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

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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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