下一代视频编码技术的云视频应用探索( 三 ) _编码技术

图中还有三个用红圈标出来的工具，这是VVC中公认trade off比较好的三个工具点。蓝色的是ALF ，这是大家比较熟悉的自适应环路滤波，其实它在H.265的时代就已经有了， H.266将它引入标准中；绿色的是仿射运动预测，这个主要是由华为提出的；橙色的是量化技术。

文章插图

EVC标准的提出某种程度是因为H.265/H.266的专利政策不友好，有可能导致H.266的落地都比较困难。MPEG希望能通过一个新的专利友好的标准来推动落地，同时也促使改变H.266、H.265的专利授权政策。EVC由华为、三星、高通等共同提出推动，华为在这里面加入了很多技术。在标准立项时期望它比H.265的压缩性能提升20% ，实测在4K娱乐视频上相比H.265压缩效率提升达30%以上，目前已经进入了最终的标准投票阶段。

AVS3是国内提出的标准，它的phase1是瞄准H.266标准的，并且在2019年3月份就已经制定完成率先推出，在2019年9月份，华为海思也同步推出了AVS3 8K的解码芯片， AVS3相对H.265性能提升了20%以上，并且针对娱乐视频和监控视频做了很多针对性的设计，性能上还可进一步提升。

文章插图

H.266实际已经基本定稿，它的压缩效率在4K视频场景下相较于H.265能提升40%左右，其解码复杂度相对提升60% ，目前看最大的问题还是专利政策不够透明，而且专利费可能比较高，推广节奏可能相对比较慢。

EVC也基本定稿，而且其压缩效率也能提升30%左右，解码复杂度相对H.265增加60% 。其专利收费可能相对比较低，第二是他的专利收费比较透明和明确，目前主要依靠三星、华为、高通来做产业的推动和生态的构建。

AVS3在2019年3月份推出，在性能上还是有保证的，压缩效率能够提升25% ，复杂度增加相对较低，其专利收费也是比较低的，正通过互联网等行业做产业的推动和生态构建，目前实际上有很多联盟和和公司正在做推动，我们也希望AVS3尽快落地。

表格中没有列举AV1的数据，这主要是因为它和其他三个标准不太一样， AV1开源软件实际上是瞄准商用化去做的，大家也比较清楚其压缩效率和解码复杂度。AV1有个很大的优势就是没有专利费，这是AOM联盟的承诺。在产业落地方面AV1做的很好，生态构建走的较前。

2.2 AI编码

下一代视频编码标准还有一个趋势就是AI编码，这一块实际上从HEVC、VVC标准制定就有提出，但因为考虑计算复杂度以及AI硬件普适性，都暂时搁置了。但这是个技术趋势。

文章插图

AI编码包括两个演进思路，第一个是全新架构，类似于图像编码，实际上AI的图像编码已经取得了不错的成效，谷歌牵头的AI图像编码技术都已经得到了很好地应用，但针对视频中的应用还在探索过程中。所谓的全新架构，就是不用传统架构，视频进入黑盒后会得出一个压缩过的视频，这个视频可能没有块划分，也没有各种其他的方式，它的压缩效率会非常高，但这一切还处于研究的过程中。

文章插图

另外一个思路是基于经典架构，对每个架构里的模块做增强。例如针对块划分、变换、矢量量化、帧内预测做不同的AI网络适应和增强。实际上华为也在做这方面的研究，未来可能会提出一些AI编码方面的论文或提案。并且我们认为AI编码的这两种思路，最终将是融合设计的过程，不会呈相互独立的状态。

3. 华为云视频应用和实践

3.1 云视频简介

上面简单介绍了下一代视频编码标准技术，下面介绍一下从实际商用及非标角度，介绍一下华为云视频在视频编码技术上的应用和实践。