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    序言

      随着科技的发展,图形处理器所能处理的工作由图形任务扩展到了通用计算方面,GPU计算已经深入各种领域。为了让开发者更好地利用GPU工作,NVIDIA推出了CUDA,也就是属于NVIDIA自己的GPU计算环境

      NVIDIA CUDA到底能做什么呢?许多人对此都抱有疑问。NVIDIA已经卖出数亿颗CUDA图形处理器,这些用户可以用它来处理工作量庞大的视频;可以真实高效地模拟物理状态;可以数倍或数百倍于CPU来进行科学技术。在游戏娱乐、电影工业、金融分析、天体物理学、地震成像等各个领域中,我们都可看到CUDA的身影。

      NVIDIA CUDA都已经发布一段很长的时间,它到底给我们带来什么的生活改变呢?事实上,已经有数千款软件在利用NVIDIA CUDA无声无息地改变我们的生活体验。如我们轻松地在用PowerDVD观看高清电影,用Flash 10.1在网上浏览高清视频新闻,用Photoshop CS4编辑高分辨率的旅游照片,用Badaboom转换电影到PSP在上班途中观看等等,在《Batman:Arkham asylum》游戏中感受生动有趣的物理效果。NVIDIA CUDA技术已经深入到这些软件或游戏中,现在不妨跟我来尝试使用它们。

    常见 CUDA 软件

    ◆ 蓝光播放--PowerDVD
    ◆ 视频播放--射手影音播放器
    ◆ 视频播放--QQ影音
    ◆ 视频转换--Badaboom
    ◆ 视频转换--MediaShow Espresso
    ◆ 视频编辑--TMPGEnc
    ◆ 视频修复--vReveal
    ◆ 科学计算--Folding@home
    ◆ 科学计算--SETI@home

    蓝光播放--PowerDVD 9

    下载PowerDVD 9(30天免费试用)

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      相信大家都对PowerDVD 9蓝光播放器很熟悉了,我们的测试视频都是使用它。PowerDVD 9蓝光播放器最大的优点是使用简单,支持丰富视频技术和音频技术,是计算机上享受极致电影视听体验的最佳选择。

      最新版本的PowerDVD9全面支持主流高画质格式,如AVCHD、AVCREC、MPEG-4 AVC (H.264)、MPEG-2 HD、WMV-HD,让用户可以尽情欣赏高画质画面所带来的视觉享受。另外,它还支持HDMI 1.3规格、以及支持Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio两项先进的高清音效,让用户可以体验真实的多声道环场音效。

    ◆ PowerDVD9 CUDA设置

      打开PowerDVD9播放器的“设置”面板,进入“视频”子面板,我们就会在“True Theater 特效”项目中看到NVIDIA CUDA的选项。默认情况下它并没有被打开的,我们需要将默认勾选“自动调整”选项取消掉,然后依次再勾选“True Theater HD”和“启用NVIDIA CUDA”选项。

    视频播放--射手影音播放器

    下载射手影音播放器(免费)

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      射手影音播放器是由射手网创建与维护的开源播放器项目。它采用最新DirectX硬件加速技术,具备特有画面增益,提供720p/1080p高清电影播放。它还有智能系统配置功能,安装后自动选择最佳的画面输出模式,是一款简单易用的中文开源播放器。

      射手影音播放器无需额外解码包,它支持H.264、x264、Divx、Xvid、RMVB、PMP、BIK、SCM ... 所有影音格式全能解码。免配置智能启用硬件高清加速:DXVA、DXVA2、EVR和CUDA,并智能化网络字幕匹配。只要一人播放过且同意共享,全球华人都可在启动播放的同时下载到恰好匹配影片的字幕。射手影音播放器还具有自动升级,随时连线更新最新版本,让用户体验最新功能。

    射手影音播放器CUDA设置

      使用射手影音播放器CUDA加速功能非常简单,安装射手影音播放器软件后,它会检测用户的硬件设备和驱动软件版本,当用户的机器满足使用CUDA条件时,射手影音播放器会自动打开CUDA视频播放加速功能,免除了CUDA用户设置的麻烦。

      假如用户想重新设置或禁用CUDA视频播放加速功能,可以打开射手影音播放器的“选项设置面板”,跳转到“视频与画面”子面板,勾选(或取消)“显卡硬件(GPU)加速”选项即可。

      用户若遇到问题想更换视频解码器,可以点击“显示隐藏选项”,打开后就能选择射手影音播放器内置的两个解码器“射手高清”和“CoreAVC”,后者用户再点击“使用外置解码器(专家)”来自定义解码器。

      事实上无论是使用解码器“射手高清”解码器或是使用“CoreAVC”解码器,都可以获得NVIDIA CUDA视频加速支持,用户可以根据自己的情况选择。一般来说,用户并不需要去改变它。

    视频播放--QQ影音

    下载QQ影音(免费)

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      QQ影音是由腾讯公司推出的一款支持海量格式影片和音乐文件的本地播放器。QQ影音追求更小、更快、更流畅,并发挥新一代显卡的硬件加速能力,让用户在没有任何插件和广告的专属空间里,真正拥有五星级的视听享受!

    QQ影音CUDA设置

      QQ影音在最新的2.0版本中加入了NVIDIA CUDA的支持,全面兼容H264/Mpeg2/VC1高清格式的硬件解码。使用QQ影音CUDA加速功能非常简单,安装QQ影音软件后,它会检测用户的硬件设备和驱动软件版本,当用户的机器满足使用CUDA条件时,射手影音播放器会自动打开CUDA视频播放加速功能,免除了CUDA用户设置的麻烦。

      假如用户想重新设置或禁用CUDA视频播放加速功能,可以打开QQ影音的“播放器设置”面板,跳转到“高清加速”子面板,在“硬件优化”项目中是选择“自定义优化模式”,然后在“滤镜配置”中的“视频解码器”中自定义选择相应项目的“QQ CUDA Video Decoder(CUDADecFilter.ax)”即可。


    视频转换--Badaboom

    下载Badaboom(30天免费试用)
    附录CUDA应用先锋 Badaboom正式版体验

      由elemental technologies所开发的badaboom,是一款使用方便、转换快捷的视频转换软件,它可以把视频转换成便携设备使用的视频格式。Badaboom高质量的H.264视频编码器和双通道立体声音频输出,特别为现代媒体设备而设计。其中包括苹果iPod/iPod Touth播放器、苹果iPhome手机、黑莓Bold手机、索尼PSP掌上游戏机、索尼Playstation3电视游戏机、YouTube网上视频格式、微软XBOX 360电视游戏机等等常见的视频设备均能支持。

      Badaboom的出现,开启了利用高性能GPU进行游戏以外应用的先河,它是一款完全利于CUDA开发的软件。一直以来,视频转码显得困难重重,因其需要很长的转码时间,现在Badaboom能将这转码的工作交给支持CUDA的NVIDIA GPU去做,转码所需要的时间大为缩短(同时耗电量大幅度降低),CPU得到了释放有更多时间去处理其它任务。

    Badaboom 使用介绍

      Badaboom使用界面十分直观,打开界面后可以从左面载入需要转换的视频,而在右面选择用户需要的视频格式,如iPhone、Blackberry Bold、Apple TV、YouTube等等。

      选择妥当后,用户就按“开始”进行视频转换。假如用户想自定义视频转换的具体参数,可以点击Badaboom面板右上方的“高级”进行设置,这里就不详细介绍了。读者若有不明白的地方可以阅读我们早前的更详细的文章《CUDA应用先锋 Badaboom正式版体验》。

      当用户使用的NVIDIA显卡并安装相应的驱动时,Badaboom软件会自动利用CUDA功能来工作,无需另行设置。

    视频编辑--TMPGEnc Xpress

    下载TMPGEnc Xpress(30天免费试用)
    附录老牌软件的新能力,TMPGEnc CUDA能力首测

      TMPGEnc Xpress是一款历史悠久的老牌视频编辑软件,它拥有直观的界面和强大功能,一直以来广受大家的欢迎。有许多公司都选用TMPGEnc进行视频的后期处理和压制,包括有SCEI大名鼎鼎的《GT赛车3》、Capcom的《鬼武者》、以及SEGA的《VR战士4》等等。

      严格来讲,前面介绍的Badaboom和TMPGEnc Xpress并不是同一类软件。Badaboom将CUDA加速主要应用在了视频的分辨率调整,和画量改变上,这使得Badaboom在改变视频分辨率的时候速度非常快,一张主流的9500GT就能够进行实时的视频分辨率调整(每秒处理速度大于等于每秒播放速度)。不过TMPGEnc Xpress并没有将精力放在提升视频分辨率调整,我们在软件里面所体验到的,是在视频编辑,编码转换上CUDA所提供的性能增强。具体说来,TMPGEnc Xpress的CUDA应用,主要是视频效果滤镜和MPEG-1/2解码上。视频效果滤镜能够为视频画面添加各种效果,如进行颜色校正,减少噪点,消除残影和闪动等等

      点解“选项”进入TMPGEnc软件中的“环境设置”面板,选择“CPU/CPU设置—NVIDIA CUDA 2.0 的设置”子面板,勾选“使用NVIDIA CUDA 2.0”、“在滤镜处理中使用CUDA”、“使用硬件视频解码”等三个选项。

    TMPGEnc 使用介绍

      TMPGEnc的使用非常直观简单,主要包括输入(剪接编辑)、输出(参数设定)、编码(视频输出)三个步骤。

      点击软件“输入”打开视频编辑界面,添加视频文件,并对它进行编辑,例如可以添加幻灯片、剪接编辑和加入特效等等。

      完成对视频的编辑后点击“输出”进行视频的参数设置,用户可以按需要来制作VCD/DVD/BD或自定义视频格式,如上图就是使用了VCD格式的输出设定作为示范。

      点击“编码”进入视频编辑的最后阶段,用户可以在这里预览视频编辑的成果,如果对前面编辑工作不满意的话,可以返回前面步骤重新再来。编辑满意后,点击“开始编码”按钮开始最后的视频输出工作。

      视频压片开始后我们可以看到预览到TMPGEnc工作过程,看到CPU和CUDA(即GPU)占有率的使用情况。在上面的例子,我们可以看到CPU占用了30%的资源,而CUDA则担任了60%工作任务。视具体情况而定,CPU/CUDA的占用资源是会变化的,但CUDA利用的资源始终比CPU要高。

    视频转换--MediaShow Espresso

    下载MediaShow Espresso(30天免费试用)
    附录GPU加速奈其何,MediaShow Espresso初探

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      MediaShow Espresso是一套功能强大、快速易用的高效能视频格式转换软件,可支持各种主流设备和格式,能快速转换成iPod、PSP 、Xbox 或YouTube网站上可播放的文档,只需要简单的选取您所想要转换的格式或是输出的播放装置,MediaShow Espresso就能自动完成所有的转档工作。

      MediaShow Espresso透过支持Intel Core i7、NVIDIA CUDA、ATI Stream技术,能够智慧的运用CPU及GPU可用资源,发挥最大效能,大幅提升转档速度,并保持良好的視頻画质。

    MediaShow Espress 使用介绍

      MediaShow Espresso使用起来十分简单,首先把需要转换的视频拖入软件上面,它会自动识别视频数的参数。

      载入视频完成后,点击MediaShow Espresso右上角,按照用户自己的需要选取Apple设备、Sony设备、Microsoft设备、Youtube、或其他格式等。

      我们选取了Apple设备的iPhone作为示范,用户可以在这里设定需要的参数和更改转码后的文件名称。我们注意到软件会自动侦测GPU加速功能,如上图就自动勾选了“启用硬件编码”选项,也就是打开了NVIDIA CUDA。

      当设定完成后,点击确定就开始视频转换。

      视频转换开始后,我们可以看到它的工作进度,右下方显示NVIDIA CUDA开启工作中。

      视频转换工作完成,简单高效。

    视频修复--vReveal

    下载vReveal(30天免费试用)

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      vReveal是一款功能强大而是要简单的视频修复软件。得益于NVIDIA GPU支持CUDA技术的大规模并行处理能力,vReveal能够清除视频中抖动、灰暗、噪点和模糊的部分,大幅增强视频的清晰度。它界面直观,使用便捷,可直接上传至Facebook/Youtube网上,是广大生活拍摄用户和旅游拍摄用户的好助手。

      点击vReveal软件的“Tools”-“Options”进入设置选项,可以看到“Calculate NVIDIA GPU benefit when saving”默认已经勾选上,代表NVIDIA CUDA功能已经打开。

    vReveal 使用介绍

      选择好需要编辑的视频后,点击“Enhance”进入画质增强页面,用户在可以选择Clean(去噪)、2x Resolution(双倍采样)、Sharpen(清晰)、Auto Contrast(自动对比度)、Stabilize(稳定)、Fill Light(补光)等六项直观的视频画质增强功能。

      用户如果对这傻瓜处理效果不满意的话,可以点击“Fine Tuning”来仔细调节。

      对视频调节完成后,点击“Save & Share”进入压片环节。这是有保存“Computer”本地、保存“Youtube”网上视频格式、和保存“Facebook”网上视频格式的三个选项供选择。

      我们来将处理过的视频保存到“Computer”本地,设置所需要的参数后,点击“Save”按钮开始压片。

      开始压片,可以看到vReveal软件正利用NVIDIA CUDA加速工作着。

    科学计算--Folding@home

    下载Folding@home on CUDA or Folding@home on CPU(免费)

      作为普通的老百姓,能做科学运算的机会是非常非常少,电视上的那些科学运算仿佛离我们很远很远。事实上,我们每一个人都可以参与各项伟大的科学运算中,只有你拥有一台普通的电脑计算机,你就可以参与外星人搜索、气候变化、天体物理学、地震监测和流行病学等等的分布式计算项目。

      Folding@home就是分布式计算项目的热门课题之一,它是一个研究蛋白质折叠、误折、聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算工程。由斯坦福大学化学系的潘德小组(Pande Group)主持,于2000年10月1日正式启动。Folding@home目前是世界上最大的分布式计算项目,于2007年为吉尼斯世界记录所承认。

      Folding@home运算需要强大的计算机运算能力,在过去的10年中,光靠CPU性能所得的计算进度非常缓慢,不过自从NVIDIA和AMD利用GPU加入支持运算后,Folding@home的进度正以惊人的速度发展。特别是在NVIDIA CUDA支持下,GeForce显卡已经成为Folding@home运算的最大贡献者。

    ◆ Folding@home 设置

      假如读者们愿意为我们自己人类社会贡献一点点力量,可以下载GPU或CPU版本参与这个有意义的活动。对于许多的GeForce用户来说,可以使用Folding@home on CUDA版本,它会利用NVIDIA CUDA产品对Folding@home项目进行加速运算,效率远远超出CPU的运算能力。

      只要你的GeForce显卡支持CUDA技术,并在使用最新的显卡驱动。我们建议你下载Folding@home on CUDA版本,安装Folding@home无需另外设置,即可获得CUDA运算支持。

    科学计算--SETI@home

    下载SETI@home

    CUDA.APP/img/seti_04.jpg" width=599 height=395>

      除了Folding@home,我们还可以利用CUDA来对分布式项目SETI@home进行加速运算。

      SETI@home(Search for ExtraTerrestrial Intelligence at Home,在家搜寻外星智慧),是一个通过互联网利用家用个人计算机处理天文数据的分布式计算项目。该项目试图通过分析阿雷西博射电望远镜采集的无线电信号,搜寻能够证实外星智能生物存在的证据。该项目由美国加州大学伯克利分校的空间科学实验室主办。

      SETI@home需要运行在BOINC平台之下,所以想要参与寻找外星人踪迹的话,先要下载BOINC客户端程序。BOINC 是一个计算平台,对我们志愿者来说,它提供了一个统一的客户端程序,这个客户端本身并不进行实际的计算工作,只是提供了管理功能,在你加入了 BOINC 平台上的计算项目后,客户端程序将自动下载新的任务单元,并调用相应项目的计算程序进行计算,如果参加了多个项目,它将自动在各个项目间按用户的设定来调配计算资源,在计算完成时,它还将自动地将计算结果上传,并同时取得新的计算单元。

    ◆ SETI@home 设置

      BOINC平台和SETI@home运行使用十分简单,安装BOINC分布式运算平台后,打开该软件,点解面板上“Add Project”加入需要参加的运行项目,例如我就比较喜欢参加SETI@home搜索外星人等等,按照步骤直至结束,过程非常简单。

      目前,在BOINC平台上已有多个项目获得NVIDIA CUDA辅助运算支持,如有SETI@home、GPUgrid.net、Milkyway@home、Einstein@Home等等。在未来,将会有越来越多的项目支持NVIDIA CUDA运算,科技的发展真是令人期待。

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