近日，國內(nèi)首款基于FPGA異構(gòu)計算的SaaS動圖轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品，正式上線阿里云市場。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態(tài)海報功能提供服務(wù)。除視頻點播外，未來還有望在UGC視頻、電子商務(wù)、興趣社群、社交媒體等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該產(chǎn)品充分利用WebP動圖格式的畫質(zhì)高、文件體積小的優(yōu)勢，用高畫質(zhì)動圖取代原有海報靜圖，帶來了媒體展示的全新體驗。

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

目前網(wǎng)絡(luò)上主流動圖格式是GIF，最后一版GIF規(guī)范制定于1989年.經(jīng)過32年的發(fā)展，今天的軟硬件環(huán)境較當年已經(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題越發(fā)突出，導(dǎo)致了動圖相關(guān)功能網(wǎng)絡(luò)流量占用大、終端解碼負擔重，最終使APP用戶體驗變差。

GIF的替代方案？

為了解決GIF動圖存在的問題，最直觀的解決思路是:引入新的動圖格式，如WebP動圖。這樣做主要考慮以下幾個因素：

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

在不做縮放的情況下，轉(zhuǎn)換為WebP動圖節(jié)省50%+空間。而對于帶縮放的場景，WebP動圖節(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)

圖：圖像質(zhì)量顯著提升，同分辨率文件大小縮減75%

3.終端的支持

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

問題：轉(zhuǎn)碼時延引起的用戶體驗問題

但是，動圖WebP編碼（相當于幾十上百張WebP靜圖）的計算復(fù)雜度很高，導(dǎo)致此轉(zhuǎn)碼運算時延會非常驚人。使用最快的開源算法在CPU上運行，轉(zhuǎn)碼運算時延動輒十幾秒，這樣幾乎沒有技術(shù)可行性。

解決：ThunderImage GIF2WebP動圖轉(zhuǎn)碼方案

針對WebP動圖轉(zhuǎn)碼時延過大的問題，深維科技采用FPGA異構(gòu)計算架構(gòu)，推出ThunderImage GIF2WebP動圖轉(zhuǎn)碼方案，借用異構(gòu)計算的技術(shù)優(yōu)勢，一次性解決時延、流量、存儲、計算等問題，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。

圖：ThunderImage Gif2WebP方案

ThunderImage GIF2Webp動圖轉(zhuǎn)碼方案大幅縮減轉(zhuǎn)碼時延

對比CPU方案，ThunderImageGIF2WebP動圖轉(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幾秒到1秒多，這種場景下的WebP動圖就從不可用變成可用。

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

圖：實測結(jié)果，400*400延遲，平均比CPU方案降低15倍

實施效果

為什么考慮使用動圖？站在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)商的角度，怎樣評估此動圖方案的作用？南瓜電影COO莊徐麟表示：“2020年突如其來的疫情，對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間在在線視頻上,我們平臺的用戶量和業(yè)務(wù)量快速上升?？墒?，當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；而事實上，因為沒有手段使之在節(jié)目清單中脫穎而出，南瓜有大量優(yōu)秀影片錯失被用戶注意的機會，非常的可惜。這是我們一直想要解決的一個問題。

采用深維科技的GIF2WebP動圖方案以后，我們就能夠使用播放時間充裕、畫質(zhì)高清的動圖了。通過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，由于我們推薦的片源個個精品，這又會反向增強用戶對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?！?

新的價值

后續(xù)動圖產(chǎn)品將如何發(fā)展？對于這款動圖轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品的發(fā)展前景，阿里云FPGA云負責(zé)人張振祥這樣評價：“

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)方面有獨到之處，并在FPGA加速技術(shù)應(yīng)用于圖像領(lǐng)域進行了持之以恒的嘗試和探索。此次Gif2WebP產(chǎn)品的落地，在兩個方面具有重要意義：

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

2. 這是第一款市場落地的基于FPGA云服務(wù)器的動圖轉(zhuǎn)碼應(yīng)用。根據(jù)FaaS產(chǎn)品問世三年來的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品、技術(shù)、市場的演進，往往不是由某一個因素所單獨決定，而是在此三者相互作用、相互影響下逐漸演進。此次深維以SaaS輸出基于阿里云FaaS的WebP動圖解決方案，對FaaS整體市場及技術(shù)應(yīng)用帶來了新的思路和新的價值。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比的FPGA云服務(wù)。”