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了解金山云最新資訊
2020-07-03 00:00:00
近日，金山云發(fā)布了云游戲PaaS平臺(tái)。該平臺(tái)的云游戲架構(gòu)能夠?yàn)榭蛻籼峁┓€(wěn)定、快速、彈性的云游戲部署及運(yùn)維解決方案，支持CPU+GPU資源池的混合架構(gòu)，以更低的損耗代價(jià)實(shí)現(xiàn)更高的用戶流并發(fā)處理效率。在云端，金山云投入了大量研發(fā)精力獲取高度彈性的虛擬化/容器能力，以此為基礎(chǔ)自研了GPU pass-through虛擬化技術(shù)，一方面大大降低了VM在OS層的損耗以提升用戶資源使用經(jīng)濟(jì)性，整體降低TCO；另一方面獲得了等效于vGPU方案的資源監(jiān)控能力，從而可使用高效調(diào)度算法來實(shí)現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的資源分配靈活性及平行伸縮能力。
在流式傳輸環(huán)節(jié)上，金山云直接從編碼器入手，對(duì)KSC265做了深度優(yōu)化定制，使其適配了WebRTC等通用RTC方案。在5G終端應(yīng)用場(chǎng)景中，金山云豐富的邊緣節(jié)點(diǎn)提供了出色的MEC接入能力，將優(yōu)化用戶網(wǎng)絡(luò)擁塞的工作推進(jìn)至了最后一公里，在大部分工況條件下把玩家RTT延遲降低到了25ms以下。本文將重點(diǎn)介紹基于云游戲PaaS平臺(tái)定制優(yōu)化后最新KSC265的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
云游戲定制優(yōu)化下的最新版KSC265
KSC265是金山云自主研發(fā)的符合HEVC標(biāo)準(zhǔn)的軟件級(jí)H.265視頻編解碼器，曾多次獲得世界編碼大賽冠軍。
與基于H.265標(biāo)準(zhǔn)的開源視頻編解碼器X265相比，KSC265在壓縮效率和速度方面優(yōu)勢(shì)明顯，編碼速度能夠滿足直播、短視頻、云游戲等的時(shí)效性需求。在快速編碼模式下，金山云KSC265壓縮比顯著，相較X264相同畫質(zhì)仍可以實(shí)現(xiàn)30%-50%的碼率節(jié)省，僅消耗一半的帶寬，即可獲得相同的觀看體驗(yàn)。相較硬件編碼，KSC265的參數(shù)設(shè)置更加靈活，不僅壓縮比同畫質(zhì)優(yōu)于硬編，成本也低于硬件解決方案。
本次基于云游戲定制優(yōu)化了最新版本的KSC265，在碼率、PSNR、轉(zhuǎn)碼速度等方面均有新的突破?；诙擞魏褪钟?，我們測(cè)試了代表性的4個(gè)游戲，采集5分鐘時(shí)長(zhǎng)的云游戲視頻，采用ultrafast與zerolatency檔次，在碼率、PSNR、轉(zhuǎn)碼速度三個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果顯示，KSC265在相同峰值信噪比PSNR下較x264碼率平均節(jié)省62.44%，較x265碼率平均節(jié)省28.52%。
KSC265的背后技術(shù)揭秘
在MV搜索、屏幕內(nèi)容、主觀優(yōu)化與碼率平衡方面，最新KSC265均實(shí)現(xiàn)了升級(jí)。
對(duì)于云游戲，特別是需要渲染的端游類，KSC265可以利用游戲本身的渲染信息，通過一些簡(jiǎn)單的矩陣乘法計(jì)算出相鄰幀的像素級(jí)DirectMV來跳過編碼器原始的MV搜索過程，大幅加速整個(gè)編碼過程。在整個(gè)基于MV的優(yōu)化加速中，KSC265能在加速24%的情況下，僅損失3%的BD-rate。
KSC265還能針對(duì)基于屏幕內(nèi)容的視頻編碼擴(kuò)展技術(shù)（Screen Content Coding）進(jìn)行優(yōu)化。HEVC-SCC 本質(zhì)上是 HEVC 的擴(kuò)展，KSC265針對(duì) SC 圖像特性增加了四個(gè)編碼工具：幀內(nèi)塊數(shù)據(jù)復(fù)制（Intra Block Copy， IBC）、調(diào)色板模式（Palette Mode）、自適應(yīng)顏色空間變換（Adaptive Color Transform， ACT）以及自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量分辨率（Adaptive Motion Vector Resolution， AMVR）。相較于自然圖像視頻，屏幕內(nèi)容視頻在RGB顏色通道上的關(guān)聯(lián)度更低，轉(zhuǎn)換為常見的YUV-420格式并不利于其編碼壓縮。鑒于此，KSC265使用支持可擴(kuò)展RGB-444模式的編碼器，在取得更好壓縮效率的同時(shí)，得到色彩更鮮艷、清晰度更高的視頻流。
在主觀優(yōu)化和碼率節(jié)省的平衡方面，KSC265采用了HVS的最小可覺察誤差（just-noticeable difference，JND）模型，JND度量了人眼對(duì)畫質(zhì)損失的容忍程度，利用人眼對(duì)圖像中不同區(qū)域、不同背景的敏感性差異進(jìn)行像素域JND建模和碼率分配，從而提高壓縮比。算法上將JND模型分解為視覺對(duì)比度敏感度帶通（contrast sensitivity function，CSF）模型，亮度幅度非線性（luminance masking，LM）模型， 紋理對(duì)比度掩蔽（contrast masking，CM）模型， 人眼凸起掩蔽（foveated masking，F(xiàn)M）模型， 和時(shí)域掩蔽（temporal masking，TM）等五種模型。
金山云在視頻云領(lǐng)域已深耕多年，團(tuán)隊(duì)一直在關(guān)注相關(guān)前沿技術(shù)，并已實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)的具體落地。未來，金山云將持續(xù)在云游戲賽道發(fā)力，利用最新技術(shù)突破為用戶提供更高品質(zhì)的沉浸式游戲體驗(yàn)。