高清视频HDTV技术标准简介

　　那么显卡的GPU核心对于HDTV应用效果到底有没影响？以ATi的X1000系列为例，无论是X1300还是X1600或是X1800系列，都支持AVIVO技术，此时不同的显卡是不是解码效果不同？其实这个问题应该比较客观地看待，因为即便是该系列中最低端的X1300在配合高性能CPU时也能比较流畅地解码H.264。而如果是CPU和内存配置相对较弱，那么就需要档次更高的显卡。ATi本来的官方规格是，X1300系列只能对480p的H.264进行硬件加速，而X1600系列则可以对720p的H.264进行硬件加速，只有X1800/1900系列才可以对1080p的H.264进行硬件加速。但是实际上这仅仅是ATi的一种建议，在最新版本驱动的支持下，X1300系列也能很好地帮助CPU进行720p甚至1080p的H.264硬件解码。对于显卡的解码技术功能而言，并非是很多用户想象中的纯硬件模块，实际上也是利用软件解码，只不过由GPU主动担负这项工作，因此拥有像素填充率优势的显卡会有着更加出色的表现。

　　此外，如果大家希望将HDTV视频在PC上解码并输出到电视机，那么有必要特别关注一下视频输出部分。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AV接口甚至S-VideoS-Video已经无法胜任，此时VGAVGA或是DVIDVI接口才是首选，而这些已经成为新一代电视机的标准配置。在游戏领域表现不理想的在S3在视频上却有一定的成果，S3 Chromotion视频引擎中，Pure HDTV技术可以将从端口输来YUVYUV数据直接传送到TV/HDTV内部的DACDAC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。

五、HDTV画质表现：视频优化技术介绍

　　很多用户都会有这样的体验：某某显卡的视频画面更加出色。而之所以有这样的说法，除了部分是心理因素，显卡本身的视频优化技术也十分重要。可以这样认为，显卡GPU的功能基本决定了HDTV解码的速度表现，而画质出色与否还需要一些视频优化技术进一步优化。如今nVIDIA、ATi和S3都具备相应的视频优化技术，诸如nVIDIA Pure Video、ATi AVIVO以及S3 Chromotion都很值得肯定。

　　2D平面处理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！

　　熟悉电视卡应用的读者应该都接触过Dscaler这款软件，它最大的优点便是支持“反交错”处理，不过此时完全依靠软件工作。而现在例如主流的nVIDIA显卡的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，是电视卡以及视频卡的绝配。

　　除了反交错技术以外，3：2折叠也是PureVideo技术中的一大特色。普通电视与电影的内容都遵从胶卷和视频的24 FPS标准，即便经过数字化编辑处理后也没有没有改变帧速率。然而，DVD视频也有自身的标准，一般总是转换到30 FPS以符合播放标准。可以看到，不同格式之间的帧速率差异引起了问题，因为在新格式中每秒钟的视频需要补偿6个帧。这些新的帧是通过合并可用帧的区段来创建的，因而通常可能造成图像模糊不清。nVIDIA的PureVideo技术尝试通过拆开3：2折叠的图案，并使用原始的和高品质的帧和区段来创造平滑的动画和更好的图像品质。PureVideo技术另外令人感到十分细致的地方便是对3：2折叠算法的修正。有时在采用3：2折叠来纠正视频问题时候也会引来新的矛盾，通过对电影和视频后期制作剪辑的时候，有可能会在视频中帧图案被破坏的地方发现斑点。好在PureVideo技术能够识别出正确的图案，快速进行图像纠正，从而基本避免了这一尴尬问题。

　　然而与PureVideo技术相比，S3的Chromotion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。

　　更为重要的是，S3 Chromotion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。

　　对于用户而言，Chromotion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。

　　当然，ATi的AVIVO技术也有十分出色的表现，甚至是三大品牌中最为凸出的。对于支持AVIVO的X1000系列年而言，数字图像在输出之前都经过一系列的处理，包含捕获，编码，解码，处理，最后才能显示。在捕获这一环节，又包括了自动增益控制、3D梳状滤波器、12bit模数转换、硬件降噪、具备多通道取消的多数字解调功；在编码环节，X1000系列除了提供硬件辅助编码之外，还能辅助性的将MPEG-2视频转为H.264视频，这是目前nVIDIA和S3所不能做到的，辅助性的功能使得CPU的占有率大大降低，系统运行速度更快。在最后的处理过程中，显卡必须对视频质量进行优化，在这个过程中，X1000系列全新的矢量自适应反交错算法改变了之前显卡采用的反交错算法在输出效果方面不如nVIDIA的劣势。而在输出的过程之中，X1000 GPU中都带有两个双连接的TMDS传送器，可支持两个高分辨率显示器的同步输出，这项能力在高端娱乐显卡中可谓首屈一指。另外， X1000又一项明显改进便是终于引入10bit显示管线，实现了10亿种色彩的输出显示能力，我们再也不用怀念当时的Matrox幻日了。

　　小结：在HDTV高清数字电视以及大屏幕宽屏LCD的普及趋势下，DVD Video已经成为了画质瓶颈。尽管当前以xVID与DivX为代表的MPEG4视频也能实现不错的画质，但是这两种编码方式无法实现解码加速，因此无法应用在高分辨率场合。为了改变这一现状，HDTV标准的出台自然显得很有必要。在这样一个过渡时期，我们只能依靠CPU与GPU的合力来体验高清视频的震撼。通过2GHz以上主频的CPU以及支持WMV和MPEG2解码补偿的GPU，此时已经能够获得不错的效果。而如果GPU还支持H.264解码补偿，那么整体效果将更加出色，因为H.264有着更好的画质与前景。展望未来，视频应用将向着更高画质的方向发展，而未来高性能CPU在解码HDTV时摆脱对GPU的依赖也只是时间问题，就好像当初不断发展的CPU最终实现完美的VCD与DVD软解压一样。