隨著5G開啟萬物互聯(lián)的嶄新紀(jì)元，用戶、流量、應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)張，視頻服務(wù)不僅會(huì)深入滲透全產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，也將為各行各業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)用增值賦能。不斷提升的存儲(chǔ)、傳輸與計(jì)算資源，從分辨率、碼率、色彩與傳輸穩(wěn)定性上全方面、多維度提質(zhì)升級(jí)，并為企業(yè)與消費(fèi)者帶來前所未有的商業(yè)價(jià)值與視覺體驗(yàn)。在這些提升背后，無論是AI、編碼還是轉(zhuǎn)碼技術(shù)，硬件加速解決方案都發(fā)揮著舉足輕重的作用。

12月13日，LiveVideoStack聯(lián)合賽靈思出品“賽靈思視頻加速技術(shù)研討會(huì)”，共邀請(qǐng)5位技術(shù)專家介紹以賽靈思FPGA視頻平臺(tái)為核心的多種創(chuàng)新媒體解決方案，分享基于FPGA異構(gòu)計(jì)算實(shí)現(xiàn)高性能的圖片壓縮與轉(zhuǎn)碼處理，探討如何實(shí)現(xiàn)高度融合視頻編解碼與嵌入式AI分析和基于云端的FPGA異構(gòu)加速服務(wù)，提供更高性價(jià)比的算力。以及如何構(gòu)建基于FPGA的實(shí)時(shí)多媒體處理接口，降低開發(fā)與使用門檻。

專注開拓創(chuàng)新，構(gòu)建更完善、更強(qiáng)大的FPGA視頻生態(tài)

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賽靈思基于FPGA不斷開拓創(chuàng)新，作為基于FPGA的平臺(tái)提供商，為生態(tài)合作伙伴提供兼容不同編碼標(biāo)準(zhǔn)、格式、封裝方案在內(nèi)的視頻與圖片轉(zhuǎn)碼工具，針對(duì)不同企業(yè)與應(yīng)用場(chǎng)景量身定制滿足高質(zhì)量、高密度需求的解決方案。為什么要將FPGAs用于視頻和圖像處理？賽靈思高級(jí)策略應(yīng)用工程師張吉帥說到：隨著視頻內(nèi)容的火爆，在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸量越來越大，對(duì)視頻編解碼算力具有更高的需求；此外，視頻壓縮的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升，對(duì)于H.264視頻編碼壓縮，CPU基本勉強(qiáng)可以支持，但對(duì)于H.265、VP9、AV1等更高的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)來說則難以勝任。根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)顯示，相較于CPU與GPU，在BASE LAN加速卡上，基于FPGA可以實(shí)現(xiàn)對(duì)H.265 1080P 120幀/秒的視頻編碼壓縮，并且在壓縮率、壓縮質(zhì)量以及功耗上具有更大的優(yōu)勢(shì)。

張吉帥 賽靈思高級(jí)策略應(yīng)用工程師

深維科技：FPGA+CPU實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)與服務(wù)成本平衡新高度

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圖片逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)主要的內(nèi)容構(gòu)成，相應(yīng)的圖片處理的需求也在高速成長(zhǎng)，移動(dòng)應(yīng)用與用戶生產(chǎn)內(nèi)容（UGC）正在驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心圖像處理的業(yè)務(wù)負(fù)載快速增加。深維科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO樊平認(rèn)為數(shù)據(jù)中心的核心問題是用戶體驗(yàn)與服務(wù)成本之間的平衡。目前存在的傳統(tǒng)CPU處理方案，TCO相對(duì)高昂，用戶體驗(yàn)也比較差。針對(duì)此問題，深維科技根據(jù)其在FPGA異構(gòu)計(jì)算加速領(lǐng)域快速開發(fā)、全棧優(yōu)化的獨(dú)特能力，推出了基于FPGA+CPU異構(gòu)計(jì)算技術(shù)的超高性能JPEG2JPEG縮略圖以及ThunderImage JPEG2WebP轉(zhuǎn)碼處理方案。整體轉(zhuǎn)碼和縮放性能的提升達(dá)到20倍以上，并且處理時(shí)延大幅縮減，在一定程度上改進(jìn)功耗能效比，降低成本。ThunderImage支持豐富的圖片格式，以適應(yīng)差異化的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)對(duì)于常見算法平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)無縫兼容，并且可以基于Xilinx Alveo加速卡進(jìn)行線下私有云部署，基于阿里云、騰訊云等平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)公有云部署。

樊平 深維科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO

阿里云：FaaS平臺(tái)降低FPGA開發(fā)與使用難度，提供高性價(jià)比服務(wù)

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在多媒體網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，隨著5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，視頻數(shù)據(jù)成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的重要組成部分。短視頻，長(zhǎng)視頻（點(diǎn)播數(shù)據(jù)）以及直播數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)速度較快。阿里巴巴技術(shù)專家劉翔認(rèn)為，隨著視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的更新迭代，無論是H.265還是AV1，整體運(yùn)算量都非常之大，難以通過傳統(tǒng)的CPU手段實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)、大分辨率的實(shí)時(shí)視頻編碼。因此，通過異構(gòu)平臺(tái)的方式處理視頻編碼將會(huì)是未來的一種趨勢(shì)。阿里云FaaS舜天平臺(tái)提供基于云端的FPGA異構(gòu)加速服務(wù)。在視頻編碼流程上，平臺(tái)可以無縫融入基于FFmpeg的軟件流程中，適用于更多定制化FFmpeg版本。大幅降低FPGA 的開發(fā)與使用門檻，為用戶提供更靈活、更便捷的服務(wù)。在圖片轉(zhuǎn)碼方面，由于JPEG轉(zhuǎn)WebP/HEIF需要消耗大量的算力，CPU處理性能和延時(shí)都無法滿足業(yè)務(wù)需求。基于阿里云FaaS平臺(tái)，通過FPGA的方式處理圖片轉(zhuǎn)碼，不僅僅可以帶來整體吞吐量的提升，與此同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)延遲的降低與穩(wěn)定性的提升，為客戶提供最高性價(jià)比的算力，打造健康的 FPGA 加速生態(tài)。

劉翔 阿里巴巴 技術(shù)專家

Aupera：Video+AI，讓視頻內(nèi)容處理更靈活、更高效

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Aupera專注于構(gòu)筑視頻專屬的分布式計(jì)算架構(gòu)，Xilinx提供了一個(gè)通用性的FPGA開發(fā)平臺(tái)，Aupera在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新，在視頻編解碼的同時(shí)，嵌入實(shí)時(shí)AI的分析與加速引擎，通過視頻+AI的方式簡(jiǎn)化整體開發(fā)流程。更快捷的提供針對(duì)于不同場(chǎng)景的低成本、定制化服務(wù)。除此以外，Aupera CTO 周正寧認(rèn)為，普通的x86服務(wù)器，優(yōu)勢(shì)在于對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的集成更方便，軟件兼容性與移植難度更加友好。但實(shí)際存在的問題是，對(duì)于低延遲應(yīng)用，當(dāng)密度達(dá)到一定程度，則會(huì)產(chǎn)生無法實(shí)現(xiàn)線性擴(kuò)展的瓶頸。系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)時(shí)編解碼或?qū)崟r(shí)AI應(yīng)用時(shí)，難以達(dá)到實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)。而采用橫向擴(kuò)展架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的計(jì)算單元或存儲(chǔ)單元，每個(gè)機(jī)器的性能就能夠達(dá)到最高的利用度。在實(shí)際部署時(shí)，可以通過一臺(tái)配備有N603的服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)的總出口，剩余的計(jì)算可以在內(nèi)網(wǎng)中進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)更高的部署彈性與更快的部署速度。

周正寧 Aupera CTO

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CTAccel：創(chuàng)新計(jì)算技術(shù)賦能實(shí)時(shí)多媒體處理，緩解數(shù)據(jù)處理困境

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數(shù)據(jù)的爆炸以及算力的停滯增長(zhǎng)所產(chǎn)生的供需不平衡，也就是當(dāng)前大環(huán)境下需要針對(duì)硬件加速進(jìn)行開發(fā)與研究的根本原因。CTAccel Limited創(chuàng)始人兼CEO俞海樂認(rèn)為，導(dǎo)致供需gap逐步增加的原因主要包括三點(diǎn)：5G時(shí)代新的殺手級(jí)應(yīng)用尚未產(chǎn)生；新的交互方式對(duì)分辨率需求的提升；編解碼計(jì)算復(fù)雜度的增長(zhǎng)遠(yuǎn)高于單節(jié)點(diǎn)算力的增長(zhǎng)。聯(lián)捷計(jì)算科技針對(duì)基于FPGA的異構(gòu)計(jì)算的特點(diǎn)，與賽靈思配合提出發(fā)揮FPGA特長(zhǎng)的多媒體解決方案，并通過更易于操作的應(yīng)用接口的方式，降低FPGA開發(fā)與使用的門檻，為用戶提供具有更高性能與用戶體驗(yàn)的面向多種格式（JPEG、WebP、HEIF、Lepton）的圖片處理以及視頻轉(zhuǎn)碼的服務(wù)。

俞海樂 CTAccel Limited 創(chuàng)始人兼CEO

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總結(jié)

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