當前，4K/8K、HDR（High Dynamic Range，高動態(tài)范圍）和WCG（Wide color gamut，寬色域）等技術逐步成為電視機市場的熱點。傳統(tǒng)SDR（Standard Dynamic Range）視頻所能表示的色域范圍遠低于人眼能分辨的實際大小，而且亮度動態(tài)范圍較小導致部分場景高光溢出或暗部細節(jié)丟失，而HDR和WCG的組合能夠表示更大的色域范圍，展現(xiàn)更多的亮部和暗部細節(jié)，為畫面帶來更豐富的色彩和更生動自然的細節(jié)表現(xiàn)，從而使得電視畫面更接近人眼所見。
要完美地支持HDR視頻，需要內(nèi)容源、解碼設備、顯示設備整個生態(tài)鏈的配合。由于HDR解碼能力、顯示設備的差異，專業(yè)視頻轉碼器需要能夠很好的處理各種SDR/HDR混合場景下的色度空間、EOTF、編碼格式之間的轉換，滿足HDR視頻在不同設備上的完美體現(xiàn)。而SDR/HDR的色度空間轉換和H.265的編碼復雜度較高，傳統(tǒng)視頻轉碼方案效率較低。
作為全球領先的智能視頻解決方案與視頻云服務提供商，杭州當虹科技有限公司（簡稱當虹科技）和全球信息產(chǎn)業(yè)的領導者英特爾緊密合作，提出了基于英特爾®至強®可擴展平臺的Arcvideo HDR轉碼解決方案。全面升級換代的至強®可擴展平臺，可為計算、網(wǎng)絡和存儲帶來針對工作負載優(yōu)化的性能，向下一代云基礎設施提供堅實基礎，并賦能數(shù)據(jù)分析、人工智能、高性能計算、網(wǎng)絡轉型等各類應用。當虹科技利用至強®可擴展平臺可提高計算密集型工作負載性英特爾®AVX-512（英特爾®高級矢量拓展指令集512）的新特性，能高效地將SDR和HDR格式進行轉換，并對HDR視頻進行高效編碼，打造了從內(nèi)容生產(chǎn)到內(nèi)容加工、轉換到內(nèi)容播放的4K/HDR視頻處理解決方案。
基于英特爾®至強®可擴展平臺的HDR轉碼解決方案，依托于英特爾®至強®可擴展平臺的高性能計算，同時將上一代矢量指令英特爾®AVX2升級為英特爾®AVX-512來處理部分模塊中像素間的并行計算，大大提升了在SDR/HDR轉換、HDR編碼的效率。該解決方案可提供在線實時轉碼和離線轉碼，基于Arcvideo高質(zhì)量、高性能、高兼容的編轉碼算法，提供了全鏈條的HDR視頻內(nèi)容處理，框架示意圖如下：
核心特點：
全面的媒體解析：轉碼器可以接收SDI、UDP、RTP等輸入源，也可以解析主流格式的離線文件，可對SDR和HDR格式的媒體源進行解碼處理。
多功能的視頻預處理：在SDR/HDR色域轉換過程中，有大量的浮點型運算，使用英特爾®AVX-512矢量化指令能同時處理16個單精度浮點型數(shù)據(jù)，大大解放了CPU處理能力。該階段還可對視頻做分辨率轉換、幀率轉換、去交錯、去噪、去塊、銳化、亮度調(diào)節(jié)轉換，并可植入Logo、字幕、動畫等元素。
高質(zhì)量、高性能編碼：包含多項編碼算法的專利，通過當虹科技擁有自主知識產(chǎn)權的H.265編碼器，在比較耗時的幀內(nèi)預測、運動估計、DCT變換模塊采用英特爾®AVX-512矢量化指令，在處理10bit數(shù)據(jù)格式時更具速度優(yōu)勢，能為用戶提供高性能的編碼輸出。
應用場景:
SDR/HDR色域轉換速度提升55%
SDR/HDR色域轉換過程需要進行多次浮點型運算，且像素間彼此獨立，并發(fā)度高，對于4K視頻大量且內(nèi)存地址連續(xù)的像素，英特爾®AVX-512矢量并行處理能夠很好的展現(xiàn)出其并發(fā)優(yōu)勢，圖2是分別采用SSE4、英特爾®AVX2、英特爾®AVX-512方案的SDR/HDR色域轉換速度比較，其中英特爾®AVX-512相對于英特爾®AVX2速度提升55%。
編碼性能提升10%
編碼過程復雜，在適合像素并行的幀內(nèi)預測、運動估計、DCT變換模塊采用英特爾®AVX-512矢量并行處理后，各模塊性能相對于英特爾®AVX2均有提升，編碼整體性能提升10%，圖3是分別采用SSE4、英特爾®AVX2、英特爾®AVX-512方案的編碼速度比較。
BIRTV 2017即將接近尾聲，現(xiàn)場，當虹科技用心對待每一位參觀者的需求，就如當虹科技始終堅守為人們提供最佳的視聽體驗，當虹科技會始終秉承該理念，攜手合作伙伴，為業(yè)界不斷奉獻更好的產(chǎn)品與服務。
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