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一直以來,在高清玩家中都有高清視頻軟解碼畫質(zhì)好于硬解碼畫質(zhì)的觀點。但是,大多數(shù)玩家對軟解碼和硬解碼的了解并不夠深入,很多只是道聽途說,將信將疑。那么,軟解碼畫質(zhì)究竟好在哪里?我們今天一起來尋找答案。
了解高清視頻解碼過程
視頻解碼有四個步驟,分別是VLD(流處理),IDCT(頻率轉(zhuǎn)換),MoComp(運動補償)和PostProc(顯示后處理,解碼去塊濾波Deblocking)。通常我們所說的硬件加速或硬件解碼,就是指視頻解碼的這幾個步驟中,用顯卡專用的解碼引擎替代CPU的軟件計算,降低CPU的計算負(fù)荷。
微軟規(guī)定的顯卡硬件加速標(biāo)準(zhǔn)為DXVA2.0(DirectX Video Acceleration),它將顯卡硬件加速級別從高到低劃分為四個等級,順序為:VLD>iDCT>MoComp>PostProc。主要包括和以上四個步驟對應(yīng)的流處理(Bitstream Processing CAVLC/CABAC,前后自適應(yīng)可變長度編碼、前后自適應(yīng)二進(jìn)制算數(shù)編碼),逆變換(Inverse Transform),運動補償(Motion Compensation)、解碼去塊濾波(Deblocking)。其中VLD加速包含了全部四步,iDCT加速包含了MoComp和PostProc,MoComp加速包含了PostPtoo。而對H.264視頻解碼則加上了FGT(Film Grain Technology,電影膠片質(zhì)感技術(shù))后分為A-F的六個等級,F(xiàn)級的硬解級別最高。
解碼去塊濾波影響畫質(zhì)
其實,無論是硬件解碼還是軟件解碼,所進(jìn)行的解碼過程和解碼結(jié)果都是完全一樣的。他們的區(qū)別就是視頻解碼的工作是由處理器完成,還是由顯卡來完成而已。因此,在理論上硬件解碼和軟件解碼的效果應(yīng)該是完全一樣的。但是,也的確有用戶在開啟和關(guān)閉硬解碼之后發(fā)現(xiàn)明顯的畫質(zhì)區(qū)別,這個關(guān)鍵在于最后一個解碼步驟PostProc(顯示后處理,解碼去塊濾波操作Deblocking)。Deblocking的意思為解碼去塊,能夠消除H.264壓縮編碼可能產(chǎn)生的馬賽克現(xiàn)象,真實地還原視頻圖像。Deblocking對處理器提出了較高的要求,早期的GeForce 6/7或RadeonX1000顯卡在開啟顯卡硬件加速的狀態(tài)下就會關(guān)閉解碼去塊濾波操作Deblocking,這時播放些影片會看到較明顯的馬賽克現(xiàn)象,明顯影響畫面質(zhì)量。而在其它編碼格式的高清視頻中,則沒有相關(guān)的問題。
目前,GeForce 8系列和Radeon HD 2000系列以后的顯卡默認(rèn)是開啟Deblocking解碼去塊濾波操作的。PowerDVD的解碼器會根據(jù)顯卡對于H.264編碼的解碼能力,來相應(yīng)作出不同的Deblocking設(shè)定。上一代顯卡能力不足,就會關(guān)閉Deblocking來保證播放速度。而目前的新顯卡解碼能力足夠,就可以開啟Deblocking來獲得最好的畫質(zhì)。
在CoreAVC H.264 Video Codec軟件中,關(guān)于Deblocking有三個選項,分別是Standard Deblocking skip B-Frame DebIocking和Skip all Deblocking。第一個選項是標(biāo)準(zhǔn)的Deblocking,保證良好的畫面質(zhì)量,要求較高的處理器性能。如果處理器配置不高的話,建議啟用Deblocking,它會放棄B幀的Deblocklng。如果是單核處理器,建議選skip All Deblocking,不做Deblocking,可提高解碼速度20%以上,用降低畫質(zhì)來換取高速度的解碼。
測試對比軟硬解碼效果
我們簡單對比一下目前主流顯卡的軟解和硬解效果,測試平臺是Pentium 4 530(3.0GHz HT),GeForce 8500 GT顯卡、Windows XP SP2系統(tǒng)和Forceware驅(qū)動程序。測試片源是來自藍(lán)光的高碼率H.264和VC-1 Remux電影。播放軟件是PowerDVD 7.3 build 2911 Windews Media Player 11和KMPlayer。
由于測試平臺比較老舊,因此在打開硬件加速后,能夠明顯降低處理器的占用率,使得高清電影的播放流暢起來。硬件解碼可以明顯降低處理器的占用率,顯卡進(jìn)行解碼的視頻畫面通過對放大的截圖細(xì)節(jié)進(jìn)行對比后,發(fā)現(xiàn)軟解和硬解的畫質(zhì)完全沒有區(qū)別。影片的解碼效果是由影片本身決定的,和由處理器解碼還是顯卡解碼沒有關(guān)系。而NVIDIA的PureVideo HD和AMD的Avivo HD相比,它們的解碼引擎不同,但是所進(jìn)行的解碼過程和內(nèi)容是一致的。只可能會出現(xiàn)解碼效率高低的差異,而不會出現(xiàn)畫質(zhì)的差別。但是實際上,這兩種高清視頻解碼引擎除了要完成視頻解碼之外,還包含了HDCP電路和畫質(zhì)的優(yōu)化算法,所以各自的解碼畫質(zhì)在測試中略有區(qū)別。
我們也觀察到,確實有很多用戶在反映軟解和硬解的畫質(zhì)之間有區(qū)別,那么我們在排除GeForce 6/7系列顯卡的關(guān)閉解碼去塊濾波操作Deblocking的不足后,軟解的畫質(zhì)好在什么地方呢?這是因為硬解時,往往只能用特定的播放模式進(jìn)行播放,調(diào)用固定的解碼器和視頻輸出模式才能打開硬解。而軟解播放時有很多豐富的模式可以選擇,解碼器并不固定。并且硬解的時候無法使用軟件的視頻后處理濾鏡,而軟解卻可以通過加載一些優(yōu)化視頻的濾鏡使得畫質(zhì)看起來似乎更加鮮艷生動一些,這也是一些軟解推崇者說軟解畫質(zhì)比硬解好的主要原因。所以,軟解畫質(zhì)優(yōu)于硬解,也是由于后期是否進(jìn)行濾鏡優(yōu)化造成的,不是因為由誰解碼而造成的。
在上一期的《微型計算機(jī)·高清實驗室》欄目中,我們已經(jīng)探討了HTPC和家用設(shè)備之間的灰階問題。PC用戶在調(diào)用PowerDVD解碼器硬解,在Overlay/VMR9渲染狀態(tài)下存在灰階的問題,造成畫面細(xì)節(jié)的降低,也是影響畫質(zhì)的原因之一。我們可以通過更改驅(qū)動面板上的調(diào)整視頻顏色選項中的高級菜單來對PC Level和TV Level的灰階進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本文通過對硬解的剖析,進(jìn)一步地了解硬解與軟解產(chǎn)生畫質(zhì)區(qū)別的真實原因。雖然問題并不復(fù)雜,但是錯誤理解者卻大有人在。我們希望高清視頻的解碼在未來能夠更方便,我們不用再去關(guān)心是軟解還是硬解的問題。不用再煩惱分離器,解碼器,灰階等眾多問題,這才是高清普及的重要條件。