Pamiętasz starożytne czasy edycji wideo, gdy czerwony pasek renderowania nad osią czasu oznaczał duże sekcje, których nie można wyświetlić w czasie rzeczywistym? Więc – rozumiesz – musiałeś siedzieć tam i kręcić kciukami, czekając na wyrenderowanie osi czasu. Te czasy wydają się teraz tak stare, jak dyskietki, ponieważ dzisiejsze oprogramowanie do edycji wideo działające nawet na popularnych systemach może bez problemu obsłużyć nawet materiał HD.
Ale wymagamy więcej – poza rozdzielczościami kinowymi HD do 2K i 5K, edycją w czasie rzeczywistym złożonych formatów skompresowanych, takich jak AVCHD, i budowaniem wielu warstw na osi czasu, stosując wyrafinowane efekty, takie jak korekcja kolorów. A potem przejdziemy do wideo 3D. Jak więc możemy nadążyć?
Jedną z odpowiedzi jest surowa prędkość procesora (jednostki centralnej), ale wzrost w GHz osiąga szczyt, ponieważ zamiast tego rozszerzają się chipy z wieloma rdzeniami przetwarzającymi. Na szczęście ta zdolność przetwarzania równoległego dobrze pasuje do wymagań edycji wideo, w szczególności dekodowania i kodowania wideo przechowywanego w wielu blokach danych.
Tymczasem potrzeby rynku gier, które pochłaniają procesor, doprowadziły do opracowania wyrafinowanych chipów GPU (jednostek przetwarzania grafiki), które odciążają rysowanie w buforze ramki, w tym kształty, tekstury i mieszanie. Współpracujące ze sobą wielordzeniowe procesory oraz równoległe procesory graficzne mogą pozwolić komputerom PC rzucić wyzwanie wydajności dedykowanych systemów do gier. Co więcej, procesory graficzne wykonują również te rzeczy, których potrzebujemy do edycji wideo — nie tylko rysowanie pikseli, ale także przekształcanie i wypaczanie, scalanie i mieszanie.
Tak więc, podczas gdy chipy CPU dodały zintegrowane możliwości graficzne, które są szczególnie przydatne w przypadku tańszych i energooszczędnych systemów, połączenie potężnego wielordzeniowego procesora i karty graficznej z równoległym GPU może zapewnić poważne kopnięcie przyspieszające edycję wideo doświadczenie.
Szybciej i lepiej
Pierwsza aplikacja dla procesorów graficznych polega na radzeniu sobie ze skompresowanym wideo, dzieląc pracę między procesorem i procesorem graficznym, a następnie między wieloma rdzeniami na każdym z nich. Na przykład oprogramowanie do edycji wideo Sony Vegas Pro 10 ma akcelerowane przez GPU kodowanie AVC/H.264 i renderowanie AVC. Kodowanie AVC jest zrównoleglone w chipsetach graficznych AMD ATI, które obsługują strukturę programowania OpenCL (Open Computing Language) do tworzenia aplikacji działających w mieszanych systemach CPU / GPU.
Podobnie, Sorenson Squeeze 7, do dedykowanej kompresji, wykorzystuje akcelerację GPU do kodowania AVC/H.264 na kartach graficznych NVIDIA obsługujących architekturę obliczeń równoległych NVIDIA CUDA (Compute Unified Device Architecture), w tym linie produktów GeForce i Quadro. A poprawa jest znacząca:raporty Sorensona są do trzech razy szybsze od akceleracji GPU.
Jeśli chodzi o system, firma Apple zaprojektowała wysokiej klasy architektury procesorów i procesorów graficznych w swoich najnowszych komputerach MacBook Pro i iMac, które oferują dwu- i czterordzeniowe procesory Intel Core i5 i Core i7 o częstotliwości do 3,4 GHz z nowym silnikiem multimedialnym zapewniającym wysoką wydajność wydajność kodowania i dekodowania wideo. Ponadto systemy te zawierają zintegrowane procesory graficzne AMD Radeon HD do gier o wysokiej wydajności, profesjonalnej edycji wideo i aplikacji intensywnie korzystających z grafiki. Apple opisuje powstałe komputery iMac jako do 70 procent szybsze i nawet trzykrotnie szybsze w porównaniu z poprzednią generacją.
A nowy Final Cut Pro X firmy Apple, ogłoszony na konferencji National Association of Broadcasters (NAB) w kwietniu tego roku, został przebudowany jako aplikacja 64-bitowa i zaprojektowana do odtwarzania przy użyciu wszystkich rdzeni i renderowania w tle.
To przyszłość przetwarzania wideo, czego dowodem jest silnik Adobe Mercury Playback Engine, wprowadzony w zeszłym roku wraz z Premiere Pro C5. To znacznie zwiększa wydajność, wykorzystując trzy kluczowe elementy nowoczesnych systemów:pamięć 64-bitową do obsługi większych klatek i osi czasu, wielowątkowość dla szybszej wydajności procesora oraz procesory graficzne NVIDIA, które pomagają odciążyć złożone osie czasu w celu płynnego odtwarzania.
Premiere Pro równoważy przetwarzanie, umożliwiając procesorowi dekodowanie skompresowanych klatek wideo, podczas gdy procesor graficzny obsługuje przetwarzanie efektów czasu rzeczywistego. Inne funkcje zoptymalizowane pod kątem GPU obejmują ruch i skalowanie, zmianę czasu, komponowanie, krycie, usuwanie przeplotu i obsługę wieloformatowych osi czasu.
Przyspieszenie
Więc ile GPU potrzebujesz? A jakie są opcje ceny/wydajności w celu zwiększenia ilości systemu edycji za pomocą akceleracji GPU?
Technicznie rzecz biorąc, w ogóle nie potrzebujesz żadnego procesora graficznego. Dzisiejsze oprogramowanie jest przeznaczone do skalowania w górę, aby wykorzystać dostępną wydajność GPU, ale nadal może wykonywać te same funkcje na procesorze hosta. Ale nawet niewielka inwestycja może przynieść duże oszczędności czasu i przepływu pracy.
Aby ocenić procesory graficzne, możesz ogólnie myśleć o nich w taki sam sposób, jak porównujesz procesory – pod względem szybkości zegara, liczby rdzeni równoległych i ilości dedykowanej pamięci. Na przykład, linia NVIDIA GeForce skaluje się od początkowych kart GeForce / GT za około 30 USD do 75 USD (ze względną wydajnością od 1x do 18x, od 8 do 96 rdzeni i od 256 MB do 1 GB pamięci) do wydajności systemów GeForce GTX nawet do 400 do 750 USD (z wydajnością do 75x – 94x, 512-1024 rdzeniami i 1,5 – 3 GB pamięci).
Ale podczas gdy Adobe obsługuje różne karty GeForce i Quadro w systemach Windows i MacOS, NVIDIA zdecydowanie sugeruje skupienie się na profesjonalnej linii Quadro do poważnej edycji wideo. Są one zaprojektowane z myślą o dłuższej żywotności jako standardowa platforma w porównaniu z linią GeForce bardziej zorientowaną na gry i obejmują silniejsze gwarancje.
Podczas gdy firmy graficzne i programiści niechętnie obiecują wzrost wydajności w przypadku szalenie zmieniających się potrzeb edycji wideo, przejście od średniej klasy NVIDIA Quadro 2000 za około 600 USD do wyższej klasy Quadro 4000 za 1200 USD może zapewnić około 40 procentowy wzrost (zwiększenie z 192 do 256 rdzeni i 1 do 2 GB pamięci). Następnie systemy z wyższej półki, takie jak Quadro 5000 i 6000, za około 2300 do 5000 USD, znacznie drożej (z 352 do 448 rdzeniami i 2,5 do 6 GB pamięci), wraz ze wzmocnieniem architektury wewnętrznej, w tym szybką podwójną precyzją i szybkością pamięci.
Wzrost
Opcje procesorów graficznych i kart graficznych to dobra wiadomość dla edytorów wideo, którzy mogą czerpać korzyści z lepszej wydajności, przechodząc na mocniejszy sprzęt. Aplikacje wideo mogą automatycznie wykorzystywać dodatkowe rdzenie i szybsze przetwarzanie dzięki architekturze, takiej jak AMD OpenCL i NVIDIA CUDA. Te zalety są również dostępne w systemach laptopów, które mogą polegać na energooszczędnym procesorze i zintegrowanej grafice do pracy biurowej, a następnie zasilać równoległy procesor graficzny, aby sprostać wymaganiom poważnej edycji wideo.
Co więcej, trend ten ulegnie poprawie dopiero wraz z aktualizacją oprogramowania, ponieważ twórcy aplikacji będą mogli przyspieszyć jeszcze więcej funkcji, gdy zdobędą większe doświadczenie w projektowaniu dla tych systemów. Na przykład Adobe Premiere Pro CS5.5 dodaje nowe akcelerowane przez GPU efekty, w tym rozmycie kierunkowe, szybkie rozmycie, odwrócenie i nowe przejście filmu, a także dodatkową optymalizację funkcji, takich jak niedopasowane media, zmiany prędkości, interpretacja materiału filmowego i opcje pola.
GPU to jeszcze więcej magii, ponieważ nowe karty graficzne mają 1024 rdzenie i 12 GB pamięci. Na przykład, NVIDIA pokazała akcelerowane przez GPU funkcje, w tym regulację kolorów surowych obrazów z kamer i kalibrację obrazów 3D. A jest jeszcze więcej — GPU stało się samodzielnym procesorem ogólnego przeznaczenia i nie służy już tylko do grafiki (i wideo). Inne rodzaje aplikacji, a także systemy operacyjne, takie jak Windows i Mac OS, mogą dalej korzystać z tych architektur, aby przyspieszyć w przyszłości. W międzyczasie ten sam rodzaj przyspieszonego przetwarzania jest dostępny w urządzeniach mobilnych za pośrednictwem układów takich jak NVIDIA Tegra, oferujących wielozadaniowość na dwurdzeniowym procesorze ARM 1 GHz, do dwóch razy szybsze przeglądanie stron internetowych, akcelerację sprzętową Flash, gry 3D w jakości konsolowej z procesorem graficznym GeForce o bardzo niskim poborze mocy i procesorem odtwarzania wideo HD 1080p. I to na tablecie, a nawet smartfonie!
Doug Dixon zajmuje się mediami cyfrowymi na Manifest-Tech.com.