CUDA无处不在:GPU加速视频软件大集合
[泡泡网显卡频道 2009年4月15日]早在多年以前，NVIDIA和ATI就纷纷将GPU通用计算提上了日程，但由于一直没有一个统一的标准，再加上GPU架构的限制，一直没有得到大规模的应用。直到2007年中，NVIDIA正式宣布推出CUDA技术之后，才真正意义上步入了GPU通用计算时代。
CUDA是NVIDIA正式步入GPGPU的标志，也是显卡正式迈入通用计算时代的标志。NVIDIA推出的CUDA编程接口采用标准的C语言，开发者可以使用C语言开发出基于GPU运行的应用程序。
去年10月末，我们发布了一篇《不玩游戏买独显?支持GPU加速软件推荐》的文章，介绍了一些可以支持GPU加速的应用程序和软件。然而事实上，采用CUDA的应用程序远不止这些，特别是在企业级的应用上。对于普通用户来说，近期又有几款专门用于视频领域非常有用的应用程序采用了GPU加速技术，请继续往后看！
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玩高清的朋友对ArcSoft TotalMedia Theatre这款软件一定不会陌生，它虽然不如PowerDVD和WinDVD那般出名，但也有自己的过人之处：
● 支持直接播放HD-DVD/蓝光原盘拷贝
● 支持网络流行的重编码高清视频格式MKV
● 同时支持PureVIDEo、AVIVO、Clear VIDEo三大硬解码技术
● 官方插件附带倍线功能，同时支持CUDA、Stream、CPU软倍线方案
事实上，TotalMedia Theatre软件本身是不支持倍线的，但ArcSoft公司日前推出了一款视频处理插件SimHD，它能够轻易的将低分辨率的DVD视频差值处理为高清视频实时播放出来。该算法的原理是分析前后数帧的画面，将其中的有效色彩信息提取出来补全到每一帧当中，实现提升色彩表现、清晰度和对比度的目的，可以将低分辨率的视频输出为高清信号，据称其转换效果的画面质量也要明显好于其他方案。最重要的是，该插件基于NVIDIA CUDA架构开发，也就是说可以支持GPU加速进行倍线运算。
标清倍线高清前后效果对比
根据我们的测试，使用ArcSoft TotalMedia Theatre搭配SimHD插件，将普通DVD通过差值处理到高清视频后，清晰度确实提高了不少。而且在性能上，如果使用CPU进行同样的计算，当今的4核心CPU都无法满足，而使用NVIDIA GPU则能轻松完成。
下载：TotalMedia Theatre 3 + SimHD插件
相关评测：化腐朽为神奇！实测GPU倍线DVD变高清
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早在去年的NVISION 08上MotionDSP公司透露即将推出一款叫做“vReveal”的视频修复软件。软件主要用来去掉视频中的颗粒、色块等视频瑕疵，还能有效增强晃动视频的稳定性。
据称，vReveal采用了《犯罪现场调查》级别的超分辨率技术(super-resolution)，该技术的原型是执法和情报部门所采用的法庭专用应用程序。该技术的算法原理其实也很简单，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。
但是，这种技术如果使用传统的CPU来进行运算的话，那么当今最优异的CPU也难以满足其庞大的计算量要求，据称即使Core i7-920的处理速度也不到10FPS，Core 2 Quad Q6600更是仅仅6FPS。
还好，这款软件可以完美支持NVIDIA CUDA技术，利用GPU的并行计算优势来修复视频，得益于CUDA技术，利用GeForce 9800 GT能够提高到17FPS，GeForce GTX 280更是可达25FPS。
修复前
修复后
vReveal 1.0.1版支持GeForce 8/9/200系列显卡，但要求显存容量不低于128MB，同时搭配178系列或更高版本的驱动程序，另外暂时不支持GeForce 8800 Ultra/8800 GTX/8800 GTS 640/8800 GTS 320和Quadro 5600/4600，这些型号会在今后的新版软件中加入。目前，该软件支持英语、德语、法语西班牙语以及意大利语5种语言，对终端用户提供30天的使用期，感兴趣的朋友可以通过下面的链接下载使用。
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Nero Move it是Nero公司系列软件中的一款，这款软件设计的目的就是为了让用户简单方便的在多种不同的数码设备间转换共享多媒体文件，简单的说就是一款视频转换软件。
通过NeroMoveit即使是毫无技术经验的用户也可以简单快速的进行音频、视频、图像文件的转换，NeroMoveit支持所有类型格式的音乐、视频和照片，让您可以在各种流行的便携和移动设备上欣赏多媒体文件。通过免费的产品更新还可以支持更多其它设备！快速轻松地从任何地方访问您的文件，包括PC、数码相机、便携设备和网上社区，也能轻松地把这些文件传输到iPod、iPhone、PSP等其他移动设备或网上社区。
NVIDIA可视化消费性解决方案部门总经理MichaelSteele表示：“通过技术合作人们可以享受更为简单效果更好的视频处理方法，不论是照片、视频还是3D图像，GPU都是带给用户完美体验的非常好的处理器。”
不过需要注意，目前支持CUDA的新版本还没有正式发布，根据此前我们得到的消息，Nero公司将会在4月份推出新版本完美支持CUDA技术，估计近两天将会与大家见面。
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Super LoiloScope MARS是一款来自日本软件开发公司Loilo推出的最新产品，这是一款视频编辑软件，具有超直观GUI（图形用户界面），这不禁让笔者想起了日本动漫。这款软件最大的特点是采用了NVIDIA的CUDA技术，在性能上可以达到使用CPU进行相同处理的10倍。
事实上，早在去年10月份，loilo公司就推出了基于CUDA架构的版本——Super Loiloscope，但是当时并没有加入Geforce GPU编码H.264视频的功能，而最新版本的Super LoiloScope Mars 1.4.0.1则特别加入了使用CUDA处理H.264视频编码的功能，也正是由于该功能的加入，使得H.264视频编码的性能提升了10倍（相对于CPU），如下图：
使用GPU进行H.264编码比CPU快10倍
另外，在视频回放方面，Super LoiloScope Mars借力于NVIDIA GPU的PureVideo HD技术，在播放H.264高清视频时，CPU占有率极低。根据Loilo内部的一个测试，播放同一段高清视频，使用CPU进行解码，CPU占用率高达92%，而使用Geforce GPU的PureVideo进行解码，CPU占用率只有4%。
不过需要注意的是，Geforce GPU在这款软件的编码/解码操作只对H.264压缩格式的视频有效，其他格式的视频可以加速一些非编解码操作，甚至对这款软件的界面都采用了GPU加速。
这是一款商业软件，也提供免费版本，但存在很多限制，比如MP4输出视频最高320×240、YouTube影片最高640×360，另外注意需要首先安装.NET Framework 3.5 SP1。
下载：Super LoiloScope MARS 1.4.0.1简体中文版
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Pegasys TMPGenc是日本倍加喜事（Pegasys）公司推出的一款视频转码产品，最新版本是4.6.3.267。该款软件在视频压缩领域有很高的威望，一直以其超高的压缩质量及画质而闻名。
同我们前面介绍的几款视频软件一样，TMPGenc也同样采用了NVIDIA的CUDA技术，支持CUDA技术的显卡（G80核心的8800GTX和8800GTS暂不支持）可以在这款软件中处理原视频的解码和特效滤镜方面的运算，比如视频去噪、智能清晰、色彩校正等。不过视频编码方面还是需要CPU来进行运算，预计下一个版本将会支持使用GPU进行视频编码。
即便如此，利用显卡通用计算能力仍然能够给它带来成本的性能提升。官方测试显示，在GTX 260和Core 2 Quad Q9450的系统中，加入CUDA的转码速度相当于纯CPU运算的446.15%。如果CPU换成Pentium D 2.8GHz，这一优势更是高达778.47%。
Pegasys TMPGenc是一款商业产品，零售价格为99.95美元，提供14天的免费试用版本。不过值得一提的是，凡购买微星的Geforce系列显卡，都随卡免费附送一张特别使用版Pegasys TMPGenc 4.0安装光盘。
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威力导演（PowerDirector）是大名鼎鼎的Cyberlink推出的视频编辑软件，它提供了“智慧视频输出技术”(SVRT)，在视频编辑速度方面非常有名。而最新版的威力导演7加入了NVIDIA CUDA技术的支持，使用NVIDIA GPU加速更是让这款软件如虎添翼。
根据CyberLink官方的测试，借力于NVIDIA CUDA技术，威力导演7在H.264编码的处理速度方面相较于CPU提升了270%。
CyberLink官方表示：通过更快速的HD视频编码（PureVideo）技术支持，您将个人视频作品转换为H.264格式时所花的时间将可大幅减少，让您可以花更多时间好好品尝您所完成的得意作品。此外，威力导演更可以在PSP、iPod、iPhone以及PS3上输出并播放H.264格式的视频内容──由于H.264是一种可提供更高质量内容，同时又维持较小档案尺寸的视频格式，所以十分适合作为当前媒体播放器所使用的标准内容存储格式。
而在视频的特效处理速度方面，CUDA的支持也让性能翻了数倍，威力导演7透过支持HD高清视频及特定特效如：Gaussian Blur、Radial Blur、Light Ray、Pen Ink、Abstractionism、Kaleidoscope、Color Edge、Replace Color、Color Painting、Glow等等，不仅强化视频的编码能力，更让您拥有非常好的使用体验！
另外：在进行大规模的复杂运算时，CUDA可以让CPU的占用率大幅度降低，当您的CPU处于高效能利用状态时，就能单次同步处理更多的剪辑功能任务。威力导演7可以支持所有支持CUDA的NVIDIA GPU产品，包括移动版产品、Quadro系列产品以及Tesla系列产品。
不过需要注意的是，只有NVIDIA Desktop系列产品和Quadro系列产品既能够支持特效编码输出，也能支持HD高清视频编码（Quadro NVS 360M除外），而Geforce M以及Tesla系列产品只能支持特效编码输出。
下载：威力导演7试用版
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经常在几大IT网站的显卡频道逛的人，一定对BadaBoom这款软件不会陌生，从去年GTX280发布的时候，这款软件就已经被全球各大媒体推上了风口浪尖。BadaBoom是NVIDIA联合Elemetal制作一款视频转换软件，可以将众多的视频格式转换成直接能在PSP、iPhone等流行手持数码设备上播放的视频格式，甚至可以直接转换成Youtube支持的格式。
该款软件基于CUDA开发，可最大限度利用显卡超强的计算性能进行转码运算。得益于CUDA和GPU强大的并行运算性能，BadaBoom转换一部视频所需要的时间要远远领先于CPU，我们之前已经有过多次评测，在这里就不做过多的介绍了，大家可以直接参考我们之前的评测文章!
下载：Badaboom Media Converter 1.1.1
结语：也许在很多人看文本篇文章之后，会认为NVIDIA的CUDA技术仿佛只能在视频领域应用，而实际上这个说法是绝对错误的。根据NVIDIA官方的解释，CUDA可以让NVIDIA GPU模拟所有的CPU运算，而主要在视频领域进行推广，主要是为了让普通消费者切切实实的感受到CUDA所带来的方便与快捷。目前，CUDA已经应用到了各行各业，包括医疗、科技、高性能计算、航天、军事等等领域。
在GPU通用计算这方面，NVIDIA可以说是借助于CUDA技术占领了很大一部分市场份额，而竞争对手ATI到目前为止在这方面仍然没有太大的起色，至于未来这两家图形巨头如何在GPU通用计算领域竞争，我们只能等时间来证明这一切！■
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