1.1 存储io带宽与存储架构量化分析
表1 4K、8K无压缩视频码流带宽
色位 | 10位 | 12位 | 16位 | |
帧率 | 带宽(单位MB/s) | |||
4K UHD@3840x2160 | 24p | 712 | 854 | 1196 |
30p | 890 | 1068 | 1495 | |
60p | 1780 | 2136 | 2990 | |
8K@8192x4320 | 24p | 3038 | 3645 | 5103 |
30p | 3979 | 4556 | 6379 | |
60p | 7594 | 9113 | 12758 |
上面数据可以看到,8K无压缩视频码流带宽巨大,常规机械盘,固态盘都无法满足,甚至高带宽的阵列也仅能部分规格支持
表2 Apple ProRes压缩编码流带宽
分辨率 | 编码
| ProRes422 (Proxy) | ProRes422 (LT) | ProRes422 | ProRes422 (HQ) | ProRes 4444 | ProRes 4444 XQ |
色位 | 10位 | 10位 | 10位 | 10位 | 12位 | 12位 | |
帧率 | 带宽( MB/s) | ||||||
4K UHD 3840*2160 | 24p | 18 | 41 | 59 | 88 | 133 | 199 |
30p | 23 | 51 | 74 | 111 | 166 | 249 | |
60p | 45 | 103 | 147 | 221 | 332 | 497 | |
4K DCI 4096*2160 | 24p | 19 | 44 | 63 | 94 | 141 | 212 |
30p | 24 | 55 | 79 | 118 | 177 | 265 | |
60p | 49 | 109 | 157 | 236 | 354 | 530 | |
8K | 24p | 78 | 183 | 262 | 393 | 566 | 849 |
8192x4320 | 30p | 97 | 219 | 314 | 471 | 707 | 1061 |
60p | 195 | 438 | 629 | 943 | 1414 | 2121 |
上述表格数据表明:Apple的ProRes编码压缩还是很棒的
表3 Red R3D压缩码流带宽
分辨率 | 编码 | R3D | ||||||
压缩比 | 9:1 | 8:1 | 7:1 | 6:1 | 5:1 | 4:1 | 3:1 | |
色位 | 12位 | 12位 | 12位 | 12位 | 12位 | 12位 | 12位 | |
帧率 | 带宽( MB/s) | |||||||
4K UHD 3840*2160 | 24p | 36 | 41 | 46 | 54 | 65 | 81 | 108 |
30p | 45 | 51 | 58 | 68 | 81 | 101 | 135 | |
60p | 90 | 101 | 116 | 135 | 162 | 203 | 270 | |
8K | 24p | 135 | 162 | 185 | 216 | 259 | 324 | 432 |
7680x4320 | 30p | 169 | 203 | 231 | 270 | 324 | 405 | 540 |
| 60p | 338 | 405 | 463 | 540 | 648 | 810 | 1080 |
上述表格数据表明:Red RAW R3D压缩算法非常优秀
表4 存储介质方案
颜色分类 | 主要功能 | 最大容量 | 读写带宽 |
单块机械盘可以直接读取,剪辑、调色 | 14TB | <215MB/s | |
单块固态盘可以直接读取,剪辑、调色 | 4TB | <530MB/s | |
8盘位阵列或固态卡,或雷电3外接 | 98TB | 1.5GB/s | |
16~20盘位阵列或固态卡,或雷电3外接口 | 266TB | 4.65GB/s | |
16~24 SSD盘位阵列或固态卡 | 76TB | 12.1GB/s |
本表是ProRes编码和R3D编码匹配的存储介质选择参考
1.2 存储容量估算
表5 4K、8K无压缩存储测算
No | H | V | 位深 | Chroma | 帧率 | 每帧尺寸 | 数据带宽MB/s | 10小时容量 | 10小时+2个备份容量 |
1 | 4096 | 2304 | 12 | RGB | 24 | 43MB | 1021 | 35TB | 105TB |
2 | 12 | RGB | 30 | 43MB | 1276 | 44TB | 131TB | ||
3 | 12 | RGB | 60 | 43MB | 2552 | 88TB | 263TB | ||
4 | 16 | RGB | 60 | 57MB | 3402 | 117TB | 350TB | ||
5 | 7860 | 4320 | 12 | RGB | 24 | 153MB | 3672 | 126TB | 378TB |
6 | 12 | RGB | 30 | 153MB | 4590 | 158TB | 473TB | ||
7 | 12 | RGB | 60 | 153MB | 9180 | 315TB | 946TB | ||
8 | 16 | RGB | 60 | 204MB | 12240 | 420TB | 1.26PB |
表6 8K DCI视频有压缩存储测算
摄像机 | 编码 | 速率fps | 容量/分钟 | 容量/小时 | 10小时素材 | 素材+2个备份 |
Red 8K | 8K R3D 9:1 | 30p | 9.9GB | 580GB | 5.8TB | 17.41TB |
8K R3D 5:1 | 30p | 18.98GB | 1.11TB | 11.12TB | 33.37TB | |
8K R3D 3:1 | 30p | 31.64GB | 1.85TB | 18.54TB | 55.62TB | |
8K R3D 9:1 | 60p | 19.80GB | 1.16TB | 11.60TB | 34.81TB | |
8K R3D 5:1 | 60p | 37.97GB | 2.22TB | 22.25TB | 66.74TB | |
8K R3D 3:1 | 60p | 63.28GB | 3.71TB | 37.08TB | 111.24TB |
表5和表6数据表明:
8K视频无压缩存储容量巨大,存储代价大,成本太高,一般企业无法承受
8K采用R3D压缩,存储压力大幅降低。