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挑战：高清/超高清观看需求为视频解码与转码带来巨大性能压力
随着前端视频采集设备、视频播放终端的不断升级，以及 5G 商用化进程的加快，视频行业正在快速进入 4K/8K 时代，不断为用户带来更出色的视频观看体验。但 4K/8K 视频也对视频解码和转码系统的性能，以及总体拥有成本 （TCO） 带来了严峻的挑战。互联网视频服务提供商和广播电视服务提供商等企业亟需寻找创新的视频解码与转码解决方案，以提升产品在性能和性价比方面的表现。
作为广电业内一家拥有多年广播级视音频硬件和软件研发与生产能力的企业，北京中科大洋科技发展股份有限公司 （“中科大洋”） 在 LeoVideo Cloud 中验证了新一代英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 （代号 “Arctic Sound-M”） 的性能表现。
测试结果表明，通过采用新一代英特尔® 数据中心 GPU Flex 140，并使用涵盖英特尔® oneAPI 视频处理库 （英特尔® oneVPL） 在内的英特尔® oneAPI 工具套件进行优化， LeoVideo Cloud 在多媒体转码和视觉图形处理等方面可实现远超传统产品的性能表现，而且具有更优异的性价比。
解决方案：基于英特尔® 架构的中科大洋 LeoVideo Cloud
为了进一步加速视频解码和转码性能，同时提升服务的性价比，中科大洋验证了在搭载英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 时，LeoVideo Cloud 在视频解码和转码方面的性能表现。
英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 基于英特尔的 Xe-HPG 微架构，包含多达 4 个 Xe 媒体引擎、 XMX AI 加速单元和 AV1 硬件编解码器，也是英特尔在数据中心领域首款支持 AV1 编解码的独立 GPU。该系列 GPU 单卡能够支持多达 36 路视频流的1080p60 转码吞吐量，以及 8 路视频流的 4K60 转码吞吐量，可以低于同类型解决方案的能耗，提供更出色的媒体转码吞吐性能和解码吞吐性能。此外，英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 基于硬件的开源 AV1 编码器可显著节省带宽。 Flex 140 GPU 的媒体引擎还支持包括 HEVC、 AVC 和 VP9 在内的业界广泛使用的编解码器，并可以有效提高其性能。在搭载英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 的基础上，中科大洋 LeoVideo Cloud 还采用英特尔® oneAPI 工具套件进行了性能优化。
英特尔® oneAPI 工具套件是一种用于多种架构和厂商的编程模型，在为英特尔传统 CPU 提供了丰富工具的同时，进一步扩展到 XPU。这一套件包含一整套工具，如编译器、库、代码迁移、分析和调试工具。英特尔的 oneAPI 参考实现由一系列工具包组成，其中英特尔® oneAPI 基础工具包面向原生代码开发者，提供了一整套核心的高性能工具，支持用于构建 C++ 应用、 DataParallel C++ 应用和基于 oneAPI 库的应用。英特尔® oneAPI 工具套件同时还提供了多个面向特定领域的工具包，包括英特尔® oneAPI 渲染工具包和英特尔® oneVPL。
英特尔® oneVPL 具备易于使用的视频处理软件开发套件和完整管道演示，可显著加快视频播放、编码、处理和媒体格式转换。英特尔® oneVPL 能够使用全面、方便的 API 对媒体管道进行原型设计、优化和产品化，加快产品上市时间。其使用具有硬件加速功能的高效编解码器来提高 AVC、 HEVC 和 MPEG-2 的速度、压缩率和质量，加快向新编解码器的过渡。中科大洋 LeoVideo Cloud 还支持丰富的英特尔® VideoProcessing Platform （英特尔® VPP） 特性。英特尔® VPP 是用于处理视频采集、编解码和显示，以及视频拼接、分割、流式传输、 AI 推理等的综合平台，可有效加快视频播放、编码、处理和媒体格式转换。中科大洋 LeoVideo Cloud 通过英特尔® VPP，支持基于 GEN 图形硬件的硬件加速解码、编码和视频后处理功能，在降噪、去隔行、混合、镜像、回转、缩放、颜色格式转换等方面实现了卓越的性能。
收益：提供高性能、高质量、高经济性的视频编解码与转码服务
在测试中，基于新一代英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 的中科大洋 LeoVideo Cloud 被证明能够有效满足系统设计目标。该解决方案在帮助视频服务提供商有效提升解码与转码系统的性能与质量、降低 TCO 等方面将有着巨大的应用潜力。
- 提高解码与转码效率：
在面世之后，用户将能够采用基于新一代英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 的中科大洋 LeoVideo Cloud 构建高效的视音频转码与处理平台。相较于传统方案，其在性能上具备突出优势，可有效缩短同一视频文件的解码与转码时间，提升效率。 - 为消费者带来及时、高画质的视频观看体验：
解决方案采用了多种创新的视频处理技术特性，使其在视频质量方面处于领先水平。此外，由于解码与转码效率的提高，视频服务提供商有望借助该方案缩短视频上线的时间，提升视频服务的竞争力。 - 降低视频解码与转码系统的 TCO：
新一代英特尔® 数据中心 GPU Flex 140 在性价比上优势突出，这有助于用户以更低的成本构建视频解码与转码系统。同时， LeoVideo Cloud 单节点性能的提升也有助于降低在节点规模上的要求，从而更好地控制 TCO。
展望：加速视频产业的转型升级
与上一代产品相比，基于新一代英特尔® 数据中心 GPU Flex 的中科大洋 LeoVideo Cloud 有着更高的解码、转码效率与视频质量，能够有效应对高清/超高清时代带来的性能挑战。此外，新一代英特尔® 数据中心 GPU 有着较低的功耗，以及经济的价格，能够帮助用户降低视频解码与转码系统的构建成本，从而提升视频产业的投资回报。
未来，中科大洋与英特尔将持续深化合作，致力于实现基于新一代英特尔® 数据中心 GPU Flex 的中科大洋 LeoVideo Cloud 的产品化上市。同时双方还将积极探索，验证英特尔® 至强® 可扩展处理器、英特尔® 数据中心 GPU、英特尔® OneAPI 工具套件等产品与技术在视频领域的应用，助力广电行业 “5G+4K/8K+AI” 的战略格局，聚焦能力提升，积极坚持数字化打法，不断打造全新亮点产品，在为用户创造更多价值的同时，推动产业化发展。