匹敌英特尔 视频编码大赛上演中国速度

文/郑凯

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。