美國串流媒體伺服器：NVIDIA 編碼器與 AMD 儲存解決方案

美國串流媒體伺服器需要高效運行。體育直播、電子競技和虛擬現實虚使得快速視頻傳輸至關重要。NVIDIA編碼器如今採用更出色的CPU和內存來傳輸更多數據。AMD的開源串流媒體SDK有利於在多種裝置上即時呈現高品質視訊。這些技術協同工作，能夠處理更多數據，即便平台使用者增多且對服務品質要求更高，也能提供流暢且安全的串流體驗。

NVIDIA編碼器

影片編碼

NVIDIA編碼器能讓影片流呈現極高畫質，這得益於其專用的硬體和軟體。NVIDIA T4 GPU在測試中表現優異，測試內容包括緩衝區大小、編碼預設、VMAF評分以及1080p30解析度下每秒30幀的串流數量等。若使用15幀的緩衝區搭配預設4，可實現速度與品質的良好平衡。自適應量化（AQ）技術有助於進一步提升畫面品質，它能根據影片的畫面內容和運動情況調整量化參數，即便在高解析度串流傳輸中，也能保持圖像清晰。

注意：NVIDIA NVENC硬體支援多種編解碼器，如H.264、H.265、VP8、VP9和AV1。這意味著串流伺服器可相容不同格式，有助於適配多種串流協定。

低延遲

低延遲對於直播串流至關重要。NVIDIA編碼器配備了延遲偵測工具，例如nvv4l2h264enc編碼器中的MeasureEncoderLatency=1選項。延遲會因來源和解析度的不同而有所變化。例如，Jetson Nano處理直播來源時延遲約為5毫秒，而基於檔案的來源延遲可能高達300毫秒。以下圖表展示了不同情況下的延遲：

這種低延遲有助於直播活動和互動式應用程式流暢運作。

效率

NVIDIA編碼器效率很高，能夠平衡品質、速度和系統資源占用。PSNR和VMAF評分可體現影片畫質優劣，位元率節省則反映在不損失品質的前提下所需頻寬的減少程度。例如，在1080p60解析度下，AV1編碼比H.264節省約40%的頻寬。新型GPU最多可同時使用三個NVENC，從而能夠同時編碼更多串流。人工智慧工具會檢測影片的編碼難度，並根據需要調整位元率，這在大量用戶觀看時非常有幫助。驅動程式更新也有助於確保一切正常運作。

AMD儲存解決方案

資料吞吐量

AMD儲存解決方案資料傳輸速度極快，採用NVMe SSD和PCIe Gen4技術。工程師對其進行最佳化，以實現大量資料的快速傳輸，這有助於支援高畫質影片流，還能避免頓卡。許多串流網站選擇AMD儲存，正是因為它能同時處理多條串流。

提示：資料傳輸速度快時，觀眾看到的影片中斷會更少。

普通的AMD儲存系統讀寫速度可超過7000 MB/s，這一速度足以滿足當今串流伺服器的需求。

可靠性

可靠性是AMD儲存解決方案的關鍵特性。這些系統採用高效能SSD，具備出色的糾錯功能，還使用RAID技術，即便硬碟出現故障，也能保證資料安全。許多資料中心採用AMD儲存，因為它能有效保護影片檔案。

• 企業級SSD比普通SSD使用壽命更長。

• RAID為資料提供額外安全保障。

• 韌體更新有助於保持系統穩定。

可靠的儲存系統能確保串流服務在大量用戶同時觀看時依然正常運作。

快速交付

快速交付對於串流而言至關重要。AMD儲存解決方案通過專用控制器和高速記憶體降低等待時間，使伺服器能立即將影片傳送給觀眾，讓人們能快速啟動影片並流暢播放。

採用AMD儲存的串流公司能同時向數百萬用戶傳送影片，這有助於美國串流伺服器為用戶提供他們期望的高畫質影片。

美國串流伺服器：整合工作流程

編碼與儲存流程

美國串流伺服器遵循清晰的流程來傳輸高質量影片。首先，影片資料進入伺服器，由NVIDIA編碼器負責影片編碼工作。這些編碼器採用硬體卸載技術，即主要由GPU承擔工作，這樣CPU就能處理其他任務，有助於保持系統的快速和流暢運作。

編碼流程主要使用兩種編解碼器：AV1和H.264。每種編解碼器在流程中都有其特定作用。以下表格展示了每種編解碼器的作用：

NVIDIA編碼器在直播時選用H.264，因其速度快且支援多種裝置。對於點播或高解析度影片，系統則使用AV1，AV1能節省頻寬和儲存空間，這對於大型影片庫非常有利。

編碼完成後，影片檔案會傳輸至AMD儲存解決方案。這些儲存系統採用NVMe SSD和PCIe Gen4技術，資料傳輸速度快，等待時間短，確保影片能夠立即傳送。

該流程可能存在一些瓶頸，以下表格列出了常見瓶頸及其工程師的解決方法：

工程師還會解決其他問題：

• 當資料增長過快時，會出現可擴展性瓶頸。模組化設計和雲工具有助於增加更多資源。

• 資料品質問題可能會拖慢流程，通過監控和審計可保持資料的準確性。

• 不同資料來源可能導致整合問題，連接器和API有助於統一格式。

• 團隊會採用新技術更新流程，以保持高效運作。

實際應用案例

許多美國串流伺服器都採用這種工作流程來提供流暢的影片。例如，某體育串流網站使用NVIDIA編碼器直播賽事，系統為直播來源選擇H.264，以保持低延遲並適配多種裝置。編碼後，網站會用AV1儲存精彩片段和回放，這樣既能節省空間，又能降低用戶後續觀看時的頻寬成本。

另一個例子是某電影串流服務，它採用AV1編碼新電影以獲得最佳品質，而為舊式裝置提供H.264串流，確保所有人都能觀看。AMD儲存則用於儲存龐大的影片庫，即便大量用戶同時觀看，也能實現快速訪問。

第三個案例是某教育串流提供商，他們使用NVIDIA硬體快速編碼課程，AMD儲存讓數千名學生能同時觀看課程。該系統會根據裝置和網路需求調整編解碼器。

提示：採用NVIDIA編碼器和AMD儲存的美國串流伺服器能夠適應新需求，既能提供直播影片，也能提供點播影片，且具有高可靠性和速度。

美國串流伺服器：效能優勢

可擴展性

美國串流伺服器需要能容納大量觀眾。NVIDIA編碼器幫助伺服器用更少的硬體處理更多串流，一台配備4核GPU的伺服器可運行5或6條不同位元率的串流，而採用CPU的伺服器往往連一條多位元率的串流都無法運行。這意味著串流網站無需購買更多伺服器，就能增加更多頻道或賽事。AMD儲存解決方案通過快速傳輸大型影片檔案提供支援，高速儲存能讓伺服器在數千人同時開始觀看時也能應對自如。

提示：使用GPU編碼器和高速儲存有助於串流服務發展，在規模擴大的同時不會損失影片畫質。

用戶體驗

觀眾希望影片播放流暢、載入迅速。NVIDIA編碼器在大量用戶觀看時仍能保持高影片畫質，硬體編碼減少延遲，讓直播活動有即時感。AMD儲存確保影片快速載入且不中斷。當伺服器同時採用這兩種技術時，用戶會看到更少的緩衝和中斷，還能輕鬆在直播和點播影片之間切換。

• 影片載入快速

• 串流畫面清晰銳利

• 緩衝現象減少

良好的用戶體驗會吸引用戶再次訪問。

能效性

對於大型串流網站而言，能耗非常重要。NVIDIA編碼器採用硬體卸載技術，主要由GPU承擔工作，這比在CPU上編碼影片更省電，伺服器能在相同能耗下運行更多串流。AMD儲存通過使用比老式硬碟更省電的SSD也有助於節能。能耗降低意味著成本減少，對環境的影響也更小。

採用這些解決方案的美國串流伺服器能服務更多觀眾，同時降低能源費用。

實施建議

最佳實踐

搭建NVIDIA編碼器和AMD儲存需要規劃。工程師會為每項串流任務選擇合適的編碼設置。對於錄製或保存影片，他們會使用VBR、大緩衝區、B幀、look-ahead、有限GOP和自適應量化。遊戲直播和雲轉碼會使用CBR、中等緩衝區、B幀、look-ahead、有限GOP和自適應量化。對於遊戲串流或視訊通話等低延遲串流，CBR、極小緩衝區、無B幀、無限GOP、自適應量化、幀內刷新和長期參考幀是最佳選擇。

為節省記憶體，工程師會跳過B幀、減少參考幀、使用單pass速率控制並限制自適應量化。這些步驟有助於在保持影片畫質的同時減少系統能耗。GPU加速至關重要，GPU能即時完成編碼工作，讓CPU可以處理其他任務。內容感知編碼和按標題編碼等高級方法會運用AI，根據影片的編碼難度調整位元率和壓縮程度，這樣既能提升影片品質，又能節省頻寬。

提示：始終要有備份計畫和備用設備，即時監控串流以儘早發現問題。

故障排除

工程師有時會遇到相容性或效能最佳化問題。如果影片畫質下降，他們會檢查設置並調整緩衝區大小或位元率；如果延遲增加，他們會檢查網路速度和硬體卸載情況；儲存速度慢可能意味著需要更新韌體或更換新的SSD。

簡單的故障排除清單：

• 確保編碼器設置與任務匹配。

• 監控GPU和CPU使用率。

• 測試儲存的讀寫速度。

• 定期更新驅動程式和韌體。

• 使用手機檢查串流。

積極主動的態度能確保串流伺服器始終高效運作。

NVIDIA編碼器和AMD儲存解決方案助力美國串流伺服器提升效能，使影片傳輸快速、可靠且高畫質。服務提供商能獲得更好的效果、降低能耗並擁有強大的系統，用戶則能獲得流暢的串流和快速的影片訪問體驗。如果企業想要採用這項技術，應做到：

1. 將GPU加速用於AI和影片任務。

2. 為快速增長的儲存需求做好規劃。

3. 採購高速且可擴展的儲存裝置。

4. 確保系統與雲相容。

5. 選擇符合未來需求的儲存裝置。