基于Xilinx FPGA生态，加速提升视频处理质量

随着5G开启万物互联的崭新纪元，用户、流量、应用场景不断扩张，视频服务不仅会深入渗透全产业领域，也将为各行各业的产品应用增值赋能。不断提升的存储、传输与计算资源，从分辨率、码率、色彩与传输稳定性上全方面、多维度提质升级，并为企业与消费者带来前所未有的商业价值与视觉体验。在这些提升背后，无论是AI、编码还是转码技术，硬件加速解决方案都发挥着举足轻重的作用。

12月13日，LiveVideoStack联合赛灵思出品“赛灵思视频加速技术研讨会”，共邀请5位技术专家介绍以赛灵思FPGA视频平台为核心的多种创新媒体解决方案，分享基于FPGA异构计算实现高性能的图片压缩与转码处理，探讨如何实现高度融合视频编解码与嵌入式AI分析和基于云端的FPGA异构加速服务，提供更高性价比的算力。以及如何构建基于FPGA的实时多媒体处理接口，降低开发与使用门槛。

专注开拓创新，构建更完善、更强大的FPGA视频生态

 

赛灵思基于FPGA不断开拓创新，作为基于FPGA的平台提供商，为生态合作伙伴提供兼容不同编码标准、格式、封装方案在内的视频与图片转码工具，针对不同企业与应用场景量身定制满足高质量、高密度需求的解决方案。为什么要将FPGAs用于视频和图像处理？赛灵思高级策略应用工程师张吉帅说到：随着视频内容的火爆，在网络上的传输量越来越大，对视频编解码算力具有更高的需求；此外，视频压缩的标准也在不断提升，对于H.264视频编码压缩，CPU基本勉强可以支持，但对于H.265、VP9、AV1等更高的视频编码标准来说则难以胜任。根据实际数据显示，相较于CPU与GPU，在BASE LAN加速卡上，基于FPGA可以实现对H.265 1080P 120帧/秒的视频编码压缩，并且在压缩率、压缩质量以及功耗上具有更大的优势。

张吉帅 赛灵思高级策略应用工程师

深维科技：FPGA+CPU实现用户体验与服务成本平衡新高度

 

图片逐渐成为互联网主要的内容构成，相应的图片处理的需求也在高速成长，移动应用与用户生产内容（UGC）正在驱动数据中心图像处理的业务负载快速增加。深维科技联合创始人兼CEO樊平认为数据中心的核心问题是用户体验与服务成本之间的平衡。目前存在的传统CPU处理方案，TCO相对高昂，用户体验也比较差。针对此问题，深维科技根据其在FPGA异构计算加速领域快速开发、全栈优化的独特能力，推出了基于FPGA+CPU异构计算技术的超高性能JPEG2JPEG缩略图以及ThunderImage JPEG2WebP转码处理方案。整体转码和缩放性能的提升达到20倍以上，并且处理时延大幅缩减，在一定程度上改进功耗能效比，降低成本。ThunderImage支持丰富的图片格式，以适应差异化的应用场景。同时对于常见算法平台可以实现无缝兼容，并且可以基于Xilinx Alveo加速卡进行线下私有云部署，基于阿里云、腾讯云等平台可以实现公有云部署。

樊平 深维科技联合创始人兼CEO

阿里云：FaaS平台降低FPGA开发与使用难度，提供高性价比服务

 

在多媒体网络时代，随着5G移动网络的发展，视频数据成为网络数据的重要组成部分。短视频，长视频（点播数据）以及直播数据的增长速度较快。阿里巴巴技术专家刘翔认为，随着视频编解码标准的更新迭代，无论是H.265还是AV1，整体运算量都非常之大，难以通过传统的CPU手段实现高画质、大分辨率的实时视频编码。因此，通过异构平台的方式处理视频编码将会是未来的一种趋势。阿里云FaaS舜天平台提供基于云端的FPGA异构加速服务。在视频编码流程上，平台可以无缝融入基于FFmpeg的软件流程中，适用于更多定制化FFmpeg版本。大幅降低FPGA 的开发与使用门槛，为用户提供更灵活、更便捷的服务。在图片转码方面，由于JPEG转WebP/HEIF需要消耗大量的算力，CPU处理性能和延时都无法满足业务需求。基于阿里云FaaS平台，通过FPGA的方式处理图片转码，不仅仅可以带来整体吞吐量的提升，与此同时还能实现延迟的降低与稳定性的提升，为客户提供最高性价比的算力，打造健康的 FPGA 加速生态。

刘翔 阿里巴巴 技术专家

Aupera：Video+AI，让视频内容处理更灵活、更高效

 

Aupera专注于构筑视频专属的分布式计算架构，Xilinx提供了一个通用性的FPGA开发平台，Aupera在现有基础上进一步创新，在视频编解码的同时，嵌入实时AI的分析与加速引擎，通过视频+AI的方式简化整体开发流程。更快捷的提供针对于不同场景的低成本、定制化服务。除此以外，Aupera CTO 周正宁认为，普通的x86服务器，优势在于对现有系统的集成更方便，软件兼容性与移植难度更加友好。但实际存在的问题是，对于低延迟应用，当密度达到一定程度，则会产生无法实现线性扩展的瓶颈。系统在进行实时编解码或实时AI应用时，难以达到实用的标准。而采用横向扩展架构的优势在于每个节点都是独立的计算单元或存储单元，每个机器的性能就能够达到最高的利用度。在实际部署时，可以通过一台配备有N603的服务器作为网络的总出口，剩余的计算可以在内网中进行，以实现更高的部署弹性与更快的部署速度。

周正宁 Aupera CTO

 

CTAccel：创新计算技术赋能实时多媒体处理，缓解数据处理困境

 

数据的爆炸以及算力的停滞增长所产生的供需不平衡，也就是当前大环境下需要针对硬件加速进行开发与研究的根本原因。CTAccel Limited创始人兼CEO俞海乐认为，导致供需gap逐步增加的原因主要包括三点：5G时代新的杀手级应用尚未产生；新的交互方式对分辨率需求的提升；编解码计算复杂度的增长远高于单节点算力的增长。联捷计算科技针对基于FPGA的异构计算的特点，与赛灵思配合提出发挥FPGA特长的多媒体解决方案，并通过更易于操作的应用接口的方式，降低FPGA开发与使用的门槛，为用户提供具有更高性能与用户体验的面向多种格式（JPEG、WebP、HEIF、Lepton）的图片处理以及视频转码的服务。

俞海乐 CTAccel Limited 创始人兼CEO

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