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前言

　　进入2007年，高清无疑是消费者另一个关注的重点。正因如此，Intel也开始加入到高清视频的行列。与此同时还推出了Clear Video高清视频解决方案。自G965之后，Intel都在G系列芯片组中加入了Clear Video高清视频解决方案。尤其，最近才发布的Intel G31芯片组采用GMA 3100显示核心，可以支持1080i/P的高清视频格式，但是不能硬件解码H.264未免有些遗憾。在我们了解Intel G31芯片组的高清性能之前，先让我们回顾一下这一年多来高清视频的发展情况。

　　什么是高清视频?

　　High Definition Television，即“高清晰度电视”，它采用了数字信号传输，即从电视节目的采集、制作到传输，以及到用户终端的接收全部实现数字化，因此高清视频给我们带来了更高的清晰度。

　　要解释高清视频，我们首先要了解HDTV。HDTV是一种数字电视技术，是目前传统模拟电视技术的接班人。所谓的数字电视，是指从演播室到发射、传输、接收过程中的所有环节都是使用数字信号，或对该系统所有的信号传播都是通过由二进制数字所构成的数字流来完成的。数字信号的传播速率为19.39MB/s，如此大的数据流传输速度保证了数字电视的高清晰度，克服了模拟电视的先天不足。同时，由于数字电视可以允许几种制式信号同时存在，因此每个数字频道下又可分为若干个子频道，能够满足以后频道不断增多的要求。高清视频是DTV标准中最高的一种，即High Definition TV，故而称为高清晰度电视。只有两个HDTV图像扫描率1080(1080i/1080p)和720逐行(720p)被认为是符合高清视频规格的，1920×1080、1280×720这些都是指高清电视机的分辨率规格，一般简称为1080i、1080p和720p。高清视频目前支持1280×720逐行扫描、1920×1080隔行扫描，1920×1080逐行扫描三种显示模式。而传统DVD视频的解析度是480线，高清视频效果相当于传统DVD视频的二至三倍。其中在高清视频标准中，1080p无疑是图像质量最好的，但在实际生活中1080i或720p更常见。

高清格式视频

非高清格式视频

　　1080i和720p两个规格各有优点和缺点。隔行扫描的方式在显示静止画面时存在缺陷，有轻微的闪烁和爬行现象，720p的逐行扫描解决了闪烁现象，但是720p的图像有效利用率低，因为它在行场消隐期间消耗了过多的像素，而1080i则有更多像素用来表现图像。在表现普通电视节目、电影等慢速运行的视频时，1080i优势明显;而在表现体育节目等快速运动的视频时，720p则更适合。

　　除此之外，高清视频的视角也由原先的4:3变成了16:9宽屏，同时由于运用了数字技术，信号抗噪能力也大大加强。在声音系统上，高清视频更是支持Dolby Digital(杜比数码)5.1影院级的多声道，带给人更真实的听觉享受。

常见高清视频几种编码

　　高清视频的编码格式有五种，即H.264、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。事实上，现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在:一类是经过MPEG-2标准压缩，以tp和ts为后缀的视频流文件;一类是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过的wmv文件，还有少数文件后缀为avi或mpg，其性质与wmv是一样的。

　　H.264编码

H.264编码高清视频

　　H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264最具价值的部分是更高的数据压缩比，在同等的图像质量，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时，H.264只需要1Mbps～2Mbps的传输速率，目前H.264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳，成为新一代HD DVD的标准，不过H.264解码算法更复杂，计算要求比WMA-HD还要高。我们知道ATI目前的Radeon X1000系列显卡、NVIDIA的GeForce 6/7系列均加入对H.264硬解码的支持。与MPEG-4一样，经过H.264压缩的视频文件一般也是采用avi 作为其后缀名，同样不容易辨认，只能通过解码器来自己识别。

　　MPEG-4编码

MPEG-4编码高清视频

　　MPEG-4是网络上常见的一种视频压缩格式，在用于网络流媒体传输方面效果相当不错。这种编码方式多用于HDTV-Rip上，它把原有的高清视频文件按照比例缩小到一定的尺寸，以减少文件的大小，同时画面效果不差于DVD效果，以此来寻求一个画面效果和文件尺寸的平衡。采用MPEG-4压缩的视频文件一般后缀名为avi，与微软的avi格式很容易混淆，从后缀名来看，无法直解区分二者，只能通过解码器来识别。相对于高清视频来说，MPEG-4格式 还显得有点不够用，因此它也不是主流的高清视频信号来源。

　　MPEG-2 TS编码

MPEG-2 TS编码高清视频

　　和DVD视频采用的MPEG-2格式不同的是，高清视频采用的是MPEG-2 TS格式，这是一种视频流格式，主要用于实时传送节目。MPEG-2 TS格式的高清视频文件在网上非常常见，一般采用mpg、tp和ts为后缀。采用MPEG-2 TS格式压缩后的高清视频文件通常都相当大，以一部90分钟的电影为例，文件大小通常都在8GB以上，有的甚至超过15GB。在播放以tp和ts为后缀的高清视频文件时也比较麻烦，因为文件中分别包含有AC’3音频信息和MPEG-2视频信息，需要使用专门的软件来进行播放。

WMV-HD编码

WMV-HD编码高清视频

　　WMV-HD则是由软件业的巨头微软公司所创立的一种视频压缩格式，压缩率甚至高于MPEG-2标准，同样是2小时的高清视频节目，如果使用MPEG-2能压缩至30GB，而使用WMV-HD这样的高压缩率编码器，在画质丝毫不损失的前提下可压缩到15GB左右。尽管WMV-HD是微软的独有标准，但因其在操作系统中大力支持WMV系列版本，从而在电脑系统得以迅速普及。

    VC-1编码

VC-1编码高清视频

　　VC-1即视频编解码方案一(Video Codec One)，起源于微软公司的专有WM9，目前正在等待SMPTE批准。H.264则由运动图像专家组和国际电信联盟共同开发。这两种编/解码方案都未显示出明确优势。“起初，我认为VC-1有一定优势，因为微软使大家相信它可以在所有不同的处理器上实现，而那时H.264尚在等待批准，”OpGate公司的研发经理Bill Mauchly说，“现在H.264已经稳定，我们看到它可以在像Blackfin这样有成本效益的处理器上运行，所以说发展的势头已经转向了H.264。”

小结

　　从系统要求来看，MPEG-2 TS因为压缩比率最低，文件容量最大，所以对于系统要求也最低;而微软WMV格式的高清视频的播放就需要更高的系统要求，H.264对系统的要求最高。目前我们无法仅从文件名称、大小上来判定一个高清视频文件的显示格式是720p还是1080i，或是1080p，但是有不少软件可以在播放时显示影片的图像信息，在软件的控制面板中选择对应的选项就可以看到详细的信息。

NVIDIA、ATI和Intel的高清视频解决方案

　　许多朋友下载完高清视频节目之后，播放的时候傻了眼。以往播放各种mpeg、avi、rm视频异常流畅的电脑播放起高清视频就像幻灯片。为什么?显然是电脑的性能还无法满足高清视频的播放需要。

　　高清视频对显卡的要求较高。如果没有合适的显卡(比如集成显卡)，只能进行软解码的话，即使是P4 3.0GHz的处理器，对于1080p的高清视频处理也显得很吃力，不仅不够流畅，而且系统资源往往在播放时占用率很高，那电脑就无法进行其他任务的处理。要流畅的播放高清视频，显卡是否支持MPEG-2 TS或WMA视频格式的硬件解码尤为重要。目前ATI、NVIDIA和Intel都推出了各自的高清视频硬件解码加速方案。

　　NVIDIA的PureVideo高清解决方案

　　针对MPEG-1、2文件解码，NVIDIA 从GeForce2 起就引入优化的动态补偿引擎，使用硬件子像素Alpha通道混合对MPEG-1、MPEG-2解码，利用显示核心的像素填充率性能来对像高清视频之类模式画面随意缩放，而不影响画面质量。在GeForce 6800之前，NVIDIA产品在视频处理方面也是通过软实现来解决。但NVIDIA并没有在其产品中引入反离散余弦转换技术，这使得基于NVIDIA 显示核心的显卡往往需要通过一个附加芯片来要实现反离散余弦变换、MPEG-1、MPEG-2编码功能。

　　随着高清视频时代的到来，NVIDIA在GeForce 6800发布之时推出了高清视频硬件视频解码方案——“PureVideo”。 高画质的影片回放功能是PureVideo最主要的技术核心，它可以支持MPEG-2/DVD/WMV-HD的硬件解码功能，使得支持PureVideo技术的NVIDIA显卡能够对采用MPEG-2和WMV-HD格式的高清视频进行硬件解码。要知道，视频编码是一项需要耗费大量时间的过程，此前显示核心所采用的视频模拟软编码往往占用处理器大量的资源。PureVideo真正实现了硬编码，这意味着能够以相同或者更低的比特率、更低的处理器利用量，提高系统性能，提供更出色的视频品质。PureVideo视频引擎的视频编码硬件系统是建立在编码过程的基础上、采用离散余弦变换DCT和运算补偿来对MPEG-2视频图像进行压缩编码。在编码过程中，视频图像是分层的，目的是把比特流中逻辑上独立的实体分开，防止语意模糊，并减轻解码过程的负担。每一层支持一个确定的函数，或者是一个信号处理函数(离散余弦变换DCT，运算补偿)，或者是一个逻辑函数(同步，随机存取点)等。对于视频图像空间上的压缩采用的是DCT变换压缩算法，已被证明是许多类图像的最佳的变换，它只需要少量的数据点表示图像，因此它所产生的系数很容易被量化从而获得好的块压缩，在硬件和软件上都很容易实现。值得一提的是，支持PureVideo的显卡并不必修改任何软件程序或视频文件就可以播放，因为驱动程序直接拦截了所有DirectX的函式调用，直接转交由内建的视频处理器来处理了。

　　不过在MPEG-1/2/4的编码过程中，仍需要某些特别的软件，因此NVIDIA除了推出NVIDIA DVD Decoder解码软件外，同时将配合Windows Media Center Edition 2005来实现这个功能。

　　目前PureVideo技术已经整合至GeForce 6/7系列显卡之上(注:除了早期原生支持AGP、通过桥接方式实现的PCI-E的GeForce 6800显卡均不支持WMV HD 硬件加速解码功能)。需要注意的是，对于价格相对便宜的GeForce 6200 TurboCache系列显卡，由于没有内建足够容量的显存，所以对于720p以上的MPEG-2 TS、WMA-HD格式高清视频不能提供很好的支持。在安装了支持PureVideo 技术的解码器后，GeForce6/7系列显卡在回放DVD、高清视频节目时，无论是效果还是速度都明显比使用单纯的处理器解码更佳。回放高清视频时的处理器占用率下降20%～30%。有一点须提醒各位，NVIDIA的PureVideo解码器是商业软件，免费试用期过后用户得付费购买才能继续使用。

ATI的AVIVO高清解决方案

　　ATI一直比较注意自家产品在视频处理方面的应用。从Rage128开始，ATI就为它加入了“Hardware DVD video playback”功能，视频处理工作部分由“Hardware DVD video playback”来完成，这样可以降低在回放DVD视频时处理器的占用率。但在高清视频领域，NVIDIA抢占了先机，ATI属于后来者。但它并没有落后，凭借AVIVO技术，ATI显卡在视频回放上的出色表现得到了认可。

　　AVIVO是“Advanced ViVO”的缩写，即高级视频输入输出。AVIVO技术不仅提供了MPEG-2/4、WMV-HD硬件解码功能，还能提供对H.264 标准的硬件加速解码。事实上，在所有编码技术中，H.264 最耗费运算资源。在没有AVIVO提供硬件解码支持以前，在PC平台上单独用处理器解码H.264高清视频，要想达到流畅播放几乎是不可能的。而AVIVO的出现，让处理器的占用率从以前的90%以上降为30%，这是比较难得的进步。(注:ATI本来的官方规格是，Radeon X1300系列只能对480p的H.264进行硬件加速，而Radeon X1600系列则可以对720p的H.264进行硬件加速，只有Radeon X1800/1900系列才可以对1080p的H.264进行硬件加速。)

　　除了对H.264 支持外，ATI还首次在R5XX系列显示核心上实现了显示核心硬件加速编码。利用ATI提供的编码器，显示核心能在视频编码过程中参与计算，从而将编码速度提升最多5倍!事实上，ATI AVIVO并非是单独的硬件视频加速功能的缩写，而是ATI整套视频输入输出方案的名称。此外，支持ATI AVIVO技术的显卡还具有10bit色彩精度的2D输出引擎和16bit Dual Link DVI输出接口。

Intel的Clear Video高清解决方案

　　作为拥有最大显卡市场份额的Intel也为它最新的G系列整合芯片组推出了高清视频解决方案——Clear Video技术。

　　英特尔新一代GMA 3000显示核心。GMA 3000将全面加入对Vertex Shader 3.0和Pixel Shader 3.0的支持，并完整加入对HDR技术的支持，让3D特效更为逼真。考虑到未来消费者对影像播放质素的要求不断提升，因此Intel将会在新一代G965 集成芯片中新增Intel Clear Video技术，其中包括了新增Enhanced High-Definition Video高清影像处理功能、Advanced De-interlacing影像反锯齿功能、procAmp application program interface影像微调功能及Advanced Display Support的全新影像输出界面。

　　高清视频是高清电视格式的一种说法，在电脑上播放的效果优势更加明显。那搭建这样一套适合高清视频用途的电脑，究竟与普通电脑有什么不同?是否需要在显卡、显示器等方面有特别讲究?

深入分析Intel G31(GMA 3100)显示核心

　　Intel向来在图形芯片的研发上比较薄弱，虽然自G965整合芯片组就已经号称支持DX9，甚至支持硬件T&L和PS 3.0/VS 3.0，但3D性能表现并不理想，根本无法满足大型3D游戏需要，只能达到NVIDIA和AMD-ATI初级的水平。这次问世的GMA3100图形芯片其实是GMA3000的改进版。但是Intel并没有提供关于其的详细资料。不过从官方上的白皮书中可以看出，GAM3100与GMA3000基本一样，只支持PS 2.0a和VS2.0a，而且驱动程序还相当不完善。以后有可能通过升级驱动程序来改善性能。

Intel G31＋ICH7芯片组

　　据官方称，Intel GMA X3100图形核心只支持DirectX 9.0b规格，并不支持Shader Model 3.0以及Floating Point Rendering，因此使用3DMark 06时，其SM 3.0/HDR测试并无法启动。GMA X3100的Vertex Shader引擎虽可执行Vertex Shader 3.0指令，但硬件层次仅至支持Vertex Shader 2.0 指令，3.0指令则由软件模拟。看来想让Intel能够支持DX10还需时日啊。

　　视频处理方面，GMA X3100图形核心与G965同样支持Intel Clear Video技术，但删去了WMV9硬件解码支持，只能通过处理器的SSE/SSE2指令作软件加速。另外，GMA X3100只支持有限度的De-Interlacing，可在播放高速移动的影像时，减少噪讯点出现，还原细节锐利，令移动中对象不会出现拖影，不过效果相比G965略差。由此可见，GMA 3100并没有大家期待的那样完美。仍然还是处于显示核心的入门阶段。

高清视频测试成绩

　　回到评测室，让我们来看看精英G31T-M主板在高清视频方面的表现到底如何吧。其游戏性能测试和常规性能测试笔者已经在《锋芒毕露 Intel最新整合芯片组G31全国首测》一文中做了详细的介绍。因此在这里就不再叙述，下面我们就重要针对高清视频对精英 G31T-M主板进行CPU占有率的测试。

1080P高清视频回放

精英 G31T-M主板在1080P视频的CPU占有率情况

720P高清视频

精英 G31T-M主板在720P视频的CPU占有率情况

PConline评测室总结：

　　通过高清视频的测试，我们可以看出Intel G31芯片组还是能够非常流畅的运行1080P高清视频文件。同时CPU的占有率也相对较低，不过这里需要注意的是，笔者使用的扣肉E6400双核处理器，因此在CPU占有率方面较低也属正常。即便是采用赛扬420这样相对低端的单核处理器相信G31的表现也不会让大家失望。但是，G31并不提供对H.264解码的硬件解码支持。但是对于一般家用的高清视频完全能够流畅运行，相信在Intel对驱动方面更加完善之后，G31的表现还会有进一步提升。

另附Serious Sam 2和3DMark2006测试成绩：

　　由于在《锋芒毕露 Intel最新整合芯片组G31全国首测》一文中我们已经对精英 G31T-M主板做了详细的游戏性能对比测试，但是由于驱动方面问题，在Serious Sam 2和3DMark2006测试数据中出现异常情况。现在PConline评测室已经通过驱动方面的更换得出Serious Sam 2和3DMark2006准确的测试成绩，具体分数如下：

Serious Sam 2游戏测试成绩

3D Mark06 测试成绩