腾讯开源国内首个H.266/VVC视频播放器

PigSay 2020-11-10 阅读:46

当今时代,人们对于多媒体的使用需求越来越大,尤其今年受疫情影响,人们更加依赖视频这一媒体形式办公、学习、娱乐和生活,全球互联网对带宽的需求也激增,导致画面质量不得不降低,这就对视频应用的底层核心技术——视频编解码技术提出了更高的要求。

H.266/VVC是由国际标准化组织ISO(International Standards Organization)与国际电工委员会IEC(International Electrotechnical Commission)下属的动态图像专家组MPEG(Moving Picture Experts Group)和国际电信联盟电信标准化部门ITU-T(ITU Telecommunication Standardization Sector)下属的视频编码专家组VCEG(Video Coding Experts Group)组成的联合视频专家组JVET(Joint Video Experts Team)制定的新一代国际视频编解码标准。相较于ISO/IEC|ITU 发布的前几代视频编解码标准,H.266/VVC不仅能够帮助用户在设备上存储更多的高清视频,从而减少网络上的数据流量,而且在main10 profile里支持高分辨率,高动态范围,屏幕内容编码等功能。对比上一代标准H.265/HEVC,H.266/VVC标准进一步提高了压缩性能,可支持在视频主观质量不变的同时为用户减少50%的数据大小。

H.266/VVC的标准制定历时3年多。众多国内外产业企业参与其中。腾讯多媒体实验室代表腾讯深度参与了该标准的制定,有超过100项技术提案获得采纳,技术提案采纳数居世界前列。

每一次新的视频编解码标准全面被工业界采纳,不仅仅是因为其更高的压缩效率,更重要的是能得到整个生态链的支持,其中就包含了视频内容的生产、分发和播放。腾讯已经开始布局相关技术和产品研发。在2020年H.266/VVC最终定稿后的三个月内,腾讯在国内率先开源发布了实时H.266/VVC播放器O266player,性能指标国际领先。

Duo-Core Intel Core i7@2.5GHz

此次开源的播放器O266player内置腾讯自研的H.266/VVC解码器O266dec,能够在客户端上完成4K H.266/VVC视频的实时解码,极大程度的降低了H.266/VVC的客户端开发技术门槛。开发者无需了解具体的视频编解码技术,即可快速实现H.266/VVC标准格式在其产品中的嵌入。腾讯自研H.266/VVC编解码器 O266enc和O266dec 由腾讯多媒体实验室编解码团队于2019年牵头并协同腾讯云(架平)、微信和腾讯视频等多个团队联合研发。与此同时,腾讯多媒体实验室还牵头和积极协同腾讯云、微信和腾讯视频等相关部门研发其他标准格式编解码器,包含AV1、H.265、VP9、AVS2、AVS3等,服务包含腾讯云、腾讯视频、腾讯会议等在内的海量业务。

腾讯H.266/VVC解码器O266dec核心技术领先性源于其H.266/VVC解码加速技术采用了不同维度的并行处理方式,从而达到大幅利用多核多线程技术的目的。具体包括以下四个方面:一是视频帧层级并行,帧内预测帧,以及没有依赖性的帧间预测帧,能够并行独立解码,同时不同帧之间的熵解码和像素处理也可以并行。二是CTU层级并行,Wavefront技术可以实现不同CTU行之间的CTU级的并行解码。其次是模块层级并行,对像素的操作,如运动矢量推导、预测、反量化、反变换和重建等,和环路滤波操作可以并行处理。最后是亚CTU层级并行,所有帧间预测CU都可以并行解码,并最大程度的利用SIMD指令。

解码速度比较* (PC i9-10940@3.3G,Linux,64GB内存)

*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.

腾讯O266player播放器能够促使H.266/VVC标准加速被工业界采纳,同时联合腾讯云H.266/VVC视频转码服务,加速腾讯在视频编解码领域的布局。在不久的将来,H.266/VVC视频解码技术以及播放器将会被广泛应用于视频点播、视频直播、音视频通信、视频智能生产、短视频、VR/AR等各个领域,服务于腾讯内外部相关业务,推动H.266/VVC标准生态建设。

此外,作为全球多媒体技术的领先者,腾讯多媒体实验室同时积极参与AOM、AVS、IETF、3GPP、IEEE等国际核心标准组织,腾讯多媒体实验室专家在各标准组织中担任重要职务。继腾讯于2019年十月以董事会成员身份正式加入AOM以来,腾讯多媒体实验室专家积极参与AV2编解码标准的制定。此外实验室还积极参与主导MPEG旗下多媒体系统相关标准制定,以及互联网标准组织IETF旗下多媒体相关标准制定,目前已成功立项两个标准。

腾讯O266player的开源不仅是腾讯视频编解码技术进展的又一个重要里程碑,更是腾讯在推动多媒体技术生态不断演进的一个重要布局。未来腾讯多媒体将联合各行业,通过标准制定与产品研发将最新技术输出至行业,为数字化产业建设提供新的技术助力。