画质之外，直播编码还应当关注哪些技术优化点

随着直播行业用户基数趋于饱和，市场竞争已从早期的流量争夺转向精细质量比拼。从技术角度来看，用户对直播体验的期待不再停留于流畅播放的基础需求，而是向超高清画质、实时交互性、全场景适应性 等高阶指标转移。

根据《2024 年直播技术趋势》显示，视频质量被广泛认为是直播平台用户体验的核心因素，直播行业正在转向更高分辨率和帧率；而在实时互动直播中，低延迟能显著提升观众参与度。

而这一切的核心基础，便是视频编码效率，也就是压缩率。编码效率的提升，能够直接为用户带来更优质的观看体验。例如，理论上，新一代视频编码标准 H.266 相较于现有的 H.265/HEVC 标准，在保持相同画质的前提下，可实现 30%-50% 的码率节省，这对于整个视频传输链路的优化具有重大意义。火山引擎自研 BVC2 直播编码器正是瞄准直播场景，进行了深度优化，成功实现了在直播场景中对 H.266 标准的高效运用，从而有效优化了用户体验。

直播编码效率升级，针对不同编码需求、不同场景完成优化

火山引擎自研 BVC2 直播编码器，在六大技术维度实现了突破创新，不仅将编码效率提升至全新量级，更在动态场景处理、主观画质优化等维度进行了提升。

1. 极致、简洁的工程架构

• 流程重构： BVC2 重新梳理了编码流程，拆分高频路径和低频路径，确保高频路径足够简洁，低频路径则作为独立模块实现。

• 数据结构优化： 秉承最简化和无重复信息的设计原则，优化内存使用效率，减少访存开销和重复计算。例如，通过缓存和重复利用差值、变换、失真、比特估计等关键计算结果，大幅减少了计算复杂度。

• SIMD 优化： 通过重写指令集，对指令排布进行了更合理的设计，降低了 load/store 次数，同时根据系数特性（如非零系数范围）进行优化跳过，进一步提升计算效率。

通过系统性架构革新，BVC2 在保持核心逻辑极致简洁的同时，实现了计算资源的精准投放与高效复用。

1. 灵活、精细化的并行框架

• 多模块并行： 对编码、前处理、预分析等过程进行并行化设计，在线程调度上合理分配权重，降低线程等待时延。

• 帧内+帧间并行： 通过帧类型、层级、参考关系等信息，灵活分配编码任务的线程优先级，优化线程池的调度。

• 分块并行： 针对前处理和预分析模块引入分块并行方案，在损失极小的情况下加速这些模块的运算。

通过这些并行化优化，火山引擎自研编码器的 CPU 利用率大幅提升，满足了直播场景对实时性的要求。

1. 数百个快速算法

• 编码块划分加速： 根据周围块和历史划分信息，自适应调整划分深度和顺序，设计了多种提前终止划分的算法，减少了无效计算。

• 模式决策优化： 采用模块独立粗选排序与统一精选结合的框架，大幅减少最终尝试的模式数量，同时通过提前跳出算法减少 RDO 的次数。

• 运动搜索优化： 对前处理和预分析模块中的运动搜索进行简化，将结果用于加速编码过程中的模式决策。

• 灵活参数控制： 针对 CU 大小、位置、QP、时间层等，设计了细粒度的参数调整机制，进一步优化了复杂度与压缩率的性价比。

总计实现了 200 多个快速算法，显著提升了编码速度，同时保持了较低的压缩率损失。

1. 利用前处理、ROI 等算法优化主观体验

为了进一步提升主观体验，火山引擎自研编码器结合前处理与 ROI（感兴趣区域）等技术进行优化：

• 自适应锐化： 根据画面内容动态调整锐化强度，增强细节表现，避免画面过于平滑。

• ROI 优化： 针对画面中用户关注的关键区域（如人物面部、商品展示区域等），分配更多的编码资源，以确保这些区域的画质更高，而对背景区域进行适当压缩，从而实现更高的编码效率和更佳的主观体验。

通过这些优化，不仅在编码效率上表现出色，还显著提升了用户观看体验，尤其在动态场景和重点区域的画质上有了明显改善。

1. 丰富的 preset，满足不同速度编码需求

火山引擎自研编码器提供了丰富的编码预设（preset），支持从 slow 到 hyperfast 的多种档位，满足从高压缩率到低复杂度的不同应用场景需求：

• slow、medium： 适用于高质量直播等场景，注重压缩率的优化，提供接近极限的画质表现。

• fast、veryfast、superfast： 适用于常规直播场景，平衡编码效率与计算复杂度。

• hyperfast： 面向低延迟、高实时性需求的场景，极大降低编码复杂度。

通过这些预设，用户可以灵活选择编码器的工作模式，从而在画质、延迟和计算性能之间实现最佳平衡。

1. 针对不同内容场景的优化

• 游戏场景： 针对游戏直播的高动态画面特点，优化了运动估计和模式决策算法，减少画面拖影和模糊问题。

• 电商场景： 对电商直播中的静态商品展示和快速切换场景分别进行优化，提升画面细节并适当降低码率优化流畅度。

通过大量测试，BVC2 针对不同类型的内容场景调整编码参数，实现了更高的压缩率和更好的画质表现。

压缩率显著提升，超越主流开源解码器

火山引擎自研 BVC2 编码器针对直播场景的深度性能优化，可通过多维度客观指标对比测试结果，以下展示 BVC2 不同预设档位与主流开源编码器的对比测试结果，为行业提供量化参考：

• BVC2 slow preset 对比 HM （测试条件： RA CQP ）

• BVC2 medium preset 对比 x265 medium （测试条件：CBR）

• BVC2 medium preset 对比 AOM-AV1 （测试条件：CBR）

从以上测试数据可以清晰地看出，火山引擎自研 BVC2 直播编码器在直播场景下相较于主流开源编码器展现出明显优势：在保持显著压缩率提升的同时，编码速度方面也实现不同程度的性能突破。