前者的转码性能是后者的 1.4-1.5 倍。
　　3G 时代有图文，4G 时代有视频，随着手机的性能大幅提高，影音功能逐步完善，配合 4G 网络，短视频、视频站等应运而生，Netflix 推出的《黑镜：潘达斯奈基》，观众可以使用遥控器在特定的时间节点通过遥控器或者触摸屏幕来做出一些对剧情走向产生影响的选择。
　　人们认为，这就是未来即将出现的互动视频中，这也意味着所带来的硬件需求也是现在绝大部分设备无法支持的。
　　这样的趋势下，企业和消费者希望存储、编辑和传输的媒体文件日益增多，从现在看来，4K 和H.265 等新一代高清分辨率及视频格式的采用增加了每个媒体文件的大小。这两点使得各种规模的企业，以及普通消费者在处理与视频相关的任务时面临的困难越来越多，因此他们纷纷转向云服务提供商寻求帮助。
　　2019 年，数字中国万里行团队在北上南下的数据中心之旅中，除了关注数据中心基础架构的创新，更聚焦基础架构之上的业务创新和应用场景，对于云服务商来说，视频服务恐怕是移动互联网时代热度最高的应用服务之一，白热化的市场竞争让最终用户都有着最苛刻的评判标准。如何在残酷的竞争中脱颖而出？如何通过更优化的视频转码能力来提升视频质量？
　　在考察中，我们发现，传统公有云服务虽然也极端重视算力的提升，但其终究并非针对视频转码而专门构建，为此，云服务提供商借助英特尔处理器等带来的先进算力来提供专门的视频转码云服务。比如腾讯云，就以英特尔®至强®可扩展处理器为基础，构建万台量级的转码集群。
　　目前音视频技术的发展现状更偏向于清晰、流畅和品质这三者的博弈，对于视频来说，体育赛事、游戏等领域对直播清晰度要求不断提升，国家政策也在鼓励 4K 和 8K 的增长，这些因素使得超高清晰度视频内容成为音视频技术发展的重要方向，与此同时，人们开始追求更多的趣味性和附加能力。
　　但对于云服务商来说，硬件计算能力或者软件性能并没完全跟上，这使得成像品质以及其他附属能力所需要的计算能力也位于了问题之列；一如既往的，无论是 4G 还是即将到来的 5G 时代，网络的制约在能预计的时间内，依然也还是一个不可忽视的影响因素之一。
　　这样的需求，需要强大的视频转码能力来支撑，这通常是一个高负荷的运算过程，计算性能是制约其工作和服务效率的最大瓶颈，而且该过程还需要软硬件的紧密配合，或者说是彼此间的充分优化才能达到最佳效果。
　　在硬件方面，往往需要配备性能强的处理器以保证视频转码的高效和可靠，以避免出现花屏、抖动等现象；软件方面，H.265/HEVC（High Efficiency Video Coding，高效视频编码）作为新一代的视频编解码标准，在高压缩比下依然能确保高清晰的视频质量，非常适于在移动互联网环境下使用，因此受到了主流网络视频直播平台，以及主打视频服务的云服务提供商的青睐。
　　转码服务带给用户的，是统一的、高质量的视频体验，这意味着无论用户处于什么位置，利用什么带宽接入，使用什么设备观看视频，享受到的都是最优化的视听感受。这需要转码服务将原始码流高速转换为更适于用户环境的视频编码。
　　视频转码的能力，正是云服务提供商应对这些需求的核心能力，其作用是将已经压缩编码的视频码流转换成另一种格式的视频码流，而且在转换的过程中，还要考虑到视频要用到的网络传输条件，接受它们的终端设备的处理能力及其屏幕尺寸和分辨率等多重因素的影响。
　　以目前所有视频服务中最为火爆的类别——视频直播为例，它要求的视频转码能力必须是要做到实时或近乎实时地为处于不同位置，使用不同带宽的网络接入，并使用不同设备观看视频的观众提供码率及格式能与其条件相匹配的视频流，来保证他们都能获取相对优化的体验。
　　但这并非易事，以适于移动互联网的H.265/HEVC 视频编码为例，因其算法和数据结构的复杂性，其编解码复杂度 4 倍于上一代H.264 编解码器，因此对执行转码工作的处理器以及转码软件有着突出的性能要求。由此可见，转码效率的优劣，一方面取决于平台计算性能、尤其是并行计算性能的好坏，另一方面则得益于针对转码软件的特定优化。
　　英特尔也与云服务提供商们一起联合创新，比如英特尔与腾讯云基于 FFmpeg 打造一条完备高效的视频产品链。
　　目前，许多基于公有云的媒体服务提供商都在开发和部署基于H.265/HEVC 的编解码器，但因其算法和数据结构的复杂性，使其编解码的复杂度 4 倍于上一代H.264 编解码器，因此这类编解码器对执行转码工作的处理器的性能要求，就显得更为突出。
　　提高转码效率的核心，是提升计算性能以及对转码软件进行特定优化。
　　在这种情况下，高性能的英特尔® 至强® 处理器，特别是最新一代英特尔® 至强® 可扩展处理器，就格外受欢迎，因为其全新微架构及英特尔® AVX-512 技术，可输出视频转码所需的强劲性能。
　　腾讯视频云针对H.265/HEVC 转码性能的基准测试就表明：在单任务延迟条件下，英特尔® 至强® 铂金 8180 处理器的转码性能是英特尔® 至强® E5- 2699 v4 处理器的 2 倍，而在全吞吐量条件下，前者的转码性能是后者的 1.4-1.5 倍。
　　在软件层面，这些云服务提供商们因其硬件多采用英特尔架构平台的缘故，也希望多使用针对英特尔® 架构进行过调优的视频转码方案。
　　现在优化后的视频转码云服务已在各地的实践中获得丰硕成果，例如在与互联网视频平台芒果 TV 的合作中，腾讯云提供的直播同步录制功能，不仅帮助芒果 TV 解决了直播转点播等刚性需求，还帮助芒果 TV 对海量高清节目内容进行了高效的转码、存储和内容管理，实现了对多码率/多终端播放的支持。
　　除了提升视频转码服务能力，腾讯云在音、视频解决方案中新增的视频智能化分析服务能力，它能够允许用户在网络游戏直播、美容直播、足球比赛直播等 25 种场景中，对视频实施分类、打标签以及抽取精彩画面等操作，从而帮助用户更为便捷地根据视频内容，衍伸出丰富多样的应用与服务。借助于英特尔深度学习加速技术使效率提升到原来的 3.26 倍。
　　而在即将到来的 5G 时代，人们现有的娱乐方式必将发生改变，们将体验到比现有手机网络快上数十倍的网速。在这种网速条件下互动视频这一传统视频升级产品的出现并爆发，互动视频将会成为未来主流，对于硬件资源需求要翻番。
　　我们认为，未来体积更大体验更好的互动视频将代替传统的普通视频成为影音娱乐的新选择，而强大的计算性能与先进的基础设施架构将是云服务商在视频服务领域挑战旧格局的有力武器，也是英特尔面向未来云市场的左膀右臂。现在，云服务商们正以英特尔至强可扩展处理器和软件定义基础设施为抓手，为新型云服务赋能。

让高清视频“活起来”

标签：实施开始实践就是最大压缩部分短视频不同

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