當(dāng)前，4K/8K、HDR（High Dynamic Range，高動(dòng)態(tài)范圍）和WCG（Wide color gamut，寬色域）等技術(shù)逐步成為電視機(jī)市場(chǎng)的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)SDR（Standard Dynamic Range）視頻所能表示的色域范圍遠(yuǎn)低于人眼能分辨的實(shí)際大小，而且亮度動(dòng)態(tài)范圍較小導(dǎo)致部分場(chǎng)景高光溢出或暗部細(xì)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(xì)節(jié)，為畫(huà)面帶來(lái)更豐富的色彩和更生動(dòng)自然的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，從而使得電視畫(huà)面更接近人眼所見(jiàn)。
要完美地支持HDR視頻，需要內(nèi)容源、解碼設(shè)備、顯示設(shè)備整個(gè)生態(tài)鏈的配合。由于HDR解碼能力、顯示設(shè)備的差異，專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼器需要能夠很好的處理各種SDR/HDR混合場(chǎng)景下的色度空間、EOTF、編碼格式之間的轉(zhuǎn)換，滿足HDR視頻在不同設(shè)備上的完美體現(xiàn)。而SDR/HDR的色度空間轉(zhuǎn)換和H.265的編碼復(fù)雜度較高，傳統(tǒng)視頻轉(zhuǎn)碼方案效率較低。
作為全球領(lǐng)先的智能視頻解決方案與視頻云服務(wù)提供商，杭州當(dāng)虹科技有限公司（簡(jiǎn)稱當(dāng)虹科技）和全球信息產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者英特爾緊密合作，提出了基于英特爾®至強(qiáng)®可擴(kuò)展平臺(tái)的Arcvideo HDR轉(zhuǎn)碼解決方案。全面升級(jí)換代的至強(qiáng)®可擴(kuò)展平臺(tái)，可為計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)帶來(lái)針對(duì)工作負(fù)載優(yōu)化的性能，向下一代云基礎(chǔ)設(shè)施提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并賦能數(shù)據(jù)分析、人工智能、高性能計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型等各類應(yīng)用。當(dāng)虹科技利用至強(qiáng)®可擴(kuò)展平臺(tái)可提高計(jì)算密集型工作負(fù)載性英特爾®AVX-512（英特爾®高級(jí)矢量拓展指令集512）的新特性，能高效地將SDR和HDR格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并對(duì)HDR視頻進(jìn)行高效編碼，打造了從內(nèi)容生產(chǎn)到內(nèi)容加工、轉(zhuǎn)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(qiáng)®可擴(kuò)展平臺(tái)的HDR轉(zhuǎn)碼解決方案，依托于英特爾®至強(qiáng)®可擴(kuò)展平臺(tái)的高性能計(jì)算，同時(shí)將上一代矢量指令英特爾®AVX2升級(jí)為英特爾®AVX-512來(lái)處理部分模塊中像素間的并行計(jì)算，大大提升了在SDR/HDR轉(zhuǎn)換、HDR編碼的效率。該解決方案可提供在線實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼和離線轉(zhuǎn)碼，基于Arcvideo高質(zhì)量、高性能、高兼容的編轉(zhuǎn)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(diǎn)：
全面的媒體解析：轉(zhuǎn)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(duì)SDR和HDR格式的媒體源進(jìn)行解碼處理。
多功能的視頻預(yù)處理：在SDR/HDR色域轉(zhuǎn)換過(guò)程中，有大量的浮點(diǎn)型運(yùn)算，使用英特爾®AVX-512矢量化指令能同時(shí)處理16個(gè)單精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，大大解放了CPU處理能力。該階段還可對(duì)視頻做分辨率轉(zhuǎn)換、幀率轉(zhuǎn)換、去交錯(cuò)、去噪、去塊、銳化、亮度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換，并可植入Logo、字幕、動(dòng)畫(huà)等元素。
高質(zhì)量、高性能編碼：包含多項(xiàng)編碼算法的專利，通過(guò)當(dāng)虹科技擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的H.265編碼器，在比較耗時(shí)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)、運(yùn)動(dòng)估計(jì)、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(shí)更具速度優(yōu)勢(shì)，能為用戶提供高性能的編碼輸出。
應(yīng)用場(chǎng)景:
SDR/HDR色域轉(zhuǎn)換速度提升55%
SDR/HDR色域轉(zhuǎn)換過(guò)程需要進(jìn)行多次浮點(diǎn)型運(yùn)算，且像素間彼此獨(dú)立，并發(fā)度高，對(duì)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(shì)，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(zhuǎn)換速度比較，其中英特爾®AVX-512相對(duì)于英特爾®AVX2速度提升55%。
編碼性能提升10%
編碼過(guò)程復(fù)雜，在適合像素并行的幀內(nèi)預(yù)測(cè)、運(yùn)動(dòng)估計(jì)、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(duì)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(chǎng)，當(dāng)虹科技用心對(duì)待每一位參觀者的需求，就如當(dāng)虹科技始終堅(jiān)守為人們提供最佳的視聽(tīng)體驗(yàn)，當(dāng)虹科技會(huì)始終秉承該理念，攜手合作伙伴，為業(yè)界不斷奉獻(xiàn)更好的產(chǎn)品與服務(wù)。
