4K/8K 超高清实时处理与分发

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4K/8K超高清时代的来临对于原有系统带来很多新的挑战，存储、带宽、算力成本的大幅增长也是阻碍超高清推广普及的重要原因。LiveVideoStackCon 2023上海站邀请到了腾讯云音视频的刘兆瑞分享在4K/8K超高清视频在实时编码的过程中遇到的困难以及解决方案。

文/刘兆瑞

编辑/LiveVideoStack

大家好，今天跟大家分享下在支持4K/8K超高清视频的实时编码、媒体处理、系统架构、专有云流量分发所遇到的困难和挑战，希望能给大家带来帮助。

分享内容分为六个部分：

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4K/8K超高清视频的背景

随着央视冬奥会和央视8K频道的播出，超高清视频已经走进了人们的生活，需求也逐步上升。然而，8K视频的普及度仍然不够，原因如下：

1、对原有的直播系统架构带来极大冲击。比如，8K直播的码率普遍高于100M。其次，通常直播流的分发要通过媒体处理的手段将8K的原始流转成不同的分辨率、码率、帧率之后再进行分发。对系统的算力消耗、处理速度、处理成本带来了新的难点。

除此之外，真8K的视频制作流程也需要高昂的制作成本，导致8K的片源还比较稀少。但也许AI手段能提供一些帮助，例如将原本4K视频超分至8K以达到8K的清晰度，来弥补高清片源稀少的问题。一套成本低廉、压缩率高且有一定增强能力的实时直播媒体处理平台，以上问题和痛点都可以解决。

基于这样的背景，开始投入超高清直播媒体处理平台。首先遇到的问题是技术选型，通过CPU的方式支持还是专有芯片的方式来支持。硬件方案的优点是极高的编码出帧稳定性，低廉的计算成本。软件方案的优点是算法设计能更加灵活，纯CPU编码器可以通过算法设计达到比硬件方案更高的压缩率。同时软件方案的升级更加方便。如：原硬件芯片支持8K265编码，后续若想要升级支持266编码，对于硬件来说需要重新设计，软件则只需要进行代码升级即可，系统可以持续迭代支持最新的能力。

综上考虑，最终的选型还是偏向纯CPU的实时编码方案。优点是：压缩率更高、能够自由地扩展编码器和解码器、更容易支持复杂的逻辑和业务。另外，纯CPU方案使用的是通用算力，当不进行8K转码的时候，可以很方便的释放这部分资源进行通用CPU算力利用。