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深维科技动图加速方案助力南瓜电影,打造全新媒体展示体验

2021-01-15 10:16 · 稿源:站长之家用户投稿

近日,国内首款基于FPGA异构计算的SaaS动图转码产品,正式上线阿里云市场。该产品由北京深维科技研发,已经上线为南瓜电影的影片动态海报功能提供服务。除视频点播外,未来还有望在UGC视频、电子商务、兴趣社群、社交媒体等多个领域得到广泛应用。该产品充分利用WebP动图格式的画质高、文件体积小的优势,用高画质动图取代原有海报静图,带来了媒体展示的全新体验。

随着移动互联网的发展,越来越多的互联网内容服务商开始使用动图。一方面,动图内容可以给用户带来更鲜活的体验;另一方面,动图内容可以更有针对性的推荐其产品。

目前网络上主流动图格式是GIF,最后一版GIF规范制定于 1989 年.经过 32 年的发展,今天的软硬件环境较当年已经发生了天翻地覆的变化。GIF文件占用空间大、色彩表现力有限、在终端的解码效率差的问题越发突出,导致了动图相关功能网络流量占用大、终端解码负担重,最终使APP用户体验变差。

GIF的替代方案?

为了解决GIF动图存在的问题,最直观的解决思路是:引入新的动图格式,如WebP动图。这样做主要考虑以下几个因素:

1.大幅缩小文件大小,带来网络流量节省,传输时延的压缩。

在不做缩放的情况下,转换为WebP动图节省50%+空间。而对于带缩放的场景,WebP动图节省空间更突出。

深维科技动图加速方案助力南瓜电影,打造全新媒体展示体验插图

图:根据我们采样的小规模数据,同分辨率的WebP图像比GIF平均节省62%的空间

2.显著提升画质

深维科技动图加速方案助力南瓜电影,打造全新媒体展示体验插图1

图:图像质量显著提升,同分辨率文件大小缩减75%

3.终端的支持

目前主流的iOS和Android手机操作系统最新版都已经完成了WebP动图的原生支持。对于比较老的系统版本,也可以通过集成第三方框架(如Glide,Fresco,YYImage等)对WebP动图进行支持。

问题:转码时延引起的用户体验问题

但是,动图WebP编码(相当于几十上百张WebP静图)的计算复杂度很高,导致此转码运算时延会非常惊人。使用最快的开源算法在CPU上运行,转码运算时延动辄十几秒,这样几乎没有技术可行性。

解决:ThunderImage GIF2WebP动图转码方案

针对WebP动图转码时延过大的问题,深维科技采用FPGA异构计算架构,推出ThunderImage GIF2WebP动图转码方案,借用异构计算的技术优势,一次性解决时延、流量、存储、计算等问题,此方案可应用于兴趣社区、电子商务、社交应用、在线视频等众多领域。

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图:ThunderImage Gif2WebP方案

ThunderImage GIF2Webp动图转码方案大幅缩减转码时延 

对比CPU方案,ThunderImage GIF2WebP动图转码方案将转码处理延迟(端到端的单张图像处理延迟)平均降低了 15 倍。即从十几秒到几十秒缩短到零点几秒到 1 秒多,这种场景下的WebP动图就从不可用变成可用。

注:测试基准CPU为Xeon E5-2680v4 双核、内存为256GB DDR4。测试输入为 1000 张GIF动图,输出为400x400 WebP动图。测试数据基于Xilinx Alveo U200 加速卡。

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  图:实测结果,400* 400 延迟,平均比CPU方案降低 15 倍

实施效果

为什么考虑使用动图?站在互联网内容服务商的角度,怎样评估此动图方案的作用?南瓜电影COO庄徐麟表示:“ 2020 年突如其来的疫情,对人们生活方式的影响,使用户更有可能、也更愿意花更多的时间在在线视频上,我们平台的用户量和业务量快速上升。可是,当用户欣赏完他所熟知的优秀片源后,往往感到没有足够优秀的片子看;而事实上,因为没有手段使之在节目清单中脱颖而出,南瓜有大量优秀影片错失被用户注意的机会,非常的可惜。这是我们一直想要解决的一个问题。

采用深维科技的GIF2WebP动图方案以后,我们就能够使用播放时间充裕、画质高清的动图了。通过这种方式展示推荐影片给用户,帮助用户快速预览,显著提高观影概率。同时,由于我们推荐的片源个个精品,这又会反向增强用户对南瓜电影的满意度和信赖感,最终形成良性循环。这是我们希望看到的结果。”

新的价值

后续动图产品将如何发展?对于这款动图转码产品的发展前景,阿里云FPGA云负责人张振祥这样评价:“

作为阿里云FPGA as a Service产品线的重要合作伙伴,深维科技一直在深挖Xilinx的HLS技术方面有独到之处,并在FPGA加速技术应用于图像领域进行了持之以恒的尝试和探索。此次Gif2WebP产品的落地,在两个方面具有重要意义:

1. 这是第一款市场落地的基于FPGA云计算实例的SaaS API图像应用,这充分表明了FPGA异构计算不仅仅适用于线下的大规模计算领域,其在线上的大量细分领域也大有可为。

2. 这是第一款市场落地的基于FPGA云服务器的动图转码应用。根据FaaS产品问世三年来的发展,我们发现,产品、技术、市场的演进,往往不是由某一个因素所单独决定,而是在此三者相互作用、相互影响下逐渐演进。此次深维以SaaS输出基于阿里云FaaS的WebP动图解决方案,对FaaS整体市场及技术应用带来了新的思路和新的价值。阿里云FaaS产品线很高兴与深维科技一起,为广大图像处理领域的客户提供高性价比的FPGA云服务。”

关于深维科技:

北京深维科技有限公司(简称深维科技)成立于 2016 年,由中国顶级FPGA软件和硬件开发人员组成。公司团队在多媒体处理,HPC应用和异构系统架构设计方面拥有丰富的经验。致力于成长为领先的异构加速应用领域FPGA计算平台供应商,为更多行业和应用提供支持。

深维科技基于FPGA + CPU的异构计算技术,为数据中心应用提供超高性能的图像和视频处理解决方案和产品。除此之外,深维科技还为高性能计算和大数据应用,如存储压缩加速和地震勘探等应用提供解决方案和设计服务。

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