安妮(Anne Aaron)暫時不用擔心自己會失業,她率領的網飛編碼團隊正設法攻克體育實況直播與云游戲,前者是傳統電視行業后的堡壘,后者則是龐大游戲帝國的未來。
對流媒體行業來說,視頻編碼是一切業務的基石——如何在帶寬受限的條件下獲得穩定的視頻流,安妮編碼團隊花了十三年時間來解決這個問題,不僅設法使4K流媒體帶寬占用降低了一半,并推動網飛成為該領域的技術先鋒。
基礎的編碼方法是針對目標用戶帶寬條件提供自適應碼流,從低級別的240p@235Kbps碼流到720p@1.75Mbps再到1080p@5.8Mbps,內容服務器會根據每位用戶的設備及帶寬條件動態調整畫面碼率。
但這依然不夠完美,兒童動畫片與充斥著煙霧與閃光的動作片對碼率的需求不盡相同,畫面純凈的動畫片只需維持低碼率便能提供不錯的畫面質量:
于是網飛從2015年起針對每一部作品重新編碼,1080p格式動畫片的碼率降至1.5Mbps能為公司節省20%帶寬,但《芭比夢幻屋》的出現讓公司栽了跟頭。
“場景中有布靈布靈的服飾,背景還有閃閃發光的噴泉”,適配動畫片的低碼率格式在此場景下翻了車,安妮意識到按影片類型設定碼率不夠完善,公司有必要針對場景重新設定碼流。于是網飛在2018年大動干戈,開始按畫面復雜程度為視頻流設定算法與碼率:兩人在白墻前談話的場景適用低碼率視頻流;兩人開車高速追逐必須使用高碼率;芭比在家玩耍與布靈布靈戶外場景的碼流規模迥然相異。
隨著4K與HDR逐步普及,碼率差異對畫面質量的影響更加明顯,比如《王冠》中某集煙霧彌漫的場景堪稱編碼器的噩夢。這些挑戰影響到了安妮的日常生活,她散步時會考慮這些問題,拿起鑲滿水鉆的手機殼時會想到《芭比夢幻屋》中的噴泉,甚至自己的孩子也會指著某樣東西大喊:“有馬賽克!”
網飛通過訓練AI來分析視頻場景并為其匹配碼流,這項與南加州大學合作開發的視頻質量評估算法開源后被業界廣泛采用,并為網飛贏得2021年度工程與技術類艾美獎(左為李志,右為安妮,倆人均在斯坦福大學獲得博士學位)。
安妮率領的團隊并未停下腳步,網飛已將六成片庫重編碼為AV1格式,下一代編碼格式正在醞釀之中。安妮宣稱新格式相較于AV1,在維持相同視頻質量的前提下可將帶寬開銷進一步節省30%,并為此專門拍攝了一部時長12分鐘的4K HDR短片進行測試:風扇下塵埃彌漫的辦公室,陰云密布波光漣漪的海灘,高反差黑暗夢境……每一個場景都針對視頻編碼算法精心設計各種挑戰。
網飛的野心不限于此,它近競得NFL與WWE比賽轉播權,同時還開展游戲業務以強化客戶黏著度。“云游戲可被視為一種特殊形式的直播節目”,安妮稱,由于游戲畫面在云端渲染而非本地生成,在延遲方面的要求比體育直播更嚴苛,之前分析每個鏡頭并為其設置編碼算法與碼流的手段派不上用場,因為直播畫面是無法預測的。
如果將目光放遠一點,人們終會迎來8K時代,屆時視頻編碼領域將再次面臨重大挑戰。“人們二十年前就宣稱,視頻編碼領域已窮盡所有路徑,但我認為此領域仍大有可為”,安妮在加州洛斯加托斯辦公室接受采訪時稱,她對視頻編碼的未來抱有希望。
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