Kommer du ihåg de gamla dagarna med videoredigering, med den röda renderingsstapeln ovanför tidslinjen som markerar enorma sektioner som du inte kunde förhandsgranska i realtid? Så du – förstå det här – var tvungen att sitta där och vrida på tummarna medan du väntade på att tidslinjen skulle renderas. Dessa dagar verkar nu vara lika gamla som disketter, eftersom dagens videoredigeringsprogram som körs på även vanliga system kan hantera även HD-material med övertygelse.
Men vi kräver mer – bortom HD till 2K och 5K filmupplösningar, realtidsredigering av komplexa komprimerade format som AVCHD och att bygga mängder av lager på tidslinjen samtidigt som sofistikerade effekter som färgkorrigering tillämpas. Och sedan går vi vidare till 3D-video. Så hur kan vi hänga med?
Ett svar är råhastighet från CPU (central processing unit), men tillväxten i GHz är på topp, eftersom chips istället expanderar med flera processorkärnor. Lyckligtvis matchar denna parallella bearbetningsförmåga bra med kraven på videoredigering, särskilt avkodning och kodning av video lagrad i flera datablock.
Samtidigt har spelmarknadens CPU-sugande behov lett till utvecklingen av sofistikerade GPU-chips (grafikprocessorer) för att avlasta ritning i rambufferten, inklusive former, texturer och blandning. Genom att arbeta tillsammans kan flerkärniga processorer plus parallella GPU:er göra det möjligt för datorer att utmana prestandan hos dedikerade spelsystem. Ännu bättre, GPU:er gör också den typ av saker som vi vill ha för videoredigering – inte bara att rita pixlar, utan att transformera och förvränga, slå samman och blanda.
Så medan CPU-chips har lagt till integrerade grafikfunktioner, som är särskilt användbara för billigare och lägre effektsystem, kan kombinationen av en kraftfull flerkärnig CPU och grafikkort med parallell GPU ge en seriös kick för att påskynda din videoredigering erfarenhet.
Snabbare och bättre
Den första applikationen för GPU:er är att hantera komprimerad video genom att dela upp arbetet mellan både CPU och GPU, och sedan vidare mellan flera kärnor på varje. Till exempel har Sony Vegas Pro 10 videoredigeringsprogramvaran GPU-accelererad AVC/H.264-kodning och AVC-rendering. AVC-kodningen är parallelliserad på AMD ATI-grafikkretsuppsättningar, som stöder programmeringsramverket OpenCL (Open Computing Language) för att utveckla applikationer som kan köras över blandade CPU/GPU-system.
På liknande sätt drar Sorenson Squeeze 7, för dedikerad komprimering, fördel av GPU-acceleration för AVC/H.264-kodning på NVIDIA-grafikkort som stöder NVIDIA CUDA (Compute Unified Device Architecture) parallell datorarkitektur, inklusive produktlinjerna GeForce och Quadro. Och förbättringen är betydande:Sorenson rapporterar att kodningstiderna är upp till tre gånger snabbare än GPU-accelerationen.
På systemsidan har Apple designat avancerade CPU- och GPU-arkitekturer i sina senaste MacBook Pro och iMacs, som erbjuder dubbla och fyrkärniga Intel Core i5- och Core i7-processorer upp till 3,4 GHz med en ny mediamotor för hög- prestanda videokodning och avkodning. Dessutom inkluderar dessa system integrerade AMD Radeon HD-grafikprocessorer för högpresterande spel, professionell videoredigering och grafikintensiva applikationer. Apple beskriver de resulterande iMac-datorerna som upp till 70 procent snabbare och med upp till tre gånger så hög grafikprestanda som föregående generation.
Och Apples nya Final Cut Pro X, som tillkännagavs på förhand vid National Association of Broadcasters-konferensen (NAB) i april i år, är ombyggd som en 64-bitarsapplikation och designad för att spela upp med alla kärnor och bakgrundsrendering.
Detta är framtiden för videobehandling, vilket demonstreras av Adobes Mercury Playback Engine, som introducerades förra året med Premiere Pro C5. Detta ökar prestandan avsevärt genom att utnyttja tre nyckelelement i moderna system:64-bitars minne för att hantera större bildrutor och tidslinjer, multi-threading för snabbare CPU-prestanda och NVIDIA GPU:er för att hjälpa till att ladda ner komplexa tidslinjer för smidig uppspelning.
Premiere Pro balanserar bearbetningen genom att låta processorn utföra avkodningen av komprimerade videobilder, medan GPU:n hanterar bearbetningen av realtidseffekter. Andra GPU-optimerade funktioner inkluderar rörelse och skalning, tidsombildning, sammansättning, opacitet, deinterlacing och hantering av tidslinjer i flera format.
Accelererar
Så hur mycket GPU behöver du? Och vilka är alternativen för pris/prestanda för att fylla upp ett redigeringssystem med GPU-acceleration?
Tekniskt sett behöver du ingen GPU alls. Dagens mjukvara är utformad för att skala upp för att dra fördel av den tillgängliga GPU-prestandan, men kan fortfarande utföra samma funktioner på värdprocessorn. Men även en liten investering kan ge stora besparingar i din tid och ditt arbetsflöde.
För att utvärdera GPU:er kan du generellt tänka på dem på ungefär samma sätt som du jämför processorer - när det gäller klockhastighet, antalet parallella kärnor och mängden dedikerat minne. Till exempel kan NVIDIA GeForce-linjen skalas från startkort GeForce/GT-kort för cirka $30 till $75 (med relativ 1x till 18x prestanda, 8 till 96 kärnor och 256 MB till 1 GB minne) till prestanda GeForce GTX-system för upp till $400 till $750 (med upp till 75x – 94x prestanda, 512-1024 kärnor och 1,5 – 3 GB minne).
Men medan Adobe stöder en mängd olika både GeForce- och Quadro-kort på både Windows- och MacOS-system, rekommenderar NVIDIA starkt att man fokuserar på den professionella Quadro-linjen för seriös videoredigering. Dessa är designade för längre livslängder som en standardplattform, jämfört med den mer spelorienterade GeForce-serien, och inkluderar starkare garantier.
Medan grafikföretag och mjukvaruutvecklare är ovilliga att ge löften om prestandavinster för de mycket varierande behoven av videoredigering, kan steget från en mellanklass NVIDIA Quadro 2000 på cirka 600 $ till en mer avancerad Quadro 4000 för 1 200 $ ge cirka 40 procentuell ökning (ökning från 192 till 256 kärnor och 1 till 2 GB minne). Sedan går högre system som Quadro 5000 och 6000 för cirka 2 300 till 5 000 USD upp avsevärt (med 352 till 448 kärnor och 2,5 till 6 GB minne), samtidigt som den interna arkitekturen ökar, inklusive snabb dubbel precision och minneshastighet.
Tillväxt
Alternativen i GPU:er och grafikkort är goda nyheter för videoredigerare, som kan dra nytta av bättre prestanda genom att uppgradera till mer kraftfull hårdvara. Videoapplikationer kan automatiskt dra nytta av ytterligare kärnor och snabbare bearbetningshastigheter genom arkitekturer som AMD OpenCL och NVIDIA CUDA. Och dessa fördelar är också tillgängliga på bärbara datorer, som kan förlita sig på en lågeffekts CPU och integrerad grafik för kontorsarbete, och sedan slå på en parallell GPU för att nu möta kraven på seriös videoredigering.
Ännu bättre, denna trend kommer bara att förbättras med mjukvaruuppgraderingar, eftersom applikationsutvecklare kommer att kunna accelerera ännu fler funktioner när de får mer erfarenhet av att designa för dessa system. Till exempel lägger Adobe Premiere Pro CS5.5 till nya GPU-accelererade effekter inklusive riktningsoskärpa, snabb oskärpa, invertera och den nya filmövergången, tillsammans med ytterligare optimering för funktioner, inklusive oöverensstämmande media, hastighetsändringar, tolkning av bilder och fältalternativ.
Det finns mycket mer magi att komma från GPU:er, eftersom nya grafikkort har 1024 kärnor och 12 GB minne. Till exempel har NVIDIA visat GPU-accelererade funktioner inklusive färgjustering av råkamerabilder och kalibrering av 3D-bilder. Och det finns ännu mer - GPU:n har blivit en allmän processor i sin egen rätt, och är inte bara för grafik (och video) längre. Andra typer av applikationer, såväl som operativsystem som Windows och Mac OS kan sedan dra ytterligare fördel av dessa arkitekturer för att accelerera in i framtiden. Samtidigt kommer samma typ av accelererad bearbetning till mobila enheter genom chips som NVIDIA Tegra, med multitasking på en dual-core 1 GHz ARM CPU, upp till två gånger snabbare webbsurfning, hårdvaruaccelererad Flash, 3D-spel av konsolkvalitet med en ultralågeffekt GeForce GPU och 1080p HD-videouppspelningsprocessor. Och det är på en surfplatta eller till och med en smartphone!
Doug Dixon täcker digitala medier på Manifest-Tech.com.