Электронщики из Google создали для сервиса YouTube специализированный микропроцессор под названием Argos. В него добавлены команды для ускорения кодирования видео. Они либо заметно ускоряют сжатие роликов, либо дают возможность использовать более сложные и качественные алгоритмы, делающие файлы меньшего размера, но с тем же качеством. Качественное кодирование видео до сих пор остаётся очень ресурсоёмкой операцией, особенно если речь о высоком разрешении.
В настоящее время тысячи новых микропроцессоров работают в дата-центрах фирмы Google. С их помощью сжимаются ролики, загружаемые на YouTube. Употребление новых микросхем позволяет заметно ускорить обработку видеофайлов в формате 4K. Если раньше файлы становились доступны для просмотра через несколько дней, то в настоящее время такое видео обычно можно смотреть уже через несколько часов.
Google в первый раз поведала о микросхемах Argos на конференции ASPLOS, которая состоялась несколько дней назад. Скотт Сильвер (Scott Silver, Вице-президент Google по инженерным вопросам) рассказал о том, что около ста инженеров фирмы разрабатывали микросхемы Argos с 2015 года. Тогда речь шла о создании первого поколения видеоакселераторов.
В последние месяцы Google начала внедрять второе поколение Argos, которое обеспечивает ещё большую скорость кодирования загружаемых роликов, а также позволяет отдельно генерировать файлы меньшего размера для мобильных устройств.
На серверах YouTube применяются платы с двумя микросхемами обработки видео Argos. Это необходимо, так как каждую минуту пользователи по всему миру загружают на платформу 500 часов видео. Серверы Google должны перекодировать каждый ролик во множество форматов разных размеров (оптимальных для разных экранов и скоростей интернета).
Микропроцессоры Argos обрабатывают видео в 20-33 раза эффективнее, чем обычные серверные процессоры. Каждый чип Argos имеет 10 модулей для обработки видео. С их помощью для каждого загруженного ролика создаётся от 10 до 15 версий разного разрешения и формата.
В процессе сжатия видео сервис использует кодек VP9, который при одинаковом качестве изображения требует примерно на 30% меньше пропускной способности, чем распространённый на данный момент кодек H.264 (AVC). Google вместе с Mozilla, Cisco, Microsoft, Amazon и Netflix создали союз за открытое видео и разработали кодек AV1. Он должен стать преемником формата VP9. Кодек AV1 позволяет сжимать видео плотнее на 30%, без видимого снижения качества.
YouTube теперь может транслировать 4K-видео по каналу, который с используемыми ранее кодеками подходил для передачи роликов качества 1080p (это существенно для сверхбольших экранов, всевозможных видеостен, для обычного большого телевизора с пары метров или даже большого монитора с полуметра разницы между этими размерами не существует). Кодек AV1 поддерживается в некоторых браузерах, но даже самая мощная мобильная однокристальная система Qualcomm Snapdragon 888 не обеспечивает его поддержку на аппаратном уровне. А программный показ требует больших ресурсов и сильно расходует аккумулятор.
