ARTPEC-9产品的流处理性能

ARTPEC-9芯片使新一代安讯士视频产品更加强大。ARTPEC-9拥有多种配置，使我们能够为全系列产品提供定制化性能水平。

视频产品的性能可通过其能同时传输多少个流（在给定分辨率和帧速下）来量化。整体流处理性能取决于多种因素，包括CPU负载、带宽和客户端性能。

我们的测量表明，配备ARTPEC-9（扩展配置）的典型安讯士摄像机可提供以下任一性能：

• 一个AV1/H.264/H.265流，分辨率为4K，60 fps，或

• 同时传输两到三个AV1/H.264/H.265流，分辨率为4K、30 fps，或

• 同时传输四个AV1/H.264/H.265流，分辨率达HDTV 1080P，60 fps，或

• 同时传输八个AV1/H.264/H.265流，分辨率达HDTV 1080P，30 fps，或

在安讯士，我们自主研发集成电路。它们为我们广泛的摄像机和编码器产品组合提供了更佳的视频压缩能力，以及卓越的成像效果、先进的分析功能等诸多优势。我们最新的系统级芯片 (SoC) 是ARTPEC-9。

本白皮书呈现的测量结果有助于对基于ARTPEC-9的安讯士产品在流和帧速方面的性能有系统性的了解。本文适用于技术人员和系统集成商。有关产品规格，请参阅产品数据表 — 它们是安讯士产品的官方规格文档。

视频产品的性能可通过其能同时传输多少个流（在给定分辨率和帧速下）来测量。每个流都应单独配置，这意味着客户端不应访问缓存数据。一般来说，一个视频产品可以传输更多具有相同配置的流，而不是单独配置的流。

视频产品在各种情况下能同时传输的单独配置的流（更大分辨率、全帧速）数量很难预测。整体流处理性能取决于诸多因素，例如以下几点。

• 视频产品中的CPU负载或视频压缩负载

• SoC配置。ARTPEC-9硬件提供多种设计方案，例如：扩展配置和标准配置。安讯士选择为每款产品采用何种设计，以优化产品性能。在成品中无法更改此配置。

• 产品和网络基础设施的总数据吞吐量（带宽）

• 客户端性能

从用户的角度来看，以下是最可能对整体性能产生负面影响的参数。

• 高图像分辨率

• 低图像压缩级别

• 混合Motion JPEG和AV1/H.264/H.265流

• 大量客户端同时访问服务器

• 同时请求具有不同图像设置（如分辨率和压缩）的视频流的客户端

• 大量使用事件设置

• 在摄像机上启用分析功能或其他应用

• 加密传输

• 性能不佳的客户端PC，无法解码不同图像

• 有限或薄弱的网络基础设施。网络堵塞时，将出现丢帧。

在监控场景中，还有一些因素可能会影响性能，例如：

• 图像的复杂性

• 光线条件

我们提供多种ARTPEC-9芯片配置，以满足不同的产品需求、分辨率和性能要求。此方法确保每个产品都能为其特定用例提供最佳性能。

例如，我们领先的Q-line产品设计采用更高性能的ARTPEC-9配置，以支持嵌入式分析、附加流，以及更大、更高级的叠加等苛刻应用。随着外壳金属用量增加，这些配置受益于增强的冷却性能，这是通过物理尺寸更大的产品实现的。 

总之，不同的ARTPEC-9配置使我们能够为全系列产品提供定制化性能水平，确保每款产品都能有效满足其预期用例的需求。

AV1是一种现代视频编码标准，专为互联网视频传输进行优化。该标准由开放媒体联盟 (AOM) 制定。该联盟由世界主要IT公司成立，目标是创造下一代视频通信技术。

该标准旨在以低于现有编码器（如H.264和H.265）的比特率提供高质量视频，使其成为流处理和存储应用的理想选择。

AV1编解码器支持8K以上的视频分辨率，而这一功能主要与H.265相关。此外，AV1在网页浏览器、操作系统和移动设备中都有解码支持，确保它易于使用。

我们通过使用以下设置进行测量来研究性能。

• 出厂默认值

• 图像复杂度：真实场景

• 每个流都是唯一的，这意味着客户端不应访问缓存数据。对于AV1、H.264和H.265编码格式，压缩级别在30至39之间变化（最多可达十种不同流）。

若图像场景、压缩级别和压缩方法不变，分辨率的提高将减少全帧速流的数量或导致每个流的帧速降低。当分辨率提高时，例如从HDTV 1080P到4K，帧速会随着流数量的增加而下降。

正如前四个结果图（扩展配置）所示，ARTPEC-9可传输以下任一个流。

• 一个AV1/H.264/H.265流，分辨率为4K，60 fps，或

• 同时传输两到三个AV1/H.264/H.265流，分辨率为4K、30 fps，或

• 同时传输四个AV1/H.264/H.265流，分辨率达HDTV 1080P，60 fps，或

• 同时传输八个AV1/H.264/H.265流，分辨率达HDTV 1080P，30 fps，或

在流数量和帧速方面比较AV1与H.264/H.265的性能表现，两者存在细微差异。尽管其编码复杂度更高，但由于计算需求增加，AV1的性能略有下降。

ARTPEC-9的处理能力 (P_CPU) 或总吞吐量可以用以下公式计算：P_CPU = 帧速 x 图像分辨率 x 唯一流数量。

根据测试结果中的公式，我们看到ARTPEC-9处理能力或总吞吐量可达到：

• P_CPU=540百万像素/秒，扩展配置

• P_CPU=425百万像素/秒，标准配置