如果说有什么能够代表中国的互联网和云计算,在技术上真正处于全球领先?那就是在公平的环境下,在与世界级的科技巨头进行的直接对话中,赢下最终的胜利。
就在8月25日,代表着全球视频编解码技术最巅峰的比赛——由莫斯科国立大学从2003年起连续主办的视频编码器大赛中,来自中国的金山云,夺得软件编码器第一、软硬件编码器总成绩第二的成绩。在这场包含Intel MSS的HEVC软硬件编码器、X265、X264等世界顶级编码工具的直接对抗中,金山云的KSC265编码器上演了“中国速度”,夺走了视频编码软件的王冠。
这件事背后应有两点意义,第一,中国的互联网模式发展速度,领跑全球,但技术上的较量却总是落后于世界顶级科技公司,金山云在视频编码上的胜出,让中国扳回一城。第二,由于直播模式的爆发,未来的互联网模式会在很大程度上围绕视频展开,金山云KSC265编码器的胜利,代表着中国在H.265编码器的表现上已处于领先地位。
H.265对直播行业意义深远
很多人对H.265,并不是很了解。简单的说,H.265就是ITU-T VCEG 继H.264之后所制定的新的视频编码标准。
这个编码技术主要是用以改善码流大小、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系,达到最优化设置。具体的研究内容包括:提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。
作为新一代的视频压缩技术,H.265最核心的优势在于相比之前的历代标准,可以在同样的图像质量下,大幅度降低了压缩码率。根据相关的数据显示,H.265在1080P分辨率下相比H.264码率降低一半左右。
看到这里,我相信大家都能够明白H.265的意义了。是的,那就是移动直播!
对比它的上一代H.264编码,经过优化后,能以低于2Mbps的速度实现标清数字图像传送;而H.265则可1-2Mbps的传输速度实现720P的高清音视频传送,甚至于H.265的High Profile更可以在低于1.5Mbps的传输带宽下,实现1080P全高清视频的传送。相当于,H.265仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。
这就意味着:智能手机、平板电脑等移动终端设备能够直接在线播放1080p的全高清视频。这就是H.265对于直播的价值所在,同时有了H.265编码的发展,直播的模式可以应用在很多的行业中。
而金山云本次获奖的KSC265编码器,对H.265的价值还要更进一步。
首先,金山云H.265编码是纯粹的软件编码,在ARM\X86\X64等多个平台均可以编译执行,我们知道直播本身就有跨平台的需求,不同的终端接入直播,使得兼容性更强的H.265编码更方便被推广和应用。
其次,金山云H.265编码相比同类的H.265编码更有速度和效率上的优势。一方面,它的码率控制能力能够更好地适应带宽受限下的应用需求,另一方面,由于金山云H.265的编码速度可以接近X264的veryfast档次,同时达到30%以上码率节省,这使H.265在更容易在移动直播的环境下推广。
由此可见,金山云KSC265编码器的获奖,进一步推进了中国在H.265编码水平上的提升,并有效的支撑了直播行业的发展。
不仅是匹敌英特尔那么简单
当然,在高手云集的世界视频编码比赛上取得冠军,这绝非一件容易的事。
据了解,最近两届参赛的公司除了Google的VP9、Intel MSS的HEVC软硬件编码器之外,还有著名的开源软件X264和X265,SIF Encoder developper team、f265 Developer Team、印度的著名芯片设计公司Ittiam Systems的HEVC 编码器,另外还包括知名公司InTeleMax、System house “ Business partners” 和中国的视骏这些编码界的大咖们。
核心还是要来讲讲最有名的INTEL GPU编码器,为什么呢?
因为,H.265标准的推出以来,就一直有硬件编解码与软件编解码之间的争论,争论的焦点在于,是H.265硬件编解码会占主流地位,还是软件编解码占主流地位。一些硬件的产品,比如智能电视,是支持硬件编解码芯片的,但是软件的编解码更符合互联网的应用,并且可以适应更多种的设备。
至于两种编解码方案的优劣,却一直没有一个定数。有意思的是,在这次世界视频编码比赛中,给金山云的KSC265编码器和INTEL GPU编码器提供了直接对比的平台。
比赛中,KSC265编码器参加了所有的三个大项,并在综合评价结果中获得了第二名的好成绩。其中在软件编码器方面,金山云KSC265综合编码效率要超过包括2015年比赛的冠军编码器X265在内的其他软件编码器达5%以上,摘得桂冠。
首先,在比赛当中,KSC265编码器在速度/效率综合曲线中,跟INTEL GPU编码器相差无几,且较INTEL、X265等编码器更具速度优势。同时,因为INTEL GPU编码器受限于INTEL芯片 GPU模块的使用,一般很难在移动终端(例如ARM手机)中应用,KSC265无疑在商用范围上更广。
其次,KSC265在“快速”项目(fast encoding)中排名第二,实现了与INTEL GPU编码相近的压缩效率(低2%-3%)。但是,INTEL GPU编码速度要比KSC265慢13%。由于编码器都是在编码效率和编码速度之间进行权衡,因而可以预期“快速”项目中,KSC265在相同编码速度上的编码效率不差于INTEL GPU编码。
第三,KSC265在“一般性”项目(universal encoding)中也排名第二,比INTEL GPU编码效率差7%,但INTEL GPU编码速度要比KSC265慢了30%。可以预期 “一般性”项目中,KSC265在与INTEL GPU编码相近的编码速度情况下,编码效率也将不差于INTEL GPU编码效率。
第四, KSC265在“快速”和“一般性”项目中的中低码率上(3Mbps以下),在相同压缩效率时编码速度表现远超其他编码器。这也恰恰验证了KSC265的特色——面向中低码率的移动互联网应用,确保在高压缩效率下显著提高编码速度。
最后,对于移动直播的表现上,相比于KSC265,INTEL GPU编码的码率控制能力在一些video上问题更大。而编码器的码率控制能力越强,就越容易适应商用环境下的受限的带宽能力。这意味着:KSC265较INTEL GPU编码更容易适应移动直播等带宽受限应用对视频编码器的需求。
其实不仅于此,本次比赛尚未体现出KSC265过去两年来的主要优化方向和最大优势——用于支撑移动视频直播的快速高效编码级别veryfast和superfast,可以实现在接近X264 veryfast级别编码速度上,取得相比X264 30%以上的码率节省。
很多人也许有这种疑惑,代表着中国H.265编码极限水平的金山云KSC265,何以有了如此快速的发展,并能够一举匹敌甚至超过英特尔这样的世界级科技公司?
其实,这也是基于业务的实践来实现的。中国的互联网环境,就是这片诞生奇迹的土壤。直播和视频业务的快速发展,给了金山云实践的舞台。KSC265主要应用于金山云的移动视频直播SDK产品以及云直播、云转码服务,是经过实际产品锤炼的。可见,直播成就了金山直播云的快速发展,同时,金山云也反馈给直播行业最强的H.265编码技术。
文/郑凯
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