快手StreamLake首款自研智能視頻處理芯片獲MSU世界編碼器大賽多個獎項

4月17日消息，由莫斯科國立大學(xué)（Moscow State University，MSU）舉辦的MSU2022世界編碼器大賽硬件編碼器賽道成績4月15日正式揭曉。經(jīng)過主辦方長達幾個月的測試，快手StreamLake首款自研智能視頻處理芯片StreamLake-200（后文簡稱SL200芯片）奪得全部三個賽道共12指標中七項第一，是唯一一個在三個賽道中均入圍前二的編碼器，顯示了該芯片業(yè)界極佳的編碼性能和廣泛的適用范圍，尤其在高質(zhì)量高密度的場景，可同時支持8路4K@60fps轉(zhuǎn)碼，達到業(yè)界領(lǐng)先水平。這也是快手StreamLake首次參加MSU世界編碼器大賽。

其中，在高質(zhì)量高密度1080p@240fps這個賽道中，所有四項指標（YUV-SSIM、YUV-PSNR、Y-VMAF、YUV-VMAF）均斬獲第一；在超高質(zhì)量1080p@60fps賽道中，獲三項第一、一項第二；在1080p@120fps賽道中，所有四項指標均位列第二。SL200芯片在1080p@240fps和1080p@60fps兩個賽道均獲得了“最佳ASIC編碼器”稱號，這標志著SL200芯片在高密度、高質(zhì)量及超高質(zhì)量下均達到業(yè)界領(lǐng)先水平。本次比賽競爭激烈，三個賽道第一名之間的質(zhì)量差異極其微弱。

圖源：快手官微，下同

MSU世界編碼器大賽是編碼領(lǐng)域極具影響力的國際賽事，至今已連續(xù)舉辦了十七屆，吸引了國內(nèi)外多家知名科技企業(yè)和組織參賽。MSU2022世界編碼器大賽硬件編碼器賽道共有14個國內(nèi)外企業(yè)參賽，其中包括騰訊，字節(jié)跳動，Intel，英偉達，AMD等。此次比賽共分為1080p@60fps、1080p@120fps和1080p@240fps三個子賽道，快手StreamLake參加了全部子賽道比賽。

為了更全面地評測參賽編碼器的水平，MSU比賽采用了SSIM、PSNR、VMAF等多個評價指標。其中，PSNR是目前視頻編碼中使用最廣泛的評估準則，通過逐像素點計算原始視頻和失真視頻之間的誤差來評價失真視頻的質(zhì)量，由于PSNR并未直接考慮人眼視覺特性，因此其評價結(jié)果與人的主觀感受并不完全一致。SSIM是通過比較原始視頻和失真視頻的結(jié)構(gòu)信息，研究感知結(jié)構(gòu)的損傷，來評估視頻質(zhì)量，一定程度上可以反映人眼主觀特性。VMAF是將人類視覺建模與機器學(xué)習(xí)相結(jié)合的一種視頻質(zhì)量評價指標，融合了多種不同評估維度的算法，可以準確地反映主觀視覺特性?？焓諷treamLake在不同子賽道的上述三個指標中均獲得第一，充分體現(xiàn)了SL200芯片的綜合實力。

SL200芯片于2022年6月流片成功之后，快手團隊設(shè)計研發(fā)了基于該芯片的板卡和服務(wù)器系統(tǒng)，并完成了數(shù)月的大規(guī)?；叶群蛪毫y試，目前正逐步全面應(yīng)用于快手短視頻和直播業(yè)務(wù)。該SOC（片上系統(tǒng)）芯片集成了快手領(lǐng)先的視頻編解碼、圖像處理、AI推理、內(nèi)容自適應(yīng)編碼等關(guān)鍵技術(shù)，具備高質(zhì)量、高密度、智能化的特點。在質(zhì)量方面，可提供行業(yè)領(lǐng)先的壓縮效率，相比x265 medium節(jié)省約30%碼率；密度方面，單卡可支持8路4K@60fps轉(zhuǎn)碼，達到業(yè)界領(lǐng)先水平。其低功耗設(shè)計可在高密度視頻處理的同時節(jié)省大量能耗，可應(yīng)用于短視頻、長視頻、視頻直播、視頻會議、云游戲以及廣電等多種場景下的智能轉(zhuǎn)碼需求。

快手自研芯片及系統(tǒng)在音視頻產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了“標準-應(yīng)用-芯片-系統(tǒng)”的全鏈路打通，并建立起全套的基礎(chǔ)設(shè)施，對音視頻產(chǎn)業(yè)的布局起到示范和借鑒作用。以SL200為核心的板卡和服務(wù)器系統(tǒng)可在同樣視頻質(zhì)量下，達到數(shù)十甚至數(shù)百倍當前基于CPU和GPU的智能視頻處理密度，可大規(guī)模節(jié)省IDC機房中視頻類應(yīng)用的成本和能耗，服務(wù)于對價格敏感的中小企業(yè)的智能視頻應(yīng)用。

近期，快手硬件編碼器產(chǎn)品即將正式亮相第二十九屆中國國際廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)展覽會（CCBN2023），該產(chǎn)品集成了SL200芯片及質(zhì)臻影音算法，利用快手領(lǐng)先的視頻編解碼及增強和修復(fù)算法，幫助客戶提升多媒體處理環(huán)節(jié)的質(zhì)量與效率，可應(yīng)?于IPTV、OTT、廣電、智能監(jiān)控、互聯(lián)網(wǎng)視頻直播等多個領(lǐng)域的超高清直播平臺建設(shè)及視頻壓縮編碼。

目前，快手StreamLake集合了行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的算法芯片專家團隊，來自于清華、北大、交大、斯坦福、卡內(nèi)基梅隆等全球知名學(xué)府，及華為、英特爾、高通、谷歌、蘋果、微軟等國際科技巨頭。SL200芯片目前已申請30余項專利，其中美國專利12項。