H.266/VVC是最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，由MPEG和ITU聯(lián)合開發(fā)，全球范圍內(nèi)包括高通、HHI、華為、三星、索尼、英特爾、諾基亞、愛立信、華為、騰訊、阿里等企業(yè)均有參與其中。其于2020年7月定稿，是 H.265/HEVC 的后繼標(biāo)準(zhǔn)。它可以在保持視頻質(zhì)量的同時，將視頻文件大小壓縮到原來的一半。它適用于各種分辨率和應(yīng)用場景。

- H.266/VVC 主要面向未來的4K和8K視頻，可以節(jié)省近50%的傳輸流量。

- H.266/VVC 的編解碼器還在開發(fā)中，目前還沒有廣泛應(yīng)用于設(shè)備和平臺。

導(dǎo)讀

2023年9月25日，第17屆MSU世界視頻編碼器大賽全高清10bit賽道成績揭曉，阿里巴巴達(dá)摩院自研編碼器Ali266在該賽道編碼效能最高的1fps檔次上獲得兩項第一，比MSU官方測評的參考編碼器節(jié)省帶寬達(dá)48%，能有效降低超高清視頻門檻，推動其普及。據(jù)了解，Ali266已在優(yōu)酷上線應(yīng)用，以暑期熱映的《封神第一部：朝歌風(fēng)云》為例，采用Ali266放映4K畫質(zhì)的全片比之前節(jié)省1.8G流量。

相比上代編解碼標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)省帶寬48%

MSU世界編碼器大賽是視頻壓縮領(lǐng)域最權(quán)威的賽事，由莫斯科國立大學(xué)（Lomonosov Moscow State University，MSU）主辦，Google、Intel、Netflix等科技公司多次參賽，參賽編碼器均有廣泛實(shí)用性，代表了行業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。

本屆比賽共有21款編碼器參賽，并首次專門設(shè)立了10bit賽道。繼獲得第16屆全高清賽道8項冠軍和主觀賽道冠軍后，Ali266參加本屆大賽10bit賽道壓縮率最高的1fps速度檔位，表現(xiàn)優(yōu)異，取得SSIM、PSNR兩項指標(biāo)第一。

以下為本屆MSU世界編碼器大賽10bit賽道的完整測試報告：

https://www./video/codec_comparison/2022/10_bit_report.html#newswww./video/codec_comparison/2022/10_bit_report.html#news

該報告給出了各個參賽編碼器在多項質(zhì)量評價指標(biāo)下的壓縮性能，這些指標(biāo)包括實(shí)際業(yè)務(wù)場景中廣泛采用的SSIM、PSNR、VMAF等客觀質(zhì)量評價指標(biāo)。

繼獲得第16屆全高清8bit賽道8項冠軍和主觀賽道冠軍后，阿里巴巴達(dá)摩院自研編碼器Ali266今年首次參加10bit賽道，并斬獲所在1fps檔次SSIM、PSNR兩項指標(biāo)第一。

其中SSIM指標(biāo)從亮度、對比度和結(jié)構(gòu)信息三個方面來估計失真圖像的視覺質(zhì)量，旨在比較原始視頻和失真視頻的結(jié)構(gòu)相似度，研究感知結(jié)構(gòu)的損傷來評估視頻質(zhì)量，可以更好地反映人眼主觀特性，因此歷來MSU主辦方都將SSIM評價指標(biāo)放在最前面。

按YUV (6:1:1)-SSIM指標(biāo)排名：

第一名：阿里巴巴Ali266、騰訊Tencent266 v0.2.1和Tencent266 v0.2.2

在同等YUV (6:1:1)-SSIM畫質(zhì)下，Ali266比參考編碼器x265節(jié)省了48%的文件大小。

上圖中，縱坐標(biāo)為每個參賽編碼器，橫坐標(biāo)為相同的SSIM質(zhì)量下，各編碼器輸出文件相對于參考編碼器x265的平均大小，柱狀圖越短，表示編碼器輸出的文件越小，壓縮率越高，編碼器性能越好。

按YUV (6:1:1)-PSNR (avg. MSE)指標(biāo)排名：

第一名：騰訊Tencent266 v0.2.1、阿里巴巴Ali266

在同等YUV (6:1:1)-PSNR (avg. MSE)畫質(zhì)下，Ali266比參考編碼器x265節(jié)省了43%的文件大小。

MSU的圖形與媒體實(shí)驗室（Graphics & Media Lab）作為權(quán)威的第三方視頻編碼器評測機(jī)構(gòu)，在編碼器評測方面頗有年頭，從H.264、H.265、VP9、AV1到最新的VVC，其評測報告已被全球廣泛認(rèn)可，有較高公信力，對推動全球編解碼技術(shù)發(fā)展、促進(jìn)編碼器性能提升方面有標(biāo)桿示范作用。

對全球眾多編碼器進(jìn)行全面、公平、公正地測評并不是一件輕而易舉的事。以本屆10bit賽道測評為例，從2022年6月1日開始公開征集參賽編碼器，到2023年9月25日發(fā)布評測結(jié)果，整整經(jīng)歷了約16個月的時間。

4K、10bit盛行之下，為何我們更需要視頻編碼？

近期，暑期熱播大片《封神第一部：朝歌風(fēng)云》陸續(xù)在各大在線視頻點(diǎn)播平臺上線，上網(wǎng)看高清大片成為人們文娛消遣的重要組成部分之一。在大家習(xí)以為常的背后，其中最核心、最基礎(chǔ)的技術(shù)就是視頻編解碼技術(shù)。

仍以電影《封神》為例，選用4K、24幀/秒、10bit位深的最高清畫質(zhì)，148分鐘的全片數(shù)據(jù)量便超過7000GB，不經(jīng)過視頻編碼的壓縮，直接傳輸和存儲幾乎是無法實(shí)現(xiàn)的。在保證畫質(zhì)的前提下，編碼器可將原始視頻的數(shù)據(jù)量壓縮至幾百分之一甚至幾千分之一。據(jù)測算，利用廣泛采用的上一代標(biāo)準(zhǔn)開源編碼器x265 veryslow檔位編碼的《封神》4K全片文件大小約3GB，而采用Ali266 slow檔位可比原方案節(jié)省流量1.8GB，碼率節(jié)省比達(dá)64%。

當(dāng)前，視頻超高清化的趨勢正盛，4K、60幀、10bit逐漸成為行業(yè)公認(rèn)的超高清視頻標(biāo)準(zhǔn)，其中10bit可以提供更細(xì)膩的色彩漸變，但對視頻編碼的要求更為嚴(yán)苛。

如下表示的夕陽圖，右側(cè)圖采用8bit位深表示，我們看到太陽由內(nèi)到外的橘黃色過渡存在明顯的“斷層”現(xiàn)象，而左側(cè)圖采用10bit表示，色彩過渡非常自然。

若要真正享受到10bit色彩，光有屏幕支持10bit顯示是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而需要將視頻的采集、處理、編碼、存儲或傳輸、解碼、顯示等全鏈路都以10bit進(jìn)行處理。由此可見，10bit編碼和10bit解碼是整個處理鏈路中必不可少的兩個環(huán)節(jié)。

在H.266/VVC以前的幾代標(biāo)準(zhǔn)中，入門檔次只支持8bit位深，10bit位深需要在更高的擴(kuò)展檔次才能支持，因此大部分編解碼設(shè)備并不支持10bit位深視頻。而H.266/VVC在2017年10月發(fā)布技術(shù)征求書時，就將寬色域和寬動態(tài)范圍視頻（即HDR/WCG）作為主要面向的應(yīng)用，因此，其入門檔次（Main10 Profile）就支持10bit位深的編碼標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了對10bit位深視頻的友好性，拉齊視頻業(yè)界支持高位深的水準(zhǔn)。

本屆MSU世界編碼器大賽首次專門設(shè)立了10bit賽道，符合10bit編碼的技術(shù)發(fā)展方向和應(yīng)用趨勢。

阿里達(dá)摩院視頻技術(shù)實(shí)驗室負(fù)責(zé)人葉琰表示，“此次奪冠證明Ali266具備優(yōu)秀的10bit編碼能力，補(bǔ)齊了全鏈路10bit視頻傳輸?shù)年P(guān)鍵一環(huán)，進(jìn)一步降低超高清視頻的門檻，我們在優(yōu)酷的落地經(jīng)驗證明，采用Ali266解碼器的中低端手機(jī)也可暢快觀看最高清畫質(zhì)的10bit視頻?！?/p>

Ali266，推動最新一代視頻標(biāo)準(zhǔn)落地

Ali266是阿里巴巴達(dá)摩院對新一代國際視頻標(biāo)準(zhǔn)H.266/VVC的編解碼實(shí)現(xiàn)方案，具有高壓縮性能、高清實(shí)時編碼速度、完整的高清實(shí)時編解碼能力等特點(diǎn)，更好地打開了H.266/VVC標(biāo)準(zhǔn)端到端的生態(tài)，為業(yè)界提供了新一代視頻編解碼解決方案。

據(jù)JVET國際編解碼標(biāo)準(zhǔn)大會第32次會議介紹，目前Ali266面向非實(shí)時、實(shí)時、和實(shí)時低延時等不同的應(yīng)用場景特點(diǎn)，可提供四個預(yù)置質(zhì)量/速度檔次：

Slow 檔次：主要面向點(diǎn)播等離線應(yīng)用，對標(biāo)x265 veryslow檔次，在保持同等編碼速度，可實(shí)現(xiàn)60%以上的碼率節(jié)省。

Medium檔次：對標(biāo)x265 slower檔次，在保持同等編碼速度，可實(shí)現(xiàn)56%以上的碼率節(jié)省。

Fast檔次：對標(biāo)x265 slow檔次，在保持同等編碼速度，可實(shí)現(xiàn)44%以上的碼率節(jié)省。

橫坐標(biāo)為編碼器三組不同檔次在主流PC平臺上編碼1080p的速度，縱坐標(biāo)為相同SSIM質(zhì)量下各編碼器不同檔次輸出文件的相對大小，x265 veryslow檔次輸出的文件大小歸一化為100

另外，Ali266還提供Faster檔次，專門針對實(shí)時低延時的應(yīng)用場景，可實(shí)現(xiàn)在主流PC 1080p 60 幀/秒的實(shí)時編碼。

在編碼端，Ali266通過實(shí)現(xiàn)多種編碼算法提升編碼質(zhì)量，提高壓縮效率，例如運(yùn)動補(bǔ)償時域濾波，自適應(yīng)GOP大小決策，場景切換檢測，屏幕內(nèi)容檢測、碼率控制技術(shù)等。另一方面，Ali266涵蓋了上百種編碼快速算法，配合多線程技術(shù)、匯編指令、內(nèi)存訪問效率等工程優(yōu)化手段，以極小的壓縮性能代價大幅提高編碼速度。

在解碼端，Ali266自研的解碼器架構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)存可復(fù)用設(shè)計，通過多核并行、匯編優(yōu)化、內(nèi)存占用和訪存效率優(yōu)化等一系列工程和算法的優(yōu)化手段來提高解碼速度，可完美兼容Android、iOS、Linux、MacOS、Windows等多種平臺，更好地滿足移動互聯(lián)網(wǎng)時代的用戶使用需求。

此外，Ali266充分考慮了商業(yè)化軟件的需求，經(jīng)過不同平臺數(shù)千款高中低端設(shè)備的大規(guī)模檢驗，驗證了Ali266解碼器的魯棒性、穩(wěn)定性和可商用性。在MSU世界編碼器大賽上連續(xù)獲獎，標(biāo)志著Ali266具備業(yè)界領(lǐng)先的軟件編解碼性能，展現(xiàn)其在視頻超高清產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用潛力。

2022年1月，Ali266在優(yōu)酷正式上線，優(yōu)酷也成為當(dāng)時業(yè)界首個H.266/VVC實(shí)用落地項目。據(jù)測算，自優(yōu)酷穩(wěn)定上線使用Ali266以來，在碼率上，同等畫面清晰度的情況下比原H.265/HEVC方案碼率最高節(jié)省40%；在體驗上，卡頓率降低50%，穩(wěn)定性超過99.95%。

阿里達(dá)摩院還聯(lián)合阿里云視頻云團(tuán)隊上線Ali266云轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)阿里云視頻點(diǎn)播全線對Ali266的支持，充分釋放視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)升級帶來的技術(shù)紅利，為業(yè)界提供更低成本、更高畫質(zhì)的視頻解決方案。

針對10bit HDR、超高清4K~8K、高幀率60fps~120fps等視頻技術(shù)趨勢，Ali266將持續(xù)推進(jìn)H.266/VVC編解碼的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)落地，促進(jìn)視頻行業(yè)不斷向前發(fā)展。

（更多編碼效果展示，請點(diǎn)擊：https://retina.aliyun.com/#/Ali266）

發(fā)布于 2023-10-11 14:28?IP 屬地浙江

XXXX4IT

學(xué)生

創(chuàng)作聲明：包含 AI 輔助創(chuàng)作

截至2023年，H.266/VVC 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但其在設(shè)備和平臺上的應(yīng)用仍然相對較少。以下是一些具體的情況：

1. H.266/VVC 編解碼器正在逐步完善：H.266/VVC 編解碼器已經(jīng)開始投入生產(chǎn)，但其在穩(wěn)定性和性能方面仍然需要進(jìn)一步完善。

2. 4K和8K視頻應(yīng)用逐漸普及：隨著4K和8K視頻應(yīng)用的逐漸普及，H.266/VVC 編碼標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)，越來越多的企業(yè)和消費(fèi)者開始關(guān)注和采用這一標(biāo)準(zhǔn)。

3. H.266/VVC 不斷創(chuàng)新和優(yōu)化：H.266/VVC 編碼標(biāo)準(zhǔn)在不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，尤其是在圖像壓縮、傳輸和解碼方面，不斷提高視頻質(zhì)量和減少帶寬占用。

總的來說，H.266/VVC 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)在未來的4K和8K視頻應(yīng)用中有著廣闊的前景，但其在設(shè)備和平臺上的應(yīng)用仍需進(jìn)一步推廣和完善。

發(fā)布于 2023-03-09 03:12