爱奇艺自研 QAV1 编码器,将在 4K 高清画质为用户节省 36.6% 的流量
灵动的眼神、清晰的皮肤纹理、真实的风景色彩……能够在手机、电脑、电视随时体验更沉浸的 4K 超高清画质,是每一位追剧人的心愿。
随着网络电影、网剧的专业化发展,各大网络视频平台纷纷推出自己的“高品质视听“技术和内容,打造随时随地沉浸式影院体验也成了网络视频平台的技术探索方向。
那么,如何用更少的流量的同时实现超高清视频自由?
保证用户观看品质内容的同时帮助用户节省大量流量一直是爱奇艺的使命。想要在流媒体平台上,观看一部超高质量的视频内容,流媒体的高效编码压缩、高传输效率等方面是尤为要关注的技术优化方向。
在网络视频传输时,需要经过采集上传、编码、解码等处理,而编码压缩则是能够直接影响视频画质及宽带大小的环节。
当下 5G 基础设施已经日趋完善和普及,新的视频应用场景不断在拓展,视频编码压缩技术也在持续优化和迭代。新技术需要考虑诸多方面,比如用户体验、平台的存储、算力和带宽等各项因素,还需要在视频画质、码率、带宽和计算资源之间做平衡。爱奇艺持续探索先进的编解码技术,助力 4K/8K 视频内容的普及。
今年的 MSU 世界编码器大赛中,爱奇艺成为唯一在快速档(30fps)赛道中,使用新一代 AV1 标准的参赛团队,取得了基于 SSIM 指标慢速/快速综合性能第一名的好成绩。并且在能在保证画面质量的同时,降低视频文件体积约 20%,这也就意味着带宽降低了 20%,用户观看视频所需要的流量也降低了 20%,从而达到了更高的观看性价比。
就像下图中,盒子 A 代表视频体积,在不保持同一个画质的标准下,通过视频编码技术压缩处理后,盒子 A 变成了盒子 B,可以看到,盒子 B 的体积在压缩后变小,这样既保证了用户观看视频的质量,又达到了降低了带宽成本。
早在 2020 年爱奇艺率先在安卓移动端和 PC Web 端上线了 AV1 视频编码格式的内容。经过最近一年的技术积累,爱奇艺充分利用了前沿的深度学习技术对 QAV1 编码器进行深度的优化,在编码速度方面取得重要突破,在保持高压缩率的同时,充分降低了编码复杂度。
编码效率方面,QAV1 目前已经达到了和 x265 ultrafast(60fps)同样的编码速度,且压缩率相较 x265 有大幅提升。这意味着 QAV1 可以应用到所有 x265 能用的场景,包括更加注重压缩效率的离线编码场景,以及更加注重实时性的直播场景等。
编码压缩率方面,QAV1 遵循保证视频质量的情况下提高压缩率:
1080P 快速编码场景(30fps)下,QAV1 编码视频可以比 x265 节省 29.9%的带宽。
1080P 慢速编码场景(1fps)下,QAV1 编码视频可以比 x265 节省 32.8%的带宽。
4K8bit/10bit 快速编码场景(30fps)下,QAV1 编码视频可以比 x265 节省 36.6%的带宽。
4K8bit/10bit 慢速编码场景(1fps)下,QAV1 编码视频可以比 x265 节省 27.2%的带宽。
编码复杂度低特性方面,也使得 QAV1 可以在直播场景中使用,从而让用户在更多的视频体验场景下获得更好的视频质量。
爱奇艺 QAV1 编码器率先参加了今年 MSU 比赛 ultrafast 赛道(1080p@60fps),并且在 ultrafast 场景(1080p@60fps)下,QAV1 编码 1080p 视频可以比 x265 节省 42.6%的码率。该场景下编码资源消耗(单线程编码速度)与 AOM 最快的参数(--cpu-used=9 --rt --lag-in-frames=0)相同,且节省 37.7%的带宽。此外,QAV1 编码器还完善了 8K 编码、高帧率、HDR 编码等多项编码功能。
除了 QAV1 的优异成绩,爱奇艺 QAVS3 也是 MSU 世界编码比赛中首个基于 AVS3 标准参赛的编码器。AVS3 标准是中国 AVS 工作组开发的最新视频编码标准,压缩率相较于 H.265/HEVC 也有显著的提升。
爱奇艺将持续探索新技术,突破新标准复杂度高的瓶颈,让自研编码器可以应用于更多场景,更加高效地持续提升用户体验。希望用户在不同终端视频体验能够得到更高标准的保证。
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