高清晰视频与H.264简介

高清晰视频与H.264简介

对什么是高清晰视频（HD视频）目前虽然缺乏严格的定义，但是根据比较流行的看法，主要是指分辨率达到ATSC定义的1920*1080、1280*720以及摄像机方面比较流行的1440*1080，前两者的屏幕长高比例均为16:9，后者则是4:3。

除了分辨率外，HD视频还有帧速率、扫描方式（交错/非交错）、色彩深度等方面的不同参数。

例如1280X720必须是逐行或者说非交错的，简称720p；1920x1080有逐行和交错两种模式。

帧速率一般有每秒24、25、30或者60帧，NTSC提供了低于这些速率0.1%的变量，因此对于NTSC系统也有可能采用29.97fps（由30000/1001换算而来）、23.976fps（24000/1001）、59.94（60000/1001）。

对于高端的摄编录系统，可能会采用非压缩或者低压缩的4:4:4 12位色深精度格式或者是4:2:2 10位色彩精度格式，而消费类的产品（例如家用/桌面播放器）大都采用4:2:0或者是4:1:1的8位压缩格式。

由于采用了标清DVD 4倍的高分辨率，HD视频能提供前所未有细致入微的画面，但是随之而来的问题也相当突出，那就是视频中包含的信息量也随之增加到标清节目的4倍甚至更高。如果完全基于目前的恒码率MPEG2技术，1080p电影的码率起码要23Mbps以上，两个小时需要的空间不下20GB。这里带来了两个问题：存储空间以及网络传输带宽需求。

DVD碟的下一代——蓝光碟（Blue-Ray Disc）能提供至少23GB的空间，而未来两年的硬盘也应该会是300GB为主流，因此如果采用恒码率MPEG2的话，存储媒介方面其实问题不大。

但是网络带宽方面则显然不是这么一回事，目前的ADSL下载带宽上限为8~12Mbps，但是实际应用中也不过是2Mbps，而且能达到2Mbps是不常见的。下一代的宽带技术应该是ADSL2+，下行带宽上限是24Mbps，不过从目前的ADSL实际应用看，24Mbps恐怕没有多少用户能享受到，能有1/3就很不错了。所以对于HD视频来说，必须采用比恒码率MPEG2更高效的压缩编码技术才能在未来的网络应用中让用户真真正正地享受到流畅的欣赏体验。

然而可怕的事情来了，业界（下一代DVD的两个阵营以及DVB-S2）对于高清晰视频的压缩标准采取了有点模棱两可的态度，DVD标准制定组织DVD Forum居然接纳了VC-1（WMVx的纯算法版）、H.264、MPEG2三种压缩标准，这对于上游厂商或者说标准制定者来说，有点皆大欢喜的味道，但是对于芯片厂商来说则是比较痛苦的：他们必须以最小的代价把三种标准的解决方案集成到同一枚芯片中，因为众多的节目内容商采用的编码方式肯定不会都只有一个。

不过这不光是三个标准的技术实现问题，而且还包括三个技术的权利金以及台底下的角力（例如VC-1编解码器开发程度），纵然芯片厂商有能力把三个技术马上集成到同一枚芯片中，但是标准、授权制度制订的拖沓，往往会导致产品迟迟无法出台。

H.264和VC-1在技术上比较接近，但是VC-1的前途由于是来自微软推荐的，而微软过去在DOS->Windows以及其他一些事情上曾经表现出来的蛮横/封闭性做法曾引起过大家的强烈不满，因此在业界对推动H.264显得更加积极。

和ATI在2005年第二季度就公开演示H.264解决方案不同的是，NVIDIA在H.264上的宣传要似乎低调的多，业界对于NVIDIA这样保守的做法也感到比较纳闷，甚至有人对NVIDIA能否提供H.264硬件解码加速表示怀疑。

ATI这边则在2005年12月18日发布了催化剂5.13驱动，这个驱动提供了H.264的DXVA（DirectX视频加速）支持，配合Cyberlink于稍后（12月23日）发布的CyberLink ATI专属 H.264编码套件，可以在RADEON X1000系列上提供硬件H.264视频加速播放。

比较奇怪的是，ATI的H.264解码加速方案根据产品级别而划分成：1080需要X1800/X1900系列，X1600最高只能支持720p、X1300最高只能支持480/576。这是一个有些矛盾的划分方式，因为拥有X1800系统的用户，CPU等级也应该不弱，甚至可能是双内核的，这类用户即使使用软件解码方案播放大多数的1080 H.264视频也应该是能胜任的。

最需要H.264硬件解码的本应该是购买X1300、X1600价位的用户群，这些用户群大都是低、中端系统，搭配的处理器主要是单内核、3GHz P4或者跟慢等级的单内核处理器，如果能实现1080、720p硬件H.264解码加速能很大程度上改善其欣赏体验，我们希望这只是软件上关闭了对应的支持，如果这样的话，未来X1600/X1300用户还是有机会欣赏1080分辨率的H.264视频。