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。或許在不遠的將來，像奧運會、世界杯、洲際運動會、洲際足球賽、NBA、F1等大型體育賽事的全球直播，超高清視頻將成為“新常態”，超高清視頻產業也將迎來爆發性增長。
超高清視頻是指具有4K或8K分辨率的視頻。按國家工信部、廣電總局、中央廣電總臺制訂的《超高清視頻產業發展行動計劃（2019-2022年）》，到2022年，中國超高清視頻產業總體規模將超過4萬億元，超高清視頻用戶數達到2億。
VPU是超高清視頻普及的關鍵技術
雖然超高清視頻將帶來畫質的大幅提升，但對于傳輸、編碼和顯示的技術要求極高，特別是編碼及相關加速技術，由于關乎超高清視頻是否能夠順暢的在普通民用網絡中進行傳輸，因此是超高清視頻走向普及的關鍵性技術之一。
視頻編碼是按照特定算法對原始視頻數據進行壓縮，目前主流的編碼算法有HEVC（H.265）、AVC（H.264）等，以東京奧運會為例，東京奧運會的超高清直播視頻流是以 4×12G SDI 格式提供的，意味著每一秒將產生48GB的未壓縮原始數據。這種容量的視頻如果不經過編碼技術進行高效率壓縮，即使用戶的接入帶寬達到萬兆，也無法完成實時傳輸。最終，東京奧運會超高清視頻采用HEVC（H.265）格式編碼，提供兩種輸出規格，一種碼率為250Mbps，另一種碼率為50~100Mbps，第二種規格的視頻可以在百兆以上的民用網絡順暢播放。
不過，像H.265這類能實現更高壓縮比的視頻編碼架構，往往包含了更加復雜的算法，要求更強大的計算能力，特別是實時的視頻業務對計算能力的要求更高。因此，計算技術特別是視頻信號處理芯片性能的提升，為高清視頻以及超高清視頻業務的發展提供了必要的硬件保障。在這一趨勢下，VPU應運而生并快速在視頻處理領域得到大規模應用。VPU全稱Video Processing Unit（視頻處理單元），是一種專門面向AI場景優化設計的視頻加速器，內置視頻編碼、解碼和轉碼加速專用功能模塊，具有高性能、低功耗、低延時等特性，為視頻行業應用帶來高效能的加速計算。
相比通用處理器，VPU在超高清視頻處理能力上有著巨大的性能、功耗和成本優勢。浪潮M10A目前可支持4K編碼，其在8W超低功耗下，能夠將超高清視頻的編解碼延時降低至8.6ms ，單卡最高支持4路、單機最高支持80路4K超高清視頻流的實時處理加速，并且成本相比傳統CPU降低95%。
如同算力、算法和數據共同驅動了人工智能技術的發展一樣，視頻編碼算法、VPU計算能力和網絡帶寬，正一起推動著高清視頻和超高清視頻業務的普及。
VPU是當今主流視頻業務的“標配”
如果說超高清視頻在現階段還屬于VPU的潛在市場，那么在當今主流的1080P以及2K視頻領域，VPU正逐漸成為一種“標配”。
隨著長視頻、短視頻以及直播等視頻業務的興起，我們已經從圖文輕工業進入到視頻重工業時代。與圖文時代相比，視頻對計算資源的需求呈指數級增長。一組來自頂級視頻平臺的相關數據顯示，視頻處理需要上百萬核CPU的計算算力，累計視頻存儲消耗高達EB級；年消耗的視頻流量帶寬接近100TB。這種量級的資源開銷是圖文時代無法想象的，而為了處理如此龐大的視頻資源，對視頻處理單元的架構和性能當然也會有更強烈的變革需求。
在主流的視頻業務領域，浪潮M10A為廣泛的視頻直播、點播、短視頻、云游戲、視頻會議等應用場景提供技術支撐。M10A支持H.264、H.265、VP9等多種視頻格式，在提高視頻編碼實時性方面做了專門的技術優化，將1080P視頻的解碼+編碼延時降低至3ms，提供近似實時的轉碼體驗。同時，M10A也具備極佳的性能功耗比優勢，可在8W超低功耗下可以實現單卡16路、單機320路1080P全高清視頻處理加速。
此外，M10A非常易于部署且具備良好的主機適配性，通過成熟的K8S device plugin解決方案可輕松實現容器化部署，并可通過標準的PCIE接口與各類服務器適配，提供可視化實時運維環境。
無論對于未來的超高清視頻業務，還是當下主流的高清視頻業務，VPU都是基礎性的支撐技術，它給人們帶來的是更加逼真、更加豐滿的“新視界”。
