华为云发布国内首款FPGA云视频编码加速服务

近日，华为云联合全球领先视频编码加速方案提供商NGCodec 发布国内云上首款基于FPGA平台的视频编码加速服务，该服务提供针对视频直播场景专业优化的H.265编码器Chestnut A，并采用业界领先的FPGA视频流媒体加速技术，对视频直播的编码计算进行极致加速，相对于传统的基于CPU的编码处理将 H.265编码性能提升2倍以上，功耗降低2倍以上，码率相对于标准264降低33%以上。而且，相对于GPU自带的编码器，基于FPGA实现的H.265编码器可以在同等画质降低码率34%。

图1：同等画质，码率较x264降低33.3%

图2 FPGA H.265较NVENC降低34%码率(VMAF：80)

视频服务作为目前最火爆、市场规模最大的互联网应用，不但流量与日俱增，而且还带动了相关产业的发展，从而促进更多的资本介入再次引爆视频行业的发展。视频直播更是成为互联网客户的刚性需求，截止2017年底，国内视频直播用户超过4？亿;随着全民直播的兴起，主播群体的规模与日俱增;另一方面客户对视频清晰度要求的不断提高，整个行业对视频转码等技术提出了新的挑战。

对于视频服务网站而言，视频转码需要解决两大难题：一是业务爆发式增长时计算资源会出现短缺，而如果大量准备计算资源又可能存在资源浪费;二是如何做更高效的转码，用户对视频清晰度的高要求，促使当前业界普遍采用的H.264编码向H.265演进，但是H.265相对于H.264，在提供30%以上的压缩率提升的同时，编码计算量存在3~5倍的增加，成本也相应的增加。

视频服务网站可以将视频转码类业务放在云端，通过云计算的资源弹性伸缩能力轻松解决资源短缺和浪费，接下来要关注的重点就是如何提升转码效率。在摩尔定律日益放缓的今天，CPU在进行H.265高清视频编码时已经显得尤为吃力，基于FPGA的视频编码加速已经被业界主流的视频公司采用。在即将到来的4K，8K，360全景视频的时代，硬件专用编码器会在视频直播场景成为主流。

此次，华为云联合NGcodec，在FPGA加速云服务器平台上推出了Chestnut A，该产品是以Xilinx FPGA为计算架构平台实现的高性能，高画质，高压缩率，低延时，低功耗的H.265编码器。在运算过程中，发挥FPGA的并行低延时处理的优势，相对于当前业界通用的基于CPU的编码器具有2倍以上的性能提升，2倍以上的能耗比提升，极低的编码时延。