前言:
通过本系列译文希望能够为广大读者提供云桌面相关的科普知识,能够帮助读者在一定程度上了解云桌面背后的知识体系和国外一流厂商的技术和产品发展方向。由于中英文文化差异,翻译不当之处在所难免,请多谅解!
上海酷栈科技有限公司(简称“CStack”或“酷栈科技”),作为一家专注的高性能、智能化云桌面产品及方案提供商,从产品孵化阶段就不断学习和总结国外一流厂商优秀的产品设计理念和演进之路,而思杰(Citrix)是所有国内云桌面厂商必将面对的竞争对手,我们认为只有更好地了解对手,学习对手,做到知己知彼,方可百战不殆。通过本系列译文,您可以看到一流厂商优秀的技术点都已经在CStack xView产品中有所体现并超越。随着光纤网络和5G的普及,视频、3D和云游戏成为互联网流量消费大户,所以CStack成立之初就将其云桌面产品xView定位于中高端市场,可以很好地适用于2D/3D设计、视频播放、视频监控、云游戏和Win10等新兴云桌面使用场景,在技术路线上坚定不移地选择视频编解码技术(Video Codecs)作为核心桌面协议技术栈,引入H.264和H.265编码技术并配合专业GPU显卡加速桌面会话(session),提升用户使用体验;同时广泛支持多种GPU虚拟化和直通技术,提升产品核心竞争力;在产品不断落地商用和打磨的同时,近期我们又增加了智能混合编码技术,用于应对普通办公场景下的Office,OA,ERP等静态内容以及对于图像和画面有着极高要求的一些特殊使用场景。后续,我们会继续以匠心精神将CStack xView云桌面产品进行不断技术优化和产品升级,为用户提供焕然一新的云桌面使用体验。
使用H.265而不是H.264的影响
由于我今年早些时候做过H.264和H.265的对比,所以我只更新了内容并很快完成这个博客。
Citrix于2017年底发布了支持H.265的XenDesktop7.16版本。
那么你对H.265的期望是什么?
首先,为了运行H.265,我们必须满足一系列的前提条件。
运行H.265的前提条件(Prerequisites for H.265)
服务器侧(Server side)
·确保你拥有支持H.265编码的Maxwell或者Pascal主板,请点击此处查看支持虚拟化的Tesla GPU的完整列表。
点击此处参考我们的Tesla GPU编解码页面。
·拥有对应的Citrix授权等级(白金)并设置正确的Citrix策略(请参考如下策略设置)
客户端侧(Client side)
·确保你的终端支持H.265解码(例如使用DXVA检查器进行检查)
·在终端上使用Citrix接收器ADMX模板设置正确的策略(启动H.265解码)
【译者]】:H.265又称之为HEVC(高效率视频编码)或者MPEG-H Part 2,是由ISO/IEC MPEG和ITU-T 组织联合成立的JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)定义和发布的。从最初2013第一个版本到2017年经过了几年的发展,目前逐步成为主流的视频编码技术,可以支持4K/8K等超高清的图像编码。但是由于H.265比较消耗系统资源,所以并不是所有的CPU或者GPU都能够担当此任务。相比Citrix而言CStack目前在服务器端采用了性价比更高的NVIDIA低端显卡或者专业编码卡作为H.265的编码设备,同时我们在软件方面全线支持H.265和硬件加速,不再进行额外收费,降低用户投入成本;在客户端方面,目前基于ARM的A2000和X86盒子的X1000都是支持H.265解码的,同时可以做到自适应方式。
相比H.264,我们期望使用H.265可以在相同的视觉质量下获得更好的压缩,或者在更低的带宽下获得相同的视觉质量。
所以我们在这里进行了一些比较,看看它是否与我们期望的相同。
图像质量(Image Quality)
我首先从H.264 YUV420和H.265 YUV420之间的“人眼”比较开始,去了解色彩二次采样的行为。
H.264 YUV420 (左侧) / H.265 YUV420 (右侧)
至少在我看来,如果我们看看本系列第一篇博客中已知的快速参考图像对比,使用H.265会更好。
但是有趣的是如果我们现在看看SSIM数值,会令人有一点惊讶:
捕获图像H.265 YUV420 SSIM热图结果H.265 YUV420
捕获图像H.264 YUV420 SSIM热图结果H.264 YUV420
虽然我们看到在缩放到捕获图像时“人眼”比较的差异,但是我们几乎没有发现SSIM数值的差异。在这两种场景中(H.264和H.265),图像的准确率都在83%左右。以我的观点来看,H.265的“色彩二次采样效应”不易识别,但是相比H.264,H.265的色彩精度并不是很好。
【译者]】:简而言之就是在图像呈现方面,主观的影响的确非常大,所以很多实际项目中,需要根据客户实际使用情况进行充分的分析和验证,虽然采用H.265不一定能够解决清晰度的问题,但是在带宽上面的确有绝对优势。
带宽(Bandwidth)
为了测试带宽的差异,我在窗口模式下做了个视频回放:
【译者]】:可以看到Citrix测试采用的是P40-1B vGPU,其中P40代表NVIDIA Telsa P40显卡(P指的是Pascal架构)“1”代表1G显存,“B”代表需要购买GRID vPC或者vDWS 软件授权。通过该显卡完成了视频播放,编码等工作。相对而言CStack可以采用更为性价比高的AMD MxGPU S7150(支持虚拟化)或者NVIDIA低端GPU实现同样的视频播放和硬件编码工作,极大的降低了用户投入成本。
我们看下结果。对于给定的测试用例,相比H.264,H.265的带宽节省了20%。当然,这并不能代表所有用例,但至少我们已经了解了H.264和H.265的表现,特别是在具有低带宽WAN连接的场景中。
【译者]】:CStack去年底联合某省电信天翼云进行了广域网环境下H.265的测试对比,抽取了高清视频播放,云游戏等高端场景,结论是H.265基本上可以降低约30%到40%的带宽。
延时(Latency)
在我们的GPU场景中,H.264和H.265之间的延时几乎没有差异,因为两种协议都使用硬件编码(NVENC)。我们测量了同样非常好的终端用户延时115毫秒,这是我们看到的所有Citrix协议的最佳值。
【译者]】:同理CStack采用的是硬件加速技术,所以两者编码延时也基本没有差异。但是这里需要注意的是,由于H.265需要占用更多的硬件资源,所以单张加速卡能够支持的并发桌面在H.265下会有所降低,这并不是CStack的原因,而是NVIDIA GPU的硬件整体资源受限而引起的,同理Citrix也会遇到这个问题,所以在实际场景中,需要测试单张卡对于H.265或者H.264的并发处理能力。
终端(Endpoint)
正如前提条件部分已经提到的,理解终端的扩展需求非常重要,因为支持H.265硬件解码是必要的。很少有瘦客户机已经支持H.265硬件解码,甚至胖客户机也需要一个合适的GPU(例如Pascal)或CPU (Skylake)来支持硬件解码。
【译者]】:目前CStack的ARM A2000和X86的 X1000都支持H.265。软终端根据实际客户利旧PC的硬件性能而定。
Citrix策略设置
· Optimize for 3D graphics workload ->Enabled
启用该策略能够使用NVFBC (NVIDIA Direct FB access)和NVENC (NVIDIA编码)。
·Use video codec for compression -> For the entire screen
为了让NVENC甚至能在更老的XenDesktop版本(7.12 – 7.16)上工作,有必要使用整个屏幕策略。
·Visual Quality ->High
它并没有避免色彩二次采样效应,但是对于大多数用例来说,高色度提供了相当不错的质量。在带宽消耗方面,中等和高策略之间也没有太大的差别,因此我建议以“高”作为起点。
·Use hardware encoding ->Enabled
正如我们所看到的,这与我们已经为H.264设置的策略相同。那么我们如何控制H.265的使用呢?为了使用H.265而不是H.264,你需要在终端处调整设置。
我们需要从Citrix导入.admx接收方模板,并启用该策略:
Local Computer Policy->Computer Configuration->Administrative Templates->Citrix Receiver->User experience
【译者]】:CStack对于支持H.265是自动适应的,零配置。支持H.265的终端会自动切换到H.265,对于不支持的,则自动切换到H.264上。当然我们也可以支持手工强制配置。
使用场景(Use Case)
最后,让我们看一下用H.265替代H.264的使用场景。特别是在我们为使用3D VDI的场景提供有限带宽的情况下,H.265可能是正确的协议。但是,您需要权衡所描述的前提条件,以使其工作,并决定自己是否值得这样做。
【译者]】:的确如此,H.265虽然带来了节约带宽的优势,但是其降低了单体硬件的并发数量,所以需要根据实际项目情况酌情考虑问题。
如果你想了解如何选择正确的VDI协议,可以观看我们在GTC大会上的视频录像。请点击此处。
关于作者
Simon Schaber: NVIDIA GRID 解决方案架构师
译文出处
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