“2023快手直播盛夏巔峰之夜”近日在上海舉行，在4小時(shí)的直播中，快手首次采用了全鏈路4K+HDR直播技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從清晰度到光影色彩的全面提升，為觀眾呈現(xiàn)了一場極致的視覺盛宴，這也是全鏈路4K+HDR直播技術(shù)首次在業(yè)內(nèi)大型直播活動中運(yùn)用。
在驚艷的直播效果背后，快手自研的SL200編碼芯片和質(zhì)臻影音增強(qiáng)算法提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。同時(shí)，快手通過從生產(chǎn)端到消費(fèi)側(cè)的一系列創(chuàng)新，激發(fā)全鏈路HDR技術(shù)優(yōu)勢，帶來更加震撼和逼真的直播體驗(yàn)。
云端SL200芯片編碼：最大限度節(jié)省帶寬、提升音畫質(zhì)量
作為快手StreamLake首款自研智能視頻處理芯片，SL200芯片集成了快手領(lǐng)先的視頻編碼、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(diǎn)，相比業(yè)內(nèi)常用的硬件編碼器，可以最大限度地節(jié)省帶寬和提升視頻音畫質(zhì)量，編碼質(zhì)量和編碼效率均達(dá)國際領(lǐng)先水平，同等質(zhì)量下對比業(yè)界主流硬件編碼器可獲得30%左右的帶寬成本節(jié)省。
MSU 4K60fps（SSIM）下的各個編碼器碼率對比（框內(nèi)為SL200）
MSU 4K60fps （PSNR）下的各個編碼器碼率對比（框內(nèi)為SL200）
具體而言，質(zhì)量方面，SL200芯片可提供行業(yè)領(lǐng)先的壓縮效率，相比x265 medium節(jié)省約30%碼率；密度方面，SL200芯片單卡可支持８路４K@60fps轉(zhuǎn)碼，達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平。該芯片已于2022年6月流片成功，同年10月進(jìn)行芯片和板卡的量產(chǎn)，目前已全面應(yīng)用于快手的直播和短視頻業(yè)務(wù)，單服務(wù)器轉(zhuǎn)碼密度對比軟件編碼提升20倍，壓縮率提升20%，實(shí)現(xiàn)了以更低的計(jì)算成本帶來更高的收益。
而SL200芯片的業(yè)界領(lǐng)先優(yōu)勢也已在世界級大賽中得到充分印證。在MSU2022世界編碼器大賽中，SL200一舉奪得4K和1080P賽道24項(xiàng)指標(biāo)中的16項(xiàng)第一。其中，在此次大賽的4K60fps編碼比賽中，SL200比業(yè)內(nèi)主流AV1/265硬件編碼器節(jié)省25%-40%碼率，比軟件編碼器x265 superfast 檔位節(jié)省40%的碼率。
此外，在4K10bits編碼方面，SL200芯片對比x265 fast和superfast檔位， 碼率節(jié)省達(dá)到25%～40%
獨(dú)家質(zhì)臻影音算法 還原現(xiàn)場光影、展現(xiàn)豐富畫面細(xì)節(jié)
除了SL200編碼芯片，本次夏季盛典直播還采用了快手獨(dú)家的質(zhì)臻影音技術(shù)，不僅通過HDR編解碼和圖像算法，呈現(xiàn)HDR視頻原生畫質(zhì)，最大程度地還原了現(xiàn)場光影，而且還運(yùn)用先進(jìn)的色調(diào)映射算法及色彩紋理增強(qiáng)算法，使不支持HDR的設(shè)備觀看到SDR+視頻，讓用戶獲得接近于HDR的畫質(zhì)體驗(yàn)。
HDR更廣闊的色域空間能最大程度還原現(xiàn)場光影
此次直播活動現(xiàn)場畫面對比度較大，HDR的高對比度特性能很好地還原現(xiàn)場，但部分用戶的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)條件可能不支持HDR模式，如何在SDR下顯示更好的效果是擺在快手技術(shù)人員面前的一個挑戰(zhàn)。HDR的色階更多，色彩表現(xiàn)更豐富，SDR相比之下更容易出現(xiàn)色階斷層、暗部丟失或是畫面過曝的問題，這會在一定程度上影響用戶享受直播的主觀體驗(yàn)，因此本次直播也對SDR+的色彩算法提出了很高的要求。
針對這一難題，若直接按照HDR行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來解決，可能會出現(xiàn)視頻色彩寡淡、亮度表現(xiàn)不理想的情況。為此，快手提出了新的解決方案，充分發(fā)揮質(zhì)臻影音技術(shù)的算法優(yōu)勢，按照色彩亮度分布調(diào)整畫面效果，并在多媒體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行拍屏錄制對比，讓本次直播同時(shí)在HDR和SDR+畫質(zhì)呈現(xiàn)方面更具優(yōu)勢。
全鏈路HDR技術(shù)創(chuàng)新 更震撼的直播體驗(yàn)
作為本次夏季盛典直播中的技術(shù)亮點(diǎn)之一，全鏈路HDR技術(shù)也展現(xiàn)出了突出的技術(shù)優(yōu)勢，從生產(chǎn)端到消費(fèi)側(cè)，快手采取了一系列創(chuàng)新措施，為用戶帶來了更加震撼和逼真的直播體驗(yàn)。
在采集端，借助快手直播伴侶直播平臺，快手成功支持了4K+HDR直播。為了滿足高品質(zhì)HDR直播的需求，快手直播伴侶團(tuán)隊(duì)緊急開發(fā)了廣播級采集卡HDR信號的采集技術(shù)，確保從源頭準(zhǔn)確獲取高動態(tài)范圍的畫面信號，使得直播內(nèi)容更加鮮活生動。
以此次夏季盛典直播為代表，SL200編碼芯片、質(zhì)臻影音增強(qiáng)算法、全鏈路HDR技術(shù)目前正逐步在快手的短視頻和直播業(yè)務(wù)中實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，快手StreamLake相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品能力也已對外開放，通過一站式音視頻+AI解決方案，助力更多合作伙伴實(shí)現(xiàn)視頻化業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型與增長。
