近日，国内首款基于FPGA异构计算的SaaS动图转码产品，正式上线阿里云市场。该产品由北京深维科技研发，已经上线为南瓜电影的影片动态海报功能提供服务。除视频点播外，未来还有望在UGC视频、电子商务、兴趣社群、社交媒体等多个领域得到广泛应用。该产品充分利用WebP动图格式的画质高、文件体积小的优势，用高画质动图取代原有海报静图，带来了媒体展示的全新体验。
随着移动互联网的发展，越来越多的互联网内容服务商开始使用动图。一方面，动图内容可以给用户带来更鲜活的体验；另一方面，动图内容可以更有针对性的推荐其产品。
目前网络上主流动图格式是GIF，最后一版GIF规范制定于1989年.经过32年的发展，今天的软硬件环境较当年已经发生了天翻地覆的变化。GIF文件占用空间大、色彩表现力有限、在终端的解码效率差的问题越发突出，导致了动图相关功能网络流量占用大、终端解码负担重，最终使APP用户体验变差。
GIF的替代方案？
为了解决GIF动图存在的问题，最直观的解决思路是:引入新的动图格式，如WebP动图。这样做主要考虑以下几个因素：
1.大幅缩小文件大小，带来网络流量节省，传输时延的压缩。
在不做缩放的情况下，转换为WebP动图节省50%+空间。而对于带缩放的场景，WebP动图节省空间更突出。
图：根据我们采样的小规模数据，同分辨率的WebP图像比GIF平均节省62%的空间
2.显著提升画质
图：图像质量显著提升，同分辨率文件大小缩减75%
3.终端的支持
目前主流的iOS和Android手机操作系统最新版都已经完成了WebP动图的原生支持。对于比较老的系统版本，也可以通过集成第三方框架（如Glide，Fresco，YYImage等）对WebP动图进行支持。
问题：转码时延引起的用户体验问题
但是，动图WebP编码（相当于几十上百张WebP静图）的计算复杂度很高，导致此转码运算时延会非常惊人。使用最快的开源算法在CPU上运行，转码运算时延动辄十几秒，这样几乎没有技术可行性。
解决：ThunderImage GIF2WebP动图转码方案
针对WebP动图转码时延过大的问题，深维科技采用FPGA异构计算架构，推出ThunderImage GIF2WebP动图转码方案，借用异构计算的技术优势，一次性解决时延、流量、存储、计算等问题，此方案可应用于兴趣社区、电子商务、社交应用、在线视频等众多领域。
图：ThunderImage Gif2WebP方案
ThunderImage GIF2Webp动图转码方案大幅缩减转码时延
对比CPU方案，ThunderImage GIF2WebP动图转码方案将转码处理延迟（端到端的单张图像处理延迟）平均降低了15倍。即从十几秒到几十秒缩短到零点几秒到1秒多，这种场景下的WebP动图就从不可用变成可用。
注：测试基准CPU为Xeon E5-2680v4双核、内存为256GB DDR4。测试输入为1000张GIF动图，输出为400x400 WebP动图。测试数据基于Xilinx Alveo U200加速卡。
图：实测结果，400*400延迟，平均比CPU方案降低15倍
实施效果
为什么考虑使用动图？站在互联网内容服务商的角度，怎样评估此动图方案的作用？南瓜电影COO庄徐麟表示：“2020年突如其来的疫情，对人们生活方式的影响，使用户更有可能、也更愿意花更多的时间在在线视频上,我们平台的用户量和业务量快速上升。可是，当用户欣赏完他所熟知的优秀片源后，往往感到没有足够优秀的片子看；而事实上，因为没有手段使之在节目清单中脱颖而出，南瓜有大量优秀影片错失被用户注意的机会，非常的可惜。这是我们一直想要解决的一个问题。
采用深维科技的GIF2WebP动图方案以后，我们就能够使用播放时间充裕、画质高清的动图了。通过这种方式展示推荐影片给用户，帮助用户快速预览，显著提高观影概率。同时，由于我们推荐的片源个个精品，这又会反向增强用户对南瓜电影的满意度和信赖感，最终形成良性循环。这是我们希望看到的结果。”
新的价值
后续动图产品将如何发展？对于这款动图转码产品的发展前景，阿里云FPGA云负责人张振祥这样评价：“
作为阿里云FPGA as a Service产品线的重要合作伙伴，深维科技一直在深挖Xilinx的HLS技术方面有独到之处，并在FPGA加速技术应用于图像领域进行了持之以恒的尝试和探索。此次Gif2WebP产品的落地，在两个方面具有重要意义：
1. 这是第一款市场落地的基于FPGA云计算实例的SaaS API图像应用，这充分表明了FPGA异构计算不仅仅适用于线下的大规模计算领域，其在线上的大量细分领域也大有可为。
2. 这是第一款市场落地的基于FPGA云服务器的动图转码应用。根据FaaS产品问世三年来的发展，我们发现，产品、技术、市场的演进，往往不是由某一个因素所单独决定，而是在此三者相互作用、相互影响下逐渐演进。此次深维以SaaS输出基于阿里云FaaS的WebP动图解决方案，对FaaS整体市场及技术应用带来了新的思路和新的价值。阿里云FaaS产品线很高兴与深维科技一起，为广大图像处理领域的客户提供高性价比的FPGA云服务。”
关于深维科技：
北京深维科技有限公司（简称深维科技）成立于2016年，由中国顶级FPGA软件和硬件开发人员组成。公司团队在多媒体处理，HPC应用和异构系统架构设计方面拥有丰富的经验。致力于成长为领先的异构加速应用领域FPGA计算平台供应商，为更多行业和应用提供支持。
深维科技基于FPGA + CPU的异构计算技术，为数据中心应用提供超高性能的图像和视频处理解决方案和产品。除此之外，深维科技还为高性能计算和大数据应用，如存储压缩加速和地震勘探等应用提供解决方案和设计服务。
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