騰訊夏農編碼器,盡享高清視訊體驗
這裡給大家推薦一款高清視訊編碼利器——騰訊自主研發的H.265夏農編碼器( ofollow,noindex">Tencent Shannon Encoder ,簡稱T265)。在莫斯科國立大學主辦的2018世界視訊編碼器大賽(MSU codec comparison)中,夏農編碼器T265從眾多編碼器中脫穎而出,繼在客觀指標取得優異成績後,經過主辦方嚴格的人眼主觀測試,取得人眼主觀質量評測的冠軍:
HEVC Video Codecs Comparison 2018
衡量一個編碼器的優劣是一件非常複雜的事情,涉及編碼質量,速度和質量平衡以及碼控平穩度等多個指標,受多種因素影響。下面結合大賽的測評報告,對夏農編碼器做三點評述。
注重SSIM與PSNR的均衡
在MSU的編碼質量測評中,使用了SSIM 和PSNR兩種客觀指標,其中SSIM指標側重於衡量編碼視訊影象和原視訊影象之間的結構相似性,而PSNR指標側重於衡量編碼視訊影象相對原視訊影象的保真度。為了保證編碼視訊影象的主觀質量,一般需要保證SSIM和PSNR兩者間的均衡,避免導致意外的主觀質量問題。如圖2所示,中間和右邊的影象雖然PSNR一樣,但右邊影象有嚴重塊效應,主觀質量很差,這裡SSIM指標比PSNR指標更好地反映了主觀質量;而如圖3所示,中間和右邊影象SSIM一樣,但右邊影象有畫素塊畫素值完全反轉的嚴重失真,主觀質量差得多,這裡PSNR指標比SSIM指標更好地反映了主觀質量。


騰訊夏農編碼器在優化過程中綜合考慮了PSNR和SSIM模型的特點,在演算法設計實現中採取了兩者比較均衡的策略,給使用者帶來較好的主觀視覺體驗。

側重中低位元速率的網際網路應用
在MSU的測評中所有測試序列的編碼位元速率段都主要集中在1~12Mbps,甚至更高位元速率上,而網際網路視訊應用中編碼位元速率段基本集中在1~6Mbps之間。騰訊夏農編碼器作為一款主要服務於網際網路視訊應用的編碼器,在優化時也更關注於1~6Mbps中低位元速率段,由MSU測評的資料可以得到如下中低位元速率段的排名和全位元速率段的排名對比,夏農編碼器在中低位元速率段更有優勢。


編碼魯棒性
MSU根據時間複雜度和空間複雜度選擇了迥異的測試序列,這些測試序列基本涵蓋了各種場景,用來測試編碼器對各種場景的編碼適應能力。夏農編碼器通過更合理的位元速率分配策略,將碼控精度控制在5%以內的同時,還額外節省了超過6%的頻寬。其編碼的魯棒性表現也還不錯,如下圖所示,對於典型測試序列Sea Sunrise,當許多編碼器的RD曲線都出現異常的時候,夏農編碼器T265的RD曲線不但正常,壓縮效能也超過競品。測試序列的難例挖掘是編碼器研發不斷迭代過程中的一個難點,夏農編碼器在編碼魯棒性上還有可提升的空間。

總結和展望
騰訊夏農編碼器作為一款主要服務於網際網路視訊的商業編碼器,在騰訊公司的視訊業務中得到了廣泛應用,在MSU視訊編碼比賽中也經受了檢驗,無論客觀指標,還是主觀指標,成績都非常突出,它將更好地滿足行業客戶,為使用者帶來更清晰流暢的視訊體驗。