Hardware-Module von Xilinx unterstützen Live-Video-Streaming

FPGA-EDA

Zwei Versionen einer Echtzeit Video-Hardware für skalierbare Video-Transcoding-Applikationen hat Xilinx entwickelt. Auf Basis der herstellereigenen Real-Time (RT) Server Reference Architecture ermöglichen die Module Applikationen wie eSports und Game-Streaming-Plattformen, Social-Media und Videokonferenzen, Fernlehre, Telemedizin und Live Broadcast Video.



Die Module sind in zwei vorkonfigurierten Optionen mit Integration der Xilinx Alveo Datencenter-Accelerator-Karten verfügbar: als Version für hohe Kanalzahlen (High Channel Density Video Appliance) und als Version mit geringer Bitrate (Ultra-Low Bitrate Video Appliance). Mit den Referenzarchitekturen will Xilinx den Lösungsanbietern Kosteneinsparungen beim Angebot von Video Streaming Services ermöglichen.


Optimiert für Video Transcoding

Entwickelt im Hinblick auf niedrigste Kosten pro Kanal integriert die High Channel Density Video Appliance bis zu acht Alveo U30 Datencenter Acceleration Cards, die ebenfalls vorgestellt wurden. Die Alveo U30 Card zielt auf die Anforderungen hoch dichter Videoverarbeitung als Beschleunigerkarte im Formfaktor mit niedriger Bauhöhe. Die Alveo U30 Card wird vom Zynq UltraScale+ MPSoC getrieben, einem programmierbaren SoC (System on Chip) mit integriertem Video Codec und Grafik-Engines für Ultra-High-Definition Video. U30 unterstützt H.264- und auch HEVC- (H.265) Codecs und ermöglicht Streaming von bis zu sechzehn 1080p30-Kanäle pro Karte.

Die Ultra-Low Bitrate Optimized Video Appliance wurde für hoch qualitatives Live-Video bei reduzierten Bandbreitenkosten entwickelt. Sie enthält bis zu acht Alveo U50 Accelerator Cards. Auf Basis der Xilinx UltraScale+ Architektur in einem 75-W-Formfaktor bietet die Alveo U50 Card 8 GB HBM2, 100 GbE-Vernetzung und PCI Express 4.0 Interconnect. Sie streamt bis zu sieben Full-HD 1080p60 Kanäle einschließlich acht vollen ABR- (average bit rate) Ladders (alle bei x265 Medium Preset).

Die Video-Module entsprechen dem FFmpeg-Framework mit der Möglichkeit zum Ersatz existierender Software und GP/GPU-basierter Transcoder-Infrastrukturen, indem sie Systementwicklern ein universelles API bereitstellen. Software-Partner entwickeln Applikationen, die oberhalb des Standard FFmpeg Layers arbeiten.

Der HEVC-Codec wurde in Form einzelner Komponenten neu entwickelt, was die Steuerung des Codec bis herab zum Frame-Level verbessert. Damit können System-Integratoren die Steuerung der Rate und den Feinabgleich weiterer Parameter vornehmen und die Videoqualität und Bitrate entsprechend der vorliegenden Applikation einstellen. Diese besondere Flexibilität durch adaptive Compute-Bausteine ist laut Xilinx mit ASIC-basierten Optionen nicht gegeben. Beide Appliances ermöglichen eine bis zu vierfache Reduktion der Kosten, im Footprint und im Leistungsverbrauch für H.264 bei einer Auflösung von 1080p30 und x264 Medium Preset.

Die Xilinx RT Server-Referenzarchitekturen wurden mit optimierten Hardware-Architekturen und Software-Stacks entwickelt. Das gilt vom Gate Level bis herauf zu den Software- und AI-Stacks, um die Performance für spezifische Workloads zu maximieren. Beide Appliances sind im 1RU-Rackmount Formfaktor verfügbar, beide unterstützen den vollständigen Docker Container und Kubernetes Management für einfach skalierbare Einsätze.


HPE ProLiant Server-Qualifizierungen und ISV-Support

HPE hat die Alveo U50- und Alveo U250 Accelerator Cards auf den HPE ProLiant Servern qualifiziert. Die HPE ProLiant DL380 Gen 10- und HPE ProLiant DL385 Gen 10 Plus-Server sind die ersten mit Xilinx FPGAs getriebenen HPE-Server. HPE ist der erste Tier-1 Server-OEM, der die Bitrate-optimierte Alveo U50-based Video-Transcoding Appliance anbieten wird. Die Qualifizierung der Alveo-Karten auf HPE-Servern erweitert die wachsende Liste von OEM-Serverpartnern und von ISV-Applikationen auf der Alveo Plattform zur Beschleunigung von Cloud- und On-premise Workloads.

Xilinx Value-added Reseller integrieren den Wowza Streaming Engine Media-Server in die RT-Server-basierten Appliances. Mit dieser Web-basierten GUI-Applikation können die Anwender ihre Live-Streaming Videodienste in einfacher und intuitiver Weise einsetzen. Die Integration dürfte im dritten Quartal dieses Jahres abgeschlossen und verfügbar sein.

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