为什么每个人都在衡量编码器的计算效率

提供高质量观看体验并降低成本的能力，正在成为各地流媒体视频运营团队的追求。无论您的业务模式是围绕免费广告支持流媒体 (FAST) 还是基于订阅的优质内容，转码都是与制作相关的最重要成本之一，它直接影响视频质量和运营效率。

资本成本（CAPEX）： 成本效益的基础

购买转码设备会产生资本成本。为了有效比较不同的转码解决方案，必须使用每数据流成本或每编码阶梯成本等指标将这些成本标准化。

如果系统 B 的 CAPEX 成本高于系统 A，但在系统 B 提供 10 倍容量优势的情况下，较低的每数据流成本将使其成为更具成本效益的选择，因为基于 OPEX 的公共云定价是永无止境的。你的使用量直接关系到要支付多少费用，当你在公共云上使用更多资源时，支付的费用也就越高。

实例分析

考虑两个系统 A 和 B。虽然系统 B 的成本是系统 A 的两倍，但系统 B 的容量增加了 1000%，而系统 B 的更高容量导致每个流的成本大幅降低，这表明较高的初始投资可以带来显著的长期节省。如表1：

运营成本 (OPEX)：电力和存储效率

运营成本是转码经济性的另一个关键方面，包括功耗和存储成本。更密集的系统（例如系统 B）每单位功率传输更多数据流，随着时间的推移，运营成本将更低。

功耗

功耗是运营成本的一个主要因素。例如，如果系统 A 和 B 的功耗相同，但系统 B 提供的流更多，则系统 B 的运营成本会更低。表 2 列出了两个系统的每流瓦数，突显了系统 B 的效率。

存储成本

购买转码系统后，托管系统需要成本。这对于第三方主机托管服务尤其重要，尽管即使是内部数据中心也会产生这些费用。如表3所示，密度更高的系统B在五年内安装和供电成本更低。

详细成本分析：考虑输出编解码器和一致性

在评估转码解决方案时，务必考虑输出编解码器。有些系统在使用 H.264 等简单编解码器时可能表现良好，但在使用 HEVC 或 AV1 等更复杂的编解码器时则表现不佳。请确保使用一致的输出参数评估所有系统，以便进行同类比较。

输出参数

不同的供应商可能会标明不同帧率下的吞吐量（例如 30 fps 与 60 fps）。为了公平起见，请务必将这些值标准化。如果供应商标明 60 fps，通常可以将 30 fps 流的吞吐量翻倍，但务必在实际测试中验证这些数值。

编解码器复杂度

随着编解码器的发展，其计算量也随之增大。例如，AV1 的压缩效率远高于 H.264 和 HEVC，但需要的处理能力也显著增强。选择一款能够满足当前和未来编解码器需求的转码器，能够确保长期的成本效益和可扩展性。

随着编解码器的发展，其计算量也随之增大。例如，AV1 的压缩效率远高于 H.264 和 HEVC，但需要的处理能力也显著增强。选择一款能够满足当前和未来编解码器需求的转码器，能够确保长期的成本效益和可扩展性。

现实世界的比较：CPU、GPU 和基于 ASIC 的转码

转码解决方案主要有三种类型：基于 CPU（软件）、基于 GPU 和基于 ASIC。每种方案都有各自的成本影响。

基于 CPU 的转码（软件）

基于 CPU 的转码依靠主机的中央处理器 (CPU) 执行视频转码所需的所有计算。这种方法通常称为软件转码，它使用通用处理器来处理编码和解码任务。

成本影响：

• 初始成本：通常，由于它使用标准服务器硬件，因此初始成本可以较低。
• 运营成本：由于功耗高且散热要求高，因此成本较高。CPU 并未针对视频处理进行专门优化，因此在能源和处理速度方面效率较低。
• 可扩展性：随着需求的增加，需要更多的 CPU 资源，从而导致更高的成本和可能需要更多的服务器，这又增加了空间和电力需求。

基于 GPU 的转码

基于 GPU 的转码使用图形处理单元 (GPU) 执行视频转码任务。GPU 主要用于渲染图形，但其并行处理能力使其非常适合满足视频编码和解码的计算需求。

成本影响：

• 初始成本：由于 GPU 硬件的专业性，因此高于基于 CPU 的系统。
• 运营成本：中等，因为 GPU 在转码任务方面比 CPU 更节能，但仍然消耗相当大的电量。
• 可扩展性：优于基于 CPU 的解决方案。GPU 可以同时处理多个数据流，从而减少所需的服务器数量，并降低空间和功耗。

基于ASIC的转码

基于ASIC的转码技术采用专用集成电路（ASIC），即专门为转码任务定制的硬件。这些芯片针对特定功能（例如视频编码和解码）进行了优化，可提供高效率和高性能。

成本影响：

• 初始成本：由于 ASIC 的专业性，初始成本可能很高，但这可以通过其效率来抵消。
• 运营成本：三种方案中最低。ASIC 功耗显著降低，产生的热量也更少，从而降低冷却成本和总体运营费用。
• 可扩展性：优秀。ASIC 提供高密度处理能力，能够在紧凑的外形尺寸内处理大量数据流。这减少了随着需求增长而对额外硬件的需求及其相关成本。

每种转码解决方案都有各自的优势和劣势。基于 CPU 的解决方案初期灵活且经济高效，但运营成本较高。基于 GPU 的解决方案则在更佳性能和适中的运营成本之间取得平衡。基于 ASIC 的解决方案则拥有最佳的长期成本效益和可扩展性，是高需求、持续性转码操作的理想之选。

实际应用：构建您自己的转码基础设施

对于旨在提升盈利能力和竞争力的服务提供商来说，构建内部转码系统往往是最具成本效益的方法。利用基于ASIC的解决方案不仅可以降低成本，还能通过降低功耗最大限度地减少对环境的影响。

实施技巧

评估输出需求：确保您选择的转码器可以满足您当前和未来的编解码器要求。

一致性测试：进行实际测试以验证供应商的声明，重点关注特定操作条件下的吞吐量和功耗。

考虑密度：选择密集的转码解决方案以最大限度地提高效率并最大限度地减少空间和电力使用。

可扩展性

基于 ASIC 的转码解决方案的显著优势之一是其可扩展性。随着流媒体服务需求的增长，这些系统可以轻松扩展以容纳更多流，而无需相应增加成本。对于需求波动或快速增长的企业来说，这种可扩展性至关重要。

环境影响

随着人们环境可持续性意识的不断增强，选择节能的转码解决方案也有助于减少数据中心的碳足迹。基于 ASIC 的转码器每流功耗更低，有助于实现更环保的运营，符合企业可持续发展目标。

集成与兼容性

另一个考虑因素是与现有基础设施集成的便捷性。基于 ASIC 的转码器旨在与各种流媒体平台和工作流程无缝集成，确保平稳过渡，并最大程度地减少对现有运营的干扰。

实现经济高效的转码

转码的经济效益对流媒体服务的盈利能力至关重要。通过了解并战略性地管理资本和运营成本，企业可以显著提升运营效率和成本效益。构建自己的转码基础架构，尤其是使用基于 VPU(视频处理单元) 的解决方案，是实现长期成本节约和性能提升的有力例证。

作者：Mark Donnigan
译自：https://vocal.media/01/why-encoder-compute-efficiency-is-being-measured-by-everyone