ASIC 架构和新型设计方法助力未来视频网络

编解码 • 来源：煤矿工厂 • 2022年6月28日下午2:28 • 技术文章

本次演讲的主讲人为来自 AMD 的视频算法工程师 Ayinash Ramachandran，他向我们分享了在为直播编码应用构建 AV1 硬件编码器时所获得的许多经验。

来源：mhv2022
主讲人：Avinash Ramachandran (AMD)
内容整理：王珅

目标与问题

首先，主讲人认为我们需要设立一个基本的情景和目标：

规模化的实时编码；
更低的延时；
比 H.264 提高 50% 或更高的性能。

那么进一步提出所需要解决的问题包括：

较新的编解码器（AV1/VVC）的复杂性
部署规模
类似软件的适应性

AV1 编码工具分析

然后主讲人介绍了在 AV1 中所包含的多种编码工具，AV1 与其他的视频编解码器类似的都是基于块的编码结构。在帧内和帧间编码时包含多种工具，例如更多的角度模式，Palette 模式，OBMC 等等，以及在滤波时通过 Deblocking filter，CDEF filter，Restoration filter 对质量进一步恢复。主讲人认为首先的任务是对这些编码工具进行优先排序，并了解这些编码工具能够提供怎样的效果。

所以我们在分析时的标准是很明显的，首先是视频质量。哪些编码工具在各种内容中提供了一致的最好的视频质量收益，而不仅仅是在任何特定内容提供收益，其次是这些编码工具的硬件实施的友好程度。此外，我们在早期的编解码器如 HEVC 和 VP9 方面有一些经验，这些经验有多少可以被利用到这里面的。

而当我们实际构建我们的硬件编码器设计时，我们也需要确保我们理解编码算法实际是如何利用这些编码工具的。

硬件编码框架

作者在后面进一步展示了 AV1 的硬件编码架构以及他们所取得的一些成果。由下图的基于 VMAF 的 VQ 比较可以看到，我们的目标就像最初提到的那样，大约是 50%。与 x264 中速或 x264 慢速相比，降低了比特率，所以到目前为止，我们能够实现相当接近平均约 45％左右的 BDrate 节省。