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视频编码平台:过去、现在和未来

视频编码平台:过去、现在和未来

2014年6月5日

直到几年前,编码器/转码器市场仍由基于ASIC(特定应用集成电路)架构的系统主导,这些架构提供了出色的性能和最低的功耗。这些音频/视频压缩工具使有线电视运营商能够在带宽日益受限的终端环境中为客户提供越来越高质量的视频。快进到今天,您将看到令人眼花缭乱的编码器供应商的解决方案运行在各种各样的平台上。这种技术发展为决策者提供了机会,同时也带来了担忧,他们试图确定哪个供应商的解决方案最适合他们的视频交付组织当前和未来的需求。

ASIC编码器平台是编码器行业中久经考验的主要产品。视频压缩涉及对视频的每一帧执行大量重复的数学计算。一旦你的压缩算法得到了验证和强化,把它们放在硅片上是最快、最节能的方法,可以让一端输入比特,另一端输出更少的比特。但是当你对算法进行改进时会发生什么呢?从设计到大规模生产的过程可能需要6个月或更长时间。那么根据特定视频帧的特征在一种算法或另一种算法之间进行选择的机会呢?集成电路上的空间是高价值的不动产,在执行过程中嵌入只在部分时间使用的逻辑通常成本高昂。在一些人看来,已经建立了老化压缩标准,如MPEG-2/H。262,算法改进的机会较少。该规范范围内的大多数创新已经实现,嵌入这些解决方案的风险是最小的。然而,最近的压缩标准,如AVC/H。264和HEVC/H。265 are still providing compression engineers with ample room to innovate.

考虑到这一点,编码器供应商正在寻找解决方案,让他们有更多的自由来改进他们的解决方案,而不需要发布全新的硬件平台。可编程硬件,如fpga(现场可编程门阵列)和gpu(图形处理单元)是编码器解决方案中越来越受欢迎的选择。这些芯片允许您在硬件中运行算法的性能优势,并具有通过简单的软件升级就能调整和改进解决方案的额外灵活性。它仍然需要一些非常专业的人才能够编程这些设备的最大潜力,但现代硬件特定语言的出现,如OpenCL,已经打开了使用这些基于硅的平台的更快和更容易实现的创新的大门。

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直到去年左右,编码器技术的下一次进化才真正实现。摩尔定律在通用计算cpu方面的最新进展已经使编码解决方案在纯软件中交付成为可能。再加上GPU功能的持续集成,你就有能力在相同的硬件上部署强大的视频编码解决方案,为未来的数据中心提供动力。

转向通用硬件的一个注意事项与功耗有关。在能源使用方面,这些平台很可能无法与基于asic的系统竞争,但基于软件的编码器的算法灵活性,加上在大规模生产的硬件上运行的成本效益,可能会超过为其供电的成本。这种演变的另一个方面是开源编码库的不可思议的复杂性,例如x264.随着这些编解码器开发背后社区的创新力量,运营商可能会在生产环境的某些领域找到它们的一些用途。

最后,视频压缩解决方案的最新趋势之一与编解码器技术本身无关,而是编码器/转码器平台的虚拟化。虚拟化对于计算行业来说并不新鲜,但将其引入视频工作流绝对是一种新颖的方法。根据需求、复杂性或其他业务需求将硬件资源动态关联到编码过程的思想,在满足当今大大小小的有线亚博全球最大投注平台电视运营商的大规模编码需求方面实现了新的灵活性。再加上能够将这些通用计算平台集成到现有的it管理的数据中心操作中,您将有机会在后端视频基础设施部署中节省大量成本。

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在编码器领域,这是一个令人兴奋的时代,部署架构的巨大变化席卷整个行业。我们在CableLab亚博yabo888vip网页版s继续应用可靠的科学来评估这些平台,以帮助我们的成员做出最明智的决定。项目如我们最近的MPEG2编码器评估和我们即将到来的AVC/H。264编码器拍摄应用严格的测试方法,以确定当今市场上绝对最好的产品。

Greg Rutz是CableLabs的首席架构师,致力于多个与数亚博yabo888vip网页版字视频编码/转码和在线视频数字版权管理相关的项目。

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