4K視頻剪輯特效合成調(diào)色工作站配置方案

1、數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)作第二篇4K視頻剪輯、特效合成、調(diào)色完美硬件配置方案2016本文主要內(nèi)容4K視頻數(shù)據(jù)量比高清多出至少4倍以上的，其存儲系統(tǒng)、后期制作帶來了巨大壓力，本文對4K影視后期創(chuàng)作各個環(huán)節(jié)計算特點(diǎn)進(jìn)行了分析，給出4K視頻剪輯、特效合成、調(diào)色用途的先進(jìn)、領(lǐng)先的硬件配置解決方案主要內(nèi)容（1）4K視頻編輯的硬件配置要求分析（2）4K影視后期軟件配置要求（3）4K超高清影視后期工作站配置推薦引子4K視頻時代到來，對影視后期制作的各個環(huán)節(jié)（如視頻剪輯、特效合成、視頻調(diào)色、視頻輸出等），需要海量存儲、多層視頻并發(fā)讀寫、多層實(shí)時預(yù)覽視頻計算、超高速計算的視頻渲染輸出能力，常規(guī)圖形工作站的硬件配置不借助其他手

2、段幾乎不能勝任，或者通過壓縮方式和軟件方式大幅降低各個環(huán)節(jié)計算規(guī)模實(shí)現(xiàn)，另外各類專業(yè)后期軟件廠家發(fā)展和升級換代，不斷推出優(yōu)秀算法和最新硬件架構(gòu)、高效優(yōu)化手段，達(dá)到4K編輯需求，這樣4K后期制作流暢穩(wěn)定的才成為可能西安坤隆計算機(jī)科技有限公司是一家全球領(lǐng)先的定制圖形工作站供貨商，憑借強(qiáng)大、專業(yè)、領(lǐng)先的行業(yè)應(yīng)用分析、先進(jìn)的計算硬件架構(gòu)，給出4K超高清影視后期應(yīng)用完美硬件配置方案（一）4K視頻編輯硬件配置要求分析1.14K視頻數(shù)據(jù)容量與硬件配置攝像機(jī)編碼分辨率p幀速率fps容量/分鐘容量GB/小時10小時素材GB（10小時數(shù)據(jù)，再加上2份備份）BMPCC4KProRes(HQ)2160245.3GB3

3、18GB3.18TB10.54TBBMPC4KProRes(HQ)4KUHD245.3GB318GB3.18TB10.54TBGH4H.2644KDCI24712MB42GB4.2TB12.6TBBMPC4KRAW21602412.36GB741.6GB7.4TB22.20TB上述表可以看出，4K視頻后期首先需要很大的存儲，為了加快時間，還需要高速的io接口，這樣在最短時間內(nèi)把視頻導(dǎo)入、到出后期工作站1.24K視頻碼流與硬件配置表14K無壓綿視頻碼流年寬分祥率Y色位Sbitslatte12brts幀率:寬(MB-5)4KUHD3B40y2l603840384038102160216D21602

4、4306057071214247126901760854106821364KDCI4096*2160409621602460S7599114096409621602160306075915199491SS311392273耙AVID，X視嫌壓鴕編與恪式DNxHRLBNxHRSQDNXHKHQDNxHRHQXDhlxHR444色垃8bitsSbitsSbits12b辻s12bits幀率帶寬（MB心）4KUHD3840*216024p1755838316730pes脅10410420B60p4320620S4KDCI4096*216024Qp2373111m2226Gp4

5、6147222222444編碼格式ProRe5422PwoRfi5422PraRe5422PrttFtes422ProRes444色位(Proxy)1013its<LT)Wbits.10bits(HQ)10bits迥括Alp陽)iZbits分孵率幀率帶竟(MB/s)4KUHD3840216024p30p1E2341515974S011113316660p451031472213324KDCI409(*16024p30p1924445563799411814117760p49109157236354根據(jù)上述表里數(shù)據(jù)看，如果是無壓縮，存儲系統(tǒng)的帶寬壓力巨大，如果是經(jīng)過壓縮的視頻，帶寬大幅降低

6、，但是如果對多層同步實(shí)時編輯，存儲的帶寬壓力又要增大，因此工作站存儲系統(tǒng)的讀寫帶寬足夠高，才能流暢保證，后期創(chuàng)作過程的流暢1.3從視頻剪輯各個環(huán)節(jié)分析看計算要求對視頻解碼、多層剪輯、實(shí)時預(yù)覽、視頻渲染輸出、壓縮，每個環(huán)節(jié)的都是密集型計算與處理，涉及到CPU計算、硬盤讀寫和架構(gòu)，普通工作站的架構(gòu)已經(jīng)無法滿足MdilproccMorSeilingAppleF>hHm422彳HQ）atP920x1QB0fcndi-ng&iv-miipmAjhivdmrtoTh.lninrj上述表格僅僅是高清，12核的測試數(shù)據(jù)，如果是4K,理論對應(yīng)核數(shù)滿足應(yīng)用需求，核數(shù)應(yīng)該提升到48核以上或足夠核數(shù)的新

7、一代intelCPU處理器（AMD處理器幾乎不用考慮了）為了解決多層視頻碼流并行計算，通常是采用高壓縮編碼方式，大幅降低視頻io帶寬和解碼、編碼的計算量，傳統(tǒng)模式都是CPU的多核計算架構(gòu)，也有借助GPU超算能力（主要在渲染計算上），幫助提升解碼、編碼、渲染等計算能力視頻剪輯計算瓶頸分析NO關(guān)鍵階段主要操作及計算1剪輯交互過程的視頻實(shí)時調(diào)入多路視頻冋步調(diào)入，涉及到硬盤io帶寬、視頻解碼計算，保證在剪輯交互模式下的視頻剪輯流暢不丟幀，不卡2實(shí)時預(yù)覽對多碼流實(shí)時渲染計算，通常剪輯軟件有兩種模式：CPU模式，CPU+GPU協(xié)同計算模式3最終渲染（輸出）多層視頻合成計算、碼流編碼計算、碼流壓縮計算，以C

8、PU計算模式為主，部分軟件在合成過程支持GPU加速計算模式（二）4K影視后期軟件系統(tǒng)配置要求2.14K的剪輯軟件硬件配置要求目前支持4K剪輯軟件（最新版本）：AdobePremiererCC2015、AvidMediaComposer8.31、EdiusPro8.0、SonyVegaspro13備注：蘋果的FinalCutProX剪輯軟件，因不支持windows或linux環(huán)境，不在討論之列關(guān)鍵項(xiàng)PremiereCCAvidMediaComposerEdiusProVegasPro視頻格式無壓縮壓縮（支持多種編碼格式）壓縮DNxHR編碼為主壓縮自帶編碼器壓縮視頻解碼、編碼多核（無限制）1248

9、核最低8核支持intel內(nèi)置GPU加速最低8核內(nèi)存最小16GB最小16GB最小8GB最小8GB實(shí)時預(yù)覽多核CPU+GPU多核CPU多核CPU多核CPU+GPU最終輸出（渲染）多核CPU+GPU支持OptiX光影跟蹤加速技術(shù)多核CPU多核CPU支持OpenGL加速：視頻處理，渲染，特效，轉(zhuǎn)碼，合成，編碼系統(tǒng)盤OS,軟件SSDSSDSSD緩存盤需要高速陣列需要需要需要需要Io卡AJA，Decklink,藍(lán)魚網(wǎng)口無要求萬兆無要求無要求2.24K的特效合成軟件的硬件配置要求電腦特效是用數(shù)學(xué)模型重構(gòu)整個世界的過程，屬于圖形實(shí)時生成計算，所以三維模型物理計算規(guī)模大，典型特效合成軟件：AdobeAfterE

10、ffects（AE）、Nuke、Fusion7Studio、Flame，實(shí)時預(yù)覽物理模型就是借助高頻多核CPU完成，逼真三維圖形靠圖卡為主主要配置特點(diǎn)關(guān)鍵項(xiàng)AdobeAferEffects（簡稱：AE）NukeFusion7StudioFlameOS環(huán)境WindowsWindowsWindowsLinux實(shí)時預(yù)覽多核咼頻CPU，支持GPU加速多核高頻CPU，16核以上多核咼頻CPU多核咼頻CPU最終渲染（輸本地，支持GPU加速本地，網(wǎng)絡(luò)CPU架構(gòu)渲染本地出）可選CPU渲染農(nóng)場農(nóng)場內(nèi)存核數(shù)：內(nèi)存容量比例1:3例如：10核-30GB最低32GB緩存盤SSD，RAID高速SSDIo卡AJA，Deck

11、link，藍(lán)魚2.34K視頻調(diào)色軟件的硬件配置要求目前主要視頻調(diào)色軟件：AdobeSpeedGrade、DevinciResolve12主要借助NvidiaCUDA架構(gòu)的多GPU超算加速，單精度性能不錯的卡就可以（三）UltraLAB4K超高清影視后期解決方案3.1與常規(guī)圖形工作站在4K視頻編輯關(guān)鍵項(xiàng)對比針對4K視頻后期的多個視頻碼流的持續(xù)編碼、解碼、多個并發(fā)高io、多層實(shí)時預(yù)覽、密集計算的渲染輸出，我們推出了基于圖靈圖形/計算工作站的配置NO關(guān)鍵硬件圖靈圖形工作站UltraLABGXP系列傳統(tǒng)圖形工作站1高速存儲系統(tǒng)1.1硬盤盤位24個3.5”盤位4個3.5”盤位1.2最大存儲容量176TB

12、28TB1.3通道數(shù)最大3個通道最大1個通道1.4讀與帶寬最大帶寬3x1.4GB/s或雙2.36GB/s滿足多路4K視頻并發(fā)讀寫最咼帶寬600MB/S,多層視頻編輯，帶寬不夠如果換SSD帶寬滿足要求，但容量不夠，成本太高2多核CPU自動超頻加速（比常規(guī)提升18%50%）常規(guī)頻率3PCIE擴(kuò)展7個Pcie16X3個Pcie16x3.2基于4K視頻后期配置推薦方案NO關(guān)鍵項(xiàng)萬案1方案2萬案3萬案4型號GX47014332-M5T8DRCGX600P23064-M5T10DRC2GX600P23064-M5T16DRC2GX600P227128-M5T24DRD2性能等級GoodBetterBest

13、Max1CPUIntel處理器8核4.3GHz2*XeonE5v320核3.04Ghz2*XeonE5v328核3.04Ghz2*XeonE5v336核2.7Ghz2內(nèi)存32GBDDR464GBDDR464GBDDR4128GBDDR43圖卡QuadroM4000雙QuadroM4000雙QuadroM4000雙QuadroM50004系統(tǒng)盤512GBM.2Pcie4x接口，讀2.5GB/s，寫1.5GB/s5數(shù)據(jù)盤及連續(xù)讀寫帶寬28TB單通道1.4GB/s36TB單通道1.8GB/s60TB單通道3GB/s88TB雙通道雙2.38GB/s6平臺單塔（1500w,8盤雙單塔，（1600w,20

14、盤位）位）7擴(kuò)展槽7*Pcie16x8輸入輸出出口雙千兆以太，可選萬兆以太2*USB3.1,2*USB3.0,2*USB2.0,8聲道9非編卡Decklink4KExtreme101=1一.叨顯示器24”高清,27”4K超高清11報價¥89990元¥138000元¥179999元¥265000元3.3推薦方案的4K視頻剪輯能力匯總NO關(guān)鍵指標(biāo)方1方案2方案3方案41支持4K視頻同步編輯層數(shù)1.1無壓縮1層（8位4KUHD視頻）1層（10位4KUHD視頻）1層（12位4KUHD視頻）2層（12位4KUHD視頻）1.24KUHD壓縮視頻（12位）3層4層6層10層1.34KUHD壓縮視頻（10位）6層7層10層15層24K實(shí)時預(yù)覽（實(shí)時