Pamatujete si na dávné časy úprav videa, kdy červený pruh vykreslování nad časovou osou označoval velké části, které jste nemohli zobrazit v reálném čase? Takže jste – pochopili – museli sedět a kroutit palci a čekat na vykreslení časové osy. Tyto časy se nyní zdají staré jako diskety, protože dnešní software pro úpravu videa běžící na běžných systémech dokáže s jistotou zpracovat i HD materiál.
Požadujeme však více – od HD až po filmová rozlišení 2K a 5K, úpravy složitých komprimovaných formátů, jako je AVCHD, v reálném čase a vytváření mnoha vrstev na časové ose při použití sofistikovaných efektů, jako je korekce barev. A pak přejdeme k 3D videu. Jak tedy můžeme držet krok?
Jednou odpovědí je hrubá rychlost od CPU (centrální procesorové jednotky), ale růst v GHz vrcholí, protože čipy se místo toho rozšiřují o více procesorových jader. Naštěstí tato schopnost paralelního zpracování dobře odpovídá požadavkům na úpravu videa, zejména dekódování a kódování videa uloženého ve více blocích dat.
Mezitím požadavky herního trhu na sání CPU vedly k vývoji sofistikovaných čipů GPU (grafická procesorová jednotka), které umožňují snižovat zatížení kreslení ve vyrovnávací paměti snímků, včetně tvarů, textur a prolínání. Vícejádrové procesory a paralelní GPU ve vzájemné spolupráci mohou počítačům umožnit zpochybnit výkon vyhrazených herních systémů. Ještě lepší je, že GPU také dělají věci, které chceme pro úpravy videa – nejen kreslení pixelů, ale také transformaci a deformaci, slučování a prolínání.
Takže zatímco procesorové čipy přidávají integrované grafické funkce, které jsou užitečné zejména pro levnější systémy a systémy s nižší spotřebou, kombinace výkonného vícejádrového CPU a grafické karty s paralelním GPU může poskytnout pořádnou dávku pro urychlení úprav videa. zkušenosti.
Rychlejší a lepší
První aplikací pro GPU je vypořádat se s komprimovaným videem rozdělením práce mezi CPU a GPU a dále mezi více jader na každém z nich. Například software pro úpravu videa Sony Vegas Pro 10 má kódování AVC/H.264 s akcelerací GPU a vykreslování AVC. Kódování AVC je paralelizováno na grafických čipových sadách AMD ATI, které podporují programovací rámec OpenCL (Open Computing Language) pro vývoj aplikací pro provoz na různých systémech CPU / GPU.
Podobně Sorenson Squeeze 7 pro vyhrazenou kompresi využívá akceleraci GPU pro kódování AVC/H.264 na grafických kartách NVIDIA podporujících paralelní výpočetní architekturu NVIDIA CUDA (Compute Unified Device Architecture), včetně produktových řad GeForce a Quadro. A zlepšení je významné:Sorenson uvádí, že časy kódování jsou až třikrát rychlejší díky akceleraci GPU.
Na systémové straně Apple navrhl špičkové architektury CPU a GPU do svých nejnovějších MacBooků Pro a iMaců, které nabízejí dvoujádrové a čtyřjádrové procesory Intel Core i5 a Core i7 až do 3,4 GHz s novým mediálním enginem pro vysoce výkonové kódování a dekódování videa. Tyto systémy navíc obsahují integrované grafické procesory AMD Radeon HD pro vysoce výkonné hry, profesionální úpravy videa a aplikace náročné na grafiku. Apple popisuje výsledné iMacy až o 70 procent rychlejší a s až trojnásobným grafickým výkonem než předchozí generace.
A nový Final Cut Pro X od společnosti Apple, předem oznámený na konferenci National Association of Broadcasters (NAB) v dubnu tohoto roku, je přestavěn na 64bitovou aplikaci a je navržen pro přehrávání pomocí všech jader a vykreslování na pozadí.
Toto je budoucnost zpracování videa, jak ukazuje Adobe’s Mercury Playback Engine, představený loni s Premiere Pro C5. To výrazně zvyšuje výkon využitím tří klíčových prvků moderních systémů:64bitové paměti pro práci s většími snímky a časovými osami, vícevláknového zpracování pro rychlejší výkon CPU a grafických procesorů NVIDIA, které pomáhají snižovat zátěž na složitých časových osách pro plynulé přehrávání.
Premiere Pro vyvažuje zpracování tím, že CPU provádí dekódování komprimovaných snímků videa, zatímco GPU se stará o zpracování efektů v reálném čase. Mezi další funkce optimalizované pro GPU patří pohyb a škálování, časové přemapování, skládání, neprůhlednost, odstranění prokládání a zpracování časových os ve více formátech.
Zrychlení
Kolik GPU tedy potřebujete? A jaké jsou možnosti poměru cena/výkon pro zvýšení objemu editačního systému s akcelerací GPU?
Technicky vůbec nepotřebujete GPU. Dnešní software je navržen tak, aby se škáloval, aby využil dostupného výkonu GPU, ale stále může provádět všechny stejné funkce na hostitelském CPU. Ale i malá investice může přinést velké úspory vašeho času a pracovního postupu.
Chcete-li vyhodnotit GPU, můžete je obecně uvažovat stejným způsobem, jako srovnáváte CPU – pokud jde o rychlost hodin, počet paralelních jader a množství vyhrazené paměti. Například řada NVIDIA GeForce se škáluje od startovacích desek GeForce / GT za přibližně 30 až 75 USD (s relativním 1x až 18násobným výkonem, 8 až 96 jádry a 256 MB až 1 GB paměti) až po výkonné systémy GeForce GTX až 400 až 750 USD (s až 75x – 94x výkonem, 512–1024 jádry a 1,5–3 GB paměti).
Ale zatímco Adobe podporuje různé desky GeForce a Quadro na systémech Windows i MacOS, NVIDIA důrazně doporučuje zaměřit se na profesionální řadu Quadro pro seriózní úpravy videa. Ty jsou navrženy pro delší životnost jako standardní platforma ve srovnání s řadou GeForce zaměřenou více na hry a zahrnují silnější záruky.
Zatímco grafické společnosti a vývojáři softwaru se zdráhají slibovat zvýšení výkonu pro divoce se měnící potřeby střihu videa, krok od střední třídy NVIDIA Quadro 2000 za přibližně 600 USD k vyšší třídě Quadro 4000 za 1 200 USD by mohl poskytnout přibližně 40 procentuální zvýšení (zvýšení ze 192 na 256 jader a 1 až 2 GB paměti). Poté se systémy vyšší třídy jako Quadro 5000 a 6000 za přibližně 2 300 až 5 000 USD výrazně posouvají nahoru (s 352 až 448 jádry a 2,5 až 6 GB paměti) spolu s vylepšením vnitřní architektury, včetně rychlé dvojnásobné přesnosti a rychlosti paměti.
Růst
Možnosti v GPU a grafických kartách jsou dobrou zprávou pro editory videa, kteří mohou těžit z výhod lepšího výkonu upgradem na výkonnější hardware. Video aplikace mohou automaticky využívat další jádra a vyšší rychlosti zpracování prostřednictvím architektur jako AMD OpenCL a NVIDIA CUDA. A tyto výhody jsou k dispozici také na systémech notebooků, které se mohou při kancelářské práci spolehnout na procesor s nízkou spotřebou a integrovanou grafiku a poté napájet paralelní GPU, aby nyní splnily požadavky na seriózní střih videa.
Ještě lepší je, že tento trend se zlepší pouze s upgrady softwaru, protože vývojáři aplikací budou moci zrychlit ještě více funkcí, jakmile získají více zkušeností s navrhováním pro tyto systémy. Například Adobe Premiere Pro CS5.5 přidává nové efekty akcelerované GPU včetně Directional Blur, Fast Blur, Invert a nové Film Transition, spolu s další optimalizací pro funkce včetně neshodných médií, změn rychlosti, interpretace záběrů a možností pole.
Z GPU přichází mnohem více kouzla, protože nové grafické karty mají 1024 jader a 12 GB paměti. Například NVIDIA ukazuje funkce akcelerované GPU včetně úpravy barev nezpracovaných snímků z kamery a kalibrace 3D snímků. A je toho ještě víc – GPU se stal sám o sobě univerzálním procesorem a už není jen pro grafiku (a video). Jiné druhy aplikací, stejně jako operační systémy jako Windows a Mac OS, pak mohou využít další výhody těchto architektur k urychlení do budoucna. Mezitím stejný druh zrychleného zpracování přichází do mobilních zařízení prostřednictvím čipů, jako je NVIDIA Tegra, s multitaskingem na dvoujádrovém 1 GHz ARM CPU, až dvakrát rychlejším procházením webu, hardwarově akcelerovaným Flashem, 3D hraním v konzolové kvalitě. s extrémně nízkou spotřebou GPU GeForce a procesorem pro přehrávání HD videa 1080p. A to na tabletu nebo dokonce chytrém telefonu!
Doug Dixon pokrývá digitální média na Manifest-Tech.com.