Motion DSP vReveal GPU加速视频增强

Cyberlink PowerDirector 7 GPU加速视频后处理

Elemental’s Badaboom GPU加速视频转换器

Pegasys TMPGEnc 4 GPU加速视频后处理

ArcSoft TotalMedia Theatre GPU加速高清倍增

Folding@home GPU加速蛋白质折叠

SETI@home GPU加速寻找外星智能

　　其中Badaboom和Folding@home在之前的测试中我们已经有过介绍，SETI@home GPU加速寻找外星智能这个对我们来说有点不太靠谱，今天我们将着重为大家介绍这几款最新的CUDA视频加速软件……

　　关于这个问题，我们曾在《谁主沉浮 OpenCL与CUDA架构深入解析！》一文中给予了详细介绍，这里我们简单的再回忆一下。CUDA最主要的包含两个方面：一个是ISA指令集架构；第二硬件计算引擎；实际上是硬件和指令集。 也就是说我们可以把CUDA看做是与X86或者cell类似的架构，但是是基于是GPU，而不是传统的CPU。

　　这个其实很好理解，把它和传统的和CPU的架构比较下相信就更容易理解，传统X86是包含一套指令集和执行X86各种各样的CPU，对于CUDA也是一样，CUDA有一套指令集ISA，还有执行指令集各种各样的硬件引擎。CUDA到目前为止包含了一个C语言的编译器，当然CUDA架构还可以支持其他的API，包括OpenCL或者DirectX，同时CUDA还会有其他的语言，包括Fortran、Java、Python等各种各样的语言，可以说CUDA架构是原生的，专门为计算接口而建造的这样的一个架构，这种硬件架构包括指令集都是非常适合于这种并行计算，为异构计算而设计的一整套的架构。

　　CUDA编程的道理和CPU的编程很类似，比如有了X86的指令集，又有X86各种各样的CPU，那么我们只需要对这个指令集编程即可。X86架构上有各种各样的开发工具，当然也有C语言，Fortran语言，Python语言，Java或者以前的Pascal语言，不论你使用什么语言进行开发，最后还是在X86的架构上执行。CUDA也是一样，有了CUDA的指令集，有了支持CUDA的硬件，我们就可以采用不同的途径来进行开发，比如可以采用OpenCL或者DirectX这样的API，也可以用C语言或者Fortran或者Java开发，最终都可以在CUDA架构上运行。

　　这是一个视频爆炸的年代，在近几年中，国内视频网站攀升之快超出了人们的想象，根据数据显示，国内几大视频网站曾经一度威胁到门户网站排行，而如今作为一个门户类网站，如果没有专门的视频频道，很显然你已经落伍了。在美国，Google旗下的视频网站YouTube仅排名在Google和雅虎两大搜索引擎之下，视频的普及可见一斑。

　　如果你经常关注手机、相机这些消费类电子产品的话，那你一定会注意到一个现象，相机和手机在提升像数同时也在宣传自己的摄像能力，即使单反相机这种专业拍摄相片的设备上，也开始注重视频的拍摄功能，从佳能EOS 5D Marks II和尼康D90开始，单反相机的摄影功能就成了新机器的标配，低端佳能EOS 500D和尼康D5000也加入了视频功能，就连最不思进取的宾得也在新品K7中加入了720P摄像功能，从手机到单反，从摄像头到DV/DC，可以视频输入设备目前已经无处不在。

　　有了这些视频源，我们就能玩转视频，在优酷、土豆、YonTube、iPhone、高清播放机等网站和终端上播放视频了吗？答案是否定的，因为这些视频源的格式并不统一，我们不能直接上传到这些网站，也无法再终端设备上直接播放，即使终端设备，所能支持的格式也不一样，所以各种针对不同视频的转码软件出现了，这些软件有的可以将模糊的视频变清晰，有的可以将DVD的画质提升到高频品质，有的可以将一个格式转换成另几种不同的格式，这些软件就是我们今天的主角！

　　BadaBoom伴随GT200一起发布，在很长一段时间内一直都是CUDA的代名词，BadaBoom使用RapiHD编码器通过强大的GPU并行运算能力要显著的优于基于CPU的编码器，此编码器已经被著名的的Adobe公司使用在了最新的Adobe CS组件中。另外，RapiHD使用GPU的并行能力可以显著降低电脑成本。通过有效合理的利用了CPU与GPU，RapiHD使最大限度地利用用户的计算机系统。目前RapiHD仅运行于Windows平台，未来将支持Apple的MacOS系统。

　　Badaboom的输入格式支持数码摄像机等格式，支持AVCHD和HDV，DVD光盘读取VIDEO_TS文件夹内容或不受保护的DVD光盘，支持ATSC标准电视的录音，上述这些都是用了MPEG2或是H.264编码格式。随着时间的推移，Badaboom将支持更多的编解码器。Badaboom的输出文件支持H.264编解码器，加上立体声音频比特率和满足大多数用户的需求。

　　Badaboom支持的MPEG2、AVCHD、H.264、HDV、RAW的视频类型输入，格式上支持也非常丰富，包括M2V（mpg2文件的一种后缀）、M2TS、M2T、MPG、VOB、MPEG、AVI、TS、MTS等等，最大视频输入为1080P，音频输入支持MP2、PCM、Dolby Digital等。输出格式为MP4（H.264），最大支持1080P输出，音频输出格式为AAC-LC。

　　Badaboom 1.1版输入及输出格式有了很大改善，不再仅能支持MPEG2以及H.264两大编码且只支持H.264 baseline profile和双声道一种输出格式，1.1版本加入对DivX，Xvid，MpegPEG-1，VC-1，AAC Audio，AVI，MKV格式的输入，输出方面除了原有的格式外，增加了对Youtude、Blackberry Bold、Microsoft Zune的支持，增加H.264 Main Profile格式的输出功能，输出格式终于可以达到1080P了！

　　在CPU使用率上，Badaboom对CPU的依赖非常低，因为转码的过程一般都会很长，而如果这时CPU的使用率很高的话，这段时间内我们只能是枯燥的等待，而且过高的CPU使用率也违背了通用计算的本意，过高的CPU也会造成GPU的的任务减轻，GPU通用计算的威力无法发挥出来。

　　注：BadaBoom最新版本已经升级为1.2！

画质对比

BadaBoom

AVC

　　在《PlushLife》中两款软件转出的视频画质差异是如此的明显，BadaBoom转出的视频色彩艳丽，纤毫毕现，比如毛绒绒玩具身上的毛发，而ATI AVC则丧失了很多细节！

　　玩DV的朋友可能都有这样的感受，晚上拍出来的视频效果非常的不好，一般都会有严重欠爆的现象，即使是在白天，手持拍摄也难免出现画面抖动的现象，因为谁也不敢保证自己在拍摄时手不晃动，这些视频拍出来之后很难满足我们的需求，而那些以手机拍摄出来的视频效果就更加让人难以接受了。而MotionDSP公司的vReveal就是针对这一现象研发的视频软件，其目的就是让我们的视频变的清晰锐利。

　　vReveal使用了《犯罪现场调查》级别的超分辨率技术(super-resolution)，加入对NVIDIA CUDA技术的支持，可籍此提速最多五倍。超分辨率技术可提高视频分辨率，并去掉颗粒、色块等视频瑕疵，还能有效增强晃动视频的稳定性。该技术的算法原理并不难理解，就是通过分析连续多个视频帧来重建单一帧画面的细节，直至完整对整个视频的修复和增强。通过上面的介绍大家也应该可以想象，vReveal的运算量会非常大，即使Intel最新的Core I7也不足以支撑即时编码，所以加速了CUDA支持后，凭借GPU强大的运算能力才能保证视频转换快速稳定的进行。

vReveal具备以下特征

一.具备“一键修复”特性，可快速、轻松地增强视频质量
二.采用超分辨率视频增强技术，此项技术源自执法和情报机构所使用的软件，这一犯罪现场调查（CSI）风格的软件由MotionDSP开发
三.凭借支持CUDA的NVIDIA图形处理器，增强视频质量的速度最多可提高五倍
四.从增强的视频中捕捉到具备照片冲印质量的静态图片
五.对歪斜视频进行旋转
六.对每个影像进行剪裁，留住最精彩的时刻
七.对您PC中的所有视频进行自动查找，并通过单一图库进行管理
八.将增强的视频放到“YouTube”，轻松与人分享

　　下面我们一起来看一下vReveal这款软件具体的操作方法……

　　vReveal操作器材非常的简单，只要把支持的视频格式放到软件中，在根据Enhanc里面的6大选项设置好需要加入的处理效果，注意右边可以直接预览效果，如果想要对比之前的效果，那么只需要点击起始点下面那个按钮即可，最后一步是保存（Share选项），可以保存为本地视频文件或者直接上传到YonTube。

　　我们在Tool选项中可以控制CUDA的开启与关闭，下面是GTS250对比Q9550的视频转换效果：

CUDA打开，GTS250可以实时13FPS

CUDA关闭，Q9550只有8FPS

　　实测CUDA技术对vReveal的加速是非常明显的，GTS250的成绩可以比Q9550高了近65%。

　　说了这么多，相信大家都比较关心vReveal转换出的视频到底是什么效果，下面我们通过视频来看一下。

　　由于我们是将其上传到优酷的视频网站上，而优酷会自动压缩视频的质量，所以在这里看起来效果并不是很好，但是也能充分感受vReveal转换后的视频无论在清晰度、亮度、还是防抖方面，对比原文件都有长足的改善。

　　接下来介绍的TotalMedia Theatre这款软件也是一款视频增强软件，与vReveal不同的是它针对的不是DV自行录制的小视频，而是针对DVD影片，可以将DVD影片通过倍线技术将画质最高提升到1080P。

　　玩高清的玩家对于TotalMedia Theatre并不陌生，在在PowerDVD踏步不前、WinDVD日益没落的今天，TotalMedia Theatre无疑是目前播放高清电影的最好选择。TotalMedia Theatre使用了许多炫酷的功能和选项提高影片效果，这是普通DVD播放器无法比拟的。时尚而简约的界面非常适合初学者；强大又齐全的功能又能满足视频发烧友的需求。除了可以播放正版和自制DVD影片，TotalMedia Theatre还可以播放蓝光光盘光盘、AVCHD、CD、VCD以及各种多媒体文件，包括了QuickTime、RealPlayer、DVD-Ms、WMV HD和H.264 HD视频。

　　ArcSoft TotalMedia Theatre完全支持使用蓝光和HD DVD中的下一代音频格式：LPCM, AC-3, DD+和MLP。当然，它也支持Dolby Surround, Digital 5.1 (AC-3)和虚拟扬声器。当您在播放喜欢的音乐时，可以使用10波段均衡器，从预设均衡器中选择，也可以根据您喜好自定义均衡器。

　　ArcSoft TotalMedia Theatre使用SimHD插件来进行标清到高清的倍线编码输出，支持NVIDIA的CUDA技术，使SimHD执行密集的后制处理算法也能保持实时播放，这是以前使用CPU进行运算是不能想象的。

　　TotalMedia Theatre的操作也不复杂，只要放入DVD光盘后，开始后点击播放键即可，这时我们可在设置中找到视频选项，SimHD插件就在其中，见下图：

　　 点击“启用ArcSoft SimHD”即可将DVD画质转换成更高的分辨率，我们可以选择开始和关闭CUDA技术，开启后可以把保证即使在1080P也能流畅运行，而如果关闭的话顶级4核GPU也会不堪重负，无法流畅播放。模式选项提供了3个选项，正常模式为转换高清后正常播放画面，拆分模式会将画面分成左右两部分，左边为DVD画质，右边为高清画质；对比模式也是将画面分成两部分，不过于拆分不同的是左右两边播放的画面是相同的画面，而不是将一个画面拆分成两部分。下面的清晰度和分辨率这里就不做解释了，相信大家都能明白。

CUDA打开

CUDA关闭

　　模拟1080P打开CUDA后，GeForce GTS 250可以保证25FPS的正常的速度流畅播放，CPU使用率只有12%，关闭CUDA后，使用四核的Q9550也只有9帧，根本无法保证流畅播放，并且CPU使用率也达到了82%。

　　TMPGEnc也是最先支持CUDA加速的软件之一，TMPGEnc是日本人堀浩行开发的一套老牌的高画质视频编码转换工具软件，最新的TMPGEnc4.0通过NVIDIA的CUDA技术，可以提高4倍的编码速度。

　　TMPGEnc 4.0 XPress支持多种视频格式转换和编码，包括MPEG、AVI、WMV、DivX、FLV和DVD视频等。TMPGEnc 4.0是目前公认的转换DVD画质最好的软件，但是视频转码的巨大运算量是让业界非常头疼问题，对于用户来说，最切身的体会就是漫长枯燥的等待时间，而且在这段时间内，我们无法对电脑进行任何操作，等于是浪费了双倍的时间，而借助GPU强大的并行运算能力，则刚好可以解决这一问题，这也是GPU会强势入侵视频领域的重要原因。

　　实际上CUDA对于TMPGEnc 4.0 XPress只进行原视频解码和特效滤镜的运算，最终编码运算仍是有CPU来完成，但即使这样我们也能在转换速度上感受翻天覆地的变化，下面我们一起来看一下。

　　TMPGEnc 4.0的操作并不复杂，但是如果想要开启加载CUDA的却非常复杂，并不是只要在选项中打开CUDA 2.0加速即可，鉴于整个过程太过繁琐，我们这里就不一一介绍了，我们会提供一个PPT供大家下载，里面会有详细的介绍。其中最主要的两步是打开CUDA2.0加速，然后加载滤镜，如果成功最后转码时会有CUDA使用率的提示。

打开CUDA2.0

添加滤镜

　　下面我们通过实际截图看一下TMPGEnc 4.0在使用和关闭CUDA的转码时间：

GTX260使用CUDA

Q9550 关闭CUDA

　　同样一段视频，采用CUDA后转换时间只有23秒，而使用CPU对这段视频进行同样操作的话，时间却接近4分钟，时间相差了9倍，比NVIDIA官方宣称的速度还要快。

　　以上介绍的几款软件都是针对转码和视频质量优化的软件，接下来为大家介绍的这款软件就与众不同了，它可以让我们自行剪辑视频，自己做导演，这就是讯连科技的威力导演7.0（PowerDirector 7.0）。

　　威力导演是一套制作CD、DVD电影作品的完全解决方案，可让使用者进行截取、编辑、菜单制作、及刻录电影作品于DVD、VCD、SVCD及 MiniDVD光盘，轻松截取影像及编辑影片，同时还拥有独特的光盘制作精灵，让你快速简易地执行影片制作及刻录。同属顶级影片剪辑威力导演 PowerDirector 标准版软件，具备专业级好莱坞影片特效功能，独家之智慧型高速不失真影片输出技术SVRT，可快速编辑处理影片，新增之DV-AVI格式支持，让初学者立刻上手成为专业级的影片导演！

　　威力导演是影片制作软件的新里程碑，制作专业的影片/影音光盘，任何人皆可成为创意十足的影音玩家！独特脚本区/时间轴双介面，兼具简易使用与专业精确的优点；首创DV 扫瞄功能，能够快速扫瞄整卷DV影片，截取指定片段，配合最新SVRT 2技术，全面提升影音输出处理速度！除此之外，威力导演还提供了百余种文字、转场特效及前所未见的影片特效，能让您制作出最具特色的影片及DVD光盘！

　　PowerDirector 7.0针对GPU进行了优化，同时支持NVIDIA的CUDA和AMD-ATI的Stream技术，并且有些滤镜针对CUDA进行了优化，AMD-ATI则无此优待，下面我们来具体看一下。

　　打开PowerDirector 7.0后我们把需要编辑的视频添加视频到软件中，如果无需进行剪辑和滤镜编辑，只需要直接点制作就可以转换为DVD相应格式，如果需要进行剪辑和滤镜编辑，则需要将视频导入剪辑栏，然后加入对应的滤镜和优化。

滤镜，支持CUDA的右下角有NVIDIA LOGO

剪辑栏

最后还会有一个启用GPU视频编码的选项

　　根据NVIDIA表示，使用CUDA技术后，在进行视频转换时可以显著降低CPU的使用率：

关闭CUDA CPU使用100%

打开CUDA后CPU使用率显著降低

参测显卡包括：

　　我们采用BadaBoom最新的1.2版本进行测试，对比的软件是AMD-ATI驱动自带的AVC转码，关于这两款软件的优劣我们在以前的文章中有过详细介绍，这里不再赘述。总体说来，采用CUDA的BadaBoom在保证画质完胜的情况下，在速度上也不输于AVC，参测的3款N卡只有较低端的GeForce 9600 GT败在了参测A卡之下，而3款A卡成绩变化不大，看来有消息指出AVC实际上是打着GPU加速名义，实际上是使用CPU进行转码的软件并不无道理！

　　vReveal测试中我们使用一段自行录制的视频进行转码测试，其中加入了vReveal所提供的全部6种滤镜，由于AMD-ATI的显卡并不支持GPU加速，实际上他们的成绩是Q9550 CPU的运算成绩。高端的GeForce GTX 260成绩已经接近A卡平台的两倍。

　　这里的A卡平台成绩实际上仍是Q9550处理器的成绩，因为A卡目前并不支持TMPGEnc 4.0的加速，我们这里的测试成绩是来自于专门为NVIDIA CUDA进行优化的滤镜，因此N卡成绩会比较夸张，达到了A卡平台的8～10倍。

　　TotalMedia Theatre3测试的是将DVD转换为1080P高清时的实时帧数，即使最低端的GeForce 9600 GT也可以保证25帧的最高播放速度，而AMD-ATI平台则只有可怜的个位数，无法正常观看。

　　PowerDirector 7.0虽然官方说明也支持AMD-ATI的Stream技术，但是我们在实际测试中并不能打开，而且也没有关门针对Stream的滤镜，因此A卡平台实际上所花费的时间仍旧是来至Q9550处理器。此项测试我们选择的是一段H.264编码的影片进行高斯模糊处理，最后N卡平台毫无疑问的胜出，最高可领先A卡平台3倍以上。

　　实际上还有一款Super LoiLoScope “Mars”软件也同样支持CUDA，这是一款GPU转码加速软件，不过由于个人原因最后我也没有能搞明白这款软件，虽然最后Loilo Inc.公司给我发来了正版序列号，但是实际测试中GPU加速效果并不明显，因此这款软件没有出现在本文中，在此仅代表小熊在线显卡频道对Loilo Inc.公司的大力支持表示感谢。

　　视频已经成为了除游戏外NVIDIA与AMD-ATI、GPU与CPU之间的第二战场，通过今天的5款软件实测，NVIDIA的CUDA在视频领域的贡献是有目共睹的，无论是视频转码的BadaBoom、TMPGEnc，还是视频优化的vReveal、TotalMedia Theatre以及视频编辑的PowerDirector 7.0，CUDA已经无处不在，深入视频的每一个领域，不在是当初BadaBoom孤军奋战的局面。

　　最后到显卡的选择上，这里我们去探讨游戏方面N卡强还是A卡强，只就视频能力而论，AMD-ATI还有很长的路要追赶NVIDIA，如果你想享受最顶级最清晰的视频效果，如果你想在转换和女朋友一起旅游的DV录像时，还能和女朋友一起聊天，如果你不想因为自己并不优秀的视频摄制效果而被女朋友敲脑袋，如果你不想因为自己制作的视频太过于普通而没人顶你，那么答案只有一个，选择一块支持CUDA加速的显卡……