北京2021年12月20日 /美通社/ -- 2022北京冬奧會、冬殘奧會將實現超高清電視全程直播。或許(xu)在不遠的(de)將來(lai)(lai)，像奧運會、世界杯、洲際運動(dong)會、洲際足球賽、NBA、F1等大(da)型體育賽事的(de)全球直播，超(chao)高清(qing)視頻將成為“新常態(tai)”，超(chao)高清(qing)視頻產(chan)業也將迎來(lai)(lai)爆(bao)發性增長。

超(chao)高(gao)(gao)(gao)清(qing)視(shi)頻是指具有4K或8K分辨率的視(shi)頻。按國(guo)家工信(xin)部(bu)、廣(guang)電總局、中央廣(guang)電總臺制(zhi)訂的《超(chao)高(gao)(gao)(gao)清(qing)視(shi)頻產業(ye)(ye)發展行動計劃（2019-2022年）》，到(dao)2022年，中國(guo)超(chao)高(gao)(gao)(gao)清(qing)視(shi)頻產業(ye)(ye)總體規模將超(chao)過4萬億(yi)元(yuan)，超(chao)高(gao)(gao)(gao)清(qing)視(shi)頻用戶數(shu)達(da)到(dao)2億(yi)。

VPU是超高清視頻普及的關鍵技術

雖然超(chao)高(gao)(gao)清(qing)(qing)視(shi)頻將帶來畫質的大(da)幅提升，但對于(yu)傳輸(shu)(shu)、編(bian)(bian)碼(ma)和顯示的技(ji)術要求(qiu)極高(gao)(gao)，特別是(shi)編(bian)(bian)碼(ma)及相關加(jia)速技(ji)術，由于(yu)關乎超(chao)高(gao)(gao)清(qing)(qing)視(shi)頻是(shi)否能夠順暢(chang)的在普通民用網絡中進行傳輸(shu)(shu)，因此(ci)是(shi)超(chao)高(gao)(gao)清(qing)(qing)視(shi)頻走向普及的關鍵性技(ji)術之一。

視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)編碼(ma)是(shi)按照特定算法(fa)(fa)對原(yuan)始視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)數據進行壓(ya)縮，目前(qian)主流(liu)的(de)(de)(de)編碼(ma)算法(fa)(fa)有HEVC（H.265）、AVC（H.264）等，以東京奧運(yun)會為(wei)例(li)，東京奧運(yun)會的(de)(de)(de)超(chao)高(gao)(gao)清(qing)直播(bo)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)流(liu)是(shi)以 4×12G SDI 格(ge)(ge)式(shi)提(ti)供的(de)(de)(de)，意味著每一(yi)(yi)秒將產生(sheng)48GB的(de)(de)(de)未壓(ya)縮原(yuan)始數據。這種(zhong)(zhong)容量的(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)如果不經過編碼(ma)技術(shu)進行高(gao)(gao)效率(lv)壓(ya)縮，即使用戶的(de)(de)(de)接(jie)入帶寬達到萬兆，也無法(fa)(fa)完成實時傳(chuan)輸(shu)。最終(zhong)，東京奧運(yun)會超(chao)高(gao)(gao)清(qing)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)采用HEVC（H.265）格(ge)(ge)式(shi)編碼(ma)，提(ti)供兩種(zhong)(zhong)輸(shu)出規(gui)格(ge)(ge)，一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)碼(ma)率(lv)為(wei)250Mbps，另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)碼(ma)率(lv)為(wei)50~100Mbps，第(di)二種(zhong)(zhong)規(gui)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)可以在百兆以上的(de)(de)(de)民用網絡(luo)順暢播(bo)放(fang)。

不過(guo)，像H.265這類(lei)能(neng)實現更(geng)高壓(ya)縮比的(de)視(shi)頻(pin)(pin)編(bian)碼(ma)架(jia)構，往(wang)往(wang)包含了更(geng)加(jia)(jia)復雜的(de)算(suan)法，要求(qiu)更(geng)強大的(de)計(ji)算(suan)能(neng)力，特(te)別(bie)是(shi)實時(shi)的(de)視(shi)頻(pin)(pin)業(ye)務對計(ji)算(suan)能(neng)力的(de)要求(qiu)更(geng)高。因此，計(ji)算(suan)技術特(te)別(bie)是(shi)視(shi)頻(pin)(pin)信(xin)號處(chu)理芯片性(xing)(xing)能(neng)的(de)提(ti)升，為高清視(shi)頻(pin)(pin)以(yi)及超高清視(shi)頻(pin)(pin)業(ye)務的(de)發展提(ti)供了必(bi)要的(de)硬件保障。在這一(yi)趨勢下，VPU應運而生(sheng)并快速在視(shi)頻(pin)(pin)處(chu)理領域得到(dao)大規模(mo)應用(yong)。VPU全稱Video Processing Unit（視(shi)頻(pin)(pin)處(chu)理單元(yuan)），是(shi)一(yi)種專(zhuan)門面向AI場景優(you)化設計(ji)的(de)視(shi)頻(pin)(pin)加(jia)(jia)速器，內置視(shi)頻(pin)(pin)編(bian)碼(ma)、解碼(ma)和轉碼(ma)加(jia)(jia)速專(zhuan)用(yong)功能(neng)模(mo)塊，具有高性(xing)(xing)能(neng)、低(di)功耗(hao)、低(di)延(yan)時(shi)等特(te)性(xing)(xing)，為視(shi)頻(pin)(pin)行業(ye)應用(yong)帶來高效能(neng)的(de)加(jia)(jia)速計(ji)算(suan)。

相比通(tong)用處理器，VPU在超(chao)高(gao)清視頻處理能力上有著巨(ju)大的性能、功(gong)耗和成(cheng)本(ben)優勢。浪潮M10A目前可支(zhi)持(chi)4K編(bian)(bian)碼，其在8W超(chao)低功(gong)耗下(xia)，能夠(gou)將(jiang)超(chao)高(gao)清視頻的編(bian)(bian)解碼延時降低至(zhi)8.6ms ，單卡最高(gao)支(zhi)持(chi)4路(lu)、單機最高(gao)支(zhi)持(chi)80路(lu)4K超(chao)高(gao)清視頻流的實(shi)時處理加速，并且成(cheng)本(ben)相比傳統CPU降低95%。

如同算力、算法和(he)數據(ju)共同驅動了(le)人工智能技術(shu)的發展一(yi)樣，視(shi)頻編碼算法、VPU計算能力和(he)網絡帶寬，正(zheng)一(yi)起推動著高清(qing)視(shi)頻和(he)超高清(qing)視(shi)頻業務的普(pu)及(ji)。

VPU是當今主流視頻業務的“標配”

如果(guo)說超高清(qing)視頻在(zai)現階段還屬于VPU的(de)潛在(zai)市場，那么在(zai)當今主流(liu)的(de)1080P以及2K視頻領域(yu)，VPU正逐漸成為(wei)一種(zhong)“標配”。

隨著長(chang)視(shi)(shi)頻(pin)、短視(shi)(shi)頻(pin)以(yi)及直播等視(shi)(shi)頻(pin)業務的(de)興(xing)起(qi)，我們(men)已經從圖文(wen)(wen)輕工(gong)業進入(ru)到視(shi)(shi)頻(pin)重工(gong)業時代。與圖文(wen)(wen)時代相比，視(shi)(shi)頻(pin)對計算資(zi)源的(de)需求(qiu)呈指(zhi)數級增長(chang)。一組來自頂級視(shi)(shi)頻(pin)平(ping)臺(tai)的(de)相關數據顯示，視(shi)(shi)頻(pin)處(chu)理需要上百萬(wan)核CPU的(de)計算算力，累(lei)計視(shi)(shi)頻(pin)存儲(chu)消耗高達EB級；年消耗的(de)視(shi)(shi)頻(pin)流量帶寬接近100TB。這(zhe)種量級的(de)資(zi)源開銷是圖文(wen)(wen)時代無法(fa)想(xiang)象的(de)，而為了處(chu)理如(ru)此龐大的(de)視(shi)(shi)頻(pin)資(zi)源，對視(shi)(shi)頻(pin)處(chu)理單(dan)元的(de)架構(gou)和(he)性能當然也會有更強烈(lie)的(de)變革需求(qiu)。

在(zai)主流的(de)視(shi)頻(pin)業務領域，浪潮M10A為廣泛的(de)視(shi)頻(pin)直播(bo)(bo)、點播(bo)(bo)、短視(shi)頻(pin)、云游戲、視(shi)頻(pin)會議(yi)等應用場景(jing)提(ti)供(gong)技(ji)術支(zhi)撐。M10A支(zhi)持H.264、H.265、VP9等多種視(shi)頻(pin)格式，在(zai)提(ti)高視(shi)頻(pin)編碼(ma)(ma)實(shi)時(shi)(shi)性方面做了專門的(de)技(ji)術優(you)化，將1080P視(shi)頻(pin)的(de)解碼(ma)(ma)+編碼(ma)(ma)延時(shi)(shi)降低至(zhi)3ms，提(ti)供(gong)近似實(shi)時(shi)(shi)的(de)轉碼(ma)(ma)體驗。同時(shi)(shi)，M10A也具備極佳的(de)性能功耗比優(you)勢，可在(zai)8W超低功耗下可以(yi)實(shi)現單卡(ka)16路(lu)、單機320路(lu)1080P全(quan)高清視(shi)頻(pin)處理加速(su)。

此外，M10A非常易于部(bu)署且具(ju)備良好的主機(ji)適配(pei)性，通過成(cheng)熟的K8S device plugin解決方(fang)案可輕松實(shi)現容器(qi)化部(bu)署，并可通過標準的PCIE接口與各類(lei)服務器(qi)適配(pei)，提供(gong)可視化實(shi)時運(yun)維環境。

無論對于未來的超高清視頻(pin)業務，還(huan)是(shi)(shi)當下主流的高清視頻(pin)業務，VPU都是(shi)(shi)基礎性的支撐技術(shu)，它(ta)給人們帶來的是(shi)(shi)更加逼(bi)真(zhen)、更加豐(feng)滿的“新視界”。