軟解碼ｏｒ硬解碼？

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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(diǎn)。但是，大多數(shù)玩家對(duì)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(gè)步驟，分別是VLD(流處理)，IDCT(頻率轉(zhuǎn)換)，MoComp(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)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(gè)步驟中，用顯卡專用的解碼引擎替代CPU的軟件計(jì)算，降低CPU的計(jì)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(jí)別從高到低劃分為四個(gè)等級(jí)，順序?yàn)椋篤LD>iDCT>MoComp>PostProc。主要包括和以上四個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的流處理(Bitstream Processing CAVLC／CABAC,前后自適應(yīng)可變長(zhǎng)度編碼、前后自適應(yīng)二進(jìn)制算數(shù)編碼)，逆變換(Inverse Transform)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)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(duì)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(gè)等級(jí)，F(xiàn)級(jí)的硬解級(jí)別最高。

解碼去塊濾波影響畫質(zhì)

其實(shí)，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(gè)關(guān)鍵在于最后一個(gè)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(shí)地還原視頻圖像。Deblocking對(duì)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(huì)關(guān)閉解碼去塊濾波操作Deblocking，這時(shí)播放些影片會(huì)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(huì)根據(jù)顯卡對(duì)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(huì)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(gè)選項(xiàng)，分別是Standard Deblocking skip B-Frame DebIocking和Skip all Deblocking。第一個(gè)選項(xiàng)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(huì)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?yè)Q取高速度的解碼。

測(cè)試對(duì)比軟硬解碼效果

我們簡(jiǎn)單對(duì)比一下目前主流顯卡的軟解和硬解效果，測(cè)試平臺(tái)是Pentium 4 530(3.0GHz HT)，GeForce 8500 GT顯卡、Windows XP SP2系統(tǒng)和Forceware驅(qū)動(dòng)程序。測(cè)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(cè)試平臺(tái)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(duì)放大的截圖細(xì)節(jié)進(jìn)行對(duì)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(huì)出現(xiàn)解碼效率高低的差異，而不會(huì)出現(xiàn)畫質(zhì)的差別。但是實(shí)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(cè)試中略有區(qū)別。

我們也觀察到，確實(shí)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?cè)谂懦鼼eForce 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?yàn)橛步鈺r(shí)，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(shí)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(shí)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(dòng)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?yàn)橛烧l解碼而造成的。

在上一期的《微型計(jì)算機(jī)·高清實(shí)驗(yàn)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(dòng)面板上的調(diào)整視頻顏色選項(xiàng)中的高級(jí)菜單來對(duì)PC Level和TV Level的灰階進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本文通過對(duì)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(shí)原因。雖然問題并不復(fù)雜，但是錯(cuò)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。