北京2021年12月20日 /美通社/ -- 2022北京冬奥会、冬残奥会将实现超高清电视全程直播。或许在不远的将来，像奥运会、世界杯、洲际运动会、洲际足球赛、NBA、F1等大型体育赛事的全球直播，超高清视频将成为“新常态”，超高清视频产业也将迎来爆发性增长。
超高清视频是指具有4K或8K分辨率的视频。按国家工信部、广电总局、中央广电总台制订的《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》，到2022年，中国超高清视频产业总体规模将超过4万亿元，超高清视频用户数达到2亿。
VPU是超高清视频普及的关键技术
虽然超高清视频将带来画质的大幅提升，但对于传输、编码和显示的技术要求极高，特别是编码及相关加速技术，由于关乎超高清视频是否能够顺畅的在普通民用网络中进行传输，因此是超高清视频走向普及的关键性技术之一。
视频编码是按照特定算法对原始视频数据进行压缩，目前主流的编码算法有HEVC（H.265）、AVC（H.264）等，以东京奥运会为例，东京奥运会的超高清直播视频流是以 4×12G SDI 格式提供的，意味着每一秒将产生48GB的未压缩原始数据。这种容量的视频如果不经过编码技术进行高效率压缩，即使用户的接入带宽达到万兆，也无法完成实时传输。最终，东京奥运会超高清视频采用HEVC（H.265）格式编码，提供两种输出规格，一种码率为250Mbps，另一种码率为50~100Mbps，第二种规格的视频可以在百兆以上的民用网络顺畅播放。
不过，像H.265这类能实现更高压缩比的视频编码架构，往往包含了更加复杂的算法，要求更强大的计算能力，特别是实时的视频业务对计算能力的要求更高。因此，计算技术特别是视频信号处理芯片性能的提升，为高清视频以及超高清视频业务的发展提供了必要的硬件保障。在这一趋势下，VPU应运而生并快速在视频处理领域得到大规模应用。VPU全称Video Processing Unit（视频处理单元），是一种专门面向AI场景优化设计的视频加速器，内置视频编码、解码和转码加速专用功能模块，具有高性能、低功耗、低延时等特性，为视频行业应用带来高效能的加速计算。
相比通用处理器，VPU在超高清视频处理能力上有着巨大的性能、功耗和成本优势。浪潮M10A目前可支持4K编码，其在8W超低功耗下，能够将超高清视频的编解码延时降低至8.6ms ，单卡最高支持4路、单机最高支持80路4K超高清视频流的实时处理加速，并且成本相比传统CPU降低95%。
如同算力、算法和数据共同驱动了人工智能技术的发展一样，视频编码算法、VPU计算能力和网络带宽，正一起推动着高清视频和超高清视频业务的普及。
VPU是当今主流视频业务的“标配”
如果说超高清视频在现阶段还属于VPU的潜在市场，那么在当今主流的1080P以及2K视频领域，VPU正逐渐成为一种“标配”。
随着长视频、短视频以及直播等视频业务的兴起，我们已经从图文轻工业进入到视频重工业时代。与图文时代相比，视频对计算资源的需求呈指数级增长。一组来自顶级视频平台的相关数据显示，视频处理需要上百万核CPU的计算算力，累计视频存储消耗高达EB级；年消耗的视频流量带宽接近100TB。这种量级的资源开销是图文时代无法想象的，而为了处理如此庞大的视频资源，对视频处理单元的架构和性能当然也会有更强烈的变革需求。
在主流的视频业务领域，浪潮M10A为广泛的视频直播、点播、短视频、云游戏、视频会议等应用场景提供技术支撑。M10A支持H.264、H.265、VP9等多种视频格式，在提高视频编码实时性方面做了专门的技术优化，将1080P视频的解码+编码延时降低至3ms，提供近似实时的转码体验。同时，M10A也具备极佳的性能功耗比优势，可在8W超低功耗下可以实现单卡16路、单机320路1080P全高清视频处理加速。
此外，M10A非常易于部署且具备良好的主机适配性，通过成熟的K8S device plugin解决方案可轻松实现容器化部署，并可通过标准的PCIE接口与各类服务器适配，提供可视化实时运维环境。
无论对于未来的超高清视频业务，还是当下主流的高清视频业务，VPU都是基础性的支撑技术，它给人们带来的是更加逼真、更加丰满的“新视界”。
