“2023快手直播盛夏巅峰之夜”近日在上海举行,在4小时的直播中,快手首次采用了全链路4K+HDR直播技术,实现了从清晰度到光影色彩的全面提升,为观众呈现了一场极致的视觉盛宴,这也是全链路4K+HDR直播技术首次在业内大型直播活动中运用。

在惊艳的直播效果背后,快手自研的SL200编码芯片和质臻影音增强算法提供了关键的技术支持。同时,快手通过从生产端到消费侧的一系列创新,激发全链路HDR技术优势,带来更加震撼和逼真的直播体验。

云端SL200芯片编码:最大限度节省带宽、提升音画质量

作为快手StreamLake首款自研智能视频处理芯片,SL200芯片集成了快手领先的视频编码、图像处理、AI推理、内容自适应编码等关键技术,具备高质量、高密度、智能化的特点,相比业内常用的硬件编码器,可以最大限度地节省带宽和提升视频音画质量,编码质量和编码效率均达国际领先水平,同等质量下对比业界主流硬件编码器可获得30%左右的带宽成本节省。

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MSU 4K60fps(SSIM)下的各个编码器码率对比(框内为SL200)

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MSU 4K60fps (PSNR)下的各个编码器码率对比(框内为SL200)

具体而言,质量方面,SL200芯片可提供行业领先的压缩效率,相比x265 medium节省约30%码率;密度方面,SL200芯片单卡可支持8路4K@60fps转码,达到业界领先水平。该芯片已于2022年6月流片成功,同年10月进行芯片和板卡的量产,目前已全面应用于快手的直播和短视频业务,单服务器转码密度对比软件编码提升20倍,压缩率提升20%,实现了以更低的计算成本带来更高的收益。

而SL200芯片的业界领先优势也已在世界级大赛中得到充分印证。在MSU2022世界编码器大赛中,SL200一举夺得4K和1080P赛道24项指标中的16项第一。其中,在此次大赛的4K60fps编码比赛中,SL200比业内主流AV1/265硬件编码器节省25%-40%码率,比软件编码器x265 superfast 档位节省40%的码率。

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此外,在4K10bits编码方面,SL200芯片对比x265 fast和superfast档位, 码率节省达到25%～40%  

独家质臻影音算法 还原现场光影、展现丰富画面细节

除了SL200编码芯片,本次夏季盛典直播还采用了快手独家的质臻影音技术,不仅通过HDR编解码和图像算法,呈现HDR视频原生画质,最大程度地还原了现场光影,而且还运用先进的色调映射算法及色彩纹理增强算法,使不支持HDR的设备观看到SDR+视频,让用户获得接近于HDR的画质体验。

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HDR更广阔的色域空间能最大程度还原现场光影

此次直播活动现场画面对比度较大,HDR的高对比度特性能很好地还原现场,但部分用户的设备或网络条件可能不支持HDR模式,如何在SDR下显示更好的效果是摆在快手技术人员面前的一个挑战。HDR的色阶更多,色彩表现更丰富,SDR相比之下更容易出现色阶断层、暗部丢失或是画面过曝的问题,这会在一定程度上影响用户享受直播的主观体验,因此本次直播也对SDR+的色彩算法提出了很高的要求。

针对这一难题,若直接按照HDR行业标准来解决,可能会出现视频色彩寡淡、亮度表现不理想的情况。为此,快手提出了新的解决方案,充分发挥质臻影音技术的算法优势,按照色彩亮度分布调整画面效果,并在多媒体实验室进行拍屏录制对比,让本次直播同时在HDR和SDR+画质呈现方面更具优势。

全链路HDR技术创新 更震撼的直播体验

作为本次夏季盛典直播中的技术亮点之一,全链路HDR技术也展现出了突出的技术优势,从生产端到消费侧,快手采取了一系列创新措施,为用户带来了更加震撼和逼真的直播体验。

在采集端,借助快手直播伴侣直播平台,快手成功支持了4K+HDR直播。为了满足高品质HDR直播的需求,快手直播伴侣团队紧急开发了广播级采集卡HDR信号的采集技术,确保从源头准确获取高动态范围的画面信号,使得直播内容更加鲜活生动。

以此次夏季盛典直播为代表,SL200编码芯片、质臻影音增强算法、全链路HDR技术目前正逐步在快手的短视频和直播业务中实现广泛应用。与此同时,快手StreamLake相关技术及产品能力也已对外开放,通过一站式音视频+AI解决方案,助力更多合作伙伴实现视频化业务转型与增长。