4月15日，莫斯科國立大學(xué)舉辦的MSU硬件視頻編碼比賽成績(jì)揭曉。經(jīng)過(guò)數月的嚴格測試，騰訊自研的編解碼芯片“滄?！卑鼣埩怂鶇⒓拥膬蓚€(gè)賽道8項評分的全部第一。據了解，滄海芯片已在業(yè)務(wù)場(chǎng)景中投用數萬(wàn)片，服務(wù)騰訊自研業(yè)務(wù)及公有云客戶(hù)。
MSU是視頻壓縮領(lǐng)域最具影響力的頂級賽事，迄今已連續舉辦了十七屆，吸引了包括亞馬遜、英偉達、Intel、AMD、字節、快手、阿里和騰訊在內的國內外知名企業(yè)參與。
具體來(lái)看，SSIM (結構相似性)、PSNR(峰值信噪比)和VMAF(視頻多方法評估融合) 等多項評價(jià)指標，滄海芯片大幅領(lǐng)先行業(yè)GPU等標品硬件。值得一提的是，在120fps的高幀率檔位上，在同等畫(huà)質(zhì)下滄海較行業(yè)領(lǐng)先ASIC水平能再節省10%碼率。
(資料圖片僅供參考)
作為全真互聯(lián)時(shí)代的交互模式和關(guān)鍵技術(shù)，音視頻背后的編解碼能力至關(guān)重要?；谧匝行酒c軟件的聯(lián)合調優(yōu)，騰訊云的音視頻編解碼能力已達業(yè)界領(lǐng)先水平。
瞄準編解碼領(lǐng)域核心難題
多媒體業(yè)務(wù)進(jìn)入音視頻直播時(shí)代，4K/8K的超高清內容對云計算基礎設施提出了難題。如何在降低成本的同時(shí)，最大化還原畫(huà)質(zhì)、實(shí)現低延遲，是全真互聯(lián)時(shí)代面臨的難題。業(yè)界已有的通用處理器，并非針對數據中心轉碼場(chǎng)景定制開(kāi)發(fā)，部署中很難兼顧真實(shí)場(chǎng)景的全方位挑戰。
2019年初，騰訊蓬萊實(shí)驗室、香農實(shí)驗室聯(lián)合啟動(dòng)編解碼芯片”滄?！把邪l(fā)。對硬件編解碼的算法、架構和工程進(jìn)行深度攻關(guān)，向高畫(huà)質(zhì)、低延遲、低成本的“不可能三角”發(fā)起挑戰。
基于自身在底層軟硬件架構和音視頻領(lǐng)域的多年積累，研發(fā)團隊對每個(gè)模塊的計算任務(wù)都作了并行拆解。通過(guò)分配不同的計算單元，從而疊加大量處理任務(wù)；為滄海芯片內置視頻編碼加速專(zhuān)用功能模塊，讓流水控制邏輯更純粹，減少重復計算和分支判斷，帶來(lái)更低的功耗和成本。
滄海芯片的編碼器設計中完整實(shí)現了高精度運動(dòng)搜索、全率失真優(yōu)化、高效自適應量化等所有主流編碼工具，并融合騰訊云軟件編碼器碼率控制等方面的領(lǐng)先技術(shù)，壓縮率高于市面標品35%以上。
在硬件架構上，通過(guò)將視頻預分析計算單元進(jìn)一步卸載到硬件中，滄海芯片大幅減少了高密度轉碼場(chǎng)景下任務(wù)對CPU性能的依賴(lài)，將轉碼性能提升到更強。通過(guò)靈活的多核擴展架構、高性能編碼流水線(xiàn)、層級化Memory布局，滄海芯片能滿(mǎn)足高吞吐、低時(shí)延和實(shí)時(shí)性要求。
根據MSU實(shí)測數據，從各項指標看，在同碼率下，相較于業(yè)界GPU等標品硬件，滄海能大幅改善畫(huà)面質(zhì)量；在120fps的高幀率檔位上，同等質(zhì)量下，滄海比行業(yè)領(lǐng)先水平進(jìn)一步節省10%以上的碼率；另外，滄海芯片的單幀1080p的編碼耗時(shí)僅4毫秒，吞吐性能幾乎不受到編碼參數、視頻類(lèi)型的影響。
已在業(yè)務(wù)場(chǎng)景規模應用
去年3月，滄海芯片順利“點(diǎn)亮”，目前已經(jīng)量產(chǎn)并投用數萬(wàn)片，在云游戲、直點(diǎn)播等場(chǎng)景中，面向騰訊自研業(yè)務(wù)和公有云客戶(hù)提供服務(wù)。
在直播平臺中，觀(guān)看人數小于200人的中長(cháng)尾直播是主體，滄海芯片能幫助節省大量計算成本；在4K/8K超高清、高幀率場(chǎng)景中，相對軟件編碼，滄海芯片能實(shí)現低延時(shí)的高質(zhì)量轉碼。
騰訊豐富的多媒體應用場(chǎng)景，提供了充分的分析和驗證條件，讓滄海芯片迭代出更有針對性的場(chǎng)景解決方案。
例如，針對云游戲場(chǎng)景，滄海芯片的瑤池板卡，可以靈活配比不同廠(chǎng)商 GPU。針對視頻轉碼場(chǎng)景，滄海芯片提供單機1024 路的高密轉碼能力，將轉碼成本降至最低。
軟硬件的聯(lián)合調優(yōu)，也為騰訊云媒體處理（MPS）帶來(lái)了領(lǐng)先的產(chǎn)品優(yōu)勢?，F在，騰訊云能提供音畫(huà)質(zhì)增強、云原生錄制、實(shí)時(shí)特效渲染、智能編輯、內容分析理解等服務(wù)，為用戶(hù)提供更低成本、更低延時(shí)、更極致壓縮的處理效果。
在去年專(zhuān)業(yè)流媒體技術(shù)社區SLC發(fā)布的報告中，騰訊云MPS超越亞馬遜AWS、微軟Azure等國際云廠(chǎng)商，摘得三大場(chǎng)景下性能全部最優(yōu)。
芯片是硬件中最核心的部分。面向業(yè)務(wù)需求強烈的場(chǎng)景，騰訊有著(zhù)長(cháng)期的芯片研發(fā)規劃和投入，結合算力場(chǎng)景，推動(dòng)自研芯片規模落地。目前，騰訊已經(jīng)實(shí)現芯片端到端設計、驗證全覆蓋。
除滄海芯片外，騰訊自研的AI推理芯片”紫霄“，采用自研存算架構和自研加速模塊，可以提供高達3倍的計算加速性能和超過(guò)45%的整體成本節省，目前也已在內部業(yè)務(wù)中投用；高性能網(wǎng)絡(luò )芯片“玄靈”，助力云計算場(chǎng)景實(shí)現虛擬化零損耗。
基于底層軟硬件技術(shù)的持續突破，騰訊正持續探索最優(yōu)性能和最佳性?xún)r(jià)比，助力更多的企業(yè)和開(kāi)發(fā)者云上創(chuàng )新。
責任編輯：房家輝
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