當今時代,人們對于多媒體的使用需求越來越大,尤其今年受疫情影響,人們更加依賴視頻這一媒體形式辦公、學習、娛樂和生活,全球互聯(lián)網(wǎng)對帶寬的需求也激增,導致畫面質量不得不降低,這就對視頻應用的底層核心技術——視頻編解碼技術提出了更高的要求。
H.266/VVC是由國際標準化組織ISO(International Standards Organization)與國際電工委員會IEC(International Electrotechnical Commission)下屬的動態(tài)圖像專家組MPEG(Moving Picture Experts Group)和國際電信聯(lián)盟電信標準化部門ITU-T(ITU Telecommunication Standardization Sector)下屬的視頻編碼專家組VCEG(Video Coding Experts Group)組成的聯(lián)合視頻專家組JVET(Joint Video Experts Team)制定的新一代國際視頻編解碼標準。相較于ISO/IEC|ITU 發(fā)布的前幾代視頻編解碼標準,H.266/VVC不僅能夠幫助用戶在設備上存儲更多的高清視頻,從而減少網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)流量,而且在main10 profile里支持高分辨率,高動態(tài)范圍,屏幕內(nèi)容編碼等功能。對比上一代標準H.265/HEVC,H.266/VVC標準進一步提高了壓縮性能,可支持在視頻主觀質量不變的同時為用戶減少50%的數(shù)據(jù)大小。
H.266/VVC的標準制定歷時3年多。眾多國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)企業(yè)參與其中。騰訊多媒體實驗室代表騰訊深度參與了該標準的制定,有超過100項技術提案獲得采納,技術提案采納數(shù)居世界前列。
每一次新的視頻編解碼標準全面被工業(yè)界采納,不僅僅是因為其更高的壓縮效率,更重要的是能得到整個生態(tài)鏈的支持,其中就包含了視頻內(nèi)容的生產(chǎn)、分發(fā)和播放。騰訊已經(jīng)開始布局相關技術和產(chǎn)品研發(fā)。在2020年H.266/VVC最終定稿后的三個月內(nèi),騰訊在國內(nèi)率先開源發(fā)布了實時H.266/VVC播放器O266player,性能指標國際領先。
Duo-Core Intel Core i7@2.5GHz
此次開源的播放器O266player內(nèi)置騰訊自研的H.266/VVC解碼器O266dec,能夠在客戶端上完成4K H.266/VVC視頻的實時解碼,極大程度的降低了H.266/VVC的客戶端開發(fā)技術門檻。開發(fā)者無需了解具體的視頻編解碼技術,即可快速實現(xiàn)H.266/VVC標準格式在其產(chǎn)品中的嵌入。騰訊自研H.266/VVC編解碼器 O266enc和O266dec 由騰訊多媒體實驗室編解碼團隊于2019年牽頭并協(xié)同騰訊云(架平)、微信和騰訊視頻等多個團隊聯(lián)合研發(fā)。與此同時,騰訊多媒體實驗室還牽頭和積極協(xié)同騰訊云、微信和騰訊視頻等相關部門研發(fā)其他標準格式編解碼器,包含AV1、H.265、VP9、AVS2、AVS3等,服務包含騰訊云、騰訊視頻、騰訊會議等在內(nèi)的海量業(yè)務。
騰訊H.266/VVC解碼器O266dec核心技術領先性源于其H.266/VVC解碼加速技術采用了不同維度的并行處理方式,從而達到大幅利用多核多線程技術的目的。具體包括以下四個方面:一是視頻幀層級并行,幀內(nèi)預測幀,以及沒有依賴性的幀間預測幀,能夠并行獨立解碼,同時不同幀之間的熵解碼和像素處理也可以并行。二是CTU層級并行,Wavefront技術可以實現(xiàn)不同CTU行之間的CTU級的并行解碼。其次是模塊層級并行,對像素的操作,如運動矢量推導、預測、反量化、反變換和重建等,和環(huán)路濾波操作可以并行處理。最后是亞CTU層級并行,所有幀間預測CU都可以并行解碼,并最大程度的利用SIMD指令。
解碼速度比較*(PC i9-10940@3.3G,Linux,64GB內(nèi)存)
*B. Zhu,S. Liu,X. Xu, X. Zhang, C. Gu, L. Wang, W. Feng, “Performance of a VVC software decoder (JVET-T0095)”, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29, 20th Meeting, by teleconference, 7 – 16 Oct. 2020.
騰訊O266player播放器能夠促使H.266/VVC標準加速被工業(yè)界采納,同時聯(lián)合騰訊云H.266/VVC視頻轉碼服務,加速騰訊在視頻編解碼領域的布局。在不久的將來,H.266/VVC視頻解碼技術以及播放器將會被廣泛應用于視頻點播、視頻直播、音視頻通信、視頻智能生產(chǎn)、短視頻、VR/AR等各個領域,服務于騰訊內(nèi)外部相關業(yè)務,推動H.266/VVC標準生態(tài)建設。
此外,作為全球多媒體技術的領先者,騰訊多媒體實驗室同時積極參與AOM、AVS、IETF、3GPP、IEEE等國際核心標準組織,騰訊多媒體實驗室專家在各標準組織中擔任重要職務。繼騰訊于2019年十月以董事會成員身份正式加入AOM以來,騰訊多媒體實驗室專家積極參與AV2編解碼標準的制定。此外實驗室還積極參與主導MPEG旗下多媒體系統(tǒng)相關標準制定,以及互聯(lián)網(wǎng)標準組織IETF旗下多媒體相關標準制定,目前已成功立項兩個標準。
騰訊O266player的開源不僅是騰訊視頻編解碼技術進展的又一個重要里程碑,更是騰訊在推動多媒體技術生態(tài)不斷演進的一個重要布局。未來騰訊多媒體將聯(lián)合各行業(yè),通過標準制定與產(chǎn)品研發(fā)將最新技術輸出至行業(yè),為數(shù)字化產(chǎn)業(yè)建設提供新的技術助力。
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