显卡达人测试报告(六) CUDA软件应用评测

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　　CUDA技术是一种基于NVIDIA图形处理器（GPU）上全新的并行计算体系架构，让科学家、工程师和其他专业技术人员能够以数十倍于CPU的速度处理海量运算.

　　CUDA是用于GPU计算的开发环境，它是一个全新的软硬件架构，可以将GPU视为一个并行数据计算的设备，对所进行的计算进行分配和管理。在CUDA的架构中，这些计算不再像过去所谓的GPGPU架构那样必须将计算映射到图形API（OpenGL和Direct 3D）中，因此对于开发者来说，CUDA的开发门槛大大降低了。CUDA的GPU编程语言基于标准的C语言，因此任何有C语言基础的用户都很容易地开发CUDA的应用程序。

　　由于GPU的特点是处理密集型数据和并行数据计算，因此CUDA非常适合需要大规模并行计算的领域。可广泛的应用在图形动画、科学计算、地质、生物、物理模拟等领域。

　　目前，支持CUDA的GPU销量已逾1亿，数以千计的软件开发人员正在使用免费的CUDA软件开发工具来解决各种专业以及家用应用程序中的问题。这些应用程序从视频与音频处理和物理效果模拟到石油天然气勘探、产品设计、医学成像以及科学研究，涵盖了各个领域。 目前市面上已经部署了超过一亿颗支持CUDA的GPU，数以千计的软件开发人员正在使用免费的CUDA软件工具来为各种应用程序加速。

　　CUDA 的核心有三个重要抽象概念： 线程组层次结构、共享存储器、屏蔽同步（ barrier synchronization），可轻松将其作为C 语言的最小扩展级公开给程序员。

　　CUDA 软件堆栈由几层组成，一个硬件驱动程序，一个应用程序编程接口(API)和它的Runtime， 还有二个高级的通用数学库，CUFFT 和CUBLAS。硬件被设计成支持轻量级的驱动和Runtime 层面，因而性能更高。

使用CUDA进行科学计算毕竟是专业人士才会用到的，下面，我就来为大家演示几款使用了CUDA技术的民用软件，让大家领掠一下GPGPU计算的极速体验吧

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测试一：Super LoiLoScope

Super LoiLoScope是一款基于GPU、简单易用的超高速视频编辑软件，该软件拥有非常直观、游戏一般的图形用户界面，由两位日本顶级游戏设计师所开发。凭借全新的NVIDIA®（英伟达™）GPU加速特性，现在用户在计算机上能够比以往任何时候都更轻松、更快速地编辑和播放电影。通过轻点鼠标即可将电影上传至YouTube，还可以将电影迅速输出至各种视频设备。Super LoiLoScope让所有人都能够享受到媒体所带来的快乐并成为一名数字视频设计师。

打开软件：


软件上手十分容易，支持拖拽，各种特效一目了然，我只用了5分钟就上手了
编码测试采用了win7自带的演示视频《动物世界》，我准备用loilo把它编码为1080p H.264格式的视频
首先，选定CUDA加速功能：


保存时选择CUDA MPEG4


编码输出仅需要19秒


在完全相同的条件下，假如我们不使用CUDA加速，结果如何呢？


编码输出总时间长达34秒


由此可见，当使用GTX275的cuda加速功能时，loilo的编码速度将提升78%！

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测试二：BADABOOM

Badaboom是一款由NVIDIA和Elemental联合推出的消费级视频转码软件。软件操作界面简约直观，操方式简单易懂，用户很容易上手。

利用Badaboom可以把快速的把普通视频转换成便携设备可以使用的视频格式。Badaboom高质量的H.264视频编码器和双通道立体声音频输出特别为现代便携式媒体设备而设计，其中包括苹果iPod和索尼便携式Playstation，未加密DVD(没有版权保护的DVD)、电视录像和AVCHD影片等输入源可以快捷、方便地进行转码。

Badaboom采用了NVIDIA的CUDA通用计算技术，所以使用NVIDIA的显卡转换速度会非常快。Badaboom利用GPU进行大部分转码工作，因此CPU的占用率很低。BadaBOOM的转码性能基本和GPU流处理器数量成线性关系。

让我们打开BADABOOM


还是用演示视频“动物世界”进行转换，目标是iphone格式的文件


仅仅用了9秒就转换完成。由于此软件没有提供是否启用CUDA的选项，所以没有提供不使用CUDA加速的对比。

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测试三：MediaCoder
MediaCoder是一个强大的音频/视频批量转码工具，它将众多来自开源社区优秀的音频视频软件整合于一个友好的图形界面。在视频方面，它使用MEncoder作为后端，充分发挥了MEncoder所提供的丰富特性；在音频方面，它使用MPlayer和Winamp的输入插件和作为解码器，结合各种不同的编码器，能够在不同的音频格式间进行转换，并自动添加标签（tagging），此外还能够将视频文件的音轨转换成独立的音频文件（如VOB->MP3），并可以使用各种音频过滤器（如resample、normalize等）。

打开软件，MediaCoder的界面非常传统，不是很人性化，不过设置还算方便


转换速度非常快

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测试四:TotalMedia Theater

ArcSoft 的TotalMedia Theatre 3 是一款功能强大而又易于上手的蓝光和高清多媒体播放器。这款播放器支持通过Xonar HDAV 系列声卡输出7.1 声道逼真、无损的数字音频，将真正的蓝光音效带到家中。

TotalMedia Theatre 3 增添了很多新的功能，包括视频显示效果增强，全面支持蓝光交互功能，支持DTS Surround Sensation Ultra PC和HE-AAC音效以及MKV、FLV 和等多种多媒体格式，并且可直接播放摄像机上的视频文件。

启动播放器,界面很时尚


打开设置界面,非常简单,只需勾选启用硬件加速,就可以硬解高清了(请注意,只要有支持CUDA的显卡在,选项里就会自动启用CUDA,这项是不能由用户修改的)


我们使用LG蓝光VC1 REMUX演示视频"跳舞企鹅"测试,CPU占用率保持20%左右


不使用硬解的话.....


CPU占用率会高很多

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测试五:MotionDSP vReveal

MotionDSP vReveal是一款视频修复软件，号称使用了《犯罪现场调查》级别的超分辨率技术(super-resolution)，可籍NVIDIA CUDA技术提速最多五倍。

据称，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。

我选择了一部质量很差的MTV进行修复(注意图中的使用NVIDIA显卡选项是打开的)


修复需要3分钟左右


然后关闭使用显卡一项


不使用CUDA加速,修复视频总共需要的时间长达9分钟



在使用MotionDSP vReveal修复视频时,使用CUDA技术的加速效果高达200%,可见CUDA对于视频修复的作用是非常强大的.
另外需要强调的是,在视频修复过程中,我的CPU占用率一直在90%以上,无论是否使用CUDA. 玉清测试中所提到的CPU占用率降低的情况并没有出现,CUDA只是加快了视频修复的速度,CPU占用率未见降低

玉清

测试五:MotionDSP vReveal

MotionDSP vReveal是一款视频修复软件，号称使用了《犯罪现场调查》级别的超分辨率技术(super-resolution)，可籍NVIDIA CUDA技术提速最多五倍。

玉清测试中所提到的CPU占用率降低的情况并没有出现,CUDA只是加快了视频修复的速度,CPU占用率未见降低
weihua8206 发表于 2009-9-20 23:59

请再次确认，不使用CUDA的情况下，视频修复基本不具有实时性，CPU占用率93%左右.

使用CUDA之后，可以实时的播放，CPU占用率 63%左右.

具体可以看我的截图.

玉清

哦，我明白了，你提到的是重新生成文件并输出的时候的CPU占用率，我的截图标识的是指实时播放时候的CPU占用率，不是在一个地方的～

weihua8206

恩，我实时播放了下，玉清所说属实。不过在实际应用中应该很少会人用vReveal直接看视频的，都是修好后才看的