Iqiyi技术分享:简单幽默，解释视频编解码技术的过去，现在和未来
1。内容审查
摘要:本文以轻松幽默的口吻，阐述了视频编解码的一些基本知识，并以iQiyi为例，描述了视频编解码技术在中国的发展以及未来的一些展望。
▼阅读本文需要一些音视频编解码技术的基础，否则请先阅读以下文章:
即时通讯音视频发展(一):视频编解码理论综述
即时通讯音视频开发(二):视频编解码的数字视频介绍
即时通讯音视频开发(3):视频编解码器的编码基础
即时通讯音频和视频开发(XIX):零基础，历史上最流行的视频编码技术介绍
本文没有深入讨论视频编码和解码的具体概念，因此读者可以很容易地理解本文的标题想要以一种简单而容易的方式呈现什么。如果你想了解更多关于视频编码和解码技术，你可以继续阅读下面的文章。
▼以下是更深入的视频编解码器相关文章:
即时通讯音视频发展(四):视频编解码预测技术介绍
即时通讯音视频开发(五):了解主流视频编码技术
即时通讯音视频开发(十三):实时视频编码的特点和优势
即时通讯音频和视频发展(十七):视频编码的过去生活
即时通讯音视频开发(18):音频编解码器的原理、发展和应用选择的详细说明
移动终端实时音视频直播技术详解(四):编码和封装
[观点]网络电视选择264视频编码的四个原因
iQiyi技术产品团队还分享了另外两篇文章，如果您感兴趣，您可以阅读它们:
“爱奇艺移动网络优化实践分享:网络请求成功率优化”
“Iqiyi技术共享:Iqiyi安卓客户端启动速度优化实践总结”
2.文本简介
初夏最热的形状是什么？许多人可能会脱口而出——“黄色长裙，蓬松的头发。。" .
即使是我，一个古代的老人，也开始在每个星期四和星期六准时打开iQiyi主页，啜一口年轻漂亮的女孩。他没有理由。在后流行的灰色时期，有什么能比一位美丽的年轻女士灿烂的微笑更让人觉得有价值呢？上一次我真的去追女子组的选秀时，它可能会回到…“超级女生”。
Iqiyi技术分享:简单而诙谐，解释视频编解码器技术的过去、现在和未来
不管我的姐姐pick能否成功出道，至少今天在屏幕上欣赏他们的面孔绝对是一件非常开心的事。你不必忍受电视的马赛克效果，但你可以随时随地拿出手机来欣赏你妹妹们今天的可爱。
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我不知道是否每个人都有同样的幸福，也就是说，在4G网络上看蓝光1080P，没有“流量焦虑”，缓冲轮换的概率“一个叫秋花的人”正在悄悄地减少。除了通信网络环境的变化，创造这种视觉快乐的关键技术——视频编码，就像宇宙中的暗物质——鲜为人知，但却非常重要。
简而言之:视频编码技术的升级可以让你以更少的流量、更低的带宽和更快的速度观看更高清晰度的视频图片。例如，《青春有你2》充斥屏幕，它比2005年的朦胧美更令人兴奋吗？
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习惯1080像素高清的用户绝对不愿意回到480像素自动拼接时代。那么，视频编码在高清视频的制作过程中起到了什么神奇的化学反应呢？除了这个节目之外，让我们来看看视频编码的过去生活，看看无数的技术巨头是如何在它周围绽放花朵的。
3.曾进的视频编码标准是信息技术巨头们的“赌马”游戏
一旦视频编码成为标准，巨头们争相“购买股票”。视频编码标准的吸引力是什么？
思科、微软、苹果、谷歌、网飞等等，为什么所有这些著名的巨头都认为视频编码技术“不赔钱”，他们不得不选择帮助他们首次亮相？
在回答这个问题之前，有必要简要解释一下视频编码技术的作用。
简单地说，就是将视频压缩成一定的格式，去除空间冗余和时间冗余，形成更适合存储和传输的码流。需要编码和压缩的主要原因是原始视频数据太大。高清视频文件通常高达1G或更高，因此如果在本地播放，它们将被忽略。一旦它们需要上传并与其他人共享，传输网络和存储设备就无法支持如此巨大的数据量。
因此，视频平台需要重建播放的文件:
1)通过压缩编码减少数据量，以便于传输；
2)在用户端通过解压缩进行解码，以恢复视频图像。
总而言之，编码效率决定了你的手机可以下载多少高清视频。
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如果你曾经历过玩家弹出一行大字——“此视频不能播放”的绝望，你会为编解码技术的更新喝彩。
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当然，一些“任性流量”的小伙伴会选择直接在4G网络上观看视频，所以视频的大小不会有影响？
这样想太天真了。视频编码技术越强，传输所需的带宽就越小，就像大坝没有加固，但是冲击河流的流水变得越小，自然不会堵塞出水口，也不会出现观看视频堵塞和丢帧的事故。
例如，在疫情期间，网络流量的比例正在增加，这给互联网服务提供商带来了巨大的挑战。传统的解决方案是在网络带宽有限的前提下降低视频清晰度。例如，YouTube、亚马逊、网飞的Prime Video等互联网视频提供商已经降低了欧洲、印度、澳大利亚等国家的视频质量，默认情况下用户只能观看标准清晰度的视频。
然而，如果你习惯了高清的精致，哪个用户愿意忍受劣质？为了让挑食者保持挑剔，平台必须尽最大努力提高他们的视频烹饪技能。
那么，是什么样的视频编码和解码技术让我们能够随时随地追求戏剧和合成呢？
目前，世界上有几种主流的视频编解码标准，包括VPx(VP8，VP9)、H.26x(H.264，H.265)、AVS(AVS1，AVS2)、AVx(AV1)等。视频平台使用特定的通用编码格式标准，并开发自己的编码器，因此它们可以用更强大的标准大规模生产视频。
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这些标准是什么？哪个更强大？为什么我知道每个角色，却不知道它是什么？甚至有人害怕被张含韵、张韶涵、张涵予、张玉玺、张馨等所控制。，这是愚蠢和不清楚的...别担心，事实上，即使是流媒体从业者，很少有人让他们清楚。事实上，你只需要知道三个关键点，你就可以很容易地成为一所“技术学校”并挤垮许多业内人士。
简单地说，不同的视频编码标准是围绕三个元素的“量子纠缠”。
4.视频编码的标准元素之一:高清
20世纪90年代，第一代视频编码标准H.261和MPEG-1开始出现，然后几乎每十年更新一次。
启动视频编码技术不断演进的核心要素是人们对高清晰度和更高清晰度的不断追求。
随着视频编码技术的发展，视频压缩的效率至少提高了一倍。例如，VP8和H.264，十多年前的第二代视频编码标准，只能应用于低高清的中小分辨率视频，分辨率只有1080像素。2012年，爱立信推出了第一款H.265编解码器，领先的第三代视频编码HEVC标准只需要H.264带宽的一半，就可以播放同样质量的视频。
什么意思?如果你是一个拥有MP4设备的早期网络冲浪者，并且有相同的存储空间，你可以下载两倍的视频，告别到处借硬盘的艰难日子。
在线观看视频更好。基于编码和解码标准，智能手机和平板电脑等移动设备也可以直接在线播放1080P全高清视频，还支持4K和8K超高清。也就是说，只要内容方愿意制作8K视频，平台就可以100%还原图片给你，不受720P最高清晰度的限制。
那么，为什么采用AV1格式的消费设备在HEVC标准推出两年后又出现了呢？由于移动互联网的爆炸式发展，原有的编码标准仍然不能完全解决带宽消耗的问题。因此，更高效的视频编码标准，如AVS3、H.266等。，也是由R&D人事安排的。
为什么视频平台有这么多关于编码标准的“墙”？
想象一下，如果你使用高分辨率配置的智能手机，但视频只能达到480像素的清晰度，那么花在高分辨率硬件配置上的钱会不会被浪费掉？有些用户不得不添加第三方解码器，如完美解码和格式工厂，以转换视频前观看。
只要视频平台支持更高效的编解码标准，就能在低带宽下达到无干扰播放高清视频的效果。现在有些热菜是油炸的。谁愿意等一个打包好的饭盒？因此，细心的读者会发现，随着编码技术的不断升级，第三方编码工具已经悄然退出了追逐方的工具箱。
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5.视频编码标准的第二个要素:专利
尽管用户体验是视频编码技术的主要进化原则，但专利带来的限制和成本也成为行业的重要激励因素。
HEVC Advance是由通用电气、Technicolor、杜比、飞利浦和三菱组成的一个H.265专利联盟，向使用该标准的制造商收取专利费用。
因此，许多开源标准正在逐渐出现。其中，谷歌创建的VP9标准最为著名。它不仅在实际效率上接近HEVC/H.265，而且比H.264和它的前身VP8好得多，而且可以免费用于专利。很快，YouTube完全支持VP9超高清流媒体程序，网飞和苹果也加入了进来。
当时，伊奇艺的《破冰行动》无疑是最热门的“爆炸性戏剧”之一，曾经很受欢迎。高清图片的平滑纹理给它增加了很多，所以它采用了基于VP9标准开发的全新编码器，并采用了基于VP9标准开发的全新编码器。
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AVS是中国自主知识产权的第二代源代码标准，它的出现与专利密不可分。
你小时候见过像DVD这样的东西吗？租借一部戏不需要等待更新。这就像今天在视频平台上买了一个尊贵的“贵宾”一样开心。然而，中国的影碟机产业曾遭遇严重的专利危机。
2002年，一批出口影碟机产品因技术专利费用支付问题未能解决而被扣留。因此，同年6月成立了数字音视频编解码技术标准工作组，并于2006年推出了第一代视频编码标准AVS1，压缩效率相当于H.264，而且每个编解码器只需象征性地收取1元专利费，互联网上的软件服务免于专利费，从而摆脱了只使用国际标准、专利费高的困境。
可以说，VP9和AVS这两个主流标准是从专利链中生长出来的自由之翼。
6.视频编码标准的第三个要素:垄断
既然VP9是开源的，你为什么不抓住谷歌的大腿重复这个应用呢？一个国家的大部分视频都位于一个特定的标准系统中，这相当于将标准议价能力移交给其他国家。面对这种“垄断优势”，谷歌表示，为了不作恶，如果我疯了，我甚至会和自己战斗。或者赶紧为自己训练对手...
因此，2015年，谷歌发起并参与了一个新的标准组织，试图取代VP9和H.265，即开放媒体开放媒体联盟(AOM)。这一新的开源标准很快吸引了诸如Adobe、亚马逊、AMD、网飞、Facebook、思科、苹果、英特尔和NVIDIA等巨头的参与。中国的iQiyi也率先加入了AOM联盟。
这个由30多家领先高科技公司组成的会员联盟，迅速开发出新一代开源视频编码标准AV1(AOMedia Video Codec 1.0)，这意味着今天我们可以看到高清版的《青春游2》，尤其是在“后台”，在那里说唱和舞蹈的画面在选秀台上更加清晰流畅。
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AV1之所以在行业内迅速推出，已经成为包括网飞、YouTube、BBC和iQiyi在内的许多平台的实现目标，主要是因为它太擅长用户体验。
更高的编码效率、更低的比特率和同等质量可以节省20%以上的带宽。例如，下载整个1080P版本的Youth You 2最初需要10G的移动电话存储空间，但在AV1标准下只需要8G。让我们保存一些高清晰度的PLMM(美丽的妹妹)的照片，并舔它。
在线观看也很酷。不仅我姐姐的脸看起来更清晰，而且高清广播占用的带宽也更小。同时，下载东西和刷微博不会因为网络堵塞而卡住。
作为一名视频观众，考虑到每一点流量、带宽和存储卡，谁不想让这个平台不遗余力地默默为我们服务呢？
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不难看出，视频编码标准的迭代不仅是对技术上限的探索，也是整个视频平台必须占领的体验高地。
7.如今，国内视频平台正争相运行编码标准“轨道”
具体到国内的视频平台，编码标准目前的竞争地位是什么，未来将会打什么样的硬仗，都是值得我们关注的话题。我们不妨具体到某个平台的探索经历，从历史的角度去抚摸它。视频编码技术给中国这片土地上的网民带来了什么样的体验变化？
例如，以iQiyi为例，2016年iQiyi在通用播放器上推出了AVS2格式，这是当时中国唯一支持该标准的平台；它也是中国第一家实施和应用VP9和AV1标准的视频制造商。可以说，在编码标准领域，无论是技术领先程度还是布局完善程度，都在一定程度上代表了中国流媒体产业的关键选择。
对于标准，您是否只需要使用它们来直接开始？答案显然是否定的。
以艾奇艺为例。我们标准的探险旅程怎么样？
以目前最有效的标准AV1标准为例，其算法操作复杂，编码时间长。这样，平台上的所有视频将被处理一次，用户可以等待一个词，“奶奶，AV1格式在线”！
因此，为了提高编码效率，使处理效果快速细致，又不影响编码质量，达到工业应用标准，标准编码器依赖于各个平台发挥自己的主动性。
以iQiyi为例，在密切跟踪每一代开源技术的同时，它还将利用自己的技术专长进行有针对性的迭代，以便在iQiyi平台上应用相同的标准会有更好的性能。
例如，当VP9标准推出时，iQiyi的技术团队根据VP9编码器的开源版本进行了特殊的算法优化，开发的QVP9编码器速度是开源版本的5.4倍左右。作为中国第一家支持VP9的视频制造商，其图像质量在快速拍摄、轮廓边缘、面部细节等方面尤为突出。与市场上的主流标准相比，其压缩效率提高了一倍。也许是不知不觉中，我突然发现视频中高速打斗的场景似乎更加细腻流畅，人物的皮肤也变得更加立体，更容易分辨。甚至女主角额头上的粉刺都是如此明显...
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例如，随着用户在移动场景中观看视频的需求不断增加，我喜欢在地铁上刷短视频。不要问，问的是交通是丰富和任性的！此时，为了确保顺畅和不被卡住，专注于个人电脑的VP9可能还不够。因此，对移动设备更友好的AV1将在发布后很快得到明确安排。
独立开发的QAV1编码器不仅比H265减少了近一半的带宽，而且节省了40%以上的码率。速度比开源编码器SVT-AV1快5倍。例如，看《青春有你2》是一样的。用QAV1显示的图片有更好的效果和更高的价值，但它也节省了带宽，这直接帮助我节省了大量的流量，并使全速限制来晚了。
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8.展望未来，5G将赋予视频编解码技术更多的想象力
目前，第一批使用AV1的电影已经在iQiyi上推出，用户可以在电脑浏览器和安卓手机上观看。实现这一步有困难吗？
答案是肯定的。例如，终端硬件解码芯片的成熟度直接关系到某个标准能否发挥其作用。例如，265在硬件上得到广泛支持，这与苹果、高通和英特尔等芯片支持的265硬件解码器有关。
因此，编码器经常需要结合特定的应用场景进行改进和深度优化。
以AV1在iQiyi中的应用为例，为了更好地适应iQiyi的海量内容，QAV1通过预先分析场景的复杂性，实现了更加合理的码率分配。对于简单场景，QAV1可以自适应地降低比特率并节省用户带宽，同时保证图像质量。同时，对于复杂场景，比特率会适当提高，这将为用户带来更高质量的体验。
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目前，QAV1支持的功能包括多种速度等级、多种速率控制方法、8K视频编码等。这种与差异化环境相匹配的细节抛光同时考虑了网络带宽和用户体验。
期待已久的5G自然需要匹配的视频编码标准。以iQiyi为例，AVS3应用已经上路，可以观看8K超高清视频，浏览虚拟现实新闻信息，用移动智能手机与虚拟偶像互动……借助视频编码的技术魔力，这些新的娱乐体验将呈现在我们眼前。
从爱奇艺对视频编码的探索中，不难看出在科技时代要买到快车票并不容易。只有长期克服困难，我们才能顺利夺冠。
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