视频处理加速及应用实践：基于英特尔GPU
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作者林森 等
出版社机械工业出版社
ISBN9787111734000
出版时间2023-09
装帧平装
开本16开
定价109元
货号1203068909
上书时间2024-06-12
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目录
CONTENTS<br />目 录<br /><br />序<br />前言<br />第1章 视频处理之理论基础1<br />1.1 人眼视觉系统概述1<br />1.2 RGB和YUV色彩空间模型3<br />1.2.1 RGB色彩空间模型5<br />1.2.2 YUV色彩空间模型5<br />1.2.3 YUV色彩模型与RGB<br />色彩模型的转换6<br />1.3 数字图像概述7<br />1.3.1 数字化过程——采样7<br />1.3.2 帧和场8<br />1.3.3 视频图像属性9<br />1.4 传统视频压缩技术理论和<br />算法概述10<br />1.4.1 信息论概述11<br />1.4.2 视频数据的冗余特性14<br />1.4.3 变换技术15<br />1.4.4 量化技术18<br />1.4.5 预测技术20<br />1.4.6 Z字形扫描22<br />1.4.7 熵编码23<br />1.4.8 可分层编码23<br />1.4.9 多视点视频编码25<br />1.5 常见视频图像处理算法27<br />1.5.1 去隔行扫描27<br />1.5.2 帧率转换28<br />1.5.3 电视电影刷新率转换28<br />1.5.4 缩放29<br />1.6 视频行业主要标准30<br />1.6.1 电视制式31<br />1.6.2 视频图像标准32<br />1.6.3 视频编解码行业标准33<br />1.7 视频图像质量评价36<br />1.7.1 主观质量评价37<br />1.7.2 客观质量评价37<br />1.8 本章小结39<br />第2章 英特尔GPU概述41<br />2.1 英特尔GPU处理器架构概述42<br />2.2 视频引擎46<br />2.3 英特尔GPU路线图和命名49<br />2.4 本章小结52<br />第3章 Media SDK总览53<br />3.1 处理对象54<br />3.2 功能模块55<br />3.3 API设计56<br />3.4 软件架构57<br />3.4.1 会话57<br />3.4.2 分配器59<br />3.4.3 数据缓存61<br />3.4.4 异步流水线62<br />3.5 例程和教程概述64<br />3.5.1 基本开发流程64<br />3.5.2 解码过程65<br />3.5.3 编码过程66<br />3.5.4 转码过程67<br />3.5.5 视频图像处理68<br />3.5.6 例程的使用70<br />3.6 新一代开发套件OneVPL71<br />3.7 本章小结75<br />第4章 Media SDK环境搭建77<br />4.1 Linux环境搭建77<br />4.1.1 选择内核版本77<br />4.1.2 选择Media SDK版本78<br />4.1.3 安装依赖库和例程79<br />4.1.4 通过vainfo验证安装<br />结果80<br />4.2 Windows环境搭建85<br />4.2.1 开发环境部署85<br />4.2.2 例程编译过程87<br />4.2.3 基于GitHub的例程编译<br />过程92<br />4.2.4 查看当前平台的视频处理<br />能力92<br />4.2.5 自带Tracer工具92<br />4.3 本章小结94<br />第5章 Linux视频加速软件框架95<br />5.1 直接渲染管理器97<br />5.1.1 内存管理98<br />5.1.2 命令提交107<br />5.1.3 模式设置115<br />5.1.4 权限管理116<br />5.2 libdrm117<br />5.3 VA-API117<br />5.3.1 核心概念119<br />5.3.2 编程流程124<br />5.3.3 示例程序125<br />5.3.4 调试129<br />5.4 GmmLib132<br />5.5 本章小结133<br />第6章 开源框架的使用和环境<br />搭建134<br />6.1 FFmpeg134<br />6.1.1 Linux编译指南136<br />6.1.2 Windows编译指南138<br />6.2 GStreamer141<br />6.2.1 基于GStreamer官网的<br />编译指南141<br />6.2.2 通过Intel OpenVINO<br />安装GStreamer143<br />6.2.3 GStreamer与AI的协同<br />工作146<br />6.3 OpenCV151<br />6.3.1 Linux编译指南152<br />6.3.2 Windows编译指南154<br />6.4 本章小结158<br />第7章 高并发视频分析业务<br />评估工具159<br />7.1 综述159<br />7.2 Linux 环境搭建160<br />7.2.1 安装依赖软件包160<br />7.2.2 升级Linux 内核161<br />7.2.3 安装集成显卡固件162<br />7.2.4 安装OpenVINO162<br />7.2.5 安装OpenCL驱动163<br />7.2.6 准备测试的视频165<br />7.2.7 运行SVET程序165<br />7.2.8 SVET参考程序参数<br />配置167<br />7.3 Windows环境搭建168<br />7.3.1 安装依赖软件包168<br />7.3.2 编译SVET参考程序和<br />依赖库170<br />7.3.3 下载推理所需模型和<br />测试视频175<br />7.3.4 运行多路视频推理176<br />7.4 核心视频业务179<br />7.4.1 NVR业务180<br />7.4.2 AI视频分析业务181<br />7.4.3 MCU转码拼接业务185<br />7.5 本章小结187<br />第8章 编解码实现188<br />8.1 低功耗快速编码188<br />8.2 低延迟编解码192<br />8.3 码率控制194<br />8.3.1 恒定量化系数算法195<br />8.3.2 恒定码率算法和可变<br />码率算法196<br />8.3.3 前向预测算法199<br />8.3.4 智能恒定质量算法201<br />8.3.5 质量可定义的可变码<br />率算法202<br />8.4 动态码率控制202<br />8.5 准确控制每一帧图像编码的<br />量化系数203<br />8.6 多个IDR帧视频流的解码过程205<br />8.7 强制生成关键帧206<br />8.8 参考帧的动态选择206<br />8.9 参考帧添加重复信息207<br />8.10 长期参考帧208<br />8.11 可分层视频编码例程实现209<br />8.12 本章小结211<br />第9章 拼接显示实现212<br />9.1 拼接显示业务运行213<br />9.1.1 程序运行213<br />9.1.2 参数文件214<br />9.2 例程实现解析218<br />9.2.1 类关系概述219<br />9.2.2 会话创建和组件使用222<br />9.2.3 异步流水线构建230<br />9.3 典型功能点实现234<br />9.3.1 动态增删输入视频流234<br />9.3.2 缩放裁剪配置237<br />9.3.3 无效区域重置242<br />9.3.4 图像叠加243<br />9.4 拼接性能优化244<br />9.4.1 缩放算法和引擎选择245<br />9.4.2 拼接任务的批量提交250<br />9.5 显示性能优化252<br />9.5.1 拼接输出和显示帧缓存<br />零拷贝252<br />9.5.2 X Window和DRM混合<br />渲染258<br />9.5.3 NV12直接显示261<br />9.6 本章小结263<br />第10章 性能监测264<br />10.1 GPU监测264<br />?10.1.1 影响GPU性能的主要<br />??因素264<br />?10.1.2 查看显卡基本信息267<br />?10.1.3 查看显卡使用率275<br />10.2 CPU监测278<br />?10.2.1 i7z278<br />?10.2.2 turbostat279<br />?10.2.3 mpstat279<br />?10.2.4 top280<br />10.3 内存监测281<br />?10.3.1 基本信息281<br />?10.3.2 内存使用量分析282<br />10.4 Windows性能监测287<br />?10.4.1 Windows资源管理器287<br />?10.4.2 Windows性能分析器288<br />10.5 Intel VTune291<br />?10.5.1 系统总览291<br />?10.5.2 内存层次结构293<br />?10.5.3 基于时间线的详细分析293<br />10.6 码流分析294<br />10.7 本章小结296<br />第11章 性能验证和优化297<br />11.1 测试环境概述298<br />11.2 基于Media SDK自带例程299<br />?11.2.1 纯解码验证299<br />?11.2.2 解码显示验证301<br />?11.2.3 纯编码验证303<br />?11.2.4 转码验证305<br />?11.2.5 独显验证306<br />11.3 基于OneVPL自带例程306<br />11.4 基于SVET306<br />?11.4.1 多路解码307<br />?11.4.2 多路解码+缩放和<br />?? CSC308<br />?11.4.3 多路解码+缩放和CSC+<br /> ?拼接308<br />?11.4.4 多路解码+缩放和CSC+<br /> ?拼接+显示309<br />?11.4.5 多路解码+缩放和CSC+<br /> ?拼接+显示+编码309<br />?11.4.6 多路推理309<br />11.5 性能优化310<br />?11.5.1 分析性能瓶颈310<br />?11.5.2 优化吞吐312<br />?11.5.3 优化延迟314<br />?11.5.4 优化拼接显示314<br />?11.5.5 优化SVET推理318<br />11.6 本章小结318<br />附录A 英特尔统一平台开发套件<br />OneAPI320<br />附录B 可扩展视频处理技术323<br />附录C 中国国标AVS3的SVT<br />实现326<br />附录D Media SDK支持的媒体<br />格式328<br /><br />
内容摘要
本书聚焦于使用英特尔的GPU来进行视频加速处理的方案。首先介绍视频处理的理论基础，然后介绍英特尔的GPU处理器架构，接着介绍英特尔推荐的视频处理开发套件Media SDK的环境搭建、框架和功能支持，以及开源框架的环境如何在英特尔的平台上搭建等。接下来是实战的部分，首先介绍视频处理中的两个技术难点——内容管理和码率控制，接下来是编程实战，并针对开发者反馈较多的情况，介绍性能评测和性能优化的部分以及视频会议中视频处理的应用。
主编推荐
本书面向的读者为视频行业的广大从业人员，不管是新进入这个行业的开发小白，还是众多战斗在第一线的销售、售前工程师以及现场工程师等，甚至是具有数十年工作经验的资深软硬件开发人员，都可以从本书获益。
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