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对于显卡技术而言,3D速度已经不是唯一的发展目标,出色的2D画质与视频功能同样十分重要。如果说2D画质基本取决于显卡做工与低通滤波电路,那么视频功能则需要强大的GPU来实现。如今nVIDIA和S3都在其最新产品线中融入了视频优化引擎,ATi也有相应的动作,这将直接给用户的各种视频应用带来好处。
一、 硬件解码补偿:WMV HD催生新格局
视频解码以往一直是显卡的发展方向之一,当年VCD和DVD解压甚至都曾依赖专业解压卡来实现。不过随后编码技术发展的滞后让显卡迅速减负,显卡的这些相关技术特性也逐渐淡出视野。然而不得不指出的是,即便有了强大的CPU,MPEG2解码依然会占用大量系统资源,此时显卡进行解码加速将显得十分有必要。更为重要的是,应用MPEG2的不仅仅是现有的DVD-Video。以索尼的HDV标准为例,同样是MPEG2编码,由于分辨率大幅度提高,因此对于解码环境的要求也相应提升。此外,当3D游戏运用MPEG2编码视频的时候,这种硬件解码技术有助于通过减小CPU占用率而带来更好的性能,同时也非常适合那些需要多头显示并且一边看DVD一边上网或是工作的用户。
如今主流显卡都实现了MPEG2编码补偿,即以GPU来实现部分解码过程。但是此时仅仅是数据流的渲染处理,并未在算法上取代CPU,因此更多的贡献在于提高画质而并非降低CPU占用率。为了改变这一现状,nVIDIA和S3分别在最新的显卡中采用补偿技术,做到了MPEG2硬件加速解码,此时CPU的负荷可以更大幅度地下降。与此同时,这些视频优化技术还整合了很多其它重要的功能,并分别被命名为PureVideo和Chromotion2,应用于GeForce6和GammaChrome系列显卡中。
与MPEG2硬件加速解码相比,或许实现WMV硬件解码补偿更为重要。WMV本身就是MPEG4的一种分支,微软甚至已经推出高分辨率版本的WMV HD,而且PureVideo和Chromotion2技术同样能够实现硬件解码补偿。如果大家体验过1600×1200分辨率的WMV HD格式的话,肯定会为其惊人的效果所折服。但是WMV HD对于硬件的要求实在很高,至少需要2GHz以上的Pentium4处理器配合64MB独立显存的显卡,而如果需要达到最佳效果的话,CPU频率和内存以及显卡都必须全面提高。不过在PureVideo或是Chromotion2技术的帮助下,WMV HD只需要P3与256MB内存环境即可做到流畅播放,同时也有效缓解了多任务处理用户。

小知识:奇怪的GeForce6系列
在GeForce4时代,nVIDIA就非常奇怪地让GeForce4 MX具备DVD视频优化,而更高端的GeForce4 Ti则不具备这项功能。而今这一令人匪夷所思的传统居然延续到GeForce6平台。旗舰级的GeForce 6800系列虽然也支持PureVideo技术,但是无法实现WMV HD硬件加速解码,而其它GeForce6产品都没有这项限制。
二、 HDTV大势所趋:如何实现高品质输出 HDTV已经是当前呼声最高的视频标准,此时所带来的画质将远远超越现有的DVD视频。而事实上尽管略显遥远的HDTV刚刚进入实质性应用,但是当前PC显卡与高清电视的结合已经是十分迫切的需求。具备VGA接口的34英寸高清CRT电视机不过4000元不到,各种LCD和PDP电视机也不再稀奇,此时显卡能够很好地解码高清视频自然十分关键,也可以看作是HDTV的初步应用。HDTV的本质仅仅是一种高分辨率编码解码技术,如今的WMV HD以及高分辨率DivX/xVID编码都可以与之结合。在普通电脑显示器上我们无法感受到高分辨率的震撼,但是高清电视甚至今后真正的HDTV电视机将让用户受益匪浅。如果还是沿用现有的低辨率Video视频,那么清晰度优势根本无法发挥。
高分辨率硬件加速解码技术已经在PureVideo和Chromotion2中得到实现,而ATi最新的PCI Express显卡也具备了VIDEOSHADER HD技术加以优化,可以降低解码时CPU的资源占用率。从这一层面来看,我们已经无需为显卡的解码能力而担忧,而且今后的CPU发展势头完全可以跟上HDTV的普及速度。唯一要注意的是,显卡在视频输出时画质信号损失必须降低到足够低的程度。毫无疑问,普通的S-Video甚至AV接口已经无法胜任,此时VGA或是DVI接口才是首选,而这些已经成为新一代电视机的标准配置。在nVIDIA和ATi显卡中,暂时还没有为传输过程进行优化,此时很有可能丢失视频细节。而在S3 Chromotion2视频引擎中,Pure HDTV技术可以将从端口输来YUV数据直接传送到TV/HDTV内部的DAC设备中去,此时高清晰度电视从GPU得到的数据没有受到任何处理或干扰,从而表现出更为完美的画质。

S3 Pure HDTV技术直接传输YUV数据
小知识:HDTV与显卡接口
即将普及的HDTV的本质便是高分辨率视频,此时数据传输量明显增加,模拟接口肯定无法适用。高清电视与PC的结合已是必然趋势,因此如何在接口传输中减少画质损失十分关键。并不是只要提供VGA或者DVI接口就能做到画质无损,关键还是YUV数据在高清电视中DAC设备中不要受到损失,而目前S3的Chromotion2技术在这方面做得比较出色。
三、 FSAA抗锯齿:从3D游戏到2D视频 输出平面处理技术的用户都有过这样的体验,当我们在PhotoShop中把图像尺寸大幅度放大之后,边缘总是会出现锯齿。视频是由连续的图像构成,在拉伸分辨率或是大屏幕设备回放时,自然也有出现令人难以忍受的锯齿现象。既然3D游戏可以通过FSAA技术来消除锯齿,为何视频就不行呢?这简直是一个长久以来的发展与应用误区!
nVIDIA PureVideo技术本身已经包含了“反交错”处理功能,并且使用硬件方式来实现,不仅效果更为出色而且不会占用大量系统资源。PureVideo的“反交错”处理方法分为BOB和WEAVE,可以针对不同类型的交错条纹,从而带来清晰稳定的模拟视频画面。然而与PureVideo技术相比,S3的Chromotion2视频引擎更胜一筹。Edge Enhancement技术可以更加广泛地适用于克服各种视频边缘锯齿,整体效果优于PureVideo 的“反交错”处理功能。

Edge Enhancement技术以强化边缘来消除锯齿
更为重要的是,Chromotion2视频引擎所实现的视频优化功能还不仅仅是抗锯齿,其自动调整功能延伸到视频降噪、YC分离优化、对比度调节、白平衡处理、锐化视频等,而nVIDIA的PureVideo技术只是包含了Gamma色调校正功能,基本上与Chromotion2中的锐华视频功能相差不大,在全面性上自然处于下风。

Chromotion2视频引擎中效果十分明显的降噪功能
对于用户而言,Chromotion2视频引擎提供的这些视频优化功能都相当实用,好比在播放视频时实现了自动滤镜优化,能够明显改善视频效果,甚至让本身低画质的视频很好地兼容高清晰电视,也更加适合网络传输时代的视频应用。

对于低画质视频很有帮助的锐化功能
写在最后:MPEG4硬件编码遗憾何时弥补?
在感受高品质视频与HDTV高清电视结合应用的同时,我们不禁为高清视频的制作而感到担忧。如今HDV标准的数码摄像机已经出现,然而硬件级的MPEG4编码依旧没有在主流显卡中实现。以往nVIDIA曾经多次有整合MPEG4硬件编码的计划,只可以每次都付诸东流,不知道今后的S3以及ATi能否做到这一点,让我们拭目以待……
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