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PREFACE
前　　言
隨著科技和網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展，視頻作為主要的信息載體，應(yīng)用場(chǎng)景越來越多——從傳統(tǒng)的電視電影到現(xiàn)在的在線視頻服務(wù)，從點(diǎn)播到直播，從單向接收到實(shí)時(shí)互動(dòng)。同時(shí)，隨著屏幕越來越清晰，尺寸越來越大，對(duì)視頻的尺寸、清晰度等的要求變得越來越高，這也對(duì)硬件的算力提出了越來越高的要求。作為計(jì)算平臺(tái)的主要硬件供應(yīng)商，英特爾提供了多款能夠加速處理復(fù)雜視頻應(yīng)用的硬件平臺(tái)，例如，性價(jià)比合適的集成顯卡、可插拔的獨(dú)立顯卡、性能強(qiáng)悍并且可擴(kuò)展的服務(wù)器處理器、可實(shí)現(xiàn)客戶定制化的FPGA芯片等。GPU架構(gòu)的快速發(fā)展，特別是英特爾GPU內(nèi)集成了很多專用的低功耗視頻數(shù)據(jù)處理模塊，使其具有很強(qiáng)的視頻加速處理能力。雖然國內(nèi)也有很多開發(fā)者使用英特爾GPU，然而沒有相關(guān)書籍來系統(tǒng)梳理這部分知識(shí)。因此，本書將聚焦于使用英特爾的GPU來進(jìn)行視頻加速處理的方案。
本書將從視頻數(shù)據(jù)的理論基礎(chǔ)、硬件基礎(chǔ)、軟件接口、實(shí)戰(zhàn)等方面進(jìn)行介紹。首先深入淺出地介紹一些大家耳熟能詳?shù)臄?shù)字圖像的基本概念；然后介紹數(shù)字圖像壓縮的理論基礎(chǔ)和評(píng)價(jià)方法，以及現(xiàn)在常用的一些視頻編碼的標(biāo)準(zhǔn)格式；接下來介紹英特爾GPU的架構(gòu)特點(diǎn)，因?yàn)樗�集成了專用的多媒體處理模塊，具備高效、低功耗的視頻加速處理能力；再接下來詳細(xì)介紹相關(guān)軟件組件的設(shè)計(jì)原理以及環(huán)境搭建過程等，這些組件包括免費(fèi)開源的視頻處理開發(fā)套件Media SDK、基于Media SDK和OpenVINO實(shí)現(xiàn)的高并發(fā)視頻分析業(yè)務(wù)評(píng)估工具（SVET），以及業(yè)界常用的視頻開源框架FFmpeg、GStreamer和OpenCV等。由于視頻處理加速在嵌入式環(huán)境的廣泛應(yīng)用，我們?cè)诘?章詳細(xì)介紹了Linux系統(tǒng)下對(duì)應(yīng)的軟件棧，對(duì)開發(fā)者比較關(guān)心的DRM框架、i915驅(qū)動(dòng)、VA-API、GmmLib的核心知識(shí)做了梳理。這些軟件接口各有所長，面向的應(yīng)用也千差萬別，但是底層都可以通過英特爾的驅(qū)動(dòng)調(diào)用英特爾的GPU來進(jìn)行視頻加速處理，所以，讀者可以根據(jù)自身項(xiàng)目的需求有選擇地閱讀。在介紹完硬件架構(gòu)和軟件接口之后，就開始進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)技巧的介紹，主要包括視頻編解碼處理、拼接顯示、性能監(jiān)測(cè)、性能驗(yàn)證和優(yōu)化等，并配有命令行以及參考代碼。相信這種介紹方法能夠幫助讀者少走彎路，節(jié)省開發(fā)成本，起到事半功倍的作用。
本書各章的具體寫作分工為：
第1章　視頻處理之理論基礎(chǔ)：林森
第2章　英特爾GPU概述：林森，傅偉
第3章　Media SDK總覽：林森，唐君
第4章　Media SDK環(huán)境搭建：唐君，葉釗，林森，王丹
第5章　Linux視頻加速軟件框架：唐君
第6章　開源框架的使用和環(huán)境搭建：葉釗，黃妍
第7章　高并發(fā)視頻分析業(yè)務(wù)評(píng)估工具：王丹
第8章　編解碼實(shí)現(xiàn)：林森，傅巧妮，王丹，唐君
第9章　拼接顯示實(shí)現(xiàn)：傅巧妮，唐君，林森
第10章　性能監(jiān)測(cè)：唐君，林森
第11章　性能驗(yàn)證和優(yōu)化：唐君，林森
附錄A～附錄D：林森
本書面向的讀者為視頻行業(yè)的廣大從業(yè)人員，不管是新進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的開發(fā)小白，還是眾多戰(zhàn)斗在第一線的銷售、售前工程師以及現(xiàn)場(chǎng)工程師等，甚至是具有數(shù)十年工作經(jīng)驗(yàn)的資深軟硬件開發(fā)人員，都可以通過本書了解英特爾GPU的架構(gòu)、能力、特點(diǎn)以及開發(fā)框架等，并找到解決實(shí)際問題的方法和思路，快捷地研發(fā)出有特點(diǎn)的視頻產(chǎn)品。
另外，本書介紹的是最基本的視頻圖像處理的理論知識(shí)，不會(huì)涉及高深的數(shù)學(xué)知識(shí)和最前沿的理論算法，因?yàn)楸緯�面向的是那些想要把視頻處理技術(shù)做成可以落地的項(xiàng)目的從業(yè)者和開發(fā)者。當(dāng)然有很多講述理論的書，想要深入學(xué)習(xí)視頻編解碼知識(shí)的讀者可以參考《數(shù)字視頻編碼技術(shù)原理（第二版）》（由高文、趙德斌、馬思偉所著）等。盡管本書的很多案例都基于英特爾GPU平臺(tái)，但是很多視頻加速處理的思想是相通的，致力于視頻處理開發(fā)的讀者也可以把本書作為入門類書籍參考。
在整本書的描述過程中，我們希望盡可能地把想要表述的觀點(diǎn)通俗易懂地表達(dá)出來。眾所周知，很多技術(shù)類的書籍常常因?yàn)榧夹g(shù)本身比較復(fù)雜而讓讀者感到晦澀難懂，我們希望通過我們的經(jīng)驗(yàn)幫助讀者少走一些彎路，從而降低開發(fā)的難度。同時(shí)，因?yàn)樵谝曨l技術(shù)行業(yè)里大家對(duì)某些英文單詞已經(jīng)形成了基本認(rèn)知，如果直接翻譯成中文會(huì)給廣大讀者造成困擾，所以我們?cè)诿枋鲞^程中會(huì)把某些專業(yè)名詞對(duì)應(yīng)的英文放到括號(hào)內(nèi)，以便把概念介紹得更加明確，易于閱讀和理解。
本書從開始構(gòu)思到最后成書歷時(shí)三年多，大家都是利用業(yè)余時(shí)間參與編寫工作的，這里要特別感謝陳婧在本書的編寫過程中給予大力支持，在大家堅(jiān)持不下去的時(shí)候，她一直在出謀劃策，鼓勵(lì)和推動(dòng)著大家前進(jìn)，非常感謝！
最后由于大家的能力和精力有限，書中還有很多問題沒有來得及仔細(xì)鉆研，在描述和實(shí)現(xiàn)上也有很大的局限性，希望得到大家的理解和支持，歡迎提出寶貴的意見和建議。