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纤毫毕现,精彩无限,由此进入龙芯的超高清视界

发布时间:2021-04-06    已阅读:

当社会步入数字化时代,我们也正在向更加精彩的“视界”迈进。目前,超高清技术已覆盖了从娱乐到工业、医疗等多个应用场景。今天我们就来具体介绍一下龙芯在4K以及超高清方面的成果以及前沿发展计划。

2016年,龙芯开始针对音视频底层技术展开研究,到现在已逐步完善了龙芯生态体系中音视频应用技术链,完成了视频播放、视频会议、视频分发等诸多视频应用场景在龙芯平台上的迁移和部署。

与此同时,顺应超高清技术在各场景各行业中的发展趋势,龙芯对于超高清技术的支持,也逐渐提上了龙芯音视频工作的日程。

视频行业的本质是对媒体数据的处理,背后是算力、存储、网络以及AI等技术的支撑。以4K为例,相比1080P视频,单帧像素上升4倍,但是编解码算力需求却上升了5-6倍左右,8K则更是上升达到约24倍。所以,龙芯在超高清领域主要的攻关方向就是提高编解码性能,以应对视频应用对算力的挑战。

(图片引用自Livevideo 2020年6月线上峰会)

经过不懈的努力,当前龙芯已支持CPU软解码和硬件加速解码两种视频解码方案,在龙芯平台均可流畅播放4K超高清视频。

龙芯平台CPU软解码demo视频

播放环境

CPU:龙芯3A4000

操作系统:统信UOS桌面专业版V20(1031)

播放器:SMPlayer(18.10.0 修订版9144)

龙芯平台硬件加速解码demo视频

播放环境

CPU:龙芯3A4000

GPU:Radeon RX 580

操作系统:统信UOS桌面专业版V20(1031)

播放器:影院(5.7.7)

在过去的4年里,为了改善龙芯平台上的音视频应用体验,龙芯团队持续针对视频编解码库(FFmpeg、libx264、libvpx、openH264、libyuv)、图形图像渲染库(skia、pixman、mesa、sdl2)、图片编解码(libjpeg-turbo、libpng)、基础压缩解压缩zlib进行深入优化。至今,龙芯已累计向社区提交近10W行代码,被FFmpeg社区设定为mips分支maintainer,也是libyuv、libvpx、pixman等社区的mips事实维护者。

相比GPU或者专用的视频解码卡解码,CPU解码虽然通用性更好,但是在解码效率上存在一定劣势。龙芯在近几年通过对音视频基础软件持续优化,已经大大改善了主流视频格式在龙芯平台上的解码性能。以H264格式为例,伴随着软硬件的持续优化升级,龙芯平台上H264格式高清视频的解码性能累计提升了2.8倍,软解帧率也在逐步提升(如下图)。在4K层面,H264格式 ,码率在6Mbps视频的解码帧率达到了55fps左右,可以满足当前主流视频网站上的4K超高清视频的播放需求。

除软件层面外,在2015年,龙芯中科还曾协助海信推出基于龙芯CPU内核的Hi-View Pro画质引擎芯片,用于海信电视的中高端ULED产品线,推动了国内电视产业在超高清领域的发展。

在今年,龙芯会持续深入视频解码、渲染、播放器、码流传输协议等音视频技术链上的各个环节,不断地改善龙芯音视频软件生态。CPU解码方面,伴随龙芯3A5000以及龙芯适配的4.1.6版本FFmpeg的推出,在纯CPU解码条件下,流畅播放4K超高清视频解码率有望从6Mbps提高到40Mbps。播放器方面,目前龙芯正在适配一款新的开源播放器,计划随着loongnix2.0一起推出。音视频应用开发方面,除了维护好音视频基础软件生态,龙芯也会将技术资源及时提供给广大开发者。

龙芯深入超高清领域探索的决心已定,相信随着技术的不断打磨,生态的不断丰富,纤毫毕现、精彩绚烂的超清视界将走进更多龙芯的用户。