在視頻編碼領(lǐng)域銳意進(jìn)取
安妮(Anne Aaron)暫時不用擔(dān)心自己會失業(yè),她率領(lǐng)的網(wǎng)飛編碼團(tuán)隊正設(shè)法攻克體育實況直播與云游戲,前者是傳統(tǒng)電視行業(yè)最后的堡壘,后者則是龐大游戲帝國的未來。
對流媒體行業(yè)來說,視頻編碼是一切業(yè)務(wù)的基石——如何在帶寬受限的條件下獲得穩(wěn)定的視頻流,安妮編碼團(tuán)隊花了十三年時間來解決這個問題,不僅設(shè)法使4K流媒體帶寬占用降低了一半,并推動網(wǎng)飛成為該領(lǐng)域的技術(shù)先鋒。
最基礎(chǔ)的編碼方法是針對目標(biāo)用戶帶寬條件提供自適應(yīng)碼流,從最低級別的240p@235Kbps碼流到720p@1.75Mbps再到1080p@5.8Mbps,內(nèi)容服務(wù)器會根據(jù)每位用戶的設(shè)備及帶寬條件動態(tài)調(diào)整畫面碼率。
但這依然不夠完美,兒童動畫片與充斥著煙霧與閃光的動作片對碼率的需求不盡相同,畫面純凈的動畫片只需維持最低碼率便能提供不錯的畫面質(zhì)量:
于是網(wǎng)飛從2015年起針對每一部作品重新編碼,1080p格式動畫片的碼率降至1.5Mbps能為公司節(jié)省20%帶寬,但《芭比夢幻屋》的出現(xiàn)讓公司栽了跟頭。
“場景中有布靈布靈的服飾,背景還有閃閃發(fā)光的噴泉”,適配動畫片的低碼率格式在此場景下翻了車,安妮意識到按影片類型設(shè)定碼率不夠完善,公司有必要針對場景重新設(shè)定碼流。于是網(wǎng)飛在2018年大動干戈,開始按畫面復(fù)雜程度為視頻流設(shè)定算法與碼率:兩人在白墻前談話的場景適用低碼率視頻流;兩人開車高速追逐必須使用高碼率;芭比在家玩耍與布靈布靈戶外場景的碼流規(guī)模迥然相異。
隨著4K與HDR逐步普及,碼率差異對畫面質(zhì)量的影響更加明顯,比如《王冠》中某集煙霧彌漫的場景堪稱編碼器的噩夢。這些挑戰(zhàn)影響到了安妮的日常生活,她散步時會考慮這些問題,拿起鑲滿水鉆的手機(jī)殼時會想到《芭比夢幻屋》中的噴泉,甚至自己的孩子也會指著某樣?xùn)|西大喊:“有馬賽克!”
網(wǎng)飛通過訓(xùn)練AI來分析視頻場景并為其匹配碼流,這項與南加州大學(xué)合作開發(fā)的視頻質(zhì)量評估算法開源后被業(yè)界廣泛采用,并為網(wǎng)飛贏得2021年度工程與技術(shù)類艾美獎(左為李志,右為安妮,倆人均在斯坦福大學(xué)獲得博士學(xué)位)。
安妮率領(lǐng)的團(tuán)隊并未停下腳步,網(wǎng)飛已將六成片庫重編碼為AV1格式,下一代編碼格式正在醞釀之中。安妮宣稱新格式相較于AV1,在維持相同視頻質(zhì)量的前提下可將帶寬開銷進(jìn)一步節(jié)省30%,并為此專門拍攝了一部時長12分鐘的4K HDR短片進(jìn)行測試:風(fēng)扇下塵埃彌漫的辦公室,陰云密布波光漣漪的海灘,高反差黑暗夢境……每一個場景都針對視頻編碼算法精心設(shè)計各種挑戰(zhàn)。
網(wǎng)飛的野心不限于此,它最近競得NFL與WWE比賽轉(zhuǎn)播權(quán),同時還開展游戲業(yè)務(wù)以強(qiáng)化客戶黏著度?!霸朴螒蚩杀灰暈橐环N特殊形式的直播節(jié)目”,安妮稱,由于游戲畫面在云端渲染而非本地生成,在延遲方面的要求比體育直播更嚴(yán)苛,之前分析每個鏡頭并為其設(shè)置編碼算法與碼流的手段派不上用場,因為直播畫面是無法預(yù)測的。
如果將目光放遠(yuǎn)一點,人們最終會迎來8K時代,屆時視頻編碼領(lǐng)域?qū)⒃俅蚊媾R重大挑戰(zhàn)。“人們二十年前就宣稱,視頻編碼領(lǐng)域已窮盡所有路徑,但我認(rèn)為此領(lǐng)域仍大有可為”,安妮在加州洛斯加托斯辦公室接受采訪時稱,她對視頻編碼的未來抱有希望。
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