淺析Vulkan Video如何實現(xiàn)GPU加速視頻編碼與解碼

Vulkan是一套跨平臺的圖形API，由Khronos組織牽頭進行制定，普遍被看作是OpenGL的后繼者，目前版本已經(jīng)來到1.2.175，仍然在不停地進行更新，其在非Windows平臺上面已經(jīng)逐漸變成了首選使用的圖形API。在未來，Vulkan甚至會提供模擬DirectX等其他圖形API的功能，有很大的發(fā)展前景。

多年來，我們一直渴望了解更多關于Vulkan Video API的信息，該API本應在2020年上半年推出，現(xiàn)在終于推出了1.2.175臨時更新版。新的Vulkan Video擴展允許GPU加速視頻編解碼。最初的公共工程被視為一個臨時規(guī)范，編解碼器覆蓋范圍有限，但會隨著時間的推移而迭代更新。

Vulkan Video允許GPU加速編解碼，并通過調(diào)度、同步和其他Vulkan功能與Vulkan API集成。Vulkan Video的主要新擴展是VK_KHR_video_queue，VK_KHR_video_decode _queue和VK_KHR_video_encode_queue。

Vulkan Video被設計在編解碼器覆蓋范圍方面是可擴展性的，而最初的新擴展有VK_EXT_video_encode_h264，VK_EXT_video_decode_h264和VK_EXT _video_decode_h265。

目前還沒有VP9和AV1開源/免費視頻編解碼器。慶幸的是Khronos組織［1］聲明，他們將在未來的Vulkan更新中推出。他們最初的重點是確保核心架構(gòu)組件準備就緒，一旦這一切解決，他們將擴大編解碼器的支持。很遺憾它們沒能在今天的首次亮相中登場，但將來不久就能看到。Vulkan H.265編碼擴展也仍在開發(fā)中。

Khronos組織在Khronos.org上發(fā)布了一篇博客文章，其中更詳細地概述了Vulkan Video功能，可以從中了解Vulkan視頻編碼/解碼/轉(zhuǎn)碼。

最早可以使用Vulkan驅(qū)動程序覆蓋視頻擴展的是NVIDIA。NVIDIA發(fā)布了一個新的測試版Vulkan驅(qū)動程序，支持這些Vulkan Video擴展。AMD或Intel暫時還未計劃，通過其（開源）Linux Vulkan驅(qū)動程序引入Vulkan Video支持。至少在Intel，鑒于ANV的資源和已經(jīng)擁有的領先的開源多媒體堆棧，有望很快就會引入。在AMD方面，到目前為止，他們一直依賴于基于Gallium3D的視頻加速技術(shù)，他們是否/何時將AMDVLK應用于Vulkan Video，以及獨立的RADV驅(qū)動程序是否也能支持這些視頻擴展，這將是一個值得期待的問題。

NVIDIA已經(jīng)發(fā)布了一個Vulkan Video解碼器的開源示例［2］。Khronos組織和他們的合作伙伴還致力于一致性測試套件、更多的代碼樣本，以及圍繞Vulkan Video的其他補充內(nèi)容。

相比現(xiàn)在不同視頻接口（尤其是Windows和Linux之間支持不同API）的碎片化，希望一旦Vulkan Video 1.0規(guī)范定稿，我們將看到更多的多媒體軟件使用此視頻編碼/解碼API。有了Vulkan Video 1.0，當擴展的編解碼器支持出現(xiàn)時，它很有可能成為GPU加速視頻編碼/解碼的主流接口，希望它比OpenMAX做得更好熱度更高。

臨時的Vulkan Video擴展是目前規(guī)范更新中最重要的工作，不過在Vulkan 1.2.175中還有其他新擴展。
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