科技猎没有超强商用视频编码器，还做什么视频直播？
【咕噜网编辑】 如今的视频直播行业真是如火如荼！很多视频APP都是一夜成名，一夜暴富！神马？你居然还不知道这个行情？那你一定out了吧！2015年直播行业市场规模约为150亿元，到2020年，总规模还将上升至1060亿元。天那！赤果果的红票票啊！
然而，作为视频直播行业从业者的你，一定遇到了不少直播技术难题吧，是否也曾感慨钞票好看不好挣？今天，就听小编跟你细细讲来攻破直播难题的秘密！
庆幸，你已进入视频3.0时代
首先，我们要从视频行业的时代变迁讲起啦！
1990—2005年，可谓是视频的1.0时代，无线和有线广播电视的大发展，成为我们视频的启蒙。我们第一次知道电视是什么，视频是什么，录播和直播是什么。这个时代，是视频的大普及时期。
而2005-2015年的这10年间，逐渐进入视频的2.0时代。网络视频大行其道，腾讯视频、爱奇艺、优土的时代席卷了我们的日常生活，我们不再受困于电视机和有线无线信号，所有的节目都可以通过网络进行点播观看，我们终于不再受电视机时空的限制啦，想看就看！这是一个大飞跃啊！
而随着如今短视频分享、视频直播以及VR/AR等应用在移动端的不断开拓，我们现在已经进入视频3.0时代啦！我们可以随时进行移动直播，也可以随时调戏主播。真是一个有趣的视频时代啊！
不幸， 视频 编码 质量 要求吊炸天
但，作为一名合格的视频行业从业者，我们还是来探讨一下专业知识吧！
和应用场景相对应，从视频的1.0时代到3.0时代，每个时代都需要与之匹配的视频传输载体——视频压缩格式及其编解码器。到了3.0时代，要求最高也最严格。
在视频3.0时代，视频云服务厂商一般会提供从推流、源站、CDN到播放的一站式点播直播方案，成为高效视频编码服务的提供者。
如图1所示，在视频1.0时代，由于广电行业传输带宽较为充裕，MPEG1/2, H.261/2/3等第一、二代视频标准被广泛使用。甚至在中国的广电领域，MPEG-2仍然为有线网络的主流视频传输格式。商用编解码器为各大硬件厂商所把持，一般内置于广播电视台机柜、电视机及其机顶盒中。
在视频2.0时代，由于互联网环境具有带宽小、稳定性差等特点，H.264-baseline、VP8、VC-1、RMVB等适用于中低码率的互联网传输的视频标准被广泛使用，但互联网用户最常见的仍然是解码器。例如，内置于网页的解码内核（插件）或者独立的播放客户端、APP。
到了视频3.0时代，无论短视频、移动直播还是VR，无论在客户端还是服务端，都会直接调用编码器来完成视频分享。作为这些编码器的提供商，云服务公司对所使用的编码器的视频编码质量和压缩效率提出了更高的要求。
那么，更高的要求具体体现在什么地方呢？
首先在移动短视频领域，用户使用手机内置的软件或硬件编码器录制短视频，随后分享、上传到社交网络。如图2所示，短视频具有短时间集中访问的特性，会在流量高峰期产生很大的CDN尖峰。于是，为了降低CDN带宽成本，短视频网站往往需要编码器可以提供高质量、高压缩效率和较为快速的视频编转码能力。
再次，在移动视频直播领域，编码器和解码器往往同时集成到直播APP中，以方便每个用户可以用编码器发起自己的移动直播，或者用解码器观看他人的移动直播。由于视频直播时需要低延迟、高质量、实时的将视频传输给观看者，因而要求视频编码器可以支持中高分辨率以上（如640×480，1280×720）、每秒15帧以上、码率较低主观质量较高的实时编码。
此外，在虚拟现实领域，出于提高真实感体验的考虑，VR视频往往具有分辨率更高（4K），刷新帧率更高（60fps以上）的特点。因而，VR视频的录制和分发商也要求视频云编码器可以做到主观质量更好、压缩效率更高。
震惊，遍寻BAT难觅商用H.265编码器
如上所述，视频3.0时代对视频编码器的要求大大提高，由于最新视频压缩标准H.265具有（1）相同码率下主观质量显著提升以及（2）相同主观质量下码率降低一半的显著优势，商用的H.265编码器必将成为各大视频云服务商的首要选择。
视频编码不同于其他互联网技术，最领先的编码器往往掌握在传统行业和开源代码社区手中。在硬件编码领域，思科、Intel、华为、高通、三星、联发科有比较深的积累。在软件行业，X264和X265分别是最全面的H.264和H.265开源软件。至于国内的互联网公司，大部分是视频编解码领域的新人。
在国内 的云服务公司中，百度 云 和阿里云基本 是直接 使用 X264和X265开源软件，仅仅 有一些参数调优的工作 ，从 未触及算法底层 ；腾讯云 则 只 面向视频会议 场景做了 一部分算法自 研， 在视频直播、点播、电影视频压缩等情况仍然依赖 H.265 。 可以说，目前最为领先的公开H.265编码器即为X265 。 然而，如表1所示，目前开源H.265编码器X265相比于X264仍有如下问题：
（1）在视频直播应用（X265 ultrafast vs X264 veryfast速度级别）上，X265仅有12%的码率节省。由于视频直播格式的升级会带来一连串的从播放端到CDN到服务端的连锁反应，不足以诱惑直播APP升级编码格式为H.265。
表1. X265和X264的编码性能比较
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比较
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X265 ultrafast vs X264 veryfast
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X265 ultrafast vs X264 placebo
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视频分类
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相同质量下的码率
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编码速度
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相同质量下的码率
|
编码速度
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Class A
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-20.1%
|
-64.0%
|
-28.6%
|
-122.0%
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Class B
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-24.6%
|
-69.8%
|
-31.3%
|
-86.1%
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Class C
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-9.6%
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-84.6%
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-22.1%
|
-198.2%
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Class D
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-2.6%
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-81.3%
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-20.3%
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-319.7%
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ClassE
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-10.5%
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-58.4%
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-21.2%
|
-66.9%
|
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Average
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-13.5%
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-73.1%
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-24.8%
|
-163.7%
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（2）无论是视频直播还是离线转码（X265 placebo vs X264 placebo），X265在编码速度上，相比于X264有较大劣势。不仅难以支撑视频3.0时代移动视频直播场景中对编码速度的需求，在离线转码服务上也太过耗时，无法支持大规模、强频率上传至服务器的短视频转码服务。
这无疑给H.265在视频云上的应用泼了一瓢冷水。因而，视频3.0时代急需一款能够全方面支持视频直播和离线转码的高性能高速H.265编码器。
惊喜，金山云发布最强商用H.265编码器
近日，小编在全球最大的社交编程及代码托管网站GitHub.com上发现了一份相关报告，这份由国内领先的云服务公司金山云发布的报告以及开放测试程序（ https://github.com/ksvc/ks265codec ） 给了我们巨大的惊喜。
如表2所示，金山云完全自主研发的KSC265编码器相比于X265@ultrafast可以实现超过50%的加速和超过30%的码率节省。这就是说，KSC265可以在接近X264@veryfast的编码速度时还能在相同质量下节省一半码率。天那！这真是一个巨大的惊喜啊！
表2.KSC265与X264和X265的编码性能比较
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KSC265vsX264_offline_veryfast
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KSC265vsX265_offline_ultrafast
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视频分类
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同质量文件大小
|
速度提升
|
同质量文件大小
|
速度提升
|
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Class A
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-42.5%
|
1.3%
|
-22.5%
|
65.4%
|
|
Class B
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-55.8%
|
15.1%
|
-31.2%
|
84.9%
|
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Class C
|
-42.9%
|
-21.3%
|
-33.3%
|
63.3%
|
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Class D
|
-42.0%
|
-31.5%
|
-39.3%
|
49.8%
|
|
ClassE
|
-52.7%
|
36.7%
|
-42.2%
|
95.1%
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由于X264@veryfast是市场上比较广泛使用的H.264移动视频直播编码器，于是 KSC265在理论上 也可以实现 H. 265 移动视频 直播， 即H.265标准在 移动直播场景下的商用 问题也 迎刃而解 ！
由于该测试报告完全使用了H.265标准制定时所使用的测试集和测试方法，我们可以持续关注KSC265的进展，并对它在其他场景下的编码性能继续评估测试。
来源：中国日报网
