除了利用 GPU 的加速 API CUDA 来做视频处理,GPU 还集成了多种视频处理硬件加速功能。GPU 的视频硬件解压功能能够利用 GPU 片上的硬件单元快速解码高清视频流,最高可以支持 8K 高清视频解码,支持 MPEG-2、 VC-1、H.264、vp-8 和vp-9 等主流编码协议,以 1080P、24 帧/ 秒的高清解码为例,单 GPU 最高可以同时解码 30 路的视频流。
GPU 可以将解码之后的数据保存在片上的高速显存之中,然后配合运行于 GPU 之上的基于 CUDA 的深度学习算法,对解码之后的图像进行实时的分类、检测和理 解等操作 ;随后,还可以根据需要,通过 GPU 附带的硬件视频编码,把这些处理之后的 单帧视频图片,重新编码为视频流输出。GPU 可以支持最高 HEVC 的 8K 图像的编码压缩。以 H.264 协议为例,压缩 24 帧 / 秒的 1080P 高清图像,一个 GPU 最高可以同时处理 15 路图像。在相似的峰值信噪比 PSNR 下,GPU 的处理能力可以达到 X264 处理能力的 4 倍到 5 倍。
上图所示的是基于GPU 云服务器的加速视频转码方案,在 2018 年世界杯直播期间,其窄带高清 2.0 技术可根据画面内容优化编码,并使用AI 技术识别画面中的足球、球员、草地,并对之分别采取不同的编码优化策略,使得整个画质更具层次感、人像清晰。
除了GPU 云服务器,使用FPGA 云服务器也能进行高效的视频转码,支持 FFMPEG 计算框架下的 H.264、H.265 等 IP 应用。
资料来源:《弹性计算—无处不在的算力》
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