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Maxwell-Architektur: NVENC mit H.265-Support und 4K@60FPS-Streaming

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maxwell-die-logoIm aktuellen Launch-Artikel zur GeForce GTX 980 und GTX 970 bzw. der Maxwell-Architektur der 2. Generation konzentrierten wir uns auf die Benchmarks und Leistungsmessungen sowie die Effektivität der neuen Karten. Noch viel spannender ist jedoch, was NVIDIA mit diesem Plus an Leistung anfangen will. VXGI, DSR, MFAA - ein Ausblick auf das, was die Maxwell-Architektur ermöglichen wird. Dabei (aus Zeitgründen) komplett übersehen haben wir die Integration eines neuen Video En- und Decoders. Dies möchten wir an dieser Stelle nachholen, denn darin verbergen sich einige interessante Aspekte, die für Besitzer einer der neuen Karten eine wichtige Rolle spielen können.

Mit den ersten Maxwell-Karten in Form der GeForce GTX 750 und GTX 750 Ti sowie der dabei verwendeten Maxwell-Architektur der 1. Generation verbesserte NVIDIA den VP6-Decoder und ermöglichte ein Decoding von H.264 bei 4K mit 60 Hz (Level 5.2). Einige ältere VP5-Decoder waren dazu noch nicht in der Lage - z.B. alle Kepler-Karten. Maxwells NVEC Encoder aber verdoppelte die Encoding-Performance im Vergleich zu Kepler.

Mit der 2. Generation der Maxwell-Architektur hat NVIDIA nun noch einmal Hand an den NVENC angelegt. So besitzt dieser nur einen hardwarebeschleunigten H.265 Encoder. H.265 codierte Videos sind derzeit noch nicht allzu verbreitet, aufgrund des besseren Komprimierungsverfahrens bei gleicher Bildqualität dürfte H.265 in naher Zukunft aber eine immer größere Rolle spielen. NVIDIA ist der erste Hersteller, der mit den GM204-GPU auf Basis der Maxwell-Architektur ein hardwarebeschleunigtes H.265-Encoding möglich macht. Für NVIDIA könnte der frühe Support des neuen Encoding-Verfahrens ein wichtiger Schritt sein, schließlich sind auch einige Firmenbereiche auf die Unterstützung eines möglichst schnellen und effektiven Streamings ausgelegt. GameStream für die NVIDIA-Shield-Hardware ist dabei nur ein Teil. Weitaus wichtiger aber dürfte NVIDIA der Ausbau der GRID-Technologie sein - sowohl im professionellen Bereich wie auch für den Endkunden.

ShadowPlay mit Maxwell-Grafikkarte ermöglicht dank des verbesserten Encoders höhere Auflösungen
ShadowPlay mit Maxwell-Grafikkarte ermöglicht dank des verbesserten Encoders höhere Auflösungen

Bereits heute aber lässt sich die höhere Leistung des NVENC erkennen. In der GeForce Experience lassen sich per Shadowplay Aufnahmen des eigenen Spielgeschehens erstellen. Diese werden zwar noch immer in H.264 aufgezeichnet, die höhere Performance des NVENC ermöglicht es NVIDIA aber, höhere Auflösungen und Bitraten anzubieten. Bisher waren hier 1.080p@60FPS bei einer Bitrate von 50 MBit pro Sekunde das Limit für Kepler-Karten. Mit der GM204-GPU auf Basis der Maxwell-Architektur werden nun auch 1.440p@60FPS und 4K@60FPS bei Bitraten von bis zu 130 MBit pro Sekunde angeboten.

Etwas verwirrend ist die Umsetzung des De- und Encoders auf Hardware-Basis, denn nur das Encoding läuft komplett auf dedizierter Hardware (FFU, Fixed Function Units). Für das Decoding verwendet NVIDIA einen Hybrid-HEVC-Decoder, der grundsätzlich auf dem HEVC-Decoder der Kepler-Generation basiert. An der Stelle, wo dieser Decoder nicht mehr ausreichend ist, um Prozesse des H.265-Decodings auszuführen, springt normalerweise die Software ein, was allerdings ein langsamer und kein besonders effizienter Prozess ist. Mit Maxwell verwendet NVIDIA dafür nun die zur Verfügung stehenden Shader, was noch immer nicht derart effizient wie eine FFU ist, aber besser als ein reines Software-Level. NVIDIA hat sich also zunächst auf das NVENC, sprich das Encoding, konzentriert. Mit einer der nächsten GPU-Generationen könnte NVIDIA komplett auf eine Hardwarebeschleunigung für die neuen De- und Encoder wechseln. Durch die Implementation einer Hybrid-Lösung ist man aber zunächst einmal ausreichend schnell und effizient, so dass nicht unbedingt die Pascal-Generation dazu notwendig ist.

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Kommentare (6)

#1
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Wenn jetzt der Encoder auch was taugen würde, wäre das eine runde Sache.
#2
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K.a. ob es mit dem 344.11 Treiber dazu gekommen ist. Aber man kann jetzt auch mit Kepler in 1440p aufnehmen.
#3
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Matrose
Beiträge: 14
Also auf meiner gtx670 Keplar Karte konnte ich schon vor über einem Monat 1440p aufnehmen. War auf jeden Fall schon mit einem früherem Treiber eingepatcht worden.

Hoffe jedoch nvidia hat etwas an der Audioqualität von Shadowplay getan. Die geringe Bitrate geht beim streamen vielleicht klar, aber für lokale HQ Aufnahmen, wie nvidia sie bewirbt ist das viel zu schlecht. Selbst auf dem höchsten Bitrate setting ist die Audio Bitrate nur bei 80-90kbit/s. Oft ist der Sound blechernd, vor allem wenn man mal ins Mikrofon spricht. Bei längeren Aufnahmen wird auch nach und nach der Sound nicht mehr synchron zum Bild.
#4
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Aber ihr könnte nicht "2.160p 4K" auswählen?
#5
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Leider nein. Steht nach wie vor mit maximal "Aufzeichnung von In-game Auflösung, 60 FPS, 50 Mbps mit H.264"

Somit keine Möglichkeit auf 4k zu gehen.
#6
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Gut, dann ist das der exklusive Maxwell-Teil, den ich hiermit absprechen wollte. Leider liefert NVIDIA nicht allzu viele Informationen (um ehrlich zu sein gar keine ) zu diesem Thema, daher musste ich mir das selbst mit Codec-Tools zusammensuchen. Als erstes darauf gestoßen bin ich aber in der GeForce Experience und dort eben bei ShadowPlay.
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