Введение
DPX (Digital Picture Exchange) — это несжатый формат изображения без потерь, используемый в киноиндустрии и индустрии визуальных эффектов. Хотя он не так популярен, как видеокодеки ProRes или DNx в контейнере формата *.mov, он часто используется в Hi-End рабочих процессах, когда требуется максимально возможное качество видео. Недостатком DPX является то, что, поскольку он несжатый, общий размер файла даже для короткого видео может быть огромным.
Например, в зависимости от частоты кадров и глубины цвета клип в формате 4K может иметь битрейт от 200 Мб/с (1600 Мбит/с) до 1,1 Гб/с (8800 Мбит/с). Это означает, что всего одна минута видеозаписи в формате 4K DPX может занимать от 11 до 67 ГБ места. А если вы используете видео 8K, битрейт увеличивается от 700 Мб/с (5600 Мбит/с) до 4,4 Гб/с (35200 Мбит/с). Для каждой минуты отснятого материала требуется до 266 Гб дискового пространства!
Чтобы дать представление о том, что вам может понадобиться с точки зрения скорости и емкости хранилища при работе с DPX, ниже приведена таблица, показывающая выборку того, что требуется для ряда различных вариантов DPX:
Все довольно просто, когда речь идет о том, на что ваша система должна быть способна для обработки секвениций файлов DPX. Однако другие аспекты, например такие, как центральный процессор и графический процессор, не так ясны. В этой статье мы хотим немного углубиться в то, как можно настроить систему хранения данных и рабочую станцию, чтобы иметь возможность обрабатывать секвенции файлов DPX, а также быстро взглянуть на то, какая вычислительная мощность потребуется, чтобы редактировать секвенции формата DPX в DaVinci Resolve Studio и Premiere Pro.
Рабочие станции DIGITALRAZOR PERFORMANCE PRO и DIGITALRAZOR PERFORMANCEX PRO разработаны с учетом требований, выдвигаемых профессионалами при решении рабочих задач в обалсти компьютерной графики, анимации, визуализации, композитинга и монтажа.
Все подробности о рабочих станциях доступны по адресу https://digital-razor.ru/workstation/
Основная проблема DPX — скорость системы хранения
Очевидно, что размер необработанных файлов DPX делает скорость и емкость вашего хранилища серьезной проблемой. Обычно мы рекомендуем, чтобы диск, на котором хранятся ваши медиафайлы, имел скорость чтения как минимум в 2 раза выше скорости передачи битов отснятого материала. Это означает, что вам нужен диск со скоростью от 400 МБ/с до 2,2 ГБ/с, если вы хотите работать с файлами формата 4K, или от 700 МБ/с до 4,4 ГБ/с, если вы хотите использовать файлы формата 8K.
Чтобы получить производительность, необходимую для того, чтобы ваша система не была ограничена скоростью чтения файлов с жесткого диска, вам, скорее всего, потребуется сделать одну из двух вещей:
- Использовать несколько SSD объединенных в RAID-массив
- Использовать диск стандарта PCIe NVMe
К сожалению, оба этих варианта имеют свои недостатки. RAID (даже RAID, созданный для резервирования) почти всегда будет более проблематичным, чем один диск. Вы можете использовать RAID 5 или аналогичную конфигурацию, чтобы свести к минимуму риск потери данных в случае сбоя одного диска, но, как мы неоднократно сообщали в других сообщениях, твердотельные накопители SATA сами по себе чрезвычайно надежны и очень маловероятно, что они откажут в обычном режиме работы. С другой стороны, RAID-контроллеры, по нашему опыту, не так хороши, и неисправный RAID-контроллер может быть таким же плохим, как и неисправный диск.
Добавьте к этому тот факт, что если вы хотите достичь скорости не менее 2,2 Гб/с для обработки файлов 4K DPX с высокой глубиной цвета, для этого потребуется как минимум четыре твердотельных накопителя, работающих параллельно, а также несколько дисков с «четностью», если вы цените свои данные. Самый простой способ получить это — RAID 5 или RAID 10 с пятью или шестью дисками. В зависимости от размера диска, который вы хотите использовать (1–8 ТБ), вы получите массив RAID со скоростью примерно 2,2 ГБ/с и общей емкостью 4–32 ТБ. Конечно, добавление большего количества дисков может повысить как производительность, так и емкость, но RAID-контроллеры более высокого класса, способные обрабатывать такое количество дисков, становятся очень дорогими.
RAID-массив может быть очень сложным, поэтому, если вы ищете простоты, лучшим вариантом может быть использование одного диска NVMe. Диски Samsung 980 Pro и Seagate Firecuda 530 NVMe, которые мы в настоящее время используем на наших рабочих станциях, обеспечивают скорость чтения 7 ГБ/с, что делает их более чем достаточно быстрыми даже для секвенций кадров в формате 8K. Основным недостатком дисков NVMe на данный момент является то, что они доступны только с максимальной емкостью 4 ТБ на диск. Это означает, что в зависимости от разрешения и битовой глубины отснятого материала вы сможете хранить только около 300 минут отснятого материала в формате 4K 8 бит или всего 15 минут при использовании самого высокого разрешения и качества (8K 16 бит). Однако вы можете использовать то, что называется Spanned Volumes или Storage Spaces, чтобы по существу объединить несколько NVMe (или других типов дисков) вместе, чтобы казалось, что у вас есть только один диск большего размера.
Независимо от того, какой вариант вы выбрали, обеспечение того, чтобы хранилище данных могло не отставать от скорости чтения файлов, всегда должно быть одним из ваших главных приоритетов при настройке рабочей станции для монтажа, поскольку не имеет значения, насколько мощный центральный или графический процессор, если ваша система не способна достаточно быстро считывать данные из секвенций кадров. Только после того, как вы разберетесь с системой хранения данных, вы сможете выбрать правильный центральный и графический процессор для работы.
Насколько мощный CPU и GPU вам нужен для редактирования секвенций DPX?
Хорошая новость о файлах DPX заключается в том, что их легче обрабатывать, чем вы думаете. Нагрузка на ЦП и ГП (видеокарту) будет меняться в зависимости от выбранного приложения для нелинейного монтажа, но в большинстве случаев ЦП и ГП, которые уже хорошо подходят для таких видеокодеков, как ProRes или DNx, также будут хорошим выбором при работе с секвенциями в формате DPX.
Однако более мощные центральные и графические процессоры могут помочь ускорить такие задачи, как экспорт, но даже здесь скорость системы хранения данных может стать узким местом, прежде чем процессор станет ограничивающим фактором. Поэтому, если вы выберете более мощную комбинацию процессора и графического процессора для повышения производительности экспорта, обязательно увеличьте скорость системы хранения; и даже рассмотрите возможность добавления совершенно отдельного диска, на который вы можете экспортировать, чтобы распределить нагрузку.
Чтобы дать вам приблизительное представление о том, насколько ЦП и ГП используются при работе с файлами DPX, мы записали загрузку различных компонентов при воспроизведении секвенции файлов DPX в DaVinci Resolve Studio и Premiere Pro на 16-ядерном процессоре AMD Ryzen 5950X. ЦП в паре с графическим процессором NVIDIA GeForce RTX 3080 10 ГБ:
Мы не собираемся проводить сравнение «DaVinci Resolve vs Premiere Pro», но хотим отметить, что DaVinci Resolve значительно лучше обрабатывает файлы DPX, чем Premiere Pro. Premiere Pro мог воспроизводить файлы DPX в формате 4K без особых проблем на оборудовании выбранной конфигурации. Но когда мы попытались воспроизвести 10-бит в формате 8K и, особенно секвенции файлов с 16-бит цветом и полным разрешением в режиме предварительного просмотра, мы начали наблюдать интенсивную загрузку ЦП и проблему выпадающих кадров. Таким образом, хотя используемый нами процессор Ryzen 5950X должен отлично справляться с воспроизведением файлов 4K DPX в Premiere Pro, вы, вероятно, захотите перейти на более мощный AMD Threadripper или Threadripper Pro, если планируете работать с разрешением 8K.
Однако для DaVinci Resolve Studio нагрузка на ЦП была намного ниже. В отличие от Premiere Pro, который распределяет нагрузку на все ядра процессора, Resolve, по-видимому, в основном использует только одно или два ядра. Но, несмотря на то, что он не использует процессор активно, он без проблем воспроизвел даже файлы DPX формата 8K с глубиной цвета 16-бит с большим запасом по мощности процессора.
Еще следует отметить, что графический процессор был загружен умеренно, и нагрузка увеличилась, когда мы дошли до формата 8K. Как ни странно, 8K 10 бит в конечном итоге использует GPU гораздо больше, чем 8K 16 бит как в DaVinci Resolve, так и в Premiere Pro, но в любом случае RTX 3080, вероятно, немного больше, чем вам нужно для прямого воспроизведения секвенций файлов. Имейте в виду, что многие из наиболее распространенных эффектов, таких как коррекция цвета и шумоподавление, часто могут использовать возможности графического процессора, поэтому для общего редактирования или рабочего процесса с цветом приличный графический процессор по-прежнему будет иметь решающее значение.
Однако решение вопроса с повышением производительности заключается в том, какую пропускную способность хранилища мы в итоге использовали. Поскольку в этом тесте мы воспроизводим на скорости 1x, в итоге битрейт каждой секвенции DPX-файлов почти точно совпал, плюс немного больше, поскольку NLE часто пытаются «упреждать чтение», когда это возможно.
Это также означает, что, особенно для DaVinci Resolve Studio, скорость системы хранения будет одной из самых больших проблем, если вы хотите получить максимально возможную производительность экспорта секвенций. У центрального и графического процессоров достаточно места, но, поскольку мы уже работаем на 80% от того, на что в настоящее время способны большинство дисков NVMe, это означает, что вы не сможете экспортировать намного быстрее, чем ~24 кадра в секунду, без добавления второго диска или иного увеличения пропускной способности хранилища. Особенно, если вы экспортируете DPX в качестве исходного и целевого кодека, вам, вероятно, понадобится еще один диск NVMe, который будет использоваться исключительно для экспорта.
Конечно, вы не можете просто обладать сверхбыстрым хранилищем в своей системе и ничего больше. По мере того, как вы увеличиваете скорость своего хранилища, у вашего процессора появляется больше возможностей для разминки. Как и во всех рабочих процессах, вы должны стремиться к сбалансированной настройке между центральным процессором, графическим процессором, хранилищем и другими компонентами, такими как оперативная память. В случае рабочих процессов с DPX, скорость вашего хранилища гораздо важнее, чем обычно при работе с другими типами кодеков и типами файлов.
