腾讯沧海芯片夺8项世界赛事第一，已规模出货数万片，国产视频编解码芯片实力不俗

近日，莫斯科国立大学举办的msu硬件视频编码比赛成绩揭晓，腾讯自研的编解码芯片“沧海”包揽了所参加的两个赛道8项评分的全部第一。
同时，腾讯方面透露称，自去年3月顺利“点亮”后，腾讯自研视频编解码芯片“沧海”已经量产并投用数万片。在云游戏、直点播等场景中，沧海目前已面向腾讯自研业务和公有云客户提供服务。
当前，在人工智能、5g和物联网等创新技术的推动下，视频编解码芯片在视频监控、云游戏、云会议、医疗示教、课堂录播、无人值守和直播等领域应用广泛，成为***自研的一个重要方向。
腾讯芯片闪耀msu硬件视频编码比赛
msu年度世界视频编码大赛是全球范围内有影响力的专业、顶级赛事，在视频编码领域极具影响力，英特尔、谷歌等国际大厂，和国际顶级名校都是赛事常客，近些年国内bat以及爱奇艺等视频公司也都积极参与。msu世界视频编码大赛已经举办了十几届，被誉为视频编解码行业发展的风向标。
2021年，腾讯首次以自研编码器tencent266参赛，在该年度的赛事中，这款产品在高清离线赛道中夺得y-vmaf、y-psnr第一名的成绩。据介绍，tencent266有出色的编解码效率，相较于作为基准的x265编码器，这款器件可以节省38%的码率，大幅降低带宽和存储成本。
2019年初，腾讯蓬莱实验室、香农实验室联合启动编解码芯片沧海的研发。在2021年腾讯数字生态大会上，该公司正式对外发布自主研制的三款芯片：ai 推理芯片“紫霄”、视频转码芯片“沧海”和智能网卡芯片“玄灵”。其中，沧海芯片定位视频转码芯片，具备灵活的多核扩展架构、高性能编码流水线、层级化内存布局。沧海芯片的性能优势是采用软件编码器码率控制技术，效率更高，支持高精度运动搜索、全功率失真优化、高效自适应量化，压缩率相比当时业界前沿水平提升30％以上。
根据赛事评选结论，沧海芯片在ssim （结构相似性）、psnr（峰值信噪比）和vmaf（视频多方法评估融合）等多项评价指标上，都能够大幅领先gpu等行业标杆产品。从数据细节来看，沧海芯片在120fps的高帧率同等质量下，比行业领先水平进一步节省10%以上的码率；沧海芯片的单帧1080p的编码耗时仅4毫秒，吞吐性能几乎不受到编码参数、视频类型的影响。
图源：msu硬件视频编码比赛
根据腾讯日前透露的消息，自2022年3月点亮之后，沧海芯片目前已经量产并投用数万片，在云游戏、直点播等场景中，面向腾讯自研业务和公有云客户提供服务。
国产视频编解码芯片实力不俗
正如上文中提到的，视频编解码芯片应用范围很广，尤其是在人工智能、4k、8k等因素驱动下。目前，国产视频编解码芯片的可选择项已经非常多，并且在各自应用领域都有着不错的性价比。
首先看一下海思半导体。目前，在海思官网上，智慧视觉产品主要关注两个领域，一个是安防，一个是消费类camera。其中，安防也会分为ipc、ai-ipc、nvr、dvr四个细分领域，涉及的产品有hi3516、hi3520、hi3536等，产品内部都集成了h.265/h.264视频压缩编码器；消费类camera相关产品有hi3556、hi3519和hi3559等，同样都是支持h.265/h.264编码输出。
晶晨股份的相关产品包括a311d、s905、t968等，其中，a311d、s905等芯片都是12nm工艺，根据相关研报，该公司已经有7nm视频芯片的研发计划。a311d是目前的旗舰系列芯片，能够带来4kp75 10bit h.265, vp9, avs2 ，4kp30 h.264，1080p60 h.265, 1080p30 h.264解码能力。
全志科技v系列是该公司针对智能视觉应用开发的产品，已经广泛应用在智能监控、智能门禁等泛安防领域，以全志科技v316系列芯片为例，内置h.264/h.265视频编解码模块，支持4k@30fps+vga@30fps多码流编码。
国科微视频编解码芯片分为编码和解码，其中解码芯片包括gk6525、gk6323和gk6105s等，gk6525支持8k@120和hdr vivid全通路处理，支持4k@60视频编码，可满足高清晰视频通话等应用；视频编码芯片包括gk7205、gk7202和gk7102c-a等，gk7205支持h.265 baseline/main profile和 h.264 baseline/main/high profile编码，最大支持 4m@18fps 多路编码，支持双sensor输入。
瑞芯微视觉芯片产品包括rv1126、rv1109和rv1108。其中，rv1126同时支持2组mipi csi /lvds/sub lvds和一组16-bit并口输入，支持32bit ddr3/ddr3l/lpddr3/ddr4/lpddr4多种内存格式，以及emmc 4.51, spi flash, nand flash多种存储类型。在多媒体能力上，芯片最高支持4k h.264/h.265视频编码和解码。
芯片类型的公司我们在此就罗列这几个具有代表性的公司，相关公司还有中星微电子、紫光展锐、豪威科技、富瀚微、北京君正、恒玄科技等。
当然，由于视频编解码能力在4k、8k和人工智能领域越来越重要，因此方案商目前也在积极地选择自研相关芯片，比如腾讯的沧海芯片。
同类型还有爱奇艺自研了qav1编码器，字节跳动自研视频编解码器芯片，快手自研智能视频处理芯片streamlake，海信自研8k画质芯片等。从厂商类型来看，基本上电视厂商、数字视频厂商和网络摄像头厂商都有自研视频编解码芯片的意愿，通过自研能够大幅提升产品性能，增强公司的核心竞争力。
视频编解码芯片和图像处理器芯片、视频桥接芯片、显示驱动芯片等统称为高清视频芯片，近几年这一市场的发展良好，尤其是2021年由于疫情催生出大量远程办公、居家娱乐的需求，高清视频芯片市场大爆发，实现了45%左右的同比增长，市场规模达到1504亿元。近几年，全球高清视频芯片市场的规模基本都保持着5%左右的年复合增长率，预计到2025年市场规模将达到1897亿元，其中中国高清视频芯片市场的占比预计将超过一半，达到969亿元。
在视频编解码芯片市场，***已经和国际厂商的芯片水平齐平，编解码技术全面升级到了h.265，内存支持多类型，芯片工艺达到了12nm，最高画质可支持8k。从市场格局来看，传统视频编解码的豪强基本都是国际大厂和台湾厂商，包括ti、博通、adi、索尼和联发科。不过，目前晶晨股份、华为海思、富瀚微和瑞芯微等公司都进入到了第一阵营，晶晨股份和海思分别在机顶盒和监控摄像头领域的占比都曾超过60%，富瀚微和瑞芯微在新兴领域则有着不错的开局。
不过，视频编解码芯片基本都是高清视频芯片的一部分，这就导致整体芯片方案的性能有时候会在市场中起到决定性作用。比如在智能电视市场，除了上述公司自研了视频编解码芯片或者画质芯片，绝大多数品牌都还是选择联发科的一体soc方案，在这一领域，该公司的市占比超过60%，是绝对的市场霸主。
后记
从发展现状来看，往往是应用引导创新的领域，***都能够有着不错的发展，比如海思在安防摄像头芯片方面的崛起，还有腾讯为了应对直播和高清会议开发的沧海芯片等。而面向未来，视频编解码芯片的战略新高地无疑就是汽车，无论是全球市场还是中国市场，这一细分市场的份额占比都将超过30%，庆幸的是中国新能源车目前发展迅猛，有着巨大的市场增量需求，国产视频编解码芯片厂商有望借助这波趋势继续提升。