称霸高清时代！NV PureVideo深度测试

    在刚刚过去的2005年里，“HDTV”这个概念进入了很多人的视线中。随着显示设备的升级，人们在家庭影院、电视节目与电视游戏等领域都需要更加清晰的画质。因此不管是商场中那一台台标有“HDTV Ready”的大屏幕电视，还是中央电视台播出的数字高清晰度节目，或者是HD DVD与蓝光争夺DVD接班人的战争，甚至还有索尼的PS3与微软XBOX360游戏机的争霸赛，所有这些领域里都有HDTV出现并占据着重要的角色。

 HDTV时代真的快来了

    不过说起HDTV影片的播放，似乎还没有太多人把它和显卡联系在一起，也许大家都觉得“无非是看个电影嘛，什么显卡不都一样么”——其实事实远非如此。HDTV并非一般的视频，在1920×1080这种级别的清晰度之下，用户对于画质和流畅程度都比DVD时代更加敏感的多。PC作为HDTV时代之初最重要的播放工具之一，显卡的视频播放性能直接影响着用户的观看效果。

 H.264格式的高清电影预告片，画质无比犀利，资源消耗同样惊人

    前不久NVIDIA推出了支持H.264影片硬件加速播放的驱动程序Forceware 84.12，而且PureVideo也更新到了1.02.194版本。也许那些习惯关注于3D性能的玩家并没有注意到这次更新，但我保证你们看过本篇评测之后就会感叹，原来视频播放的领域也如此精彩！

    本次视频播放测试共包括两个大项目：流畅程度以及画面质量。前者我们用CPU占用率来衡量，占用率越低则说明流畅播放越有保障。至于画面质量的测试就比较复杂了，我们会用截图为大家详细的说明，新的NVIDIA PureVideo在影片播放效果上带来了多大的画质提升。

● Intel测试平台

硬件系统
处 理 器	Intel PentiumD 820/CeleronD 331
主    板	技嘉GA-8N-SLI-QUAD Royal
显    卡	技嘉6600GT 256MB
内    存	Adata DDRII533 1GB
硬    盘	Seagate 7200.7 80GB
显 示 器	爱国者 998FD
驱动程序
播放软件	Windows Media Player 10.00.00.3923 PowerDVD 6.0
显卡驱动	ForceWare 83.70 H.264 PreRelease
操作系统	英文Windows XP + SP2

● AMD测试平台

硬件系统
处 理 器	AMD Athlon64 3000＋
主    板	DFI LanParty nForce4-SLI
显    卡	技嘉6600GT 256MB
内    存	Adata DDR400 1GB
硬    盘	Seagate 7200.7 80GB
显 示 器	爱国者 998FD
驱动程序
播放软件	Windows Media Player 10.00.00.3923 PowerDVD 6.0
显卡驱动	ForceWare 83.70 H.264 PreRelease
操作系统	英文Windows XP + SP2

    本次CPU占用率的测试分为两部分，一是用Athlon 64 3000+、奔腾D 820和赛扬D 331来搭配GF6600GT以比较不同平台的硬件加速效果；二是用Athlon 64 3000+搭配GF6200TC、GF6600GT和GF7800GTX，比较不同档次显卡的性能差异。而在画质测试中，除了反向电视电影处理使用GF7800GTX之外，其他我们都使用的是GF6600GT。另外，H.264播放测试我们选择的软件是PowerDVD，WMV9与MPEG2我们使用的播放器是Windows Media Player。

    首先要进行的是HDTV播放时的CPU占用率测试，分别启用/禁用显示卡的硬件加速以对比CPU占用率的变化。就像游戏中的大部分3D运算交给显示卡去处理一样，HDTV播放由于会消耗巨量的CPU资源，因此显示卡去分担这部分运算也就成了一种必然的趋势。而显示卡到底能够在多大程度上降低CPU占用率，也就成为了我们最关注的事情。

    CPU占用率测试我们将针对H.264、WMV9以及MPEG2这三种HDTV标准编码来进行。这些不同的编码就像是DirectX、OpenGL以及Glide等编程接口，又像是JPG、GIF或者PNG等不同的压缩格式——总之他们在用不同的方式来完成相同的任务，而且效果各有千秋，孰优孰劣很难一概而论。

 H.264编码格式的《天国王朝》截图

    H.264是三种编码之中近期比较活跃的，它在性能和效果上与微软的WMV9不相上下，但可能是由于业界担心微软通过视频编码再次实施的行为，所以H.264似乎更加受到业界的追捧。本次NVIDIA推出Forceware 84.12版驱动程序，其中包含了对H.264的硬件加速支持，凡是符合NVIDIA开发规范的播放软件，都可以通过DXVA接口来调用显示卡的资源解码H.264格式的影片，达到降低CPU占用率的目的。

 相同码率（意味着文件大小相近），H.264画质优势明显

 相近的画质，H.264所需码率大大降低

    总的来说，H.264的特点是能够以更低的码率得到更高的画质，相同效果的MPEG2与H.264影片做比较，后者在容量上仅需前者的一半左右。这也就意味着，H.264不仅能够节省HDTV的存储空间，而且还可以在手机等带宽较窄的网络上传输高质量的视频，可以说应用前途一片光明。

    但另一方面，H.264编码的影片在播放的时候对硬件系统也提出了非常高的要求。据相关资料显示，H.264的影片在编码的过程中复杂度是MPEG2的10倍，解码的复杂度是MPEG2的3倍，这对于CPU来说是很沉重的负担，而显卡芯片如果要整合硬件解码模块，其难度也随之加大。所以今天我们首先进行的就是H.264硬件解码测试，看看显示卡在视频播放过程中能够起到多大的作用。

• 不同平台硬件加速性能对比

    在H.264影片的播放测试中，我们选用的是《果岭争雄》高清版预告片，在Athlon 64 3000+、奔腾D 820以及赛扬D 331三个平台上进行1080p和720p两种分辨率的测试，播放持续时间为30秒钟：

    从结果中可以看到，显示卡的硬件加速效果在Athlon平台上面最突出，其次是Pentium D平台效果也比较明显，而在赛扬D平台上硬件加速的作用体现并不是非常明显，也许是CPU的性能已经成为了瓶颈。

• 不同档次显卡硬件加速性能对比

    由于GeForce6系列和GeForce7系列的显卡都支持H.264的硬件解码，因此我们还针对GF6200TC、GF6600GT和GF7800GTX这三个档次的产品进行了比较测试，影片选用《果岭争雄》和《神奇遥控器》。以下是在硬件加速全部开启的情况下的结果：

    由于GF6200TC最多支持到720p格式的H.264硬件加速，而播放720p影片对于主流CPU来说又不是太繁重的任务，因此720p格式下各款显卡基本上看不出性能差距。在1080p格式下，GF7800GTX的性能表现比GF6600GT稍微强一些，但对于用户来说应该感觉不到。

    WMV9是微软制定的视频编码，它与H.264的特征非常相像，同样能够以较低的码率达到较高的画质。因此微软已经通过DVD碟片发行过一些1080p格式的影片，例如《珊瑚礁奇观》和《终结者2》等，当然这些DVD碟片只能通过PC来播放。我们今天测试的WMV9影片就来自《珊瑚礁奇观》：

    我们从数据中可以看到，播放WMV9编码的HDTV对于硬件来说也是个考验，但当我们开启硬件加速之后，CPU占用率立刻降低了一半。这时即时播放最优异格式的HDTV也仅需要50％左右的CPU负荷，可以说硬件解码取得了非常好的效果。

    MPEG2是三种编码之中最“古老”的，同时它也是DVD影碟的编码标准。但这并不意味着它的过时——就像是Doom3与Quake3的问世虽然时隔5年，但这两款游戏都是通过OpenGL接口编写，而且其画面效果都在发布时令全世界震惊。MPEG2编码的优点是运算量相对较小，对于现有的行业设备的兼容性最好；缺点是文件容量过大，一部2小时左右的1080i/1080p格式电影通常需要10GB—20GB的存储空间。

    与上面两个正在发展的编码格式相比，MPEG2多少显得有点“老掉牙”了——即使没有显卡的帮忙，CPU也能够从容应付1080p格式的HDTV。而启用硬件加速功能之后，CPU占用率更是下降到了20％左右，简直可以说是平步青云。上面的测试包括了HDTV时代最有前途的三种编码格式，它们在资源耗费方面的特征相信大家已经一目了然了。

    测试过CPU占用率之后，我们要进入画质测试的环节了。PureVideo在提升视频画质的方面有不少功能，其中与HDTV关系最密切的莫过于反交错和反向电视电影处理。如果你对于这两个名词还比较陌生的话，那么先看看下面这几张截图就能够有直观的感觉了：

    反交错和反向电视电影处理技术是因何诞生的？它又有多大的实际意义？感兴趣的朋友请听我详细的给大家解释。目前HDTV电视信号在欧美地区以及日本、韩国已经比较普及，其中使用最广泛的规格就是1080i，因为它1920×1080的分辨率比720p（1280×720）的要高很多，而且由于传输的画面是隔行信号，所以消耗的带宽又比1080p（1920×1080逐行）低很多，属于性价比非常高的解决方案。

    但是，电影胶片储存的是每秒24帧完整（逐行）画面，而NTSC制1080i规范信号传输的是每秒60场隔行画面，因此二者需要一个转换的过程：

    如图，4个原始的电影帧被按照“3-2混和”的方式转换为10个隔行的场，也就符合NTSC制电视信号的要求了。这些场在电视机上面播放是正常的，但当我们将信号录制下来之后在PC上播放，问题就来了。由于播放器呈现出来的必须是逐行画面，因此最简单的转换方法就是把相邻的两个隔行的场合并，这样一来就有一些逐行画面是正确的，而另一些则错误的将属于两帧胶片的场合并到一起，于是就出现了我们经常说的“拉丝”现象。

    当“拉丝”现象出现之后怎么办呢？我们有两种解决思路，第一种是将拉丝画面进行再处理，尽量柔化那些锯齿，这就好像3D运算中的“全屏抗锯齿”一样。这个过程就叫做反交错，需要对画面的不同位置和不同场进行复杂的分析，因此也叫“空间-时间去交织”。经过反交错处理之后，原本发生拉丝的画面变得柔和多了：

    反交错的运算可以依靠播放软件来完成，但是1080i这样大尺寸画面的处理会占用大量的CPU资源，于是NVIDIA通过PureVideo将这一任务交给了显卡来完成，不仅画质非常出色而且几乎不必占用其他资源，可以说是PureVideo在HDTV应用上面的一大“法宝”。

    说到这里也许有人想到了，既然电影胶片本身就是逐行画面，我们何必还要经过“逐行——隔行——反交错——逐行”这个过程呢？如果能把隔行的画面直接还原回去多好？没错，这就是PureVideo另一更大的法宝：反向电视电影处理，我们简称为IVTC（Inverse Telecine）。

    说起IVTC，还需要提到另外一个问题。我们在刚才“3-2混和”的示意图中可以发现，由同一帧转换来的那三个场其中有两个是一模一样的，传输这样重复的数据无疑是在浪费带宽，因此很多1080i的视频流都是将那个相同的场用“RFF”（Repeat First Field）标志来代替。如果所有的1080i视频流都是这样，那么我们就可以非常简单的将所有的隔行画面合并为完美的原始电影画面了——只可惜现实情况是残酷的。

    绝大多数在网上传播的那些1080i视频流之中，都不完全是靠RFF来标记场之间的关系的，甚至有些完全没有（RFF=0）（例如《Chicago》和《Bad Santa》），如此一来就无法通过RFF来简单的还原原始电影画面。不过这时候我们还有别的办法，那就是通过复杂的算法去分析每一场画面，确定哪些是应该合并在一起的，这个过程也叫做“Film Detection”。

    我们假设有这样一部1080i的电影，它的画面是“1”与“2”两个数字逐帧交替。那么用PC播放的时候就会有三种不同的结果：

    如果将相邻场的合并到一起不做处理的话，就是右上角生硬的效果；而反交错虽然可以对画面进行柔化，但仍然不是完美的解决方案；只有IVTC才能将视频流完美的还原成原始画面。

    在IVTC的Film Detection方式下，软件需要不断的侦测视频画面，几乎精确到象素的级别才能将正确的场合并。对于1920×1080i的画面来说，这个工作无疑是CPU的一场噩梦。而足以令HDTV爱好者欣喜若狂的是，NVIDIA通过PureVideo将这个工作移交给了显卡，并且目前已经支持到了1080i级别Film Detection方式的IVTC。也就是说，NVIDIA做到了用硬件方式完美的还原电视电影画质，这无疑成为了PureVideo在HDTV时代傲视群雄的雄厚资本。

• Bad Edit Detection

    除了刚刚提到的反交错与IVTC这两大提升画质的功能之外，PureVideo还有多项技术可以改善视频的播放质量，下面我们逐一将其做截图介绍。首先说说Bad Edit Detection：对于标准的3-2混和或2-2混和格式的视频流，如果我们对其进行再次编辑的话，就可能破坏其中规则的场顺序，导致画面出现严重的锯齿或者“拉丝”。

    通过Bad Edit Detection操作，我们可以找出这些场本来的播放顺序，以得到原有的画面质量。上面的两张截图左边是未经过Bad Edit Detection的画面，而右边的是处理之后得到的效果，锯齿与画面的破损全都消失了。

• 降噪技术

    视频降噪技术可以在一定程度上去除由于信号源不佳造成的画面瑕疵。例如上面两张截图来自模拟电视信号，可以看到左侧的原始画面中带有很多烦人的噪点，而经过PureVideo的降噪处理之后，画面变得“干净”了许多。

• 边缘锐化

    清晰度是视频质量的一个重要指标，谁都不会喜欢看模模糊糊的画面。PureVideo中有一项非常实用的功能就是边缘锐化，让清晰度不佳的视频画质提升一个档次。上面的截图对比明确显示出了边缘锐化的效果，近处的台阶和远处的建筑物细节都更加清晰了。

    说到这里可能有些朋友会想：这么多的功能设置起来是不是会很麻烦？其实这种担心是多余的。安装好PureVideo之后，播放影片时只要播放器调用了NVIDIA解码器，系统托盘中就会出现相应的图标，双击就可以进行设置：

    在视频选项卡中，今天用到的是硬件加速和反交错控制。将反交错控制设置为“精灵”的话则由程序自动选择启用反交错或是IVTC功能，设为“自动”的话则关闭IVTC。另外，有关Windows Media Player以及PowerDVD的设置方法，请【点击这里阅读详细内容】。

• 总结

    今天的测试主要从CPU占用率与画质两个方面检验了H.264硬件加速以及PureVideo的性能，测试结果是非常令人满意的。在视频播放性能上，显示卡为CPU分担了大量的运算量，使得视频播放更加流畅，就算在播放电影的同时打开下载或者其他应用程序，系统也可以从容应对。

    在画质方面，依靠PureVideo的HDTV反交错与反向电视电影处理功能，用户在播放视频，尤其是目前最流行的1080i格式影片时可以达到完美的画面效果。不过需要说明的是，PureVideo中的功能对于显示卡本身的性能也有要求，大家可以通过【NVIDIA官方的页面】查询自己的显示卡支持到什么样的程度。我们建议有条件的用户选择GF7800GT或者GF7800GTX，因为它们支持1080i的IVTC这一HDTV时代最具价值的功能；而对于预算有限的用户，GF6600或者GF6600GT也是不错的选择。

    其实早在Voodoo的时代，用户就可以通过Glide接口来对视频进行高质量的渲染工作。时隔这么多年，视频播放已经迈向了HDTV时代，显卡肩负起来的工作也更加复杂和重要。通过GeForce6系列和GeForce7系列产品搭配PureVideo的表现，相信大家对HDTV时代的显卡选择已经心中有数了。另外，PureVideo并非免费软件，其普通版、黄金版以及白金版的售价分别是19.95、29.95和49.95美元，欲知详情请【点击这里】查看。

泡泡专业评测
产品名称：NVIDIA PureVideo		产品类型：视频增强软件
评测日期：2006年3月6日		售价：19.95美元
泡泡独家评论
			泡泡指数 8.7分
孙维：9分	常凤臣：9分	张立：8分
长久以来我们都忽略了显卡的视频效果，HDTV时代令我们必须将这一性能重视起来。NV的PureVideo无疑是目前非常好的的HDTV显卡解决方案，除了昂贵之外我找不到其他理由来拒绝它。	随着我对NV产品的不断了解，我发现我越来越喜欢这个品牌了。PureVideo就是我最喜欢的一种技术，可以说它创造了人们在视频方面对显卡的需求，这次升级带给了我们更加满意的体验。	随着PC进入客厅，视频播放成了显卡厂商发展的重点领域。不过和3D不同，速度不完全是目标，重要的还是画质的改善。这一点PureVideo做到了，值得您为此付费。	6分以下：不做推荐 6分-8分：合格产品 8分-9分：优秀产品 9分以上：强烈推荐

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