关于高清、游戏、显卡

一．当前高清基本状况

现在我们所能够下载到高清片源的分辨率主要有1280×720、1920×1080隔行、1920×1080逐行，也分别被称为720p、1080I、1080P，其中I代表interlace，隔行扫描；而P则代表Progressive，逐行扫描。现在国内网络下载量、下载用户最多的影片其实是720p的，而不是1080I和1080P。这是因为720p的电影既可以保证一个很高的质量，又可以将整个影片的体积用H.264等先进的编码方式压缩在5GB以下，基本是一张DVD的大小，更适合在国内的网络上传输下载。而1080P的电影呢，多都是从蓝光DVD和HD-DVD上重新REMUX而来的，所谓的REMUX就是无损的提取HD-DVD 和 蓝光DVD里面的视频数据和音频数据，然后重新封装一下使其更适合放在硬盘上播放而已。所以REMUX的影片容量大小和蓝光DVD和HD-DVD基本相同，都在20GB-25GB之间，这么大的体积，就是我们目前已经变得较为常用的最大容量320GB硬盘也就是只能放16部左右高清电影而已，如果是160GB那就更不用提了，难道自己整天只看那寥寥可数的几部影片？还是需要不停的购买硬盘来存放影片？而且由于中国大陆很难买到高清碟，所以全部片源皆来自下载，而目前中国大陆的网络条件，下载是个相当大的问题，20GB的数据往往需要数天甚至数十天不间断的下载，才能完全，即使解决了硬盘的问题，要想总看REMUX的新电影那就只能专职搞台电脑用来BT或者电驴。所以其实1080P的REMUX的影片已经不适合普通的电脑、电影爱好者去下载观看了。有人通过BT、电驴的下载连接和国内的高清论坛用户作过统计，国内经常下载1080P的REMUX的影片的用户可能也就数万人。我们这里不讨论这个数据的准确与否，反正如果您经常观看的是720p的影片，那么这篇文章您已经可以不看下去了，因为无论是720P也好， 1080I也好，它们的带宽仅为1080P的一半，理论上的硬件要求也就是一半，同时它们的定位也决定了它们的码率都比较低，综合而言，720P或1080I对硬件的要求仅为1080P的1/4到1/2，甚至更低。所以无论是主流的DirectX10显卡还是上一代的DirectX9显卡配合主流平台播放720p的影片没有任何问题。

另外，我们还可以下载到HDRIP(HDTV重新编码封装)的影片，其多数标有X264，其实X264是基于H.264的开源编码解码器，同样是采用H.264标准，不过由于其基本都是720p的影片而且码率较低，所以现在的主流系统依靠CPU软解都没有问题。其实我们前面所说的下载最多的720p影片指的就是这种，这才是国内高清的真正主流。

现在的DVD视频拥有720x480分辨率，在没见识过高清视频之前，我们觉得其画面已经很清晰了，而1080P模式下的高清视频却拥有1920x1080的超高分辨率，清晰度是DVD视频的6倍，超高的分辨率给画面质量带来革命性的提高。一般DVD视频采用MPEG-2编码，最大码率为10.08Mb/S，考虑VBR编码方式和DVD盘片的容量，一般的DVD视频的码率都在2Mb/S-7Mb/S之间，平均在5Mb/S左右；而1080P模式下高清视频无论采用MPEG-2编码，VC-1编码还是H.264编码，码率都至少维持在10Mb/S以上，以电影电视节目为内容的1080P高清视频的码率更是经常突破30Mb/S甚至40Mb/S，显然在这些超高分辨率下对显卡的像素渲染、填充速度和显存带宽都会造成沉重的负担。

二．高清参数

1．码率：码率以及片长决定了电影的总容量，一般来说，码率越高，画面就越清晰锐利，画质越高。但同时高码率对解码的要求更加苛刻，对硬件的要求也就更高。《深蓝》就是以往的一部高码率影片，其中大浪一段更是全片之中的最高码率，有人就形容说“一个大浪打来，就把电脑搞得像牛车了”。

2．编码方式：现在主流的影片编码方式有MPEG2、H.264(MPEG4 AVC)、VC-1(AVC-1)三种，这也是蓝光DVD和HD-DVD所采用的主要编码方式。当然不同的编码方式对硬件的要求也各不相同。MPEG2是最古老的，DVD时代的编码方式，现在蓝光DVD和HD-DVD采用MPEG2编码的影片日益稀少，只有早期的蓝光DVD部分采用了MPEG2编码，更重要的是它对硬件的要求低，主流平台对高码率的MPEG2也都没有任何问题，所以它今天不在我们的考察范围内。而且由于MPEG2编码的影片很多在动态画面时都会有明显的色块和毛刺现象，这可能是因为无DEBLOCKING的原因，所以MPEG-2必定会被慢慢淘汰。

其次就是H.264编码又被成为MPEG4 AVC，它可以提供比MPEG-2更高的视频压缩效率，更灵活的播放取样率，相同的画质之下，H.264的体积只有MPEG-2的1/2～1/3。所以H.264已经成为现在蓝光DVD和HD-DVD新片的主流编码方式之一。但同时由于H.264编码的复杂性，导致其对硬件的要求也很高，尤其是在1080P+ H.264的情况下，在以往堪称硬件杀手。这正是因为如此，NV和ATI都在自己的显卡中挤入了硬件解码功能，在DirectX9时代，NV和ATI的显卡还仅仅是辅助进行H.264解码，但到了如今的DirectX10时代， NV提出了PUREVIDEO HD技术，ATI提出了AVIVO HD技术，它们都提供了完整的H.264硬件解码能力，所以无论是NV的GeForce8600/8500/8400系列，还是ATI的HD2600/2400系列在播放H.264电影时都负担了全部的解码任务，也就是说再高码率的影片，其播放时系统的CPU占用率应该都在10%以下（当然根据电脑配置不同，这个百分比会有差异）。

最后就是VC-1编码，它其实是微软在WMV9的基础上发展而来的，而且其画质和压缩比并不比H.264差，但由于这是微软的技术，VC-1的授权来源只有微软一家，所以使用VC-1的授权金问题由微软一个人说了算，虽然现在价格并不高，但要是以后微软忽然提高了价格呢？出于这种担心，早期的VC-1编码影片并不多，但现在VC-1编码市场越来越大了，尤其是在蓝光DVD方面，也占据了很大的份额，而且日益增加。所以VC-1编码的作用绝对不能忽视，今后很可能就是H.264与VC-1平分天下。由于VC-1解码的硬件要求比H.264低，所以NV和ATI在VC-1硬件解码上采取了不同的态度，NV的看法是目前的主流硬件已经可以应付VC-1解码，所以在NV的GeForce8600/8500/8400系列中，它们对VC-1硬件解码仍然仅是起辅助作用，不能完全代替CPU的工作。而ATI呢，则是把高清播放当作头等大事，在HD2600/2400系列中集成了完整的VC-1硬件解码功能，使理论上的CPU占用率也低到了10%以下。

 3．封装格式：所谓的封装其实就是将已经编码压缩好的视频和音频按照一定的格式放到一个文件中，它其实就是一个盛东西的“篮子”，只不过这个篮子有不同的规格，同一种编码电影可以有不同的封装格式，相同的封装格式中也可能存放着不同编码方式的视频和音频。很多入门读者容易把编码方式和封装格式混为一谈，比如说MPEG2文件和AVI文件，其实前者指的是一种编码方式，后者指的是一种封装格式。

    我们常见的AVI就是一种推出已经有十几年历史的封装格式，其特点是简单易用，但其对流媒体和动态码率支持不好，所以目前AVI这种封装格式已经趋于淘汰。另一种则是PS（Program Stream）封装格式，这是DVD论坛官方所认可的，也就是HDDVD所使用的封装格式，PS封装的文件的后缀名是VOB以及EVO等。而TS封装格式（即Transport Stream），则是蓝光DVD所使用的封装格式，它从诞生的那一天起就考虑了网络播放，现在网上的HDTV remux版多都是使用TS封装，PS封装则多都在原版HDDVD才能见到。

    此外还有一种MKV（Matroska）封装格式也是很常见的，MKV封装一般见于HDRIP(重新编码，即有损压缩过之后的影片)，也就是720p的影片，其实是最常见的。MKV支持可变帧率、支持软字幕、支持流式播放、具有良好的兼容性。但问题是即使MKV千好万好，但其没有一个商业后台，仅仅是一个自发的民间标准，所以除了民间的HDRIP领域，MKV在商业领域没有任何发展，其得到的软件支持也不如前几者。所以我们一般也仅能在PC的高清影片上见到MKV文件，恐怕很多初涉高清的人以往根本就不知道还有这种文件存在。

 三．解码

 MPEG-2/ H.264/ VC-1是我们提到的三种主流高清影片的编码方式，那么高清影片在PC上播放，就是编码的逆过程——解码，其实就可以看成是特殊的解压缩。解码是需要解码器的，不同的编码方式对应不同的解码器，而且同一种编码方式，比如H.264，会有很多官方或者第三方的解码器存在，这些解码器的效率、画质、资源消耗、硬件支持都不一样，它们都是以插件的形式工作在播放器中的，我们要播放高清，就要学会搭配不同的解码器，显卡的硬件解码能力也需要相应的硬件解码器的支持才能实现。除了解码器还有分离器，分离器对应的是我们前面说过的封装格式，每一种封装必须对应一种分离器，分离器的功能就是把封装在一起的视频以及音频还原出来以供解码器解码播放。比较出名的有月光分离器，haali等。

1．硬件解码：所谓的硬件解码器就是能利用显卡的硬件加速能力的解码器，可以降低对CPU的负荷，从而实现流畅播放以及提升CPU多任务的能力。显卡的硬件解码能力和自身的频率并没有关系，NV的GeForce8600/8500/8400系列的硬件解码方式和能力是完全相同的，同理ATI的HD2600/2400系列的解码能力也是相同的. PowerDVD的H.264硬件解码器就是目前最好用的解码器之一，所以虽然大家都不用PowerDVD，但都在用它的解码器。

从评测的数据及实际的高清硬件解码实际应用上来看，被热捧的高清硬件视频解码播放功能，对基本上所有目前以高清为卖点的显示卡纯属鸡肋功能，在中国大陆目前的实际情况下，消费者完全没有任何必要为所谓的“高清”卡买单，那样纯属浪费金钱，而我们得出的结论也很明确：

目前消费者之所有要购买独立显示卡其最最重要的功能实际上就是为游戏! 如果不是为了玩这些刺激、真实、娱乐性强的游戏，消费者完全可以不用为独立显示卡买单。如果只是为了看高清，其实普通的板载显示卡已经能解决目前的观看问题了，那些要求特别高的，我想消费能力也是非常强的，那么他们在购买显示卡的时候也不见得会去考虑显示卡的成本问题.

我们在判断视频播放是否打开硬件解码的标准就是看其播放信息中是否有“DXVA”字样，上图的播放信息中就有DXVA，证明此时已经打开了硬件解码。DXVA的全称就是DirectX Video Acceleration(硬件视频加速接口)。它是由微软和图形芯片厂商联合定义的一个硬件接口规范。DXVA中包含多种级别的硬件加速能力，只要显卡支持硬件加速，就会通过DXVA这个接口和解码器进行联系，并进行硬件解码。所以当播放器或者解码器显示DXVA时也代表着硬件加速已经被开启。

 现在NV和ATI都在拼命宣传自己显卡的硬件高清解码能力，我们在各个媒体上见到的也都是“老平台的第二春”、“赛扬运行高码率H.264 1080P影片”之类的标题，甚至于出现了大量仅以高清为卖点，游戏性差得一塌糊涂的低速显卡（NV的8500GT、8400GS、、AMD-ATI的X2400、X2400PRO等均在此列），似乎有了新一代的DirectX10显卡之后，我们就可以立刻进入高清的大跃进时代，全民高清的时代似乎近在咫尺.

2．软件解码：与硬件解码器相对的就是软件解码器，软件解码虽然耗费CPU资源，但其配制使用起来最为灵活、方便，兼容性也最好。   

从HD2600XT的软件解码表现来看，它基本能完好的完成任务，不过其整体的CPU占用率要比NV的显卡高一些。不过虽然其可以依靠软件解码完成高清播放任务，但由于自身的硬件高清播放存在着众多的兼容性问题，所以起码在目前，ATI的HD2000系列的高清卖点是失败的。

    其实想想500元的CPU就可以解决几乎一切问题，今后随着高频CPU的降价，更不是问题。还有必要费尽脑汁、千方百计地去开启硬件解码么？轻松、舒服的看电影才是我们的最终目的吧？从这点来说没有必要一定去买什么高清卡，搞个平价的双核CPU，用软件解码就可以了。其实软件解码的CPU占用率也是不一的，不同的设置有可能会造成60%上升到80%，不过无论如何目前主流的AMD双核4400+都够用了。

四．游戏与显卡

当今3D游戏的画面效果越来越精美，但随之而来的是软件体积的不断增大，之前用一张CD-ROM就能储存一个游戏，如今一张容量为4.5G的单面单层DVD未必能装的下，部分游戏的体积甚至超过了8GB。在关卡长度没有增加，游戏剧情时间没有延长的情况下，如此大幅度的提高容量几乎都被更复杂的3D模型和分辨率更高的纹理贴图文件所占用了。

几年前的3D游戏大作，如CS、QUAKE3等，主角使用几百个多边形来表现，如今使用到上千个甚至会动用上万个多边形来细腻刻画。几年前3D游戏贴图最大512x512像素，如今达到2048x2048甚至4096x4096像素。以前一个模型最多3张贴图，如今常用置换贴图来增加模型细节，在已增加几十倍纹理贴图的基础上再增加几倍。另外，以前游戏人物没有自身阴影，完全没有真实感，如今阴影贴图大量使用也大大增加对显存容量的占用，同时游戏中光源数迅速增加，光源信息和运算产生的数据同样大量吞噬显存。

另外，为改善画质，游戏中大量使用全屏幕抗锯齿技术(FSAA)和各向异性过滤技术(AF)，这大大增加显卡存储空间的需求。随着DX9c和DX10的相继发布，曾经只在专业领域出现的HDR高动态渲染技术也出现在了游戏中，它的出现大大增强游戏画面的表现效果，同时对显存容量提出更高的要求，给本就已经捉襟见肘的显存再加一层重压。

DX9c和DX10支持同时开启抗锯齿和HDR渲染，且液晶显示器拥有最佳分辨率（物理分辨率），当显卡输出分辨率与液晶最佳分辨率吻合时，显示的图像效果才是最清晰的，现在已成主流的20/22寸液晶的最佳分辨率都是1680x1050，已走下神坛的24寸液晶更是高达1920x1200，使用这样显示器的用户运行3D程序时不得不选择如此高的分辨率来获得清晰的图像，这样给显存带来前所未有的压力。

目前很多游戏都支持支持宽屏的分辨率，如《魔兽世界》这是一款全3D的网络游戏，精美的画面和丰富的设定以及宏大的世界观都吸引着大批玩家，它就能支持1920x1200的分辨率，如此一来游戏的视野阔宽了，而同时在这么高的分辨率打游戏之前须要先掂量一下自己的显卡是否够强劲。尤其现在许多游戏玩家在玩网络游戏时喜欢双开，方便练级打宝，而在《魔兽世界》中双开时，游戏对显卡的需求就要翻倍，仅256M显存的显卡此时就要拖后腿了，谁都不想在兴奋打怪的过程中因为显卡显存不足而卡死！

五．总结

高清方面，显卡的硬件解码能力和自身的频率并没有关系，而720p和1080P差别基本是在分辨率上；游戏方面，由于显示器和画质等方面的要求，分辨率也是越来越大，在这些超高分辨率下对显卡的像素渲染、填充速度和显存带宽都会造成沉重的负担，所以由这两方面看显存就变得越来越重要了，因为GPU、显存、内存的关系就像CPU、内存、硬盘间的读写关系，当然是在频率基本相同的情况下。所以，如果你要追求高清就千万别小看了显存。

以上是一些理论和个人的一点点愚见，希望对你有帮助。