國(guó)內(nèi)首款基于FPGA異構(gòu)計(jì)算的SaaS動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品正式上線

近日，國(guó)內(nèi)首款基于FPGA異構(gòu)計(jì)算的SaaS動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品，正式上線阿里云市場(chǎng)。該產(chǎn)品由北京深維科技研發(fā)，已經(jīng)上線為南瓜電影的影片動(dòng)態(tài)海報(bào)功能提供服務(wù)。除視頻點(diǎn)播外，未來(lái)還有望在UGC視頻、電子商務(wù)、興趣社群、社交媒體等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該產(chǎn)品充分利用WebP動(dòng)圖格式的畫質(zhì)高、文件體積小的優(yōu)勢(shì)，用高畫質(zhì)動(dòng)圖取代原有海報(bào)靜圖，帶來(lái)了媒體展示的全新體驗(yàn)。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)商開(kāi)始使用動(dòng)圖。一方面，動(dòng)圖內(nèi)容可以給用戶帶來(lái)更鮮活的體驗(yàn)；另一方面，動(dòng)圖內(nèi)容可以更有針對(duì)性的推薦其產(chǎn)品。

目前網(wǎng)絡(luò)上主流動(dòng)圖格式是GIF，最后一版GIF規(guī)范制定于1989年.經(jīng)過(guò)32年的發(fā)展，今天的軟硬件環(huán)境較當(dāng)年已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化。GIF文件占用空間大、色彩表現(xiàn)力有限、在終端的解碼效率差的問(wèn)題越發(fā)突出，導(dǎo)致了動(dòng)圖相關(guān)功能網(wǎng)絡(luò)流量占用大、終端解碼負(fù)擔(dān)重，最終使APP用戶體驗(yàn)變差。

GIF的替代方案？

為了解決GIF動(dòng)圖存在的問(wèn)題，最直觀的解決思路是:引入新的動(dòng)圖格式，如WebP動(dòng)圖。這樣做主要考慮以下幾個(gè)因素：

1.大幅縮小文件大小，帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)流量節(jié)省，傳輸時(shí)延的壓縮。

在不做縮放的情況下，轉(zhuǎn)換為WebP動(dòng)圖節(jié)省50%+空間。而對(duì)于帶縮放的場(chǎng)景，WebP動(dòng)圖節(jié)省空間更突出。

圖：根據(jù)我們采樣的小規(guī)模數(shù)據(jù)，同分辨率的WebP圖像比GIF平均節(jié)省62%的空間

2.顯著提升畫質(zhì)

3.終端的支持

目前主流的iOS和Android手機(jī)操作系統(tǒng)最新版都已經(jīng)完成了WebP動(dòng)圖的原生支持。對(duì)于比較老的系統(tǒng)版本，也可以通過(guò)集成第三方框架（如Glide，F(xiàn)resco，YYImage等）對(duì)WebP動(dòng)圖進(jìn)行支持。

問(wèn)題：轉(zhuǎn)碼時(shí)延引起的用戶體驗(yàn)問(wèn)題

但是，動(dòng)圖WebP編碼（相當(dāng)于幾十上百?gòu)圵ebP靜圖）的計(jì)算復(fù)雜度很高，導(dǎo)致此轉(zhuǎn)碼運(yùn)算時(shí)延會(huì)非常驚人。使用最快的開(kāi)源算法在CPU上運(yùn)行，轉(zhuǎn)碼運(yùn)算時(shí)延動(dòng)輒十幾秒，這樣幾乎沒(méi)有技術(shù)可行性。

解決：ThunderImageGIF2WebP動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼方案

針對(duì)WebP動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼時(shí)延過(guò)大的問(wèn)題，深維科技采用FPGA異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)，推出ThunderImageGIF2WebP動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼方案，借用異構(gòu)計(jì)算的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，一次性解決時(shí)延、流量、存儲(chǔ)、計(jì)算等問(wèn)題，此方案可應(yīng)用于興趣社區(qū)、電子商務(wù)、社交應(yīng)用、在線視頻等眾多領(lǐng)域。

ThunderImageGIF2Webp動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼方案大幅縮減轉(zhuǎn)碼時(shí)延

對(duì)比CPU方案，ThunderImageGIF2WebP動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼方案將轉(zhuǎn)碼處理延遲（端到端的單張圖像處理延遲）平均降低了15倍。即從十幾秒到幾十秒縮短到零點(diǎn)幾秒到1秒多，這種場(chǎng)景下的WebP動(dòng)圖就從不可用變成可用。

注：測(cè)試基準(zhǔn)CPU為Xeon E5-2680v4雙核、內(nèi)存為256GB DDR4。測(cè)試輸入為1000張GIF動(dòng)圖，輸出為400x400 WebP動(dòng)圖。測(cè)試數(shù)據(jù)基于Xilinx Alveo U200加速卡。

圖：實(shí)測(cè)結(jié)果，400*400延遲，平均比CPU方案降低15倍

實(shí)施效果

為什么考慮使用動(dòng)圖？站在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)商的角度，怎樣評(píng)估此動(dòng)圖方案的作用？南瓜電影COO莊徐麟表示：“2020年突如其來(lái)的疫情，對(duì)人們生活方式的影響，使用戶更有可能、也更愿意花更多的時(shí)間在在線視頻上,我們平臺(tái)的用戶量和業(yè)務(wù)量快速上升?？墒?，當(dāng)用戶欣賞完他所熟知的優(yōu)秀片源后，往往感到?jīng)]有足夠優(yōu)秀的片子看；而事實(shí)上，因?yàn)闆](méi)有手段使之在節(jié)目清單中脫穎而出，南瓜有大量?jī)?yōu)秀影片錯(cuò)失被用戶注意的機(jī)會(huì)，非常的可惜。這是我們一直想要解決的一個(gè)問(wèn)題。

采用深維科技的GIF2WebP動(dòng)圖方案以后，我們就能夠使用播放時(shí)間充裕、畫質(zhì)高清的動(dòng)圖了。通過(guò)這種方式展示推薦影片給用戶，幫助用戶快速預(yù)覽，顯著提高觀影概率。同時(shí)，由于我們推薦的片源個(gè)個(gè)精品，這又會(huì)反向增強(qiáng)用戶對(duì)南瓜電影的滿意度和信賴感，最終形成良性循環(huán)。這是我們希望看到的結(jié)果?！?/p>

新的價(jià)值

后續(xù)動(dòng)圖產(chǎn)品將如何發(fā)展？對(duì)于這款動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品的發(fā)展前景，阿里云FPGA異構(gòu)計(jì)算研發(fā)總監(jiān)張振祥這樣評(píng)價(jià)：“

作為阿里云FPGA as a Service產(chǎn)品線的重要合作伙伴，深維科技一直在深挖Xilinx的HLS技術(shù)方面有獨(dú)到之處，并在FPGA加速技術(shù)應(yīng)用于圖像領(lǐng)域進(jìn)行了持之以恒的嘗試和探索。此次Gif2WebP產(chǎn)品的落地，在兩個(gè)方面具有重要意義：

1. 這是第一款市場(chǎng)落地的基于FPGA云計(jì)算實(shí)例的SaaS API圖像應(yīng)用，這充分表明了FPGA異構(gòu)計(jì)算不僅僅適用于線下的大規(guī)模計(jì)算領(lǐng)域，其在線上的大量細(xì)分領(lǐng)域也大有可為。

2. 這是第一款市場(chǎng)落地的基于FPGA云服務(wù)器的動(dòng)圖轉(zhuǎn)碼應(yīng)用。根據(jù)FaaS產(chǎn)品問(wèn)世三年來(lái)的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品、技術(shù)、市場(chǎng)的演進(jìn)，往往不是由某一個(gè)因素所單獨(dú)決定，而是在此三者相互作用、相互影響下逐漸演進(jìn)。此次深維以SaaS輸出基于阿里云FaaS的WebP動(dòng)圖解決方案，對(duì)FaaS整體市場(chǎng)及技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)了新的思路和新的價(jià)值。阿里云FaaS產(chǎn)品線很高興與深維科技一起，為廣大圖像處理領(lǐng)域的客戶提供高性價(jià)比的FPGA云服務(wù)?！?/p>

原文標(biāo)題：深維科技動(dòng)圖加速方案助力南瓜電影，打造全新媒體展示體驗(yàn)

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