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　　“高清”，就是高清晰度，是相對于“標清”（即標準清晰度）而言的，主要是指高清晰度的視頻媒體，高清技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的人接觸到高清，現在網(wǎng)絡(luò )上是鋪天蓋地的高清視頻資源，高清電視、高清電影、高清 MTV 等等。
　　高源媒體的解碼過(guò)程是怎么樣的？如何才能在電腦上正確地播放高清媒體？什么是硬解，硬解有什么要求？如何設置才能調用硬解？以下文字將用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言，和較少的轉業(yè)術(shù)語(yǔ)作出說(shuō)明。

一、常見(jiàn)的高清視頻的編碼及封裝格式

　　對于高清視頻來(lái)說(shuō)，主流的編碼技術(shù)目前主要有 MPEG-2、DivX、XVID、H264/AVC、VC-1、RMVB 和 WMV-HD 等等。其中，H264/AVC、VC-1、MPEG-2 是藍光（Blu-ray Disc）所選擇的編碼格式，也是目前最流行的高清視頻編碼格式。另外就是高清視頻的封裝格式，封裝格式和編碼格式是互相區別的，許多人會(huì )把它們混淆。

　　1、H264/X264/AVC 編碼格式

　　絕大多數視聽(tīng)玩家對于 H264 編碼都不會(huì )感到陌生，H264 編碼的身世顯赫，是 ITU-T（國際電信聯(lián)盟視頻編碼專(zhuān)家組）與 ISO/IEC（國際標準化組織動(dòng)態(tài)圖像專(zhuān)家組）合作組成的 JVT（聯(lián)合視頻組）推動(dòng)的新一代數字視頻編碼標準，也稱(chēng)為 MPEG-4/AVC 編碼。H264 編碼依托雄厚的背景，在技術(shù)上獨樹(shù)一幟，大幅領(lǐng)先于其它編碼算法。

　　X264 編碼，是 H264 編碼的一個(gè)開(kāi)源分支，它符合 H264 標準，其功能在于編碼，而不作為解碼器使用，X264 編碼最大的特點(diǎn)在于注重實(shí)用，它在不明顯降低編碼性能的前提下，努力降低編碼的計算復雜度，X264 對于 H264 編碼中的一些復雜編碼特性做了折衷處理，其壓縮視頻體積小于 XVID（MPEG-4）編碼視頻，以小體積、高畫(huà)質(zhì)的特點(diǎn)得到了廣泛認可。

　　2、MPEG-2 編碼格式

　　MPEG-2 編碼標準是由 MPEG（Moving Picture Experts Group）工作組發(fā)布的視頻與音頻壓縮國際標準。MPEG-2 編碼于 1994 年發(fā)布，常用于廣播信號（衛星電視、有線(xiàn)電視）的視頻和音頻編碼，經(jīng)過(guò)后期不斷修改，不僅成為 DVD 的核心技術(shù)，還應用于 HDTV 高清電視傳輸。

　　3、VC-1 編碼格式

　　WMV（Windows Media Video）作為經(jīng)久不衰的一種視頻編碼，一直在不斷改進(jìn)，2003 年，微軟基于 WMV 第九版（WMV9）編碼技術(shù)，正式提出了 VC-1 編碼標準，并于 2006 年正式成為國際標準。VC-1 編碼作為較晚推出的高清編碼算法，自然吸收了 MPEG-2 與 H264 編碼的優(yōu)點(diǎn)，其壓縮比介于 MPEG2 和 H264 之間，編解碼復雜性?xún)H有 H264 的一半，即壓縮時(shí)間更短、解碼計算更小，在微軟的大力推動(dòng)下，VC-1 編碼已經(jīng)得到了 BD 藍光光盤(pán)、電影及電視學(xué)會(huì )（SMPTE）的支持。

　　近幾年來(lái)，為了更好的推廣 WMV9/VC-1 編碼標準，微軟不遺余力的建立了 WMV-HD 高清資源站點(diǎn)，大量發(fā)布采用 VC-1 編碼壓制的 720P、1080P 宣傳片及演示片（WMV-HD 視頻格式） ，試圖營(yíng)造聲勢，吸引用戶(hù)關(guān)注。不過(guò)，中庸的技術(shù)（與 H264 相比無(wú)明顯編碼優(yōu)勢）、封閉的平臺（限于 Windows 系統）、后發(fā)的劣勢（2006 年通過(guò)成為國際標準）仍然給微軟 VC-1 編碼的應用前景帶來(lái)了較大的不確定性。

　　4、高清視頻的封裝格式

　　封裝格式其實(shí)是一個(gè)“容器”，它不同于編碼格式，封裝就相當于捆綁打包，將已經(jīng)編碼好的視頻文件和音軌文件打包在一起，并按照一定規則建立排序和索引，便于播放器或播放軟件來(lái)索引播放。常見(jiàn)的封裝格式有 MKV、AVI、MOV、TS、PS 等等，高清媒體文件的后綴名（擴展文件名）一般都是媒體的封裝格式。

　?。?）MOV 格式：MOV 多見(jiàn)于 Apple QuickTime 網(wǎng)站上的電影預告片。MOV 類(lèi)似于 RMVB，過(guò)于封閉自守，民間制作組沒(méi)有人會(huì )用這個(gè)不方便的形式。
　?。?）AVI 格式：AVI 封裝是微軟在上世紀 90 年代初創(chuàng )立的封裝標準，是當時(shí)為對抗 QuickTime 的 MOV 格式而推出的，因為當時(shí)還沒(méi)有流式播放需要，AVI 的將索引布置在打包文件的尾部，這就使得 AVI 封裝不能做到流式播放（流媒體）。AVI 封裝只能支持有限的幾種視頻音頻編碼形式，且 AVI 不能支持音頻的 VBR 動(dòng)態(tài)比特率編碼。
　?。?）TS 格式：TS（Transport Stream）是一種比較先進(jìn)的封裝形式，藍光原盤(pán)中，就采用了 TS 封裝。TS 封裝支持幾乎所有編碼的高清視頻和音軌文件。PS（Program Stream）封裝的技術(shù)基本和 TS 相同，但 PS 封裝和 AVI 一樣，都不是流媒體，不能夠支持流式播放，PS 封裝使用在原先的 HDDVD 中。在高清標準下，MPEG-2 編碼的視頻文件主要采用 TS 封裝格式。
　?。?）MKV 格式：MKV（Matroska）是一種新興的多媒體封裝格式，可以將各類(lèi)視頻編碼、16 條或以上不同格式的音頻和語(yǔ)言不同的字幕封裝在一個(gè)文件內，它具有開(kāi)放源代碼、音視頻編碼豐富、網(wǎng)絡(luò )親和性好等優(yōu)勢，已經(jīng)得到眾多視頻壓制組和玩家的支持，正逐漸成為高清視頻的主流視頻格式。H264 編碼與 X264 編碼目前大多采用 MKV 封裝格式。

二、高清視頻的播放組件及調用流程

　　視頻文件的解碼過(guò)程如下依次需要用到的組件有“分離器”、“解碼器”、“渲染器”，它們統稱(chēng)為“濾鏡”。

　　1、分離器（Splitter）

　　要正確地播放多媒體文件（不管是否高清媒體文件），播放器首先要正確地調用分離器，把視頻流和（或）音頻流正確地分離出來(lái)，然后交給解碼器進(jìn)行解碼，這就是分離器的使命。上文中說(shuō)到有不少的封裝格式，每一種封裝格式都必須有相對應一種分離器，才能正確的把視頻和音頻分離出來(lái)以供解碼器解碼。

　　常用的分離器有：Gabest MPEG Splitter（Media Player Classic 作者編寫(xiě)的分離器）、KMP Splitter（KMPlayer 原配的分離器）、Haili Media Splitter 等等，這三種分離器能夠支持較多的封裝格式，其它的分離器還有 Moonlight-Elecard MPEG2 Demultiplexer（月光分離器）、 nVIDIA Transport Demux（nVIDIA 公司的分離器，配合 PureVideo 使用）、CyberLink Demux（PowerDVD 軟件中的分離器）等等。

　　2、解碼器（Decoder）

　　解碼器在整個(gè)視頻的播放中占據了最主要的位置，它的作用是對由分離器分離出來(lái)的音頻流和視頻流分別進(jìn)行解碼。解碼器又分為視頻解碼器和音頻解碼器。

　　常見(jiàn)的視頻解碼器有：
　?。?）MPEG-2 視頻解碼器：InterVideo Video Decoder（WinDVD 的解碼器）、CyberLink DTV Video/SP Filter 和 CyberLink Video/SP Filter（PowerDVD 的解碼器）、Moonlight-Elecard MPEG2 Video Decoder、nVIDIA Video Decoder（nVIDIA PureVideo 的解碼器）、Sonic CinemasterVideo、Gabest Video Decoder 等等。
　?。?）H264/X264/AVC 視頻解碼器：CyberLink H.264/AVC Decoder（PowerDVD 的解碼器）、CoreAVC DirectShow Video Decoder、Moonlight H264 Video Decoder、ffdshow MPEG-4 Video Decoder 等等。
　?。?）VC-1 視頻解碼器：CyberLink VC-1 Deocder（PowerDVD 的解碼器）、Media Player Classic Video Decoder、WMVideo Decoder DMO（微軟的解碼器）等等。

　　常見(jiàn)的音頻解碼器有：
　　CyberLink Audio Decoder（PowerDVD 的解碼器）、AC3 Filter、InterVideo Audio Decoder、nVIDIA Audio Decoder 等等。

　　3、渲染器（Renderer）

　　渲染器與解碼器一樣，分為視頻渲染器和音頻渲染器，解碼后的視頻數據經(jīng)過(guò)視頻渲染器的渲染后呈現到顯示設備上，解碼后的音頻經(jīng)過(guò)音頻渲染器的渲染后從聲卡輸出。渲染在視頻播放的過(guò)程中是很重要的，因為它會(huì )影響到視頻最終的效果，不同的渲染器有不同的技術(shù)特性，對電腦的配置（主要是 CPU 和顯卡）的要求也不一樣。

　　視頻渲染器主要有以下幾種：
　?。?）舊式視頻渲染器（Video Renderer）：這種是最原始的渲染器，它接收到來(lái)自解碼器解碼后的數據流，在顯示設備上顯示。這種渲染器基本上不能調用到顯卡硬件特性，全靠 CPU 來(lái)完成渲染任務(wù)。
　?。?）覆蓋合成器（Overlay Mixer）：覆蓋合成器能夠將若干路視頻流合并輸出到顯示設備上，并且它能夠很好地調用顯卡硬件的拉伸，顏色空間變換等硬件功能，以減少對 CPU 資源的占用率。視頻覆蓋的畫(huà)面質(zhì)量事實(shí)上取決于顯卡硬件。通常在使用覆蓋合成器的時(shí)候無(wú)法直接對正在播放的視頻截圖。
　?。?）VMR 渲染器（Video Mixing Renderer）：VMR 對覆蓋合成器進(jìn)行了改進(jìn)，它是基于 DirectX 的視頻渲染器，能夠支持 16 路的視頻流混合。VMR 根據 DirectX 版本的不同，可以分為 VMR7 和 VMR9，其中 VMR7 基于 DirectDraw7（2D），而 VMR9 基于 Direct3D9（3D），VMR9 可以支持視頻特效（Video Effects）和視頻變換（Video Transitions）。VMR 根據渲染模式的不同又分為“窗口化”（Windowed）、“無(wú)窗口”（Windowless）、“未渲染”（Renderless）模式。
　　（4）EVR 增強型視頻渲染器（Enhanced Video Renderer）：微軟在 Windows Vista 系統就開(kāi)始引入的新視頻渲染器，當然也包含在新的操作系統 Windows 7 中。它與 VMR 最大的區別就是能夠支持 DXVA 2.0。

三、硬件解碼加速 DXVA 接口規范和確解碼級別、新興的 CUDA 和 Stream 技術(shù)

　　DXVA 的全稱(chēng)是 DirectX Video Acceleration，中文意思是 DirectX 視頻加速。DXVA 不僅包括了視頻數據的解碼運算，還有各種后期處理運算，比如圖像縮放、色彩空間轉換、反交錯等等。DXVA 其實(shí)就是大家常說(shuō)的“硬解”。顯卡是否支持 DXVA，是直接關(guān)系到在視頻播放的過(guò)程中 CPU 資源的利用率。

　　1、DXVA 接口規范的版本

　　DXVA 接口規范目前有兩個(gè)版本，分別是 DXVA 1.0 和 DXVA 2.0。DXVA 1.0 的規范里最早定義了 MPEG-2 和 WMV 的硬件解碼加速能力，而 DXVA 2.0 比 1.0 版本增加了對 H264、VC-1 硬件解碼加速能力的定義。也就是說(shuō)，要“硬解”MPEG-2 的視頻，只需要顯卡能夠支持 DXVA 1.0 標準就可以了，而要“硬解”H264/AVC 的視頻，就要求顯卡支持 DXVA 2.0 的標準。

　　2、DXVA 硬件解碼加速能力的級別

　　視頻硬件解碼的加速能力的級別基本上分為三個(gè)，從高到底分別為：VLD（Variable Length Decoding / 變字長(cháng)解碼）、IDCT（Inverse Discrete Cosine Transform / 逆離散余弦變換）、MoComp（Motion Compensatiom / 運動(dòng)補嘗）。VLD 加速用于處理視頻比特流（BitStream），IDCT 用于處理幀內壓縮（Intraframe compression），MC 用于處理幀間壓縮（Interframe Compression）。顯卡能夠支持越高級的加速能力，就能更大幅度地減輕對 CPU 資源的占用。

 

　　如何才能快速地知道自己顯卡是否支持 DXVA？利用一個(gè)叫做 DXVA Checker 的軟件，目前最新的版本是 2.2.0.1。DXVA Checker 在 Windows XP 系統下運行時(shí)需要一個(gè) dxva2.dll 文件，如果沒(méi)有它，那么將無(wú)法正確探測出顯卡對 DXVA 的支持情況。如果實(shí)在找不到這個(gè)文件，可以下載安裝微軟的 .NET Framework 3.0 或者 .NET Framework 3.5。運行 DXVA Checker 后，它便在 Decoder Device 標簽頁(yè)列出了顯示設備對 DXVA 的支持情況。

　　在上圖中，可以看到用于上網(wǎng)本 Atom 平臺的 Intel Graphics Media Accelerator 500（GMA500）對 DXVA 的支持情況。圖上 DXVA1/DXVA2 是指支持的 DXVA 版本，“NV12”是指視頻輸出的色系（其它的顏色系還有 YUV12、YUY 等等，沒(méi)有太大的意義），后面是能夠支持的分辨率。須要注意的是，對 WMV9 的支持當中，有一個(gè)級別是“PostProc（Post Processing）”，中文意思是“顯示后處理”，它是最低級的 DXVA。還有一個(gè)稱(chēng)為“FGT（Film Grain Technology）”的技術(shù)，即所謂膠片感，目的是在不犧牲壓縮能力的同時(shí)保持視頻源特有的顆粒信息。

　　關(guān)于 Intel Graphics Media Acceralator 500：
　　GMA 500 與其他 GMA 系列產(chǎn)品不同，該顯卡核心來(lái)自英國 Imagination Technologies 公司的 PowerVR SGX，該公司前身 PowerVR 公司曾經(jīng)在顯卡市場(chǎng)上出現的產(chǎn)品包括 PowerVR，Kyro 和 KyroII。其 PowerVR2 曾用于世嘉的 DC 游戲機中。GMA 500 的技術(shù)參數的特性如下：使用 GMA 500 主要集成于以下幾個(gè)系列的芯片組中：UL11L、US15L、US15W。其中 UL11L 核心頻率為 100MHz，其他兩款的主頻為 200MHz。支持 Vertex Shader（頂點(diǎn)著(zhù)色） 4.1，Pixel Shader （像素著(zhù)色）4.1，Pixel Pipelines（像素管線(xiàn)）2 條，Unified shader Pocessors（統一渲染單元）4 個(gè)，支持 hardware vertex shaders（硬件定點(diǎn)著(zhù)色），峰值內存帶寬 UL15L 為 3.2GB/s，US15L、US15W 為 4.2GB/s，最大支持共享顯存 256MB，OpenGL 2.0，DirectX 10.1，支持的硬件解碼有：MPEG-2、VC-1、H264/AVC。基本上，除了核心的頻率較低外，硬件解碼水平和最新的 X4500MHD 類(lèi)似。

　　4、nVIDIA CUDA 技術(shù)和 AMD（ATI）Stream 技術(shù)

　　（1）nVIDIA CUDA：CUDA 的全稱(chēng)是 Compute Unified Device Architecture（統一計算設備架構），它是 nVIDIA 近年來(lái)力推的一項技術(shù)。隨著(zhù)顯卡的發(fā)展，GPU 越來(lái)越強大，而且 GPU 為顯示圖像做了優(yōu)化。在計算性能上已經(jīng)超越了通用的 CPU。如此強大的芯片如果只是作為顯卡就太浪費了，CUDA 正是可以讓顯卡可以用于圖像計算以外的技術(shù)。CUDA 技術(shù)最典型的應用這一就是進(jìn)行高清解碼。著(zhù)名的解碼器 CoreAVC，它并不支持 DXVA，在過(guò)去它完全利用 CPU 進(jìn)行解碼運算，不過(guò)在新版本的 CoreAVC 解碼器當中加入了對 CUDA 技術(shù)的支持，把解碼運算的任務(wù)轉移到 GPU 上來(lái)，大大地減輕了 CPU 的負擔。

　　（2）AMD（ATI）Stream：雖然與 nVIDIA 的 CUDA 技術(shù)的實(shí)現方式不一樣，但是出發(fā)點(diǎn)和最終目的都是相同的，Stream 流技術(shù)就是利用 AMD GPU 多核在浮點(diǎn)運算性能上的優(yōu)勢進(jìn)行加速計算。在高清解碼的應用上，AMD Stream 比 nVIDIA CUDA 支持更多的功能：比如 MPEG-2 的轉碼、FullHD 1080p 的編碼輸出等，另外，AMD Stream 的軟件是免費的（CUDA 的軟件價(jià)格 30.00 美元）。

四、KMPlayer 播放高清視頻的硬解碼（DXVA）相關(guān)設置

　　1、關(guān)于 KMPlayer 和 PotPlayer

　　KMPlayer 簡(jiǎn)稱(chēng) KMP，早期名叫 WaSaVi 播放器。作者是韓國的姜龍喜。KMPlayer 是一套將網(wǎng)絡(luò )上所有能見(jiàn)得到的解碼器（Codec）全部收集于一身的影音播放軟件；此外，KMPlayer 還能夠播放 DVD 與 VCD，匯入多種格式的外掛字幕檔、使用普及率最高的 WinAMP 音效外掛與支援多種影片效果調整選項等。PotPlayer 是 KMPlayer 原作者姜龍喜進(jìn)行 Daun 公司后用 C++ 語(yǔ)言（KMPlayer 是用 Delphi 語(yǔ)言寫(xiě)的）重寫(xiě)的新一代作品，目前正在全力開(kāi)發(fā)中，功能尚不及 KMPlayer。

　　2、KMPlayer 的具體設置

　　雖然 KMPlayer 已經(jīng)集成了解碼器，但是它們是無(wú)法正常調用顯卡的 DXVA 加速的。而目前最好的 DXVA 解碼器是 Cyberlink 集成在 PowerDVD 中的解碼器。如果電腦里沒(méi)有安裝 PowerDVD ，那么就需要自己搜索下載它的單獨解碼器。（可以郵件向我索取。）需要用到的 PowerDVD 的解碼器主要有四個(gè)：H264 解碼器 Cl264dec.ax、MPEG-2 解碼器 Clvsd.ax、VC-1 解碼器 Clvc1dec.ax、音頻解碼器 Claud.ax。

　?。?）在設置之前，最好將 KMPlayer 的設置恢復成初始的狀態(tài)：按“F2”鍵打開(kāi) KMPlayer 的設置，點(diǎn)擊下方的“初始化所有設置”按鈕。對 KMPlayer 進(jìn)行設置的目的是屏蔽 KMPlayer 內部的解碼器，使 KMPlayer 可以調用外部的 PowerDVD 解碼器進(jìn)行視頻解碼。

　?。?）在 KMPlayer 的設置菜單里，依次找到“濾鏡控制”—“解碼器使用”—“內部視頻解碼器”，在右邊的“常規”選項卡里解除“H.263+”、“H.264”、“AVC1”、“VC-1”的勾選，如下圖所示：

　?。?）然后再找到“濾鏡控制”—“解碼器使用”—“外部視頻解碼器”，點(diǎn)擊右側的“搜索外部解碼器”，彈出“外部解碼器/濾鏡管理”對話(huà)框，再點(diǎn)擊“添加外部解碼器”按鈕，依次添加上文所講的四個(gè) PowerDVD 解碼器。如下圖所示。

　　

　?。?）添加后雙擊解碼器彈出解碼器設置對話(huà)框，勾選“USE DXVA”或者“Use Hardware Acceralator”。

　?。?）點(diǎn)擊確定后回到“外部視頻解碼器”設置窗口，“H.264 視頻”、“AVC1 視頻”、“VC-1 視頻”分別選擇剛才添加的 PowerDVD 解碼器。

　　解碼器的設置就到此結束了。此外，有幾要說(shuō)明的問(wèn)題。
　?。?）關(guān)于 KMPlayer 設置的保存：在 KMPlayer 的“常規”設置中，有一個(gè)“保設置到 KMPcfg.ini 文件”的選項，本人認為可以勾選，全部設置完成后可以備份 KMPlayer 安裝目錄下的 KMPcfg.ini 文件，重新安裝系統后可以快速地恢復原先的 KMPlayer 設置。
　?。?）關(guān)于 KMPlayer 的“超級速度模式”：許多網(wǎng)友認為，必須勾選這個(gè)選項才能正常調用 DXVA 硬解，但是根據我的實(shí)際情況，這個(gè)選項不是必須勾選的。當系統里安裝了許多另外的解碼器（比如 PureCodec 完美解碼、FinalCodec 終極解碼、K-Lite Codec Pack 等等）時(shí)，開(kāi)啟這個(gè)選項可以濾掉多余的解碼插件。
　?。?）關(guān)于“源濾鏡”：在 KMPlayer 中有“源濾鏡”的設置，這個(gè)“源濾鏡”到底是何解釋?zhuān)救松胁惶宄?，暫且把它理解成?yōu)先級較高的濾鏡。
　?。?）關(guān)于“渲染器”：一般來(lái)說(shuō)，在Windows XP 系統下播放效果最好的渲染器是 VMR9，而 Windows Vista / Windows 7 系統下最好的渲染器是 EVR。但是有些系統會(huì )出現兼容性問(wèn)題，出現播放過(guò)程中無(wú)畫(huà)面（黑屏）有聲音、無(wú)法播放甚至藍屏死機的時(shí)候，可以嘗試改變一下渲染器的設置。本人的上網(wǎng)本（顯卡是 GMA 500）就無(wú)法讓 KMPlayer 在 Windows XP系統中使用 VMR9 渲染器，往后的測試都是使用 VMR7 渲染器。

 

 

 

五、幾段高清視頻的播放測試：

　　硬件系統：Acer Aspire One 751h：Intel Atom Z520（1.33G/512K/133MHz）、US15W、GMA 500（Driver 6.14.11.1018） 、1366×768（11.6"）
　　軟件系統：Windows XP Services Pack 3（5.1.2600.5512）、DirectX 9.0c、KMPlayer 2.9.4.1436、PowerDVD 8.0 / 9.0 Codec

　　測試片源：（點(diǎn)擊圖片可以放大看原分辨率圖片）

　?。?）大塚愛(ài) ユメクイ：封裝格式 TS、視頻編碼 MPEG-2 、音頻編碼 LPCM、分辨率 1440×1080i

　?。?）江若琳 你不在了：封裝格式 MP4、視頻編碼 AVC、音頻編碼 AAC、分辨率 1920×1080i

　?。?）變形金剛 預告：封裝格式 MOV、視頻編碼 AVC、音頻編碼 AAC、分辨率 1920×1080p

　?。?）阿凡達 預告：封裝格式 MOV、視頻編碼 AVC、音頻編碼 AAC、分辨率 1920×1080p、外掛字幕 SRT

　　根據播放器顯示的 OSD 信息，視頻輸出顯示是 DXVA，說(shuō)明已經(jīng)成功地開(kāi)啟了硬件加速解碼。