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在刚提出4K视频的时候大多数人都觉得没有必要4K的出现意味着更高的硬件规格和传输要求1080P看的很爽、很清晰完全满足了日常的需求。随着电视的尺寸越来越大原本1080P成像已经无法满足人们对于细节的极致追求4K视频不仅成像更细腻在细节处理上优势也非常明显颜色也更亮丽、饱满逼真给人身临其境的感觉。4K视频具有高分辨率、宽色域、高动态范围等优势随着5G技术和H.265(HEVC)编码标准的出炉4K视频直播迎来了曙光。
一张图解释4K VS 1080P
1080p
Often, 1080p is referred to as “Full HD.” In a 1080p television, there are 1,920 columns multiplied by 1,080 rows for a total of 2,073,600 pixels — more than twice as many pixels as you’ll find in a 720p screen. For a while now, 1080p has been the industry standard for high-definition displays, and most content (that is, television broadcasts, shows, and movies) is produced and distributed in 1080p.
4K Ultra HD
The next level of HD is 4K — often called “Ultra HD” or UHD. Technically, the name is a bit of a misnomer, because there are 3,840 columns and 2,160 rows of pixels, which is why you’ll occasionally see this resolution referred to as 2160p. That’s a total of 8,294,400 pixels, which is four times as many pixels as a Full HD 1080p display and nine times as many pixels as a 720p display. Windows平台真实时4K直播解决方案
先来解释下什么是实时视频实时视频就是视频图像从产生到消费完成整个过程人感觉不到延迟只要符合这个要求的视频业务都可以称为实时视频。关于视频的实时性归纳为三个等级
伪实时视频消费延迟超过 3 秒单向观看实时准实时 视频消费延迟 1~3 秒能进行双方互动但互动有障碍真实时视频消费延迟 1秒平均 500 毫秒。
基于英伟达显卡硬编码(NVIDIA NVENC)的RTMP、RTSP低延迟技术方案
4K相当于4个1080PWindows平台软编码有些困难特别是h265姑且不说4K软编4K软解在一些配置一般的机器都比较吃力基于此大牛直播SDKGithub实现了Windows平台特定机型硬编、硬解码低延迟解决方案。
针对编码这块我们实现了基于英伟达显卡硬编码(NVIDIA NVENC)的RTMP、RTSP低延迟技术解决方案无论是H265还是H264 4K 30fps都能编的动以下测试截图基于GeForce RTX 2060显卡)针对解码播放特别是Windows平台多路播放诉求下我们实现了Windows平台特定机型硬解码。
通过特定机型硬编码、解码整体技术方案下我们把4K下的RTMP的整体延时控制在180-300毫秒实现了真实时技术解决方案无图无真相
RTMP扩展H265直播
摄像头采用“海康威视监控摄像头 800万4K超清USB直播摄像头 网络课程远程视频会议 台式机电脑摄像机 2CS54U0B-SD”。
RTMP推送端H265 4K硬编码配置对应 SmartPublisherDemo.exe RTMP播放端 H265 4K硬解码效果对应 SmartPlayer.exe RTMP H265 4K编码和解码GPU, CPU占用情况 RTMP H265 4K延时效果: 从图上可以看出延时也就100多毫秒。
RTMP H264 直播
RTMP推送端H264 4K硬编码配置对应 SmartPublisherDemo.exe RTMP播放端H264 4K硬解码效果对应 SmartPlayer.exe RTMP H264 4K 硬编解码GPU, CPU占用情况 RTMP H264 4K直播低延时效果: 总结
从整体测试来看英伟达硬编码(NVENC)能达到期望的效果可以满足毫秒级低延时大分辨率需求同时NVENC也提供了灵活的码率控制策略来满足不同的编码需求。
