[发明专利]一种基于GPU+CPU+IO构架的视频导播引擎及其使用方法

说明书

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。