原標題：用較低成本，給予最好的視頻體驗，智感超清到底有多強？

當前互聯(lián)網(wǎng)已全面進入視頻化時代，視頻流量越來越龐大。對于視頻應用平臺來說，帶寬成本支出也是非常大的。如何通過技術(shù)實現(xiàn)在最小的帶寬消耗下，最大幅度的提升用戶的觀看體驗是所有視頻應用平臺所追求的目標。

在云智峰會上百度智能云重磅發(fā)布了“智感超清”產(chǎn)品，集成多種視覺AI與編碼技術(shù)，通過深度學習技術(shù)對畫面內(nèi)容進行分析，根據(jù)視頻場景及復雜度，智能調(diào)節(jié)編碼參數(shù)，減少視頻畫面不必要的碼率分配，最大能節(jié)省50%+的視頻碼率。同時通過畫質(zhì)修復、色彩增強等技術(shù)，優(yōu)化主觀視覺體驗，大幅提高畫面質(zhì)量，讓視頻在更低的帶寬下實現(xiàn)更清晰的觀看體驗。

目前，百度智能云智感超清產(chǎn)品已全面應用于百度系視頻APP，如好看視頻、全民小視頻，每月節(jié)約數(shù)TB級的帶寬成本。

01基于內(nèi)容自適應的智能編碼

實際生產(chǎn)環(huán)境中，視頻內(nèi)容類型和畫面復雜度多種多樣，傳統(tǒng)在碼率控制方式上以VBR或者CBR為主。CBR碼率非常恒定，但是它的質(zhì)量波動比較大從而導致質(zhì)量得不到保障；VBR的質(zhì)量相對較好，但是需要對所有的視頻預設一個平均碼率導致視頻Size增加。

智感超清要解決的最根本問題是如何從視頻內(nèi)容的復雜度、視頻質(zhì)量、視頻碼率三者關(guān)系中找到最優(yōu)平衡點，既能保證視頻編碼質(zhì)量，又能提升壓縮率，節(jié)省傳輸帶寬。

從技術(shù)上來說，內(nèi)容自適應編碼的粒度從粗到細分為視頻類別（Category）、視頻級別（Title）、分片級別（Chunk）、場景級別（Shot）、幀級別（Frame），智感超清目前實現(xiàn)了場景（Shot）級別的碼率智能分配。

百度智能云技術(shù)團隊選取了大量測試序列，從測試序列中獲取時間復雜度與空間復雜度信息，并對不同的序列按照復雜度進行分類，以保證測試序列能夠覆蓋盡可能多的實際場景。通過大量測試序列的評測及數(shù)據(jù)標注，深入分析視頻場景、復雜度、視頻編碼參數(shù)及視頻質(zhì)量的關(guān)系，建立視頻特征數(shù)據(jù)庫。然后通過AI深度學習模型進行訓練，通過模型預測可以得到待編碼的視頻在一定視頻質(zhì)量下的最優(yōu)編碼參數(shù)。簡單的場景分配較低的碼率就能獲得較好的畫面質(zhì)量，同時能降低文件大小，而較復雜的場景則分配較高的碼率去獲得較好的畫面質(zhì)量，當然這里可以設定最大碼率限制，從而去控制文件大小。

總之，智感超清1.0在人眼主觀上實現(xiàn)了一個恒定質(zhì)量的用戶體驗，同時能節(jié)省50%+的帶寬成本和存儲成本。

02基于人眼感觀的增強優(yōu)化

UGC短視頻行業(yè)場景下，存在著大量的由于拍攝問題或者壓縮問題帶來的色彩灰暗、壓縮噪點等低質(zhì)量的視頻，而很多經(jīng)典老片也存在膠片顆粒、劃痕等問題，非常影響人眼的主觀感受。

智感超清產(chǎn)品基于最新的AI技術(shù)，實現(xiàn)了創(chuàng)新性的視頻增強解決方案，采用畫質(zhì)修復和色彩增強，可以在不增加額外帶寬的前提下提升視頻的顯示效果。

其利用深度學習技術(shù)對畫面的顏色、亮度、對比度、飽和度等進行調(diào)優(yōu)，并對邊緣紋理信息進行增強，去除抖動、劃痕、噪點等，讓畫面看上去更漂亮，從而提升視頻人眼感官的質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)上的基本思路是利用多幀相關(guān)信息去除壓縮引起的噪聲、塊效應、偽影等，利用周邊質(zhì)量較高的幀提升當前幀質(zhì)量。并通過運動估計網(wǎng)絡，經(jīng)過運動補償模塊生成幀間預測信號，再把前后幀的補償圖像和當前幀輸入到視頻增強網(wǎng)絡，最后輸出主觀增強后的視頻。

? 老片修復樣例：

? 主觀增強樣例：

除此之外，從視頻壓縮的角度出發(fā)，為了突破基于傳統(tǒng)信號壓縮編碼極限，必須充分利用人眼視覺系統(tǒng)（HVS）的特性，采用了感興趣區(qū)域(ROI)編碼技術(shù)，提高了視頻的質(zhì)量。即在幀內(nèi)碼率分配環(huán)節(jié)，可以重點考慮人眼感興趣的區(qū)域，比如運動、人臉、膚色、文章、紋理等區(qū)域，采用合適的量化參數(shù)，確保將有限的碼率分配到人眼更關(guān)注的重點區(qū)域，取得更優(yōu)的主觀質(zhì)量。

03超分辨率

4K的電視屏幕越來越普及了，但是視頻源上卻嚴重不足。大量庫存的標清、高清資源，可以通過基于視頻的超分技術(shù)重制到4K超高清，實現(xiàn)快速的內(nèi)容供給。

超分辨率是指將視頻從低分辨率，采用AI的方法采樣重建到高分辨率的視頻（如SD->HD 或 HD->4K），并提升視頻畫面的細節(jié)。在生成4K視頻的過程中，采用AI技術(shù)智能生成內(nèi)插幀，可以實現(xiàn)將50i或者25fps的視頻，上采樣到50fps，同時支持HDR、10bit，達到真4K的標準。如下圖所示，通過在服務端實現(xiàn)基于AI的超分辨率服務，可以將低清版本的視頻，恢復成高清或者超高清版本的視頻，以滿足內(nèi)容分發(fā)的需求。

同時，百度智能云技術(shù)團隊正在開展超分技術(shù)在移動端的應用探索。在直播或者點播領(lǐng)域，傳輸一路較低分辨率的視頻，通過移動端的超分渲染，達到高清的效果，即節(jié)省了視頻傳輸帶寬，又提升了終端的用戶體驗。

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結(jié)尾

更高更清晰的視頻編碼，更好的終端用戶體驗，是視頻技術(shù)不斷追求的目標。5G和AI技術(shù)的發(fā)展，也促進了視頻向超高清4K視頻的應用落地。我們將AI技術(shù)應用到了從視頻采集、壓縮、上傳、轉(zhuǎn)碼、分發(fā)到播放的整個視頻技術(shù)棧中。

? 通過智能編碼，基于內(nèi)容自適應的最優(yōu)編碼參數(shù)設置，獲得了恒定的視頻質(zhì)量，同時帶寬最節(jié)省。

? 通過基于AI的主觀質(zhì)量增強，獲得了更適合于人眼的高清畫質(zhì)。

? 通過超分辨率技術(shù)，進一步提升圖像細節(jié)，重塑畫面質(zhì)量。

? 通過基于AI的復雜度預測，在轉(zhuǎn)碼工程上實現(xiàn)智能化的調(diào)度，實現(xiàn)極速轉(zhuǎn)碼，降低端到端的時效性。

未來，百度智能云將持續(xù)輸出AI能力，為廣大視頻平臺、視頻用戶甚至更廣泛行業(yè)中的視頻生產(chǎn)者與使用者們提供更豐富的視頻產(chǎn)品，更好地服務于真實生活場景，驅(qū)動視頻行業(yè)發(fā)展，惠及更多用戶。

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