Nvidia NVENC - Nvidia NVENC

Nvidia NVENC je funkce v Nvidia grafické karty, které fungují kódování videa, vykládání tohoto výpočetně náročného úkolu z procesor do GPU. To bylo představeno s Kepler -na základě GeForce Řada 600 v březnu 2012.[1][2]

Kodér je podporován v mnoha streamovacích a nahrávacích programech, například Wirecast, Otevřete software vysílače (OBS) a Bandicam, a také pracuje s Podíl zachycení hry, které je součástí softwaru GeForce Experience od společnosti Nvidia.[3][4][5]

Cílené na spotřebitele GeForce grafické karty oficiálně podporují ne více než 2 současně kódující video streamy, bez ohledu na počet nainstalovaných karet, ale toto omezení lze obejít na Linux a Okna systémy aplikací neoficiální oprava do Řidiči.[6] Profesionální karty podporují 2 až 21 současných streamů na kartu, v závislosti na modelu karty a kvalitě komprese.[1]

Je doprovázeno NVDEC pro video dekódování v Nvidia Video Codec SDK.[1]

Verze

NVENC prošla několika hardwarovými revizemi od svého uvedení na trh s prvním GPU Kepler (GK104).[7]

Souhrn NVENC[8][9]
Hardware GPUH.264 (AVC)

(V H.264 má NVENC vždy podporu B Frame, maximální rozlišení 4096x4096 a maximální 8bitovou hloubku)

H.265 (HEVC)
Generace NVENCNázev kódu GPUNVENC na čipChromaBezztrátové kódováníChromaBezztrátové kódováníRozlišeníBarevná hloubkaB rámečky
4:2:04:4:44:2:04:4:4
1. genGK1101AnoNeNeH.265 není podporován
GK107
GK106
GK104
2. genGM1080K dispozici nejsou žádné kodéry NVENC
GM1071AnoAnoAnoH.265 není podporován
3. genGM2081NeNe
GM206AnoAnoAnoY?[9] N?[8]Y?[9] N?[8]4096 x 40968-bitNe
GM2042NeNe
GM200
4. genGP1080K dispozici nejsou žádné kodéry NVENC
GP1071AnoAnoAnoAnoAnoAno8192 x 819210-bitNe
GP106
GP104-2xx +2
GP104-1xx1
GP1022
GP10034096 x 4096
5. genGV10x8192 x 8192
6. genTU1171
TU116Ano
TU106
TU104
TU102
7. genGA1041AnoAnoAnoAnoAnoAno8192 x 819210-bitAno
GA102
A100[10]0K dispozici nejsou žádné kodéry NVENC

První generace, Kepler GK1xx

První generace NVENC, kterou sdílejí všichni Kepler - založené na GPU, podporuje vysoce profil H.264 (YUV420, I / P / B rámce, CAVLC / CABAC), H.264 SVC Temporal Encode VCE a Zobrazit režim kódování (DEM).

Dokumentace NVidia uvádí špičkovou propustnost kodéru 8 × v reálném čase při rozlišení 1920 × 1080 (kde základní hodnota „1 ד se rovná 30 Hz). Skutečná propustnost se liší podle zvoleného přednastavení, uživatelem ovládaných parametrů a nastavení a taktovacích frekvencí GPU / paměti. Publikované hodnocení 8 × je dosažitelné s vysoce výkonným přednastavením NVENC, které obětuje účinnost a kvalitu komprese pro propustnost kodéru. Vysoce kvalitní předvolba je podstatně pomalejší, ale produkuje méně kompresní artefakty.

Druhá generace, Maxwell GM107

Představeno s první generací Maxwell architektura NVENC druhé generace přidává podporu vysoce výkonného profilu HP444 (YUV4: 4: 4, prediktivní bezztrátové kódování) a zvyšuje propustnost kodéru až 16 × v reálném čase, což odpovídá přibližně 1080p @ 480 Hz s vysoce výkonným přednastavením.)

Maxwell GM108 nemá podporu hardwarového kodéru NVENC.

Třetí generace, Maxwell GM20x

Představený s architekturou Maxwell druhé generace, NVENC třetí generace implementuje algoritmus komprese videa Vysoce efektivní kódování videa (aka HEVC, H.265) a také zvyšuje propustnost kodéru H.264 k pokrytí rozlišení 4K při 60 Hz (2160p60). To však nepodporuje B-snímky pro kódování HEVC (pouze I a P snímky ). Maximální NVENC HEVC jednotka kódovacího stromu (CU) size is 32 (the HEVC standard allows a maximum of 64), and its minimum size CU is 8.

V kódování HEVC také chybí Sample Adaptive Offset (SAO). S vydáním sady Nvidia Video Codec SDK 7 byla přidána adaptivní kvantizace, řízení rychlosti do budoucna, adaptivní B-snímky (pouze H.264) a adaptivní funkce GOP. [11] Tyto funkce spoléhají na jádra CUDA pro hardwarovou akceleraci.

SDK 7 podporuje dvě formy adaptivní kvantizace; Prostorové AQ (H.264 a HEVC) a Časové AQ (pouze H.264).

Karty Nvidia pro spotřebitele (GeForce) a některé z jejích profesionálů nižší úrovně Quadro karty jsou omezeny na tři úlohy současného kódování. Jeho karty Quadro vyšší třídy toto omezení nemají.

Čtvrtá generace, Pascal GP10x

Čtvrtá generace NVENC implementuje 10bitové hardwarové kódování HEVC Main10. Ve srovnání s NVENC předchozí generace také zdvojnásobuje výkon kódování 4K H.264 & HEVC. Podporuje HEVC 8K, 4: 4: 4 podvzorkování chroma, bezztrátové kódování a ukázkový adaptivní offset (SAO).

Nvidia Video Codec SDK 8 přidala exkluzivní funkci váženého predikce Pascal (založenou na CUDA). Vážená předpověď není podporována, pokud je relace kódování konfigurována s B snímky (H.264).

Neexistuje žádná podpora B-rámce pro kódování HEVC a maximální velikost CU je 32 × 32.

NVIDIA GT 1030 a Mobile Quadro P500 jsou čipy GP108, které nepodporují kodér NVENC. [1]

V grafice notebooku NVIDIA MX Graphics nezahrnuje NVENC, protože jsou založeny na čipu GM108 generace Maxwell nebo GP108 generace Pascal. [12] GeForce MX350 je čip GP107, jehož kodér NVENC je během výroby deaktivován.

Pátá generace, Volta GV10x / Turing TU117

Volta NVENC má podobný výkon jako NVC Pascal. [2]

Nenabízí podporu pro rámy HEVC B.

Šestá generace, Turing TU10x / TU116

Šestá generace NVENC implementuje HEVC 8K kódování při 30 FPS, podporu HEVC B-rámců a poskytuje až 25% úsporu bitrate pro HEVC a až 15% úsporu bitrate pro H.264. Nvidia GeForce GTX 1650 je z této generace vyňata, protože místo Turing používá Volta NVENC. GTX 1650 Super však používá motor Turing NVENC, protože je založen spíše na TU116 než na TU117 použitém v běžném GTX 1650. [13]

Sedmá generace, Ampere GA10x

Ampere má v podstatě stejný motor Turing NVENC. [14]

Podpora operačního systému

NVIDC Nvidia SIP jádro musí být podporováno ovladač zařízení. Ovladač poskytuje jeden nebo více rozhraní, (např. OpenMAX IL ) do NVENC. K jádru NVENC SIP lze přistupovat pouze prostřednictvím proprietární NVENC API (na rozdíl od open-source VDPAU API).

Je dodáván s Nvidia Ovladač GeForce.

NVENC je k dispozici pro operační systémy Windows a Linux.[1] The bezplatný a otevřený nový ovladač zařízení nepodporuje Nvidia NVENC.[15]

Podpora aplikačního softwaru

Propustnost GPU

Porovnání propustnosti kódování[22]

ProudyKódování H.264 (1080p30)
GM204 (Tesla M6)18
GM107 (Tesla M10)28
GP104 (Tesla P4)24
TU104 (Tesla T4)32
P10036
V10036

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d „NVIDIA VIDEO CODEC SDK“. NVIDIA Developer. Nvidia. Citováno 2017-11-12.
  2. ^ „Maxwell's Feature Set: Kepler Refined“. AnandTech. 2014-02-18.
  3. ^ "Systémové požadavky pro NVIDIA GeForce Experience | GeForce | GeForce". www.geforce.com. Citováno 2016-08-17.
  4. ^ „Technické specifikace Wirecast“. telestream.net. Citováno 2017-12-19.
  5. ^ „Open Broadcaster Software - Index“. obsproject.com. Archivovány od originál dne 23. 3. 2019. Citováno 2016-08-17.
  6. ^ "nvidia-patch". GitHub.
  7. ^ „S5613 - vysoce výkonné kódování videa pomocí grafických karet NVIDIA“. Nvidia.
  8. ^ A b C „Video Encode and Decode GPU Support Matrix“. NVIDIA Developer. 2016-11-09. Citováno 2020-08-22.
  9. ^ A b C „NVIDIA VIDEO CODEC SDK“. NVIDIA Developer. 2016-11-09. Citováno 2020-08-22.
  10. ^ „Architektura NVIDIA Ampere do hloubky“. Blog vývojářů NVIDIA. 2020-05-14. Citováno 2020-08-31.
  11. ^ http://on-demand.gputechconf.com/gtc/2016/presentation/s6226-abhijit-patait-high-performance-video.pdf
  12. ^ [NVIDIA GeForce MX250 a MX230 - dvě „nové“ grafiky pro notebooky: https://newsbeezer.com/polandeng/nvidia-geforce-mx250-and-mx230-two-new-graphics-for-laptops/ ]
  13. ^ https://www.pcgamer.com/nvidia-geforce-gtx-1650-super-review/
  14. ^ https://www.nvidia.com/content/dam/en-zz/Solutions/geforce/ampere/pdf/NVIDIA-ampere-GA102-GPU-Architecture-Whitepaper-V1.pdf
  15. ^ „Nouveau Feature Matrix“. Freedesktop.org.
  16. ^ Střih na video: Adobe Premiere Pro pomáhá tvůrcům obsahu rychleji pracovat s exporty zrychlenými pomocí GPU
  17. ^ Seznam změn AVIDemux
  18. ^ "hardwarové kódování nvenc.c H.264 pomocí nvidia nvenc".
  19. ^ „ZPRÁVA O ŘIDIČI QUADRO DESKTOP / QUADRO NOTEBOOK 375“.
  20. ^ Vydána verze HandBrake 1.2.0
  21. ^ Informace o systému MacroSystem Arabesk 8 od Casablanca Expert
  22. ^ https://www.nvidia.com/en-us/data-center/virtualization/resources/

externí odkazy