用好CUDA加速 6款视频软件评测与指南
从2008年下半年开始和GTX280的发布，NVIDIA的GPU从传统的单一3D渲染角色快速像通用并行处理器+3D渲染角色转变。近一年来，基于NVIDIA CUDA架构GPU的应用情况已经非常清晰。基于游戏的PhysX带来真实的物理效果；由PowerDirector、Badaboom、TMPGEnc开始的基于视频特效和编码的CUDA加速；最新推出的Arcsoft和vReveal实时的视频处理；而最近又加入了一款用户界面很贴近个人用户的视频处理软件Loilo，以及刚刚发布的新版本Nero Move it。
GPU带来新视觉计算，不仅仅是3D渲染和游戏
从2008年中GTX280的发布，到NVIDIA明确提出CUDA架构的概念的短短半年时间里，CUDA在个人应用领域的软件至今已经达到上述的7款（还不包括采用CUDA加速的插件，例如CoreAVC的CUDA插件，Foobar下的音效插件等）。基于高级语言的CUDA软件开发的优势得到了较好的体现。大家不难发现以上几款软件都与视频相关，这一方面是因为现有PC个人应用恐怕除了3D游戏外，视频处理是负荷最大的；而另一方面，虽然以上7款软件与视频相关，但实际应用上有各自擅长的方面，用途也是不同的。今天我们选取以上软件中的六款进行评测，并简单指导大家使用。
| 硬件平台 | |
| CPU | Intel Core2Extreme Q9300 |
| 主板 | ASUS P5Q Deluxe |
| 显卡 | NVIDIA GeForce GTX280 |
| NVIDIA GeForce GTS250[报价 参数 图片] | |
| NVIDIA GeForce 9600GT | |
| 内存 | Kingston HyperX DDR2 800 2GBX2 |
| 硬盘 | Seagate 7200.10 320G |
| 电源 | TT 80 Plus 750W |
| 软件环境 | |
| 操作系统 | Windows Vista 32bit |
| 驱动程序 | Intel inf9.0 |
| NVIDIA Forceware185.68 | |
| 测试软件 | Cyberlink PowerDirector |
| Loilo | |
| TMPGEnc | |
| ArcSoft SimHD | |
| Badaboom | |
| vReveal MotionDSP | |
| 测试软件 | 应用方向 |
| Cyberlink PowerDirector | 视频特效与编码 |
| Loilo | 视频特效，编码，高清播放，3D界面 |
| TMPGEnc | 剪辑加速 |
| ArcSoft SimHD | 标清转高清：倍线 |
| Badaboom | 视频编码 |
| vReveal MotionDSP | 视频效果增强（尤其是低质量视频） |
从上表我们简单概括了本次测试的六款软件主要应用的方向，我们逐个为大家介绍软件的相关应用以及CUDA带来的加速效果。本次测试在硬件选择上，使用了3款定位不同的NVIDIA显卡，而Q9300 CPU也是目前Intel 2000元价位上的高端四核心CPU，具有SSE4指令集同样是专门为视频优化的好手，在上述很多软件中被使用到。
Loilo，按CUDA应用软件发布时间来看是仅早于本月才发布的Nero Move It的一款被称为操作界面非常人性化的软件。在软件上我们也看到了4项专为CUDA和NVIDIA优化的标语，它们分别是视频编码的CUDA加速，视频特效的CUDA加速，软件界面的CUDA加速与高清播放的PurevideoHD加速。
Loilo 灵活的操作界面
Loilo灵活的操作界面来自于NVIDIA的加速，它允许用户将所有的素材如图片和视频，随意拖放在软件界面的任何地方，而不是被束缚在规规矩矩的窗口内，这让整个桌面的效率大大提高。同时，在窗口上方大家很容易为视频在Timeline中添加各种特效，由于Purevideo和CUDA的配合，可以实现对高清视频增加特效时的实时浏览。
各种输出选择
GPU输出时的设置
CPU输出时的设置
最后我们来看编码上CUDA的加速，当我们需要输出成H264编码的MP4文件时，可以选择GPU加速输出编可以生成相关文件，并用GPU加速。但由于软件目前不够完善，GPU输出可选用参数并不是我们常见的参数，又由于与CPU输出参数可调整方向有很大不同，所以我们没有办法进行性能上的测试.
Cyberlink PowerDirector7是在2008年许多测试中常见的软件，它不但较早就对CUDA提供了支持而且在Core i7 CPU测试中也表现突出，是对Core i7优化的最好的一款软件，我们似乎可以理解这是Cyberlink所有软件中最为上进的一款，毕竟PowerDVD已经没什么新意？言归正传，PowerDirector7根据官方提供的说明，它可以利用CUDA对视频特效与编码进行加速。
画面中各种特效，支持CUDA加速的会有NVIDIA LOGO标识
在特效测试时，选择输出为MPEG2，编码部分由CPU运算完成
单独测试H264编码的设置
由于官方给出两个CUDA加速功能，所以我们分别测试。第一项测试支持CUDA加速的特效，我们对选则好的视频使用了4个相关特效，并输出为MPEG2格式的文件；第二项，仅对视频进行转码测试，输出为H264编码的MP4文件
PowerDirctor7是一款即便用CUDA加速也会100%使用CPU的软件，它在特效滤镜CUDA加速方面表现的并不好，而在MPEG2输出时SSE4也可以对特效滤镜进行加速，但我们还是可以看到即便使用GeForce9600GT打开CUDA加速也要比Q9300的效率高不少。而在纯编码输出方面，同样CPU仍满负荷工作，但可以看到CUDA的效率还是很高的。
如果没有记错，TMPGEnc是第一时间站出来为CUDA捧场的知名软件之一，虽然最终它没有坐到“沙发”让Badaboom抢了先，但其影响力仍是非常不小，而推出的时间也较早，但由于TMPGEnc一直以高效的编码能力闻名，对CUDA支持上仅仅支持视频编辑与简单的特效，让很多忠实用户有些遗憾。
打开CUDA加速
左侧是视频滤镜与简单编辑选项
我们在TMPGEnc选择源文件的一页，可以看到滤镜选项，点击进入就看到了上面的界面。其中的滤镜比较常规，可以对视频速度，画面比例，颜色等进行一些调整，而这些功能支持CUDA，倒也算是利用率很高的一些应用了。下面我们来看看测试成绩。
GeForce GTX280测试
GeForce 9600GT测试
GeForce GTS250[报价 参数 图片]测试
TMPGEnc测试从上面三个图中信息可以看到，当使用高端的GTX280时，此时CPU占用整个处理工作的0.7%，即所有工作几乎都有GPU完成。但是使用GTS250[报价 参数 图片]时，CPU开始辅助工作，达到了28.5%的工作量，9600GT时这个数值为39.6%，这种CPU与GPU结合的算法在这些CUDA加速软件中还是比较少见的。不过从中可以看出，更多的流处理器可以分担CPU的工作量，效率也可以提高许多。
从测试成绩和我们监控测试状态来看，TMPGEnc中的Filter并没有对多核心CPU优化，4核心的Q9300很难发挥优势，不过以TMPGEnc以往的作风来看并不像是故意不对CPU优化，也许这套工作的确很难做到优化，而GPU并行计算的能力正好在这里发挥。
vReveal具备CSI式（引自Crime Scene Investigation，《犯罪现场调查》）的超高分辨率专利技术，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。通过支持NVIDIA的GPU（图形处理器）所具备的大规模并行处理能力，vReveal可以即刻清除视频中抖动、灰暗、噪音和模糊的部分。
这是官方展示的一组效果对比，经过处理后右侧书名文字非常清晰
（点此查看大图）
在软件界面中不难看出，左侧有6个改善画面的方案。有降噪，提升分辨率，锐化，自动对比度，扩展画面以及手动亮度调节。每一项进入高级模式还可以进行具体细节调节。
（点此查看大图）
上文已经对vReal进行了不少的介绍，在这里我们再看一个例子。上图的视频左右两侧分别为处理前后的对比画面，是实时的视频画面。我们用vReal对视频加入了降噪和自动对比度的滤镜，第二张图片是我们关闭CUDA加速后CPU占用率情况。而使用CUDA加速时，CPU是完全没有负荷的
目前我们一般可以通过两个渠道获得Arcsoft的SimHD功能，Arcsoft公司的TotalMedia Theater是一款较为常用类似于PowerDVD的多媒体播放软件，目前最新的版本为3.0系列，在普通版本上用户可以购买SimHD For CUDA的插件来实现这个功能。而我们在早期测试时，NVIDIA曾提供过内嵌了SimHD的TMT播放器2.1版本，该版本不支持显卡的反交错，所以对画质有影响，推荐大家只有3.0版本的TotalMedia Theater。
SimHD插件实现的是我们通常所说的“倍线”功能，这在几年前的DVD机上可以见到，由于当时还没有高清视频大量的节目源，通过插值算法与边缘锐化，将普通的标清分辨率DVD影片实现1920X1080分辨率的插值输出，有不错的效果。现在使用SimHD插件通过CUDA加速可以轻松在电脑上对DVD进行倍线提升清晰度的功能。
另外，其实类似的倍线技术是Intel在去年中首先在Cyberlink的一款软件上率先演示的，当时使用E8000系列双核心CPU，负荷几乎占满80%以上，对于CPU来说这个运算量实在有些大，而我们测试中使用GeForce9600GT也没有察觉GPU达到最大负荷。
关于SimHD的测试，我们还是用大量的来自于HQV Benchmark软件中的截图来给大家提供一些参考。为了更好的展示SimHD的效果，TMT软件内置了对比模式，从下面图可以看到两个对比画面，一个是原始画面，一个是进行过倍线处理的画面，大家可以看出差别吗？
| Badaboom界面 |
Badaboom，一款大家非常熟悉的软件，我们似乎都没有必要再这里详细介绍它了。软件使用很简单，右侧有许多预置的规格，当然你也可以任意自定义想要的视频输出规格。但该软件输出规格仅支持H264编码的MP4文件，最大支持Main Profile下 Level4.1码率25Mbps的文件且支持CABAC编码规格，整体来说除了不支持High Profile下 4.1-5.1更高Level外，它已经非常完美了。
| 编码参数，H264 Level |
本次测试与我们去年测试稍有不同，去年我们即便是给IPOD Touch/IPHONE压缩也选用了5000Kbps的高码率，如果你真的是这些产品的用户便会发现，平时压缩你只需要最多700kbps码率的视频，在iTunes Store上买到的视频也最多不过如此，更高的码率对于这个机器来说只是浪费。所以本次测试选用了两个规格码率，一个是500kbps的IPHONE分辨率的视频，另一个是该软件支持最高规格1080p Main Profile Level 4.1 CABAC的编码，成绩如下。
由于此软件不能支持CPU编码所以我们先来看一下GPU编码结果，对于一部片长300秒的视频进行编码如果是给移动设备使用，编码时间只有1分钟左右，如果使用高端显卡将在半分钟完成，这个成绩非常不错。如果大家有兴趣查看Badaboom与CPU对比，请访问《CUDA挑战SSE4？ CPU/GPU视频编码详解》里面有4款显卡与2款主流CPU的对比。
由于Nero Movie IT还没有最终确定发布，所以本次测试不包含这款软件。不过最后，我们还是总结一下本次测试的几款基于CUDA应用GPU加速的视频处理软件，以及CUDA在个人应用上的优势。
如果大家对CUDA一直有所关注，那么对GPU加速或者使用CUDA会比CPU快数倍甚至数十倍的观点自然不会怀疑，而即便大家对CUDA没有了解，那么通过我们这次测试也可以明显看到用GPU进行加速，速度比CPU快是不容置疑的。
综合几款软件来看，Badaboom和PowerDirector7的编码加速（还包括Loilo中设置不完整的编码加速）是目前应用最为成熟的一方面，而Badaboom应该是最为易用也设置最完整的，它们目前都只支持H264一种编码输出，从Intel SSE4多年来优化看要做到多种格式全兼容实在不太可能也没太大必要，即便是效率极高的TMPGEnc也不支持H264 SSE4加速，CUDA目前做到的已经相当不错。
MotionDSP的vReveal与SimHD，属于实时对视频进行复杂处理的软件，它们的效果非常明显，可以对视频有不错的优化，而从目前应用来看vReveal支持的输入格式很丰富，而且对特别差和较差的视频改善很明显，非常值得大家尝试。而SimHD就如我们当年玩倍线DVD播放机一样，首先仅支持DVD Video光盘的SimHD效果输出，其次DVD画质本身也决定了输出效果，应用范围相对较小，但整体效果仍令人满意。
最后，是TMPGEnc、PowerDirector7和Loilo中的视频滤镜，GPU提速效果也是非常明显的。对于家里拥有DV的用户，不要错过这几款软件与NVIDIA显卡，另外鉴于很多滤镜对SSE4的优化CPU配置也不要太低，CPU和GPU对视频处理效率都有很重要的作用。
总体而言，MotionDSP和SimHD的应用我们认为是这几款中最为突出的（这两项类似在CPU上的应用Intel更早时候就演示过，被定位于4核应用案例），相信大家很快会看到CPU加速的相关软件推出，这种操作对CPU消耗实在太大，对于目前主流CPU平台而言，这种应用是否具有实用价值都是一个疑问，而只要普通的GeForce9600GT GPU就可以轻松应付。而随着DC/DV甚至手机拍摄视频越来越多，vReveal这类软件会大大快速改善视频的效果，效率与传统CPU将是非常之高。对于这些软件，拥有GeForce的用户不妨尝试一下吧。
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