關(guān)公戰(zhàn)秦瓊！4套CPU/GPU決戰(zhàn)視頻轉(zhuǎn)碼
幾年前，提起GPGPU(General-Purpose computing on GPU，GPU通用計(jì)算)，大家可能還覺(jué)得是天方夜譚，也不知道何年何月才能得償所愿。而且對(duì)于新生事物總會(huì)有很多疑問(wèn)：GPU真比CPU強(qiáng)很多？GPU作用超過(guò)CPU或僅是協(xié)處理器？GPU能挑戰(zhàn)CPU的地位嗎？
如今，只花了兩年時(shí)間，GPU就已經(jīng)在科學(xué)研究和超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，在民用市場(chǎng)也開(kāi)始遍地開(kāi)花，基于CUDA和Stream技術(shù)的軟件如雨后春筍版相繼發(fā)布，讓大家對(duì)于GPU有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)——原來(lái)GPU除了3D渲染和游戲，還能干這么多事情。
不過(guò)，第一批CUDA/Stream軟件主要還是集中在視頻編輯/轉(zhuǎn)碼應(yīng)用，比如Badaboom、AVIVO、MediaShow、MediaCoder等。在這些軟件發(fā)布時(shí)我們都于第一時(shí)間進(jìn)行了性能測(cè)試，前不久通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)首款CUDA視頻轉(zhuǎn)碼軟件MediaCoder的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該軟件完美支持多核CPU及指令集、再加上CUDA加速的助陣，其性能輕松超越CUDA代表作Badaboom，讓電腦視頻轉(zhuǎn)換性能更上一層樓。
但很多朋友對(duì)我們的評(píng)測(cè)也產(chǎn)生了質(zhì)疑，認(rèn)為選用Core i7平臺(tái)太過(guò)高端、測(cè)試的視頻不具代表性、而且MeidaCoder與Badaboom的用戶(hù)定位也不同。通過(guò)吸取網(wǎng)友的意見(jiàn)和建議，我們決定對(duì)目前已正式發(fā)布的支持GPU轉(zhuǎn)碼的軟件進(jìn)行一次橫評(píng)，詳細(xì)對(duì)比各款軟件之間的性能差異、輸出畫(huà)質(zhì)及兼容性，通過(guò)多套平臺(tái)對(duì)比高中低端CPU與GPU的實(shí)力。
● CUDA加速的鼻祖：Badaboom
GPU視頻編碼的鼻祖應(yīng)該是ATI的AVIVO Video Convert，在X1000時(shí)代ATI就隨驅(qū)動(dòng)附贈(zèng)這款小工具，但由于輸出畫(huà)質(zhì)差、功能有限、高中低端顯卡毫無(wú)差別的原因，該軟件爭(zhēng)議比較大，此后AVIVO沉寂了很長(zhǎng)一段時(shí)間，并不再對(duì)HD2000/HD3000顯卡提供支持。
真正使用GPU進(jìn)行轉(zhuǎn)碼的軟件，Badaboom是第一款，Badaboom再次喚醒了人們對(duì)GPGPU的認(rèn)識(shí)，AMD也因Badaboom的崛起而重新啟動(dòng)了AVIVO Video Convert這個(gè)小工具，來(lái)使用HD4000顯卡進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)碼，遺憾的是，跟4年前相比該工具沒(méi)有多大改進(jìn)。
現(xiàn)在筆者就主要介紹下Badaboom這款軟件，該軟件版本更新很頻繁，經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的發(fā)展，兼容性不斷加強(qiáng)、轉(zhuǎn)換效率越來(lái)越高，雖然還存在一些問(wèn)題，但作為CUDA應(yīng)用的鼻祖，也是一款好用且速度快的視頻轉(zhuǎn)碼軟件。
Badaboom的高級(jí)設(shè)置界面
Badaboom完全使用GPU解碼和編碼
● Badaboom支持的視頻種類(lèi)：
- 輸入視頻編碼：MPEG、MPEG2、VC-1、H.264/AVC、AVCHD、HDV、RAW、WMV、VC-1、DivX、Xvid、FRAPS
- 輸入音頻編碼：AC-3、MP2、PCM、AAC
- 輸入視頻格式：M2V、MPG、VOB、AVI、TRP、TS、M2T、M2TS、MPEG、MTS、MOV、MP4、MKV、WMV
- 輸出視頻編碼：H.264(MP4)，支持Baseline Profile、Main Profile，最高支持4.1版本，支持CABAC、動(dòng)態(tài)比特率、反交錯(cuò)
- 輸出視頻分辨率：最高1080p，最低320p，常見(jiàn)分辨率均支持
- 輸出視頻碼率：500Mbps～2500Mbps
- 輸出音頻編碼：AAC-LC(2 Channel)
● Badaboom的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
- 界面簡(jiǎn)潔，極易上手
- 專(zhuān)門(mén)針對(duì)手持設(shè)備和娛樂(lè)設(shè)備設(shè)計(jì)，輸出兼容性很好
- 對(duì)GPU利用率很高，轉(zhuǎn)碼速度快
● Badaboom的缺點(diǎn)：
- 界面支持中文，卻不支持中文文件名和目錄
- 網(wǎng)絡(luò)流行的RMVB不支持，很多AVI和WMV也不支持
- 不支持壓字幕到視頻里面
- 不支持批量轉(zhuǎn)換
● Badaboom最新版本：1.2.1.7
- Badaboom 1.2.1.7測(cè)試版下載鏈接
- 測(cè)試版30次轉(zhuǎn)換機(jī)會(huì)，轉(zhuǎn)出視頻帶Elemental Logo
- 完整版售價(jià)29.99美元（204.88人民幣）
● 同時(shí)支持CUDA與Stream：MediaShow Espresso
Cyberlink（訊連科技）旗下大名鼎鼎PowerDVD相信大家都非常熟悉，作為一家專(zhuān)注視頻與多媒體的軟件開(kāi)發(fā)商，Cyberlink不久前推出了一款專(zhuān)業(yè)的快速視頻轉(zhuǎn)換軟件——MediaShow Espresso，需要注意的是MediaShow(魅力四射)是一款視頻編輯軟件，而MediaShow Espresso才是視頻轉(zhuǎn)換軟件。
MediaShow Espresso是第一款同時(shí)支持CUDA與Stream加速的視頻轉(zhuǎn)換軟件，除此之外它還對(duì)Intel Core i7處理器的超線程及SSE4指令集做了優(yōu)化，因此無(wú)論純CPU轉(zhuǎn)碼還是GPU加速，其速度比傳統(tǒng)軟件都要快。
MediaShow Espresso的主界面
界面簡(jiǎn)潔明了，功能和操作方法一目了然，這就是MediaShow Espresso的最大特色，它與Badaboom的類(lèi)似，主要針對(duì)手持設(shè)備或娛樂(lè)設(shè)備轉(zhuǎn)換視頻。其兼容性與Badaboom不相上下，但視頻輸出格式更多，沒(méi)有局限于MP4這一種，但在自定義分辨率和碼率方面，沒(méi)有Badaboom那么靈活。
每一種設(shè)備提供的分辨率有限、碼率不可調(diào)
這種內(nèi)置輸出模式的設(shè)定，對(duì)于高級(jí)用戶(hù)來(lái)說(shuō)可能不夠靈活，但對(duì)于初級(jí)用戶(hù)來(lái)說(shuō)還是很方便的，用戶(hù)無(wú)需關(guān)心視頻的畫(huà)質(zhì)及分辨率，軟件內(nèi)置的模式肯定是最優(yōu)的方案。
軟件能自動(dòng)識(shí)別顯卡是否支持CUDA或Stream，默認(rèn)為開(kāi)啟
● MediaShow Espresso支持的視頻種類(lèi)：
- 輸入視頻格式：AVI、MPEG、MPEG-2、MOV、WMV、MP4、DVR-MS、TS、MPG、ASF、M2T、M2TS、MTS、DV-AVI、VOB、VRO、MOD、DAT、TOD、TiVo、WTV
- 輸出視頻格式：MPEG2、MPEG4、MPEG4 AVC、WMV
- 兼容輸出設(shè)備：iPhone、iPod Touch、iPod Nano、iPod Classic、PSP、PlayStation 3、XBox、Zune
- 輸出視頻分辨率：針對(duì)特殊設(shè)備設(shè)定，分辨率有限，無(wú)法自定義
- 輸出視頻碼率：針對(duì)手持設(shè)備優(yōu)化，無(wú)法自定義碼率
● MediaShow Espresso的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
- 界面友好，操作方便
- 專(zhuān)門(mén)針對(duì)手持設(shè)備和娛樂(lè)設(shè)備設(shè)計(jì)，輸出兼容性很好
- 同時(shí)支持CUDA和Stream，并對(duì)i7優(yōu)化
- 支持批量轉(zhuǎn)換
● MediaShow Espresso的缺點(diǎn)：
- 網(wǎng)絡(luò)流行的RMVB不支持，和不少M(fèi)2TS、AVI等也存在兼容性問(wèn)題
- 不支持壓字幕到視頻里面
- 分辨率和碼率都無(wú)法自定義
● MediaShow Espresso最新版本：5.0.0430.12419
- MediaShow Espresso最新試用版下載鏈接
- 30天使用期限，免費(fèi)轉(zhuǎn)換H.264視頻50次
- 完整版售價(jià)260元人民幣
● 唯一免費(fèi)的轉(zhuǎn)碼軟件：MediaCoder
前面兩款軟件雖然界面美觀、操作簡(jiǎn)便，但都是價(jià)值不菲的商業(yè)軟件，售價(jià)達(dá)200元以上，下面介紹的這款視頻轉(zhuǎn)換軟件則是完全免費(fèi)的國(guó)產(chǎn)開(kāi)源軟件。
MediaCoder是一個(gè)免費(fèi)的通用音頻/視頻批量轉(zhuǎn)碼工具，它將眾多來(lái)自開(kāi)源社區(qū)的優(yōu)秀音頻視頻編解碼器和工具整合為一個(gè)通用的解決方案，可以將音頻、視頻文件在各種格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。MediaCoder具備一個(gè)可擴(kuò)展的架構(gòu)和豐富的功能，可滿足各種場(chǎng)合下的轉(zhuǎn)碼需求。目前，MediaCoder的用戶(hù)已經(jīng)遍布全世界170多個(gè)國(guó)家。
通俗一點(diǎn)的說(shuō)：玩高清的朋友一定用過(guò)終極解碼或者完美解碼吧，終極解碼就是整合了一大堆播放器和解碼器的視頻播放軟件，而MediaCoder就是整合了一大堆編碼器和插件的視頻轉(zhuǎn)碼軟件。功能大而全、靈活性高、開(kāi)源、免費(fèi)是這類(lèi)軟件的共性，如果要為MediaCoder起個(gè)中文名稱(chēng)的話，筆者認(rèn)為“終極轉(zhuǎn)碼”或者“完美轉(zhuǎn)碼”都不錯(cuò)^_^。
MediaCoder的版本更新非常頻繁，其開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在馬不停蹄的加入各種新的功能并優(yōu)化轉(zhuǎn)碼效率，自引入CUDA編碼器以來(lái)就針對(duì)用戶(hù)的需求以及發(fā)現(xiàn)的BUG不斷修正，目前已經(jīng)趨于完善。
● MediaCoder功能簡(jiǎn)介：
- 實(shí)現(xiàn)各種音頻視頻格式間的相互轉(zhuǎn)換
- 豐富的可調(diào)整的編碼參數(shù)
- 豐富的視頻處理濾鏡，包括反交錯(cuò)、裁剪、分辨率調(diào)整、亮度色彩調(diào)整等
- 豐富的音頻處理濾鏡，包括聲道映射、重采樣、音量調(diào)整等
● MediaCoder主要特點(diǎn)：
- 完全免費(fèi)，版本更新極為頻繁
- 幾乎支持所有類(lèi)型的視頻，包括網(wǎng)絡(luò)流行的RMVB、DIVX等，可以轉(zhuǎn)換為任何類(lèi)型的視頻
- 為多核、多線程優(yōu)化，支持SSE4.1、X64等最新處理器指令集
- 視頻/音頻參數(shù)完全自定義，可調(diào)整范圍寬大
- CUDA加速可以支持將所有類(lèi)型的視頻轉(zhuǎn)換為H.264/X264編碼，包括M2TS、TS、MP4、MKV、MOV等眾多封裝格式
- 支持將字幕壓入視頻
- 有影音設(shè)備專(zhuān)用版本，完整版也內(nèi)置了轉(zhuǎn)碼參數(shù)及優(yōu)化方案
● MediaCoder的缺點(diǎn)：
- 界面比較復(fù)雜專(zhuān)業(yè)，上手比較難
- 功能太多，存在一些BUG
● MediaCoder最新版本：0.7.1.4476
- MediaCoder 0.7.1.4475 32bit完整版下載鏈接
- MediaCoder 0.7.1.4476 32bit升級(jí)補(bǔ)丁下載
- MediaCoder 0.7.1.4476 64bit升級(jí)補(bǔ)丁下載
- 32bit系統(tǒng)用戶(hù)下載前兩個(gè)，64bit系統(tǒng)用戶(hù)安裝第三個(gè)補(bǔ)丁會(huì)有性能提升
- 4476版進(jìn)一步優(yōu)化了CUDA轉(zhuǎn)碼的效率和兼容性
● 測(cè)試視頻的選擇：兩部具有代表性的視頻
為了更加貼近廣大用戶(hù)日常操作時(shí)的應(yīng)用，筆者選擇了兩部視頻進(jìn)行轉(zhuǎn)碼測(cè)試，考慮到一整部電影的轉(zhuǎn)碼時(shí)間動(dòng)輒好幾個(gè)小時(shí)，因此測(cè)試用影片為片段。
第一部為DVD轉(zhuǎn)iPhone，模擬經(jīng)常為手持設(shè)備轉(zhuǎn)視頻的那部分用戶(hù)。影片為《刺殺希特勒》拍攝花絮，DVD MPEG2編碼，720×576分辨率，將其轉(zhuǎn)換為iPhone支持的480×270分辨率，H.264編碼MP4封裝。
第二部為1080p轉(zhuǎn)720p，模擬經(jīng)常為網(wǎng)絡(luò)提供720p視頻下載的那部分熱心用戶(hù)、或者想把高清視頻壓縮保存至DVD刻盤(pán)的那部分“光盤(pán)黨”。影片為《007之大破量子危機(jī)》預(yù)告片，1080p H.264編碼M2TS封裝，將其轉(zhuǎn)換為720p H.264編碼MP4封裝。
● 測(cè)試軟件設(shè)置：保證三款軟件擁有相同的碼率和格式
三款軟件中，只有MediaShow Espresso是無(wú)法自定義碼率和格式的，因此所有的測(cè)試均以MediaShow Espresso為準(zhǔn)，通過(guò)分析MediaShow Espresso轉(zhuǎn)換輸出文件的碼率和格式，讓Badaboom和MediaCoder向它看齊，最大限度的保證三款軟件輸出視頻擁有相同的畫(huà)質(zhì)。
- MediaShow Espresso設(shè)置說(shuō)明：
第一部視頻，MediaShow Espresso直接輸出iPhone 480×270分辨率即可，最終視頻碼率為1500Kbps。
第二部視頻，MediaShow Espresso輸出為PS3 1280×720分辨率，最終視頻碼率為10000Kbps。
MediaShow Espresso的CUDA加速默認(rèn)為開(kāi)啟，除了測(cè)試四款顯卡的加速能力之外還測(cè)試了純CPU編碼時(shí)的轉(zhuǎn)碼速度，作為對(duì)比。
- Badaboom設(shè)置說(shuō)明：
第一部視頻，Badaboom內(nèi)置的iPhone轉(zhuǎn)碼方案與MediaShow Espresso完全相同，視頻碼率也是1500Kbps，因此不用做任何設(shè)置直接轉(zhuǎn)碼即可，最終獲得的視頻文件體積也與MediaShow完全相同。
第二部視頻，Badaboom選擇右側(cè)最下方的自定義方案，碼率設(shè)定為10050Kbps(沒(méi)有10000這個(gè)整數(shù))，選擇Main Profile、開(kāi)啟CABAC、H.264 4.0版（為了與MediaShow保持一致），音頻碼率提高到256Kbps，這樣就能獲得與MediaShow差不多畫(huà)質(zhì)/大小的視頻。
Badaboom不支持純CPU轉(zhuǎn)碼，因此不進(jìn)行軟解測(cè)試，但會(huì)額外加入單卡最強(qiáng)的GTX285代替，看看比起GTX260+還會(huì)不會(huì)有提升。
- MediaCoder設(shè)置說(shuō)明：
MeidaCoder其實(shí)也提供了參考轉(zhuǎn)碼方案，但必須安裝FireFox瀏覽器并聯(lián)網(wǎng)才能訪問(wèn)“功能”“設(shè)備轉(zhuǎn)碼平臺(tái)”，然后選擇iPhone設(shè)備。這樣做太麻煩，還不如自行手動(dòng)設(shè)定，參考設(shè)置如下：
紅圈所示選項(xiàng)就是開(kāi)啟GPU加速：GPU編碼和GPU壓縮分辨率
第一步視頻，使用上圖所示的設(shè)定，轉(zhuǎn)換出來(lái)的視頻就與Badaboom沒(méi)有太大差別，都是Baseline 2.1版本，接近1500Kbps的碼率，輸出文件體積相差不過(guò)1MB。
第二部視頻稍作更改，分辨率改為720p，碼率增至10000Kbps，H.264版本調(diào)為與MediaShow和Badaboom相同的High 4.0配置，并開(kāi)啟CABAC，最終獲得的視頻文件碼率和體積都差不多。
將編碼器換為X264就能禁用GPU編碼，完全使用普通的CPU編碼，這樣就能直接對(duì)比CUDA編碼器與X264編碼器的轉(zhuǎn)換效率，看看性能提升幅度到底有多大。
一切準(zhǔn)備就緒，PK正式開(kāi)始。
其實(shí)支持GPU加速的視頻轉(zhuǎn)碼軟件還有不少，比如PowerDirect、TMPGEnc等，不過(guò)這些軟件主要應(yīng)用領(lǐng)域是視頻編輯，即為視頻增加一些特效、渲染、進(jìn)行后處理等，GPU只是起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用，并不能利用到GPU的龐大的運(yùn)算資源。
只有視頻轉(zhuǎn)碼才是最消耗CPU及GPU資源的應(yīng)用，四核八線程的Core i7在壓片時(shí)也會(huì)力不存心，240個(gè)流處理器的GTX285在轉(zhuǎn)碼時(shí)也能滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。因此筆者選擇了目前三款最流行的視頻轉(zhuǎn)碼軟件進(jìn)行測(cè)試。
● 測(cè)試系統(tǒng)配置：
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硬件系統(tǒng)配置 | |
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Core i7 920 2.66GHz Core 2 Quad Q9550 2.83GHz Core 2 Duo E8400 3.0GHz Pentium Dual Core E5300 2.6GHz | |
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華碩 P6T Deluxe（X58） 華碩Rampage Extreme（X48） | |
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日立1TB HDE721010SLA330 | |
金泰克DDR3-1333 2GBx3（X58） 金泰克DDR3-1333 2GBx2（X48） | |
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影馳GTX285 微星GTX260+ OC版 微星9800GT綠色版 影馳9600GT刀鋒版 昂達(dá)9500GT | |
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海盜船HX1000W | |
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顯示器 |
Sony 40V380A |
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軟件系統(tǒng)配置 | |
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Windows 7 RTM 7600 64bit | |
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驅(qū)動(dòng) |
Forceware 186.18WHQL |
4核8線程的Core i7可以說(shuō)是當(dāng)前壓片的神器了，現(xiàn)在已經(jīng)有很多視頻相關(guān)軟件加入了對(duì)SSE4.1指令集以及HT超線程技術(shù)的優(yōu)化。因此，雖然Core i7價(jià)格依然高高在上，很多人認(rèn)為太高端不具代表性，但評(píng)測(cè)還是要加入的。
為了滿足讀者的要求，筆者特意選擇了目前主流四核Q9550，它的主頻比i7 920還要高一些，但價(jià)格和平臺(tái)更為便宜。此外還有最強(qiáng)雙核E8400，還有最受歡迎的E5300。
微星GTX260+和9800GTX+
顯卡方面，也盡量選擇了市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，從高到底依次為GTX260+、9800GT、9600GT、9500GT，其中98GT和96GT都是剛上市的綠色版，主頻較低但功耗和發(fā)熱控制相當(dāng)不錯(cuò)。
首先還是在優(yōu)異的Core i7平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試，作為Intel新一代處理器，i7支持SSE4.1、SSE4.2指令集，對(duì)多媒體性能優(yōu)化最好，而且超線程技術(shù)也能讓視頻轉(zhuǎn)碼性能提升不少。目前包括MediaShow、MediaCoder、TMPEGnc、PowerDirect在內(nèi)的很多視頻編輯/轉(zhuǎn)換軟件都對(duì)i7指令集提供了優(yōu)化支持。
● DVD(720×576 MPEG2)轉(zhuǎn)iPhone(480×270 H.264)MP4
9500GT確實(shí)太弱了，Badaboom使用95GT時(shí)的性能慘不忍睹，而且MediaCoder和MediaShow在開(kāi)啟CUDA加速后性能不升反降，看來(lái)32SP構(gòu)成了轉(zhuǎn)碼瓶頸，跟不上i7的腳步了。而96GT的64SP則完全夠用，MediaCoder和MediaShow對(duì)GPU的要求不算高，96GT以上級(jí)別的顯卡不會(huì)帶來(lái)更好的性能表現(xiàn)。
Badaboom主要依靠GPU加速，因此從95GT到96GT到98GT再到GTX260+都有性能提升，但提升幅度并非線性，這可能與低分辨率MPEG2編碼不夠復(fù)雜有關(guān)系。
通過(guò)CPU占用率就可以發(fā)現(xiàn)，Badaboom基本把CPU架空了，完全依靠GPU的SP做運(yùn)算，而MediaCoder和MediaShow則是利用GPU做編碼、CPU做解碼和音頻等混合處理，因此CPU占用率很高。
MediaShow在開(kāi)啟CUDA后CPU占用率下降，而MeidaCoder開(kāi)CUDA后CPU占用率反而上升，而且MediaCoder在MPEG2轉(zhuǎn)碼時(shí)的性能并不比MediaShow強(qiáng)太多，可能是轉(zhuǎn)碼原理不同，或者是對(duì)i7超線程的支持與優(yōu)化不同所致。
● H.264編碼1080p轉(zhuǎn)720p
數(shù)據(jù)量更為龐大的1080p壓720p的測(cè)試中，三款軟件的整體表現(xiàn)與MPEG2類(lèi)似，但也有些不同，這里9500GT并沒(méi)有起到負(fù)作用，MediaCoder和MediaShow開(kāi)啟CUDA后都有了些許提升，另外Badaboom換用各種顯卡后的性能提升基本與顯卡的3D性能相當(dāng)，看來(lái)三款軟件只有遇到高負(fù)荷的工作時(shí)才能完全發(fā)揮出應(yīng)有的實(shí)力。
MediaCoder的轉(zhuǎn)碼性能顯然是最強(qiáng)的，因?yàn)樗坏浞掷昧薈PU資源，而且GPU的貢獻(xiàn)也不少，96GT/98GT/GTX260都有提升，性能完全超越Badaboom。而MediaShow依然是96GT以上無(wú)用，此時(shí)其性能表現(xiàn)還不如Badaboom使用GTX260+時(shí)。
面對(duì)更加復(fù)雜的1080p轉(zhuǎn)720p，Badaboom轉(zhuǎn)換時(shí)的占用率比MPEG2更低，而MediaCoder占用率比MediaShow高不少，可以說(shuō)完全利用了i7 4核8線程的所有資源，因此轉(zhuǎn)碼速度最快。MediaShow既沒(méi)有效利用CPU資源，也沒(méi)充分發(fā)揮GPU的優(yōu)勢(shì)，速度雖然也不錯(cuò)但沒(méi)能取得突破。
可能有些人覺(jué)得i7性能太強(qiáng)，是非主流，所以我們換稍弱一點(diǎn)的主流775平臺(tái)，還是用四核Q9550，這顆CPU主頻比i7 920更高，但不支持SSE4.2、不支持超線程、不支持三通道，因此轉(zhuǎn)碼性能會(huì)有所損失，下面看看三款軟件在Q9550平臺(tái)上的表現(xiàn)。
● DVD(720×576 MPEG2)轉(zhuǎn)iPhone(480×270 H.264)MP4
雖然Q9550的主頻更高，但主要依靠CPU的MediaCoder和MediaShow轉(zhuǎn)碼速度都要比i7平臺(tái)慢一些，但還是要比主要依靠GPU的Badaboom強(qiáng)。
不支持超線程的話，Q9550的CPU占用率就比較穩(wěn)定了，MediaCoder和MediaShow差不多。Badaboom轉(zhuǎn)碼時(shí)Q9550的占用率比i7提高不少，21%意味著B(niǎo)adaboom需要獨(dú)占一顆核心的資源來(lái)完成整個(gè)轉(zhuǎn)碼任務(wù)。
● H.264編碼1080p轉(zhuǎn)720p
由于Q9550性能遠(yuǎn)不如i7 920，導(dǎo)致主要依靠CPU的MediaCoder和MediaShow轉(zhuǎn)碼能力下降不少，MediaShow依然是96GT以上無(wú)用，而MediaCoder則是98GT以上無(wú)用(i7平臺(tái)GTX260+依然有提升)，這說(shuō)明CPU速度下降時(shí)對(duì)GPU的要求也不如從前。
此時(shí)這兩款軟件被主要依靠GPU的Badaboom迎頭趕超，Badaboom對(duì)GPU的資源利用始終是最高的，筆者把GTX260+換為單核最強(qiáng)的GTX285后性能依然有提升（圖中Badaboom藍(lán)色成績(jī)就是GTX285，而不是CPU）。
從CPU占用率來(lái)看，軟解時(shí)MediaCoder和MediaShow不相上下，基本都充分利用了四核的資源，而開(kāi)啟CUDA后，MediaCoder的CPU占用率更高一些，看來(lái)這就是其高性能的源泉，用GPU部分消除了瓶頸，然后最大限度的發(fā)揮CPU價(jià)值。
繼續(xù)降低平臺(tái)配置，從四核換成雙核，先用優(yōu)異雙核E8400，它主頻不如E8500/E8600，但規(guī)格上也是最高的。雙核理論性能比四核減半，但E8400主頻要比Q9550高一些。
● DVD(720×576 MPEG2)轉(zhuǎn)iPhone(480×270 H.264)MP4
一到雙核平臺(tái)，MediaCoder和MeidaShow就性能大降，Badaboom使用98GT以上級(jí)別的顯卡就能輕松超越它們。
通過(guò)CPU占用率來(lái)看，MediaCoder和MediaShow無(wú)論軟解還是硬解，E8400都已經(jīng)竭盡全力了。Badaboom性能雖強(qiáng)，但其在雙核平臺(tái)的占用率也不低，所以衡量其性能是一定不要忘了CPU其實(shí)也貢獻(xiàn)了不少。
● H.264編碼1080p轉(zhuǎn)720p
轉(zhuǎn)H.264時(shí)，Badaboom的表現(xiàn)更加神勇，搭配96GT以上顯卡就能輕松干掉MediaCoder和MediaShow了。
兩款主要依靠CPU轉(zhuǎn)碼的軟件出現(xiàn)了極大的瓶頸，雙核CPU性能有限，而GPU則很富裕，Badaboom超越它們不足為奇。
在高端雙核E8400上面，Badaboom就已經(jīng)表現(xiàn)出了很強(qiáng)的實(shí)力，現(xiàn)在筆者就換用最受歡迎的主流E5300，E5300不僅主頻更低、二級(jí)緩存更小、前端總線有限、而且連SSE4.1指令集都不支持，此時(shí)三款軟件的表現(xiàn)又將如何呢？
● DVD(720×576 MPEG2)轉(zhuǎn)iPhone(480×270 H.264)MP4
包括Badaboom在內(nèi)的三款軟件性能都下降不少，看來(lái)E5300和E8400比確實(shí)差很多。不過(guò)性能座次排行沒(méi)有發(fā)生太大變化，Badaboom搭配96GT以上級(jí)別顯卡就能全勝M(fèi)eidaCoder和MediaShow。
由于E5300太弱，導(dǎo)致Badaboom的CPU占用率也居高不小，基本上一顆核心被徹底占用了，MediaCoder和MediaShow基本上就是滿載。
● H.264編碼1080p轉(zhuǎn)720p
復(fù)雜的H.264編碼，Badaboom的優(yōu)勢(shì)更為顯著，性能幾乎達(dá)到了MediaCoder的兩倍。在低端平臺(tái)，誰(shuí)對(duì)GPU的利用率高誰(shuí)的速度就最快，因此MediaCoder還是要比MediaShow快不少。
轉(zhuǎn)H.264時(shí)，Badaboom的CPU占用率比MPEG2還要低一些，看來(lái)CUDA對(duì)H.264的優(yōu)化最到位，MPEG2反而更消耗CPU資源。
前面幾頁(yè)是在相同平臺(tái)上對(duì)比不同顯卡之間的差異，現(xiàn)在換一種對(duì)比方式，同為高端熱門(mén)的GTX260+顯卡，搭配不同的CPU時(shí)，各款軟件之間的轉(zhuǎn)碼性能有何差異呢？
這樣的結(jié)果就更加直觀明了了，Badaboom基本上對(duì)于CPU沒(méi)有特殊要求，四核對(duì)它毫無(wú)用處，主流雙核就能滿足它。雖然E5300要比E8400差一些，但要知道E5300主頻低、緩存小、前端總線窄、不支持SSE4.1等諸多因素，相信超頻后的E5300或者E7200以上級(jí)CPU都能充分發(fā)揮Badaboom的轉(zhuǎn)碼性能。
而MediaCoder和MediaShow雖然也支持CUDA轉(zhuǎn)碼，但對(duì)GPU的利用率顯然沒(méi)有Badaboom那么高，它們只是借助GPU的力量來(lái)輔助CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，很多時(shí)候96GT或98GT就能滿足它們的需要了，更強(qiáng)的顯卡得不到充分利用。反倒是CPU多強(qiáng)都不夠用，i7即便超頻后依然能做到100%滿載。
因此，在四核平臺(tái)，MediaCoder和MediaShow能夠超越Badaboom，而在雙核平臺(tái)全面敗退。
● 三款視頻轉(zhuǎn)碼軟件的速度差異分析
據(jù)了解，目前的CUDA Encoder主要模塊實(shí)際上是由NVIDIA自己編寫(xiě)的，然后透過(guò)CUDA API的方式把這些模塊提供給諸如Cyberlink、Nero、BIT等公司完成軟件整合。因此在輸出碼率相近、設(shè)置相同的情況下，幾款CUDA轉(zhuǎn)碼軟件輸出視頻的畫(huà)質(zhì)不會(huì)有太大區(qū)別，而且“編碼”效率也應(yīng)該是差不多的。
因此，我們完全不用擔(dān)心視頻輸出畫(huà)質(zhì)的問(wèn)題，只關(guān)心速度就夠了。由于編碼器相同，那么轉(zhuǎn)碼軟件的速度差異就主要體現(xiàn)在視頻“解碼”這一環(huán)節(jié)了。
MediaCoder的視頻編碼和分辨率縮放由GPU完成，視頻解碼依然靠CPU
Badaboom使用CUDA進(jìn)行解碼，因此對(duì)CPU的要求很低，如果使用高端顯卡則速度會(huì)有很大的提升；MediaCoder和MediaShow使用CPU進(jìn)行軟解碼，對(duì)于CPU的依賴(lài)性非常大，由于MediaCoder還使用GPU進(jìn)行分辨率縮放處理，因此對(duì)于GPU的利用率比MediaShow更高，進(jìn)一步減輕了CPU的負(fù)擔(dān)消除瓶頸，速度自然更快。
Badaboom視頻解碼和編碼都由GPU完成
也許有人會(huì)問(wèn)，視頻解碼很消耗資源嗎？現(xiàn)在隨便一顆主流雙核都可以軟解高清視頻，解碼也會(huì)成為速度瓶頸？話是沒(méi)錯(cuò)，但要知道我們平?？雌怯?4fps 1X普通倍速解碼視頻，此時(shí)的CPU占用率不會(huì)很高，但在視頻轉(zhuǎn)換過(guò)程中，解碼速度動(dòng)輒上百幀，此時(shí)CPU資源消耗就不容小視了。轉(zhuǎn)碼速度越快、解碼所消耗的CPU資源就越高，因此解碼器效率的高低會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)碼速度造成很大幅度的影響。
● 視頻轉(zhuǎn)碼的瓶頸在哪？CUDA加速的奧秘解析：
通過(guò)任務(wù)管理器監(jiān)控MediaCoder的幾大模塊，我們就可以進(jìn)一步了解CUDA是如何加速視頻轉(zhuǎn)換的。下圖就是MediaCoder在視頻轉(zhuǎn)換過(guò)程中的四大進(jìn)程：
純CPU轉(zhuǎn)碼時(shí)各進(jìn)程所占CPU百分比
可以看到，CPU占用率最高的就是X264編碼器，達(dá)80-90%，解碼器次之10%左右，而主程序和音頻編碼器在前兩者面前幾乎就是微不足道的。
開(kāi)啟CUDA轉(zhuǎn)碼時(shí)各進(jìn)程所占CPU百分比
顯而易見(jiàn)，編碼器是視頻轉(zhuǎn)換過(guò)程最大的瓶頸，將X264編碼器換為CUDA Encoder之后，編碼器本身的CPU占用率下降不少，而解碼器的CPU占用率上升不少，也就是說(shuō)編碼器節(jié)省出來(lái)不少CPU資源給解碼器用，此消彼長(zhǎng)之后達(dá)到了一個(gè)更為合理的平衡狀態(tài)。由于GPU參與運(yùn)算，消除了解碼器等待編碼器這一嚴(yán)重的瓶頸，從而使得轉(zhuǎn)碼效率大大提高。
● Badaboom是CUDA的旗桿，深入貫徹優(yōu)化PC精神
比GPU利用率的話，Badaboom是無(wú)人能敵的，GPU一手包辦了視頻解碼和編碼兩大主要流程，無(wú)論多強(qiáng)的顯卡都有用武之地，筆者從GTX260+更換為GTX285性能還會(huì)有提升。
比相對(duì)速度的話，Badaboom在中低端雙核平臺(tái)上優(yōu)秀的表現(xiàn)讓人拍手叫好，MediaCoder和MediaShow都不是對(duì)手。但由于Badaboom架空了CPU，導(dǎo)致在四核CPU平臺(tái)上（尤其是i7）的性能不如MediaCoder和MediaShow。
Badaboom的這種轉(zhuǎn)碼模式一是為了突出CUDA足以挑戰(zhàn)CPU的強(qiáng)大實(shí)力，二是帶來(lái)了一種更為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的轉(zhuǎn)碼方案。通過(guò)Badaboom的測(cè)試我們就可以發(fā)現(xiàn)，高端顯卡搭配低端CPU，不但游戲性能不會(huì)受到影響，就連視頻轉(zhuǎn)碼性能也不會(huì)差很多。在預(yù)算有限的情況下，高端顯卡搭配低端CPU的組合在游戲和視頻方面的性能都是最強(qiáng)的——這不正是NVIDIA大力宣傳的“優(yōu)化PC”的概念么！
不得不承認(rèn)，Intel的Core i7在視頻編碼方面擁有非常強(qiáng)悍的實(shí)力，但如果沒(méi)有CUDA輔助的話，純CPU編碼的速度只能相當(dāng)于Badaboom使用98GTX+級(jí)別顯卡（參考下圖）。當(dāng)然Badaboom也要消耗CPU資源，將此資源折算進(jìn)去的話i7也無(wú)法超越GTX260+，就算是將i7超頻也很難超越GTX285。
● MediaCoder追求最強(qiáng)性能：CPU+GPU異構(gòu)計(jì)算
NVIDIA通過(guò)Badaboom證明了GPU及CUDA的強(qiáng)大，但是視頻轉(zhuǎn)碼速度卻沒(méi)有得到質(zhì)的提升，也許把所有任務(wù)都交給GPU處理并不是最好的選擇，尤其是在高端平臺(tái)。
如果比絕對(duì)速度的話，使用CPU解碼、GPU編碼的MediaCoder是目前速度最快的視頻轉(zhuǎn)換軟件，它充分利用了CPU的資源，也較好的利用了GPU資源，兩者相輔相成，讓視頻轉(zhuǎn)換速度得到了飛躍式提升。這就是NVIDIA近年來(lái)最常提及的GPU+CPU異構(gòu)計(jì)算的概念。
只有CPU與GPU強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，才能讓電腦性能騰飛起來(lái)
異構(gòu)計(jì)算是指系統(tǒng)內(nèi)不同的運(yùn)算部件負(fù)責(zé)各自擅長(zhǎng)的計(jì)算，從而達(dá)到非常好的的運(yùn)算效率。在視頻轉(zhuǎn)碼領(lǐng)域，如果能讓CPU和GPU的所有資源都達(dá)到100%滿負(fù)荷運(yùn)行，那么性能肯定是最高的，目前來(lái)看，無(wú)論Badaboom、MediaCoder還是MediaShow都沒(méi)能實(shí)現(xiàn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)MediaCoder是做的最好的，相信隨著CUDA編碼器和軟件優(yōu)化不斷完善、進(jìn)一步平衡算法，視頻轉(zhuǎn)碼速度還能更上一層樓！
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