图灵设计NVENC单元的性能和质量
从开普勒开始的所有 nvidia gpus 都支持完全加速的硬件视频编码； gpus 从费米开始支持完全加速的硬件视频解码。最近发布的图灵硬件提供了张量核心和更好的机器学习性能，但新的 gpu 还加入了新的多媒体功能，如改进的 nvenc 单元，以在视频编解码器中提供更好的压缩和图像质量。
让我们更仔细地看一看图灵设计的新的 nvenc 单元的性能和质量。
nvenc 性能测试设置
h.264 出现于 15 年前，已经成为一种无处不在的视频编码标准。它已经成为业界最重要和最广泛的编解码器。这些测试展示了 tesla t4 与著名的开源编码器 libx264 在两种情况下的性能：
高质量模式，代表最常见的编码方案与 vbr 控制和 b 帧启用。
低延迟快速模式，适用于对延迟敏感的应用程序，如远程游戏或视频会议。
为此，测试计算机的配置如表 1 所示：
我们使用了各种输入视频进行 rd 估计，如 basketball _ drive 、 bq _ terrace 、仙人掌、 crowd _ run 、 ducks _ take _ off 、 jokey 、和服，以及更多分辨率为 1280 × 720 、 1920 × 1080 和 3840 × 2160 的视频。
绩效和质量结果
平衡序列
图 1 到图 4 显示， tesla t4 在高质量模式下为 libx264 提供相同或稍好的视觉质量，如 kimono、 bq terrace 和 park scene 。
与 libx264 相比， t4 显示了更好的预测和过滤。
红皮艇和仙人掌序列分别包含显著的混沌运动和圆周运动。与 libx264 相比， nvenc 在这些包含复杂内部预测的场景中显示出明显的优势。
tesla t4 nvenc 在低延迟模式下的性能很容易超过 libx264 。请注意 tesla t4 如何在高分辨率下更有效，在相同的比特率下提供 1db 更好的视觉质量。
图灵 gpus 配备了功能强大的 nvenc 视频编码单元，与 libx264 等复杂的软件编码器相比，它提供了更高的视频压缩效率，因为它结合了更高的性能和更低的能耗。理想的代码转换解决方案需要具有成本效益（美元/流）和节能（瓦/流）。让我们看看在多个测试序列中平均的性能和功耗结果，如图 13 和 14 所示。
图 13 。在高质量模式下以每秒 30 帧同时编码的流数
图 14 。在低延迟模式下以每秒 30 帧同时编码的流数。
t4 以高质量模式同时编码 22 个 720p 流。 gpu 还可以平均处理 10 个 1080p 的流和 2 到 3 个超高清（ 2160p ）分辨率的流。这相当于在相同的视觉质量级别上几乎是 libx264 的两倍。
在低延迟模式下运行显示出 t4 更大的优势。它可以编码 37 个 720p 分辨率的流， 17-18 个 1080p ， 4-5 个超高清，性能比 libx264 高 2-2.7 倍，具有更高的视觉质量。您可以在图 15 和图 16 中看到每个流的瓦特数。
图 15 。高质量模式下平均每流功耗瓦特
图 16 。低延迟模式下平均每流功耗瓦特
tesla 还显示出很高的功率效率，在高质量模式下优于 libx264 2-4x ，在低延迟模式下高达 5 倍，同时保持低负载。
结论
与前几代相比， nvidia 的 tesla t4 的编码能力有了很大的提高。与 libx264 这样的软件编码器相比，它在高质量模式下显示出相同或更好的视觉质量，而在低延迟模式下则优于它们。这相当于在功耗降低 2-5 倍时性能提高了一倍。
关于作者
roman arzumanyan拥有俄罗斯南部罗曼大学（ rostov-on-don ， 2012 ）和罗曼大学应用数学硕士学位。之后，他在俄罗斯三星研发院（ 2012-2015 ）、英特尔公司（ 2015-2017 ）工作。目前，他在莫斯科担任开发技术工程师。他的研究兴趣包括视频编码、高性能和 gpgpu 。
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高质量模式，代表最常见的编码方案与 vbr 控制和 b 帧启用。
低延迟快速模式，适用于对延迟敏感的应用程序，如远程游戏或视频会议。
为此，测试计算机的配置如表 1 所示：
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与 libx264 相比， t4 显示了更好的预测和过滤。
红皮艇和仙人掌序列分别包含显著的混沌运动和圆周运动。与 libx264 相比， nvenc 在这些包含复杂内部预测的场景中显示出明显的优势。
tesla t4 nvenc 在低延迟模式下的性能很容易超过 libx264 。请注意 tesla t4 如何在高分辨率下更有效，在相同的比特率下提供 1db 更好的视觉质量。
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图 13 。在高质量模式下以每秒 30 帧同时编码的流数
图 14 。在低延迟模式下以每秒 30 帧同时编码的流数。
t4 以高质量模式同时编码 22 个 720p 流。 gpu 还可以平均处理 10 个 1080p 的流和 2 到 3 个超高清（ 2160p ）分辨率的流。这相当于在相同的视觉质量级别上几乎是 libx264 的两倍。
在低延迟模式下运行显示出 t4 更大的优势。它可以编码 37 个 720p 分辨率的流， 17-18 个 1080p ， 4-5 个超高清，性能比 libx264 高 2-2.7 倍，具有更高的视觉质量。您可以在图 15 和图 16 中看到每个流的瓦特数。
图 15 。高质量模式下平均每流功耗瓦特
图 16 。低延迟模式下平均每流功耗瓦特
tesla 还显示出很高的功率效率，在高质量模式下优于 libx264 2-4x ，在低延迟模式下高达 5 倍，同时保持低负载。
结论
与前几代相比， nvidia 的 tesla t4 的编码能力有了很大的提高。与 libx264 这样的软件编码器相比，它在高质量模式下显示出相同或更好的视觉质量，而在低延迟模式下则优于它们。这相当于在功耗降低 2-5 倍时性能提高了一倍。
关于作者
roman arzumanyan拥有俄罗斯南部罗曼大学（ rostov-on-don ， 2012 ）和罗曼大学应用数学硕士学位。之后，他在俄罗斯三星研发院（ 2012-2015 ）、英特尔公司（ 2015-2017 ）工作。目前，他在莫斯科担任开发技术工程师。他的研究兴趣包括视频编码、高性能和 gpgpu 。
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