[发明专利]以GPU加速的软件视频转码器

说明书

本申请涉及一种以GPU加速的软件视频转码器，如本文所述的本发明具体实施例针对上述习知方法的问题提出解决方案。在以下的说明中，给出各种范例用来图解说明，而非旨在限制。具体实施例均针对一种利用多个中央处理单元(CPU)核心及/或一个或多个图形处理单元(GPU)来分担视频转码的工作量的转码系统，这包含利用GPU内的两种组件：用于解码步骤的专属硬件码或可编程视频解码器，以及用于缩放及编码的计算着色器。该系统结合工业标准微软DXVA方法的用法以便用GPU以GPU编码方案及缩放视频的中间步骤来加速视频解码。

本申请是申请号为200980153781.5,申请日为2009年11月04日，发明名称为“以GPU加速的软件视频转码器”的中国专利申请的分案申请。

相关申请案的交互参照

本申请案为目前待审专利申请案第12/189,060号(其申请于2008年8月8日，标题为“以GPU加速的软件视频编码器”，为申请于2007年12月9日的美国专利申请案第11/960,640号的部分延续申请案)的部分延续申请案，而美国专利申请案第11/960,640号主张申请于2007年5月11日的美国临时专利申请案第60/928,799号的权益，以及与申请于2007年12月5日的美国专利申请案第11/951,222号有关，以上所有文献全部并入本文作为参考。

技术领域

所揭示的具体实施例大体有关于视频显示技术，且更特别的是有关于数字视频数据的转码(transcode)。

背景技术

转码是经数字编码的一格式至另一格式的直接数字至数字式的转换。转码在内容适配(content adaptation)的许多领域中可发现而且常用来把不兼容或过时的数据转换成更合适的格式。它也用来存档或分散内容于不同类型的数字媒体供使用于不同的重放器件，例如把CD格式的歌曲转换成MP3格式用以在计算机及MP3播放器上重放。转码也常用于移动电话内容适配的领域。就此情形而言，由于移动器件及其性能有多样性，转码是必要的。此种多样性要求内容适配的中间状态以便确保来源内容将适当地在目标器件上重放。

利用转码的一种受欢迎的领域为多媒体信息服务(MMS)，其用于以媒体(影像、声音、文字及视频)收发信息于移动电话之间的技术。例如，当拍照手机用来取得数字相片时，常产生分辨率(resolution)至少有640x480的高质量影像。传送影像至另一手机可需要将此高分辨率影像转码成有较少色彩的分辨率较低影像以便更适合目标器件的屏幕大小及显示限制。家庭剧院软件也利用转码，例如以减少视频文件所使用的硬盘空间。本申请案中最常见的操作是MPEG-2文件至MPEG-4格式的转码。在有大量的在线多媒体内容及众多不同的可利用器件下，由任何输入格式实时转码至任何输出格式对于任何移动器件上的任何多媒体内容提供真正的搜寻性能正变成有必要。

现有转码方案通常只利用处理系统的CPU资源。因着视频数据的大小，这表示系统有实质的处理负担，尽管有额外的可用资源，然而例如GPU带宽在此类操作中常常没有加以充分利用。

因此，亟须一种转码程序(transcoding process)让GPU及CPU资源可用在执行在转码管线(transcode pipeline)的任务。

发明内容

揭示于本文的具体实施例包括用于把视频流从第一数字格式转码成第二数字格式的设备，包括：解码器，其接收经编码成该第一数字格式的该视频流以及产生经解码的视频流，其中，该解码器利用图形处理单元(GPU)电路以及通过该GPU电路与GPU硬件解码器、GPU可编程解码器及中央处理单元(CPU)软件解码器中的至少一个的组合来实现；缩放器，其改变该经解码的视频流的图片大小以产生经解码及缩放的视频流，其中，该缩放器通过CPU缩放器或GPU缩放器中的一个来实现；以及，编码器，其接收该经解码及缩放的视频流以及产生经编码成该第二数字格式的输出流。

在具体实施例中，该视频流由包括含有至少一个GPU及一个CPU的处理器平台的转码管线系统接收。