高清視頻HDTV技術標準簡介

　　那么顯卡的GPU核心對于HDTV應用效果到底有沒影響？以ATi的X1000系列為例，無論是X1300還是X1600或是X1800系列，都支持AVIVO技術，此時不同的顯卡是不是解碼效果不同？其實這個問題應該比較客觀地看待，因為即便是該系列中最低端的X1300在配合高性能CPU時也能比較流暢地解碼H.264。而如果是CPU和內存配置相對較弱，那么就需要檔次更高的顯卡。ATi本來的官方規(guī)格是，X1300系列只能對480p的H.264進行硬件加速，而X1600系列則可以對720p的H.264進行硬件加速，只有X1800/1900系列才可以對1080p的H.264進行硬件加速。但是實際上這僅僅是ATi的一種建議，在最新版本驅動的支持下，X1300系列也能很好地幫助CPU進行720p甚至1080p的H.264硬件解碼。對于顯卡的解碼技術功能而言，并非是很多用戶想象中的純硬件模塊，實際上也是利用軟件解碼，只不過由GPU主動擔負這項工作，因此擁有像素填充率優(yōu)勢的顯卡會有著更加出色的表現(xiàn)。

　　此外，如果大家希望將HDTV視頻在PC上解碼并輸出到電視機，那么有必要特別關注一下視頻輸出部分。顯卡在視頻輸出時畫質信號損失必須降低到足夠低的程度。毫無疑問，普通的AV接口甚至S-VideoS-Video已經無法勝任，此時VGAVGA或是DVIDVI接口才是首選，而這些已經成為新一代電視機的標準配置。在游戲領域表現(xiàn)不理想的在S3在視頻上卻有一定的成果，S3 Chromotion視頻引擎中，Pure HDTV技術可以將從端口輸來YUVYUV數(shù)據(jù)直接傳送到TV/HDTV內部的DACDAC設備中去，此時高清晰度電視從GPU得到的數(shù)據(jù)沒有受到任何處理或干擾，從而表現(xiàn)出更為完美的畫質。

五、HDTV畫質表現(xiàn)：視頻優(yōu)化技術介紹

　　很多用戶都會有這樣的體驗：某某顯卡的視頻畫面更加出色。而之所以有這樣的說法，除了部分是心理因素，顯卡本身的視頻優(yōu)化技術也十分重要。可以這樣認為，顯卡GPU的功能基本決定了HDTV解碼的速度表現(xiàn)，而畫質出色與否還需要一些視頻優(yōu)化技術進一步優(yōu)化。如今nVIDIA、ATi和S3都具備相應的視頻優(yōu)化技術，諸如nVIDIA Pure Video、ATi AVIVO以及S3 Chromotion都很值得肯定。

　　2D平面處理用戶都有過這樣的體驗，當我們在PhotoShop中把圖像尺寸大幅度放大之后，邊緣總是會出現(xiàn)鋸齒。視頻是由連續(xù)的圖像構成，在拉伸分辨率或是大屏幕設備回放時，自然也有出現(xiàn)令人難以忍受的鋸齒現(xiàn)象。既然3D游戲可以通過FSAA技術來消除鋸齒，為何視頻就不行呢？這簡直是一個長久以來的發(fā)展與應用誤區(qū)！

　　熟悉電視卡應用的讀者應該都接觸過Dscaler這款軟件，它最大的優(yōu)點便是支持“反交錯”處理，不過此時完全依靠軟件工作。而現(xiàn)在例如主流的nVIDIA顯卡的PureVideo技術本身已經包含了“反交錯”處理功能，并且使用硬件方式來實現(xiàn)，不僅效果更為出色而且不會占用大量系統(tǒng)資源。PureVideo的“反交錯”處理方法分為BOB和WEAVE，可以針對不同類型的交錯條紋，從而帶來清晰穩(wěn)定的模擬視頻畫面，是電視卡以及視頻卡的絕配。

　　除了反交錯技術以外，3：2折疊也是PureVideo技術中的一大特色。普通電視與電影的內容都遵從膠卷和視頻的24 FPS標準，即便經過數(shù)字化編輯處理后也沒有沒有改變幀速率。然而，DVD視頻也有自身的標準，一般總是轉換到30 FPS以符合播放標準?？梢钥吹?，不同格式之間的幀速率差異引起了問題，因為在新格式中每秒鐘的視頻需要補償6個幀。這些新的幀是通過合并可用幀的區(qū)段來創(chuàng)建的，因而通常可能造成圖像模糊不清。nVIDIA的PureVideo技術嘗試通過拆開3：2折疊的圖案，并使用原始的和高品質的幀和區(qū)段來創(chuàng)造平滑的動畫和更好的圖像品質。PureVideo技術另外令人感到十分細致的地方便是對3：2折疊算法的修正。有時在采用3：2折疊來糾正視頻問題時候也會引來新的矛盾，通過對電影和視頻后期制作剪輯的時候，有可能會在視頻中幀圖案被破壞的地方發(fā)現(xiàn)斑點。好在PureVideo技術能夠識別出正確的圖案，快速進行圖像糾正，從而基本避免了這一尷尬問題。

　　然而與PureVideo技術相比，S3的Chromotion視頻引擎更勝一籌。Edge Enhancement技術可以更加廣泛地適用于克服各種視頻邊緣鋸齒，整體效果優(yōu)于PureVideo 的“反交錯”處理功能。

　　更為重要的是，S3 Chromotion視頻引擎所實現(xiàn)的視頻優(yōu)化功能還不僅僅是抗鋸齒，其自動調整功能延伸到視頻降噪、YC分離優(yōu)化、對比度調節(jié)、白平衡處理、銳化視頻等。

　　對于用戶而言，Chromotion視頻引擎提供的這些視頻優(yōu)化功能都相當實用，好比在播放視頻時實現(xiàn)了自動濾鏡優(yōu)化，能夠明顯改善視頻效果，甚至讓本身低畫質的視頻很好地兼容高清晰電視，也更加適合網(wǎng)絡傳輸時代的視頻應用。

　　當然，ATi的AVIVO技術也有十分出色的表現(xiàn)，甚至是三大品牌中最為凸出的。對于支持AVIVO的X1000系列年而言，數(shù)字圖像在輸出之前都經過一系列的處理，包含捕獲，編碼，解碼，處理，最后才能顯示。在捕獲這一環(huán)節(jié)，又包括了自動增益控制、3D梳狀濾波器、12bit模數(shù)轉換、硬件降噪、具備多通道取消的多數(shù)字解調功；在編碼環(huán)節(jié)，X1000系列除了提供硬件輔助編碼之外，還能輔助性的將MPEG-2視頻轉為H.264視頻，這是目前nVIDIA和S3所不能做到的，輔助性的功能使得CPU的占有率大大降低，系統(tǒng)運行速度更快。在最后的處理過程中，顯卡必須對視頻質量進行優(yōu)化，在這個過程中，X1000系列全新的矢量自適應反交錯算法改變了之前顯卡采用的反交錯算法在輸出效果方面不如nVIDIA的劣勢。而在輸出的過程之中，X1000 GPU中都帶有兩個雙連接的TMDS傳送器，可支持兩個高分辨率顯示器的同步輸出，這項能力在高端娛樂顯卡中可謂首屈一指。另外， X1000又一項明顯改進便是終于引入10bit顯示管線，實現(xiàn)了10億種色彩的輸出顯示能力，我們再也不用懷念當時的Matrox幻日了。

　　小結：在HDTV高清數(shù)字電視以及大屏幕寬屏LCD的普及趨勢下，DVD Video已經成為了畫質瓶頸。盡管當前以xVID與DivX為代表的MPEG4視頻也能實現(xiàn)不錯的畫質，但是這兩種編碼方式無法實現(xiàn)解碼加速，因此無法應用在高分辨率場合。為了改變這一現(xiàn)狀，HDTV標準的出臺自然顯得很有必要。在這樣一個過渡時期，我們只能依靠CPU與GPU的合力來體驗高清視頻的震撼。通過2GHz以上主頻的CPU以及支持WMV和MPEG2解碼補償?shù)腉PU，此時已經能夠獲得不錯的效果。而如果GPU還支持H.264解碼補償，那么整體效果將更加出色，因為H.264有著更好的畫質與前景。展望未來，視頻應用將向著更高畫質的方向發(fā)展，而未來高性能CPU在解碼HDTV時擺脫對GPU的依賴也只是時間問題，就好像當初不斷發(fā)展的CPU最終實現(xiàn)完美的VCD與DVD軟解壓一樣。