让高清“嫁给”集成显卡——Intel Clear Video技术透视
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近段时间,笔者听到不少朋友的抱怨,说采用双核CPU的主机在播放高清视频时,感觉CPU还是比较吃力,如果同时做其他事情,系统就更撑不住了。事实上,面对高清视频这股大潮,单靠CPU挑大梁是不够的。图形芯片巨头NVIDIA、ATI早就看到了这一点,PureVideo、AVIVO等技术已先后“下嫁”到平民级显卡上。作为整合图形芯片领域的老大,Intel岂肯甘心将市场拱手让于他人?在前不久举行的ComputeX 2006大会上,Intel终于带来了自己的高清视频处理技术——Intel Clear Video。
顺应时势——抢夺高清市场
凭借着优秀的性价比和良好的兼容性表现,Intel通过整合芯片组至今仍然占据着PC图形领域的领头羊地位。赛扬时代的810芯片组在市场上取得了空前的成功,为整合芯片组的普及做出了巨大贡献。845GL则一蹴而就,依靠先天性的价格优势,一举成为P4平台最具竞争力的整合芯片组。在图形领域迈入DirectX 9.0时代后,915G又携带着全新的GMA 900图形核心扑面而来。作为Intel反击AMD的强力武器,转眼间Conroe就要来到我们的身边了。“好马要配好鞍”,与它相伴的整合图形核心性能肯定不俗。从版本号的变化我们可以看出,GMA X3000,这一图形核心将整合在G965芯片组中。
在NVIDIA、ATI加紧“侵蚀”整合图形领域的时候,GMA X3000将扮演“救火队员”的角色,它携带两大“武器”而来:一是支持DirectX 9.0c及Shader Model 3.0;二是顺应高清时代而研发的新一代视频处理技术,也就是我们今天讨论的主角——Intel Clear Video(英特尔清晰视频,以下简称ICV)技术。

重拳出击——ICV技术的优势
1.优秀的硬件解码能力
“解铃还须系铃人”。要让CPU减负,ICV的首要职责就是要把解码任务从CPU手中“夺”回来,然后分派给GMA X3000中的硬件执行单元,这同PureVideo、AVIVO等技术是一样的。ICV硬件解码的威力究竟有多大?在支持的视频格式上,HD WMV9B、HD MPEG-2自然是不在话下,就连“难啃”的H.264它也能应对自如,而且视频清晰度可达到1080P。ICV不仅支持丰富的视频格式,而且它在播放HD影像的同时,还能播放SD(Standard Definition,标准清晰度数字视频信号)影像。如此一来,我们就不必担心广告期间因换台而错过精彩的节目了,画中画可以让你实时知道另一边的情形!对视频爱好者来说,ICV的能力也足以让他们欣喜,它在进行实时的HD MPEG-2编码时,还能播放SD影像。要知道,现有系统如果没有额外引入视频编码卡,想轻松做到这一点并不容易!
很长一段时间以来,NVIDIA和ATI在产品的视频功能上都是走“软”路,即视频处理部分与着色引擎共用资源,编码、解码交由像素着色引擎来负担,借助CPU以及软模拟方式来完成。到了NV40时代,NVIDIA终于另辟蹊径推出了硬件视频引擎解决方案,GPU的视频处理功能从此前的像素引擎中脱离,改由一个整合的专用视频处理引擎负责,我们看到的图形核心就相当于一个二合一的芯片:一个GPU和一个视频处理器,可以实时完成硬件视频编码和解码。而对整合芯片组来说,如果使用类似的解决方案,势必会增加芯片组的整体成本。既要保证产品的性能,又要有效地节约成本,Intel是如何做到的呢?问题的答案就在于GMA X3000采用了优秀的可编程单元设计。
GMA X3000并没有使用专门的影像单元,而是将它交给可编程执行单元。这些可编程单元既可以进行3D渲染,又能进行影像处理。举个例子,传统的图形核心拥有8个执行单元,3D及影像处理各占一半,如果3D渲染及影像处理不能同时进行,那一半的执行单元就会被闲置,而可编程单元能把所有执行单元用于3D运算或影像处理,执行效率显然更高。“二合一”的设计不但有效控制了图形核心的成本,而且必要时所有的执行单元还能进行影像处理,图形核心的硬件资源得以充分利用,CPU的负担从而被减轻了。另外,由于使用了可编程的结构设计,Intel还可以通过升级驱动程序等方式,让ICV支持更多的视频格式。

2.对画面质量精雕细琢
人们对于影像的需求无外乎两个方面:一是要有流畅的播放速度;二是画面质量要好。从前面的讨论中,我们知道第一个方面ICV已经可以满足,但对于第二个方面,ICV能否很好地克服画面中不时出现的一些锯齿现象呢?虽说高清视频画面从总体来说已令我们满意,但细心的朋友还是会发现,当一些物体处于高速运动,或者两个物体重叠在一起的时候,物体的边缘可能会出现锯齿的形状,这对于打着“高清”旗号的影像来说是极不和谐的。一向以性价比取胜的整合图形核心,能否在画面质量上精雕细琢?根据Intel透露出来的消息,ICV在这方面也不会让我们失望。
ICV加入了Advanced De-Interlacing(高级消除锯齿)功能,通过对影像输出的像素进行优化,可以有效地减少影片中对象边缘线条的锯齿。我们从Intel官方提供的对比截图就可以看到这种功能的效果(图3):左边是没有应用ICV技术的画面,热气球边缘有些模糊,而右边是应用ICV技术的画面,热气球边缘相当清晰。价廉也能物美!对于喜欢数码摄像的朋友,平时一定被影像画面边缘质量不佳的情形所困惑,ICV的这项功能将让他们爱不释手!

3.具备影像微调功能
有些用户希望画面的色调能高些,而有些用户希望画面的饱和度能高些……不同用户对画面输出参数的要求是不一样的,这就像烹饪家调制出的食物一样,有些人觉得好吃,有些人觉得不好吃。面对这种众口难调的局面,ICV提供了影像微调功能,它拥有独立的Hue(色调)、Saturation(饱和度)、Contrast(对比度)及Brightness(亮度)控制,用户可以根据自身需要设定最适合的影像参数。

4.支持新一代显示接口
在HDMI、HDCP及UDI接口日渐普及之际,ICV也将本着与时俱进的精神对它们进行支持。我们知道,HDMI是今后消费性电子产品的标准接口,这种接口只用一根线缆就能同时传输视频和音频信号,作为数字家庭的积极倡导者,ICV对其进行支持是在理所当然的预料之中。今后计算机要同家中的消费性电子产品相连接,HDMI将扮演着重要的角色。

小知识:UDI是Intel前不久才展示的新一代显示输出接口,它的英文全称是“Universal Display Interfaces”,即“通用显示界面”。 UDI是用来取代传统的D-SUB接口(即VGA接口)的。同HDMI接口相比,UDI接口去掉了声效传输功能,但它同样能管理输出的HDCP内容。UDI的优势就是比HDMI便宜,这为它在计算机上的普及打下了坚实的基础。
幕后英雄——DVMT再次升级
相比市场上的独立显卡,整合显卡的性能多处于下风,这除了同硬件规格的缩减有关,共享内存的运作方式也在很大程度上影响了其性能的发挥。为了克服这一缺点,ATI曾推出可以支持固定显存的整合图形核心,通过在北桥芯片附近集成固定数量的显存,此举可以在一定程度上克服共享内存效率不高的缺陷,不过由于性价比的关系,它在市场上的表现是雷声大雨点小,消费者似乎并不在意。对于高清视频而言,它在单位时间内要处理的数据比普通视频多得多,如果内存无法及时供应充足的数据,ICV的威力肯定无法充分发挥。面对这一难题,Intel是使用固定部分显存的办法来解决,还是继续走以往的纯粹共享内存之路?从消费者的角度来分析,一般选择集成显卡的用户都比较重视性价比因素,走后一条路似乎更为明智,但如何保证共享内存的效率?Intel在GMA X3000中引入了DVMT 4.0技术。
DVMT的全称是“Dynamic Video Memory Technology”,即“动态视频显存技术”。通过该技术,显卡可以自动调用系统内存作为扩展显存,近几年来Intel每一次对整合显卡进行重大升级,DVMT的版本也随之升级。目前的DVMT 3.0允许在应用程序执行过程中动态分配显存容量,从而保证了显示性能和系统性能的平衡性。DVMT 4.0除了继承3.0版本的特性,还将最大共享内存的容量从224MB提升至256MB,另外通过改善内存的读写算法,PCI Express总线的高速优势也得以充分利用,共享内存的效率将进一步提升。ICV的力量“引爆”出来,DVMT 4.0的贡献同样功不可没。
结语
ICV技术的到来对市场的影响是深远的。目前C51G已成为整合主板市场上的宠儿,但为了不影响独立显卡的销售,它对高清视频格式的支持似乎还保留了一手,以至于一些主板厂商想方设法进行“破解”,支持新版PureVideo功能的C51G主板,一度成为厂商宣传的重点。当拥有ICV技术的G965主板面市后,其他整合型芯片组厂商能不作出积极应对吗?可以预见,今后整合型主板的性价比将更加突出,但出于成本的考虑,集成显卡的硬件规格难以和中高端独立显卡媲美,很多游戏玩家偏向于选择独立显卡,但不管如何,ICV技术向我们宣告,今后完美的高清视频播放将不再是独立显卡的专利了!