一种基于GPUCPUIO构架的视频导播引擎及其使用方法.pdf

本发明公开了一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎，运行在PC设备上，所述PC设备包括CPU、系统内存、GPU、显存和IO设备；所述CPU用于处理非视频数据；所述GPU用于处理视频数据；所述IO设备用于处理视音频的输入和输出。所述GPU处理的视频数据包括特技切换、字幕叠加、角标叠加、CG叠加、抠像、颜色转换、视频解码和视频编码。所述IO设备采用开放通用DirectShow采集构架，其输出模块采用通用的显卡、声卡和专用的IO视频卡。本发明还公开了一种视频导播引擎的使用方法。本发明运行在PC构架平台，设备廉价，操作方便；充分发挥廉价的CPU+GPU+IO特点，使用廉价设备实现视频导播。

权利要求书1.  一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎，其特征在于，运行在PC设备上，所述PC设备包括CPU、系统内存、GPU、显存和IO设备；所述CPU用于处理非视频数据；所述GPU用于处理视频数据；所述IO设备用于处理视音频的输入和输出。2.  根据权利要求1所述的一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎，其特征在于，所述GPU处理的视频数据包括特技切换、字幕叠加、角标叠加、CG叠加、抠像、颜色转换、视频解码和视频编码。3.  根据权利要求1所述的一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎，其特征在于，所述IO设备采用开放通用DirectShow采集构架，其输出模块采用通用的显卡、声卡和专用的IO视频卡。4.  一种如权利要求1～3所述视频导播引擎的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：①将视频数据从采集卡输入到所述系统内存；②CPU处理非视频数据；③视频数据从系统内存传输到显存；④GPU处理视频数据；⑤显卡直接显示显存中视频数据到显卡输出；⑥视频数据从显存传回到系统内存；⑦视频数据从系统内存传输到视频卡输出；⑧CPU从系统内存取视频数据进行编码，然后录制到磁盘；⑨CPU从系统内存取视频数据进行编码，然后通过网卡进行网络直播。5.  一种如权利要求4所述视频导播引擎的使用方法，其特征在于，在步骤②中，CPU处理的非视频数据包括变帧率。6.  一种如权利要求4所述视频导播引擎的使用方法，其特征在于，在步骤④中，GPU处理的视频数据包括颜色空间转换、图像大小转换、图像切换、切换特技、图像颜色处理、抠像、虚拟场景、字幕叠加、角标叠加和CG叠加。

说明书一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎及其使用方法。
背景技术
视频导播需要同时并发输入多路视频，进行实时处理，然后输出导播后的视频，并且还需要录制，进行网络直播，视频数据量大，同时要实时的处理多路视频，这个对于PC构架设备来说构成巨大挑战。现有的视频导播引擎，一般费用比较昂贵，结构复杂，使用也比较不方便。因此，开发一种使用方便、价格低廉的视频导播引擎成为亟待解决的技术问题。
PC设备一般包含有CPU、内存、GPU、显存、还有IO设备(比如声卡、网卡、IO卡等)。其中CPU特点用来非图像数据，而GPU特点是处理图像数据。因此，可以利用PC设备的这些性能特点开发视频导播引擎。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎及其使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎，运行在PC设备上，所述PC设备包括CPU、系统内存、GPU、显存和IO设备；所述CPU用于处理非视频数据；所述GPU用于处理视频数据；所述IO设备用于处理视音频的输入和输出。
所述GPU处理的视频数据包括特技切换、字幕叠加、角标叠加、CG叠加、抠像、颜色转换、视频解码和视频编码。
所述IO设备采用开放通用DirectShow采集构架，其输出模块采用通用的显卡、声卡和专用的IO视频卡。
视频导播引擎包含以下处理步骤：
①将视频数据从采集卡输入到所述系统内存；
②CPU处理非视频数据；
③视频数据从系统内存传输到显存；
④GPU处理视频数据；
⑤显卡直接显示显存中视频数据到显卡输出；
⑥视频数据从显存传回到系统内存；
⑦视频数据从系统内存传输到视频卡输出；
⑧CPU从系统内存取视频数据进行编码，然后录制到磁盘；
⑨CPU从系统内存取视频数据进行编码，然后通过网卡进行网络直播。
在步骤②中，CPU处理的非视频数据包括变帧率。
在步骤④中，GPU处理的视频数据包括颜色空间转换(YUV-->RGB)、图像大小转换、图像切换、切换特技、图像颜色处理、抠像、虚拟场景、字幕叠加、角标叠加和CG叠加。
本发明所达到的有益效果是：
本发明运行在PC构架平台，设备廉价，操作方便；充分发挥廉价的CPU+GPU+IO特点，使用廉价设备实现视频导播。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎，运行在PC设备上，所述PC设备包括CPU、系统内存、GPU、显存和IO设备；所述CPU用于处理非视频数据；所述GPU用于处理视频数据；所述IO设备用于处理视音频的输入和输出。
所述GPU处理的视频数据包括特技切换、字幕叠加、角标叠加、CG叠加、抠像、颜色转换、视频解码和视频编码。
所述IO设备采用开放通用DirectShow采集构架，其输出模块采用通用的显卡、声卡和专用的IO视频卡。
视频导播引擎包含以下处理步骤：
①将视频数据从采集卡输入到所述系统内存；
②CPU处理非视频数据；
③视频数据从系统内存传输到显存；
④GPU处理视频数据；
⑤显卡直接显示显存中视频数据到显卡输出；
⑥视频数据从显存传回到系统内存；
⑦视频数据从系统内存传输到视频卡输出；
⑧CPU从系统内存取视频数据进行编码，然后录制到磁盘；
⑨CPU从系统内存取视频数据进行编码，然后通过网卡进行网络直播。
在步骤②中，CPU处理的非视频数据包括变帧率。
在步骤④中，GPU处理的视频数据包括颜色空间转换(YUV-->RGB)、图像大小转换、图像切换、切换特技、图像颜色处理、抠像、虚拟场景、字幕叠加、角标叠加和CG叠加。
本发明运行在PC构架平台，设备廉价，操作方便；充分发挥廉价的CPU+GPU+IO特点，使用廉价设备实现视频导播。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。