PC高清视频之路 A卡N卡高清画质比拼

    记得几年前大家在电脑上看电影的时候，几乎都是千篇一律的RM格式的影片。那会大家虽然想得到更好的画质以及更好的音效，但是由于那会硬盘容量以及光盘容量的限制，很难让一些高清晰的画面流行开来。不过随着硬件的发展以及互联网的提速，现在高清晰的影片已经比比皆是了。人们在看电影时对画质的要求也就随之提升。

『RM格式的视频非常的不清晰』

    大约在两年前左右，由DVD影片的带动下，包括一些720p、1080i、1080p等等的高清规格也随之提温。但是高清真正火起来的时候应该算是今年了，“高清”这个词汇将是今年IT市场最炙手可热的新名词，也是IT渠道需要了解的重要趋势之一。而两大显卡核心制造厂商ATI和NVIDIA也十分看中HDTV的发展，在经历了多年的3D性能方面的竞争之后，在今年两大厂家继而扩大到了HDTV的视频回放方面的竞争。当然这也是市场发展的一个必然的结果，至于谁胜谁负，就让我们在今天的这篇文章中揭晓吧。

    就目前的市场而言，ATI与NVIDIA在HDTV的视频回放方面都比较重视，分别推出了各自的视频解决方案。ATI使用自家强大的AVIVO技术，而NVIDIA也同样有自家的PureVideo技术来撑腰，两者实力均十分强大，配合各自品牌的显卡在HDTV的回放质量上均有着不错的表现。在后边我们也会为大家详细的讲解一下两个厂商在高清视频方面的技术。

    在我们介绍这两家显卡巨头各自的视频回放技术之前，首先让我们来了解一下什么是HDTV。HDTV全称是High Definition Television，它是一种高清晰数字电视输出技术，可提供相对于传统模拟电视技术更高清晰度的图象质量。由于HDTV从视频的采集、制作到传输以及接收过程全部实现了数字化，因此HDTV可以带给我们极高的清晰度，其分辨率最高可达1920×1080，帧速率也能提高到了60fps。另外由于在全部过程中均数字化，因此HDTV的信号抗噪能力也非常好，摆脱了传统模拟信号的干扰问题。

    目前HDTV具有四个分辨率标准，分别是720i(1280×720隔行扫描)、720P(1280×720逐行扫描)、1080i(1920×1080隔行扫描)和1080P(1920×1080逐行扫描)。从这四个分辩率标准中我们不难看出显示效果最好的就是1080P了，其次分别是1080i、720P，效果最差的是720i。 

    HDTV技术目前在国外方面已经比较普及了，但是在国内来说却是少之又少，仅有为数不多的几个付费电视才采用了这种高清视频技术。不过随着互联网的发展以及网速的不断提升，目前国内出现了很多以HDTV为主题的网站，比较著名的有思路。在那里提供了非常多的HDTV视频欣赏，大家如果有兴趣，可以去那里看看。

    HDTV的高清晰度是建立在其高数据量的基础上的，大量的数据意味着我们必须将HDTV资源进行编码压缩才能进行实际的应用。目前存在MPEG-2、WMV-HD和H.264等多种编码格式，其中MPEG-2编码在HDTV视频资源中最常用；而H.264的压缩比则更大，是MPEG-2的两到三倍，技术上也更具优势，因此它极可能代替MPEG-2。

    有了视频的编码，那么解码部分也当然必不可少了。播放高清视频资源必须要一定的硬件保障，显卡作为播放高清视频所需硬件中最重要的一部分，则占据重要地位。在ATI的AVIVO以及NVIDIA的PureVideo技术还没有推出之前，视频的解码部分完全是依靠CPU来处理的，但是仅仅依靠CPU的能力远远不能满足对高清视频的解码，这也使得画面的流畅度非常不尽人意。

『高清视频也会出现毛刺、锯齿现象，点击放大』

    因此，这就引得在播放HDTV时需要由硬件来对视频解码进行辅助工作。这也就是我们即将提到的ATI的AVIVO技术以及NVIDIA的PureVideo技术。目前市面上的主流产品均能够顺利的支持HDTV高清视频，从ATI的X1000系列以及NVIDIA的GeForce6系列均可支持。不过这俩个厂家在视频解码部分采用的技术并不相同，因此带来的画质也不尽相同。这也是我们今天要讨论的主要问题。

    在去年的年底，ATI出人意料的发布了5.13驱动，这款驱动程序提供了对H.264的硬件解码加速支持，并且还附带的还有一个Cyberlink提供的编码器。通过最新的驱动程序，ATi显卡可以大幅度优化H.264视频的播放速度，从而提升系统的效能或者说让更低端的系统有能力播放该种编码的视频。H.264视频编码将是未来非常重要的一种编码格式，Blu-ray和HD-DVD都将采用此种格式。

    其实ATi最新的R5xx核心内部已经包含了H.264解码支持，这种特殊的算法直接交给显卡VPU来运算，而不是完全交给CPU处理，这样就可以解放出CPU进行更多其他复杂的运算。ATi在去年年底的5.13版驱动程序中已经加入了H.264播放的支持，不过在最新的6.4版驱动中ATI进一步的完化了对H.264的支持，开启了X1000系列的更多功能。

『在新版驱动的控制中心里面，已经可以调整Avivo Video的参数』

    AVIVO的工作范围包括：视频被攫取后，ATi包含有自动增益控制、3D梳型滤波、硬件消除噪声和数字解调等技术提高视频品质。当讯号都转成数字时，可以整个直接传送到译码阶段，如果讯号本身还是模拟数据，那就要先送到编码的单元转成数字格式，让图形处理器可以处理，AVIVO支持H.264、VC-1、WMV9、WMV9 PMC、MPEG-2、MPEG-4和DivX格式。

    译码的部分可以将数据转成H.264、MPEG-2、MPEG-4、VC-1或WMV9格式，从这里，数据进入到后处理的部份而进入显示引擎，显示引擎使用gamma色彩校准、压缩和根据所选择的不同输出显示装置而用的解像图案（dithering），将结果呈现出锐利的影像效果。

『X1000系列对于H.264的解码效率不完全相同』

    而在电脑上，支持AVIVO的显卡，也就是X1000系列，可以让播放HDTV的效率更高，通过显卡的硬件加速缓解CPU的压力，从而让播放HDTV所需求硬件系统的门槛降低，让更多使用X1000系列显卡的用户享受到HDTV的清晰画面。作为家庭娱乐中心，Avivo可以连接机顶盒、家庭影院、笔记本电脑、LCD显示器、投影机和高清电视。

    在上个月，NVIDIA也同样推出了他们自己对H.264的高清视频解决方案，这就是NVIDIA的PureVideo™技术。借助于这项技术，NVIDIA也同样做到了尽可能最低的CPU占用量，极其平稳地播放H.264、VC-1、WMV和MPEG-2格式的高清和标清视频。

    其实早在2004年NVIDIA发布基于NV40的时候，就曾经在媒体产品介绍会上表示过NV4x家族具备视频加速引擎，能提供多种不同编码视频的播放加速能力。在2004年年底，NVIDIA公司就已经正式发布了PureVideo视频技术，同时发布了针对MPEG2的解码器Purevideo Decoder，并且首次展示了针对微软WMV9-HD编码加速。不过后者只能在PCIE系的NV4X上获得硬件加速支持，并且需要加上微软的WMV9视频DXVA加速补丁。但是那时的视频解码技术远不如现在视频解码对系统要求高。

    NVIDIA最新的PureVideo技术融合了专用视频处理核心和软件，实现了尽可能最低的CPU占用量和很低的功耗，极其顺畅地播放H.264、VC-1、WMV和MPEG-2格式的高清视频。此外，高精度子像素处理支持将视频缩放为任何尺寸，使得即使较小的视频片段也能看起来像是高分辨率视频。

    据NVIDIA介绍，PureVideo技术为解码H.264、VC-1、WMV和MPEG-2格式影像提供硬件加速并可充当已解码高清晰内容的后处理技术，包括空域－时域调适性的去交错式扫描(spatial-temporal de-interlacing)和反电影(inverse telecine)处理，从而使消费者可以看到比标准DVD电影要精细6倍的图像。PureVideo离散视频处理核还将CPU和3D引擎从复杂的视频处理任务中解放出来，让PC能够同时运行多种任务。

    在具体的H.264支持能力上，NVIDIA表示目前的GeForce 6200、7300、6600、6800、7800系列都提供了H.264 DXVA，其中GeForce 7300、6600、6800、7800系列全部能支持1080p H.264。针对低端入门市场的GeForce 6200最高具备h.264 720p硬件加速。

    说了这么多，那么到底那款显卡的画面更好呢？“说得好，不如做得好！”因此，还是让我们来看看后面的测试吧，让真实的测试成绩来说明一切。

    ○ 测试说明

• 测试平台选择了适宜视频处理的Intel平台，3.6GHz的频率完全可以满足需要去哦，因为超线程对于视频播放有加速功能，而且不方便查看成绩，所以我们关闭了超线程，让显卡负载更多的工作；
• 画质对比我们挑选了X1600 Pro作为代表，nVIDIA的对比是7600GS，因为画质对比并不与性能关联，同时为了更好的展示画质细节，在对比图片的时候，可以点击放大查看；
• 视频测试我们进行了wmv格式、H.264格式的播放，通过截图可以对比显卡之间的CPU占用率。

    ○测试软件：

    在对高清的视频测试中，我们选择了HQV Benchmark DVD这款软件来对视频的回放效果进行测试。这款软件是目前比较权威的一款视频质量测试软件，其测试内容非常全面丰富，测试结果一目了然。HQV是一家视频处理器制造厂商，这款Benchmark DVD已经成为评估消费性电子产品的图像质量的基准，软件通过汇集不同种类的视频，从而达成视频画质的测试标准。

    对于画质的考量往往容易产生主观的问题，HQV Benchmark DVD同样不可能将画质的考量数字化，但是它做到将画质数据化。整个测试过程共分为10个场景来完成，实现的方式是由测试者评分，评分只有10分、5分、0分三个档次，因此比较容易被判断。另外测试给出了详细的评分标准和画面对比，如果实际运行画面和预先存储的最高画质画面不符合，就只能打低分。因此，这款测试软件所测试出来的成绩也非常可靠，有公正性。

    首个测试用来检测垂直解析度的画质，在标记点“1”处会看到交错的黑白条，显卡能展示越多的细节，就证明静态隔行解析度越好。在一些画质比较差的显卡中，“1”处会直接显示成为黑白的方块。

    评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    两家显卡的表现差不多，但是动态画面的时候ATi略微清晰，N卡在细节表现上稍微差了一些。

    得分：

ATI：10                NVIDIA：5

    这个测试将有一个扫描线出现在圆圈正中转动，如果显卡不能很好的处理图像，便会在扫描线倾斜的时候出现毛刺或者锯齿，我们称之为“jaggies”（锯齿状图形），480i和1080i的视频格式可能会出现类似的情况（480p和720p不会出现类似情况）。扫描线在转动时越接近0°角时锯齿越明显，在测试中它考验了显卡对视频回放的消除锯齿的能力。

    评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    截图中虽然两款显卡都不同程度的出现了毛刺现象，但是在实际的回放效果中并不明显，尤其是ATI显卡，消除锯齿的能力还是比较不错的。但是两款显卡在正负10°区域内均出现了轻微的锯齿情况。

    得分：

ATI：3                NVIDIA：3

    除了运动扫描，显卡同样应该处理快速移动角度物体的扫描，在这个测试中，图像将会出现三个摆动的白色条，角度在5度和35度之间，如果显卡能很好的实现过滤，三个白条将都会是光滑的，否则会有不等数量的白条出现锯齿状况。

    评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    情况和上一个测试相似，因为软件原因所以截图出现一些锯齿，但是动态画面两块显卡都没能渲染好最下面的白条。最下边的白条均与实际截图差别不大，但是上边的两个白条的效果还算不错。

    得分：

ATI：3                NVIDIA：3

    虽然移动的白条是测试的良好方式，但是对于现实情况来讲，快速移动和变化角度的复合情况更接近实际，这个测试是飘动的美国国旗，红白相间的条纹非常有利于识别情况。在旗帜飘动的时候，相间的条纹会产生天然的锯齿，有些显卡能很好的过滤掉这些条纹。但是有些显卡虽然能够过滤掉这些条文，可是会连背景的墙壁一同模糊掉，使得背景墙壁失去了细节。因此好显卡不仅能过滤掉锯齿，并且还要能够保持背景墙壁的细节。

    评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    两块显卡的表现都不错，交错的白条之间的锯齿处理的很好，只是NVIDIA显卡会出现一些小的锯齿情况，但是两款显卡墙壁的细节表现都很锐利。

    得分：

ATI：10                NVIDIA：5

　　虽然HDTV已经在逐渐普及，但是很多视频还是SDTV标准，支持HDTV的显卡可以将SDTV的图像进行线形放大变成假HDTV。尽管如此，一些显卡使用低质量的细节增强电路，这就降低了从SDTV到HDTV的转换质量，使转换后的图像呈赝样状。这种情况表现为人工增大物体边缘，图像容易出现暗白色的轮廓。

    评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

   nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

　　在这个场景中，ATI显卡在容易出问题的雕像、草地、楼梯、桥梁基础都表现不错，而NVIDIA显卡虽然几个典型的物体并不算差，但是背景图像出现了一些模糊的情况。

    得分：

ATI：10                NVIDIA：5

    在NTSC模拟视频系统中，进行图像捕捉、复制、编辑操作时噪点会不经意的增加，在大范围单色区域中噪点尤其明显。这个测试中每一个场景都是经过多次复制来故意增加噪点，而高品质视频处理器支持通过多轴降噪来使赝样最小化。场景中尤其以花瓣上的噪点尤为明显，这就考验了两款显卡对噪点的控制处理能力了。并且还要再消除噪点的同时，能够保证画面的细节以及颜色的色彩。

   评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

   nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    在两款显卡的对比画面中可以看到A卡的噪点明显少于N卡的噪点，说明X1600对噪点的控制能力还算不错，但是N卡相对来说就差了一点。

    得分：

ATI：10                NVIDIA：5

    劣质降噪电路在对运动图像降噪存在着一定的不足，会因为过度降噪导致图像污点增加或者运动物体出现拖影，而高品质图像处理器则可以很好的处理运动图像的降噪问题。这个场景中天空容易出现一些噪点，并且过山车在高速运动时会留下一些拖影的现象。

   评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    X1600在噪点方面控制的还算尽如人意，但是还是没有能够完全避免过山车的拖尾现象，而7600 GT的噪点更加明显，过山车的拖尾现象也略有出现。

    得分：

ATI：10                NVIDIA：5

    电视画面的速度往往是30帧每秒或者60帧每秒，但是有些视频比如电影胶片的速度只能是24帧每秒，这时候电脑视频的处理将会加上额外的帧并将其平滑化，这个专业的术语就是“3:2”。测试场景是一个赛车道，我们需要注意看台座位的细节清晰度，好的处理芯片能表现清晰的细节。

   评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    虽然两者在截图上都表现良好，但是实际的动态画面，两者的表现都不好，座位部分出现了虚影。在看台座位处均出现了模糊现象，但是转换速度还算理想。

    得分：

ATI：5                NVIDIA：5

    这里我们需要注意咖啡杯和手表是否会出现跳动或者闪烁，同样需要注意的还有报纸的自体锐利度以及行之间的锯齿。

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    报纸细节上X1600要明显优于7600 GT，报纸的文字细节能够明显看出，而7600 GT在多个场景中文字细节表现上比较模糊，咖啡杯的跳动现象也比较明显。

    此场景总得分：

ATI：30                NVIDIA：15

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

  nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    视频编缉会给视频处理器带来额外的问题，如果存在字幕滚动和画面过渡的场景，视频处理器会尽量去侦测并保持3:2帧序列，而转换到30 FPS就会出现混乱现象。场景中有横向滚动字幕和纵向滚动字幕，好的显卡在回放字幕时不应出现拖影、字体模糊以及背景画面的细节丢失现象。

    评分标准：

    ATi Radeon X1600 Pro截图：

    nVIDIA GeForce 7600 GT截图：

    在字幕表现上X1300非常不错，字体均匀、清晰没有拖影，而7600 GT经常出现文字的撕裂现象，但是不十分明显。

    得分：

    横向滚动字幕：

ATI：10                NVIDIA：5

    纵向滚动字幕：

ATI：10                NVIDIA：5

    ○HQV Benchmark测试成绩总结：

    在HQV Benchmark中总共分为十个大的场景，对显卡的抗锯齿、色彩还原、纹理解析、降噪、帧率转换等等多个方面进行了全面的测试。测试总分为130分，并且对各个场景中的打分方法做了详细的解释，让我们能够更加客观公正的为显卡的视频还原能力有个直观的了解。下面表格就是ATI的X1600与NVIDIA的7600 GT两款显卡的测试成绩对比，我们可以从中对测试的结果一目了然。

    从测试结果中我们可以看到X1600领先7600 GT接近一半的分数，证明了X1600在视频回放方面的效果却是不错。并且不仅是X1600如此，在X1000系列当中其实所有显卡都能达到这样的回放效果，毕竟视频回放的质量和速度是无关的。现在X1000系列均采用同样的H.264硬解码，所以理论上X19和X13的测试得分将会差距不大。而反观NVIDIA的新一代显卡就显得有些不尽人意了，在视频的回放上，尤其以降噪效果等最为明显，看来NVIDIA还需在驱动上加把劲。当然ATI的X1000系列也同样有需要努力的地方，在3:2侦测方面ATI还需再努力，争取达到更出色的效果。

    ○ 你准备好了么？高清视频即将到来

    随着高清时代的即将到来，我们也不得不为高清视频提前做好准备了。目前已经有多家电视台开播了高清频道，虽然国内大部分的高清频道还处于试播阶段，但这也在另一方面预示了高清时代必将替代现有的模拟视频传输。另外，国内也已经有了多家的HDTV下载网站，为我们提供了不少的高清视频。而我们能做的就是准备好硬件，来一起体验高清视频为我们带来的清晰感受吧！