4K/6K/8K影視后期工作站硬件配置方案2019
目錄
1）8K視頻市場應(yīng)用前景
2）8K視頻無壓縮、壓縮存儲分析
3）8K視頻后期處理計算特點(diǎn)與硬件配置分析
4）8K影視后期處理工作站硬件配置推薦
8K（7680x4320）或8K DCI（8192x4320）超高清視頻相當(dāng)于16個高清、4個4K視頻合成，比IMAX 6K視頻還大，這種超高精度視頻市場應(yīng)用越來越普及，在一些重要領(lǐng)域，超高清電影電視、醫(yī)學(xué)影像、太空影像、石油、海洋地質(zhì)資料、自然博物館、大型房產(chǎn)展示、大型廣告影像等，8K視頻提供其前所未有的超清晰、給人視覺震撼的感受，這也是目前圖形工作站可以保證實(shí)時播放的最高分辨率視頻應(yīng)用
西安坤隆計算機(jī)公司專注于高性能圖形工作站應(yīng)用已超過10年，借助最新上市intel Xeon W-3175X和Nvidia RTX顯卡產(chǎn)品上市，通過8K視頻后期處理應(yīng)用分析與大量測試驗證，實(shí)用級8K影視后期、大屏拼接工作站解決方案成為現(xiàn)實(shí)，到目前為止，市場上我們是唯一可以提供8K后期處理方案：
1）8K視頻剪輯與特效合成工作站硬件配置推薦
2）8K視頻調(diào)色工作站硬件配置推薦
3）8K播放拼接工作站硬件配置推薦（后面有專門方案推出）
本文主要通過分析8K視頻計算特點(diǎn)，結(jié)合最新CPU、GPU架構(gòu)以及Red與Nvidia最新GPU解碼算法及后期處理軟件等，推出史上最強(qiáng)大的8K視頻剪輯、特效合成、后期調(diào)色的---UltraLAB GT400M圖形工作站
和高清、4K視頻相比，由于8K視頻后期處理的各個環(huán)節(jié)（剪輯、特效、調(diào)色、渲染）計算量指數(shù)級規(guī)模提升，計算設(shè)備壓力體現(xiàn)在：
計算：解碼、反拜耳、編碼、轉(zhuǎn)碼、壓縮、渲染合成輸出…
存儲：海量存儲與高io
由于8K視頻數(shù)據(jù)量巨大，對CPU、GPU、存儲容量及硬盤io要求極高， 這種處理規(guī)模，之前的計算架構(gòu)很難招架，實(shí)時剪輯、實(shí)時預(yù)覽幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，
但是進(jìn)入2019年，隨著Intel的最新Xeon W-3175X超頻處理器以及Nvidia RTX（圖靈架構(gòu)）顯卡、大容量高帶寬硬盤上市，8K實(shí)時后期編輯工作站成為可能
一 8K視頻無壓縮、壓縮存儲分析
1.1 存儲io帶寬與存儲架構(gòu)量化分析
表1 4K、8K無壓縮視頻碼流帶寬
|
|
色位 |
10位 |
12位 |
16位 |
|
|
幀率 |
帶寬（單位MB/s） |
||
|
4K UHD@3840x2160 |
24p |
712 |
854 |
1196 |
|
30p |
890 |
1068 |
1495 |
|
|
60p |
1780 |
2136 |
2990 |
|
|
8K@8192x4320 |
24p |
3038 |
3645 |
5103 |
|
30p |
3979 |
4556 |
6379 |
|
|
60p |
7594 |
9113 |
12758 |
|
上面數(shù)據(jù)可以看到，8K無壓縮視頻碼流帶寬巨大，常規(guī)機(jī)械盤，固態(tài)盤都無法滿足，甚至高帶寬的陣列也僅能部分規(guī)格支持
表2 Apple ProRes壓縮編碼流帶寬
|
辨率 |
編碼 |
ProRes422 |
ProRes422 |
ProRes422 |
ProRes422 |
ProRes |
ProRes |
|
|
(Proxy) |
（LT） |
(HQ) |
4444 |
4444 XQ |
||
|
色位 |
10位 |
10位 |
10位 |
10位 |
12位 |
12位 |
|
|
幀率 |
帶寬（ MB/s） |
||||||
|
4K UHD 3840*2160 |
24p |
18 |
41 |
59 |
88 |
133 |
199 |
|
30p |
23 |
51 |
74 |
111 |
166 |
249 |
|
|
60p |
45 |
103 |
147 |
221 |
332 |
497 |
|
|
4K DCI 4096*2160 |
24p |
19 |
44 |
63 |
94 |
141 |
212 |
|
30p |
24 |
55 |
79 |
118 |
177 |
265 |
|
|
60p |
49 |
109 |
157 |
236 |
354 |
530 |
|
|
8K |
24p |
78 |
183 |
262 |
393 |
566 |
849 |
|
8192x4320 |
30p |
97 |
219 |
314 |
471 |
707 |
1061 |
|
|
60p |
195 |
438 |
629 |
943 |
1414 |
2121 |
上述表格數(shù)據(jù)表明：Apple的ProRes編碼壓縮還是很棒的
表3 Red R3D壓縮碼流帶寬
|
分辨率 |
編碼 |
R3D |
||||||
|
壓縮比 |
09:01 |
08:01 |
07:01 |
06:01 |
05:01 |
04:01 |
03:01 |
|
|
色位 |
12位 |
12位 |
12位 |
12位 |
12位 |
12位 |
12位 |
|
|
幀率 |
帶寬（ MB/s） |
|||||||
|
4K UHD 3840*2160 |
24p |
36 |
41 |
46 |
54 |
65 |
81 |
108 |
|
30p |
45 |
51 |
58 |
68 |
81 |
101 |
135 |
|
|
60p |
90 |
101 |
116 |
135 |
162 |
203 |
270 |
|
|
8K |
24p |
135 |
162 |
185 |
216 |
259 |
324 |
432 |
|
7680x4320 |
30p |
169 |
203 |
231 |
270 |
324 |
405 |
540 |
|
|
60p |
338 |
405 |
463 |
540 |
648 |
810 |
1080 |
上述表格數(shù)據(jù)表明：Red RAW R3D壓縮算法非常優(yōu)秀
表4 存儲介質(zhì)方案
|
顏色分類 |
主要功能 |
最大容量 |
讀寫帶寬 |
|
|
單塊機(jī)械盤可以直接讀取，剪輯、調(diào)色 |
14TB |
<215MB/s |
|
|
單塊固態(tài)盤可以直接讀取，剪輯、調(diào)色 |
4TB |
<530MB/s |
|
|
8盤位陣列或固態(tài)卡，或雷電3外接 |
98TB |
1.5GB/s |
|
|
16~20盤位陣列或固態(tài)卡，或雷電3外接口 |
266TB |
4.65GB/s |
|
|
16~24 SSD盤位陣列或固態(tài)卡 |
76TB |
12.1GB/s |
本表是ProRes編碼和R3D編碼匹配的存儲介質(zhì)選擇參考
1.2 存儲容量估算
表5 4K、8K無壓縮存儲測算
|
No |
H |
V |
位深 |
Chroma |
幀率 |
每幀尺寸 |
數(shù)據(jù)帶寬MB/s |
10小時容量 |
10小時+2個備份容量 |
|
1 |
4096 |
2304 |
12 |
RGB |
24 |
43MB |
1021 |
35TB |
105TB |
|
2 |
|
|
12 |
RGB |
30 |
43MB |
1276 |
44TB |
131TB |
|
3 |
|
|
12 |
RGB |
60 |
43MB |
2552 |
88TB |
263TB |
|
4 |
|
|
16 |
RGB |
60 |
57MB |
3402 |
117TB |
350TB |
|
5 |
7860 |
4320 |
12 |
RGB |
24 |
153MB |
3672 |
126TB |
378TB |
|
6 |
|
|
12 |
RGB |
30 |
153MB |
4590 |
158TB |
473TB |
|
7 |
|
|
12 |
RGB |
60 |
153MB |
9180 |
315TB |
946TB |
|
8 |
|
|
16 |
RGB |
60 |
204MB |
12240 |
420TB |
1.26PB |
表6 8K DCI視頻有壓縮存儲測算
|
攝像機(jī) |
編碼 |
速率fps |
容量/分鐘 |
容量/小時 |
10小時素材 |
素材+2個備份 |
|
Red 8K |
8K R3D 9:1 |
30p |
9.9GB |
580GB |
5.8TB |
17.41TB |
|
8K R3D 5:1 |
30p |
18.98GB |
1.11TB |
11.12TB |
33.37TB |
|
|
8K R3D 3:1 |
30p |
31.64GB |
1.85TB |
18.54TB |
55.62TB |
|
|
8K R3D 9:1 |
60p |
19.80GB |
1.16TB |
11.60TB |
34.81TB |
|
|
8K R3D 5:1 |
60p |
37.97GB |
2.22TB |
22.25TB |
66.74TB |
|
|
8K R3D 3:1 |
60p |
63.28GB |
3.71TB |
37.08TB |
111.24TB |
表5和表6數(shù)據(jù)表明：
8K視頻無壓縮存儲容量巨大，存儲代價大，成本太高，一般企業(yè)無法承受
8K采用R3D壓縮，存儲壓力大幅降低。
二 8K視頻后期處理計算特點(diǎn)與硬件配置分析
目前支持8K視頻后期軟件：
剪輯：Adobe Premiere Pro CC2019
特效合成：After Effects、Fusion
視頻調(diào)色：Davinci Resolver 16
渲染：Cinema 4D
實(shí)時8K視頻編輯后期主要過程：
表7
|
No |
主要環(huán)節(jié) |
相關(guān)硬件 |
計算重點(diǎn) |
關(guān)鍵硬件 |
|
1 |
8K 視頻讀取 |
從存儲到內(nèi)存 |
硬盤io |
陣列io要視頻編碼匹配 |
|
|
|
|
解壓縮計算 |
GPU-采用Nvidia RTX卡的Tensor和RT計算單元解算 |
|
(小波解壓算法) |
(傳統(tǒng)算法CPU) |
|||
|
2 |
視頻剪輯、預(yù)覽回放、后期調(diào)色 |
內(nèi)存數(shù)據(jù)通過【顯卡】到【顯示器】 |
反拜耳計算規(guī)模差異，隨分辨率不同 |
GPU-Nvidia CUDA核 |
|
3 |
視頻渲染輸出與保存 |
內(nèi)存到硬盤 |
編碼，壓縮 |
CPU-多核 |
|
（最后輸出H.265編碼） |
轉(zhuǎn)碼 |
GPU-GPU CUDA核 |
||
|
|
硬盤io |
|
表8 8K影視后期處理硬件配置參考
|
NO |
核心配件 |
技術(shù)要求 |
|
1 |
CPU |
Intel Xeon W3175-X處理器（28核@4.8GHz） |
|
2 |
內(nèi)存 |
96GB以上，理想128GB |
|
3 |
GPU |
1) 游戲卡:RTX2080Ti 11GB、Titan RTX 24GB |
|
優(yōu)點(diǎn)：性價比極高， |
||
|
缺點(diǎn)：不支持10位色彩，需配io卡 |
||
|
2) 專業(yè)圖卡:Quadro RTX5000、RTX6000、RTX8000 |
||
|
優(yōu)點(diǎn)：支持10位色彩輸出，不需非編卡 |
||
|
缺點(diǎn)，成本高 |
||
|
4 |
視頻數(shù)據(jù)盤 |
1)高速緩存盤：M2，SSD |
|
特點(diǎn)： 速度快，但容量太小 |
||
|
2)并行存儲：16盤位或20盤位 |
||
|
特點(diǎn)：支持海量存儲，移動不方便 |
||
|
3) 外置存儲（雷電3接口或40GbE網(wǎng)口） |
||
|
特點(diǎn)：存儲和工作站分離，便于多人使用 |
||
|
5 |
擴(kuò)展槽 |
4個PCIE x16以上 |
|
6 |
非編卡 |
Decklink 8K Pro，AJA KONA5 |
|
7 |
顯示器 |
32寸，4K，專業(yè)級 |
|
8 |
監(jiān)視器 |
|
三．8K視頻后期硬件配置推薦
3.1 4K/6K/8K視頻剪輯、特效合成配置推薦
|
NO |
品牌與型號 |
配置規(guī)格 |
報價 |
備注 |
|
1.1 |
GX380P 15064-MBTFX |
8核5.0GHz / 64GB DDR4 /RTX2070 8GB /512GB SSD/2TB M2.SSD/10TB SATA/Decklink Mini Monitor 4K/雷電3接口/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
58000 |
4K后期 |
|
1.2 |
GX380P 15064-MB42TX |
8核5.0GHz / 64GB DDR4 /RTX2070 8GB /512GB SSD/2TB M2.SSD/42TB 高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
75500 |
|
|
1.3 |
GT400P 14596-MB60TX |
12核4.5GHz / 96GB DDR4 /RTX2080 8GB /1TB SSD/2TB M2.SSD/60TB 高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
99990 |
|
|
1.4 |
GT400P 14496-MBTFX |
16核4.4GHz / 96GB DDR4 /RTX2080Ti 11GB /1TB SSD/2TB M2.SSD/10TB SATA/Decklink Mini Monitor 4K/雷電3接口/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
92900 |
6K后期 |
|
1.5 |
GT400P 14496-MB84TX |
16核4.4GHz / 96GB DDR4 /RTX2080Ti 11GB /1TB SSD/2TB M2.SSD/84TB 高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
126000 |
|
|
1.6 |
GT400P 142128-MB90TT |
18核4.2GHz /128GB DDR4 /Titan RTX 24GB /1TB SSD/2TB M2.SSD/90TB 高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
149000 |
8K后期 |
|
1.7 |
GT400M 14896-MCTFX |
28核4.8GHz /96GB DDR4 / RTX2080Ti 11GB /1TB SSD系統(tǒng)盤/4TB M2.SSD緩存盤/10TB SATA備份盤/雷電3接口/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯高清圖顯 |
149990 |
8K完美后期 |
|
1.8 |
GT400M 14896-MB90TX |
28核4.8GHz /96GB DDR4 / RTX2080Ti 11GB /1TB SSD/2TB M2.SSD/90TB 高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
183000 |
|
|
1.9 |
GT400M 148128-MB114TT |
28核4.8GHz /128GB DDR4 / Titan RTX 24GB /1TB SSD/2TB M2.SSD/114TB 高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
215000 |
|
3.2 4K/6K/8K影視調(diào)色硬件配置推薦
|
NO |
品牌與型號 |
配置規(guī)格 |
價格 |
備注 |
|
2.1 |
GT400P 14596-MBTF2X |
14核4.5GHz /64GB DDR4 /2*RTX2080 8GB /512GB SSD/1TB M2.SSD/10TBSATA/雷電3接口/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
82000 |
4K調(diào)色 |
|
2.2 |
GT400P 14596-MB60T2X |
14核4.5GHz /64GB DDR4 /2*RTX2080 8GB /512GB SSD/1TB M2.SSD/42TB高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
97000 |
|
|
2.3 |
GT400P 142128-MCTF3X |
18核4.2GHz /128GB DDR4 /3*RTX2080Ti 11GB /1TB SSD/4TB M2.SSD/10TB SATA/雷電3接口/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
133000 |
6K/8K調(diào)色 |
|
2.4 |
GT400P 142128-MCTF3X |
18核4.2GHz /128GB DDR4 /3*RTX2080Ti 11GB /1TB SSD/4TB M2.SSD/60TB高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
152000 |
|
|
2.5 |
GT400M 14896-MBTF2X |
28核4.8GHz /96GB DDR4 /2*RTX2080Ti 11GB /1TB SSD /2TB M2.SSD /10TB SATA /雷電3接口/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
165000 |
8K調(diào)色 |
|
2.6 |
GT400M 14896-MB90T2X |
28核4.8GHz /96GB DDR4 /2*RTX2080Ti 11GB /1TB SSD/2TB M2.SSD /90TB高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
197000 |
|
|
2.7 |
GT400M 148128-MBTF2T |
28核4.8GHz /128GB DDR4 /2*Titan RTX 24GB /1TB SSD /2TB M2.SSD /10TB SATA /雷電3接口/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
203000 |
|
|
2.8 |
GT400M 148128-MB114T2T |
28核4.8GHz /128GB DDR4 /2*Titan RTX 24GB /1TB SSD /2TB M2.SSD /114TB高速存儲/Decklink Mini Monitor 4K/雙塔式(2000w)/27寸-4K圖顯 |
248000 |
|
上述所有配置，代表最新硬件架構(gòu)，同時保證是最完美，最快，如有不符，可直接退貨
欲咨詢機(jī)器處理速度如何、技術(shù)咨詢、索取詳細(xì)技術(shù)方案，提供遠(yuǎn)程測試，請聯(lián)系
UltraLAB圖形工作站供貨商：
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國內(nèi)知名高端定制圖形工作站廠家
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