目前主流的电脑显示器分辨率是1920x1080，也就是常说的FHD标准，不过在智能手机都开始朝2560x1440前进了，PC显示器显然还需要更进一步的强化，下一代的标准就是4K分辨率，也就是Utlra HD标准。今年以来，戴尔、联想、华硕、三星等公司纷纷推出廉价型4K显示器，最便宜的只有4000多即可买到，预计今年底明年初就能降到3000元内，用户也更容易接受。
4K对我们来说不仅是一次分辨率升级，其影响远远比之前1680x1050分辨率升级到1920x1080还要大，从应用体验、UI优化及性能上都提出了更严峻的挑战，更重要的是4K即将来临之前，很多人对4K尚无清晰的认识。从本文开始，超能网也会推出一系列有关4K分辨率的科普文章，从4K显示器到4K电视，从4K基础知识再到4K视频、游戏应用皆有涉及。
之前我们已经科普了下4K分辨率到底是什么，也看到了Windows 8.1系统对4K的优化支持，也见识到了4K游戏对显卡的夸张要求，不过今天看到的将是4K带给用户最为赏心悦目的享受。
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4K视频编码：H.264、H.265、VP9谁主沉浮
视频编码、解码以及视频格式的内容可谓浩如烟海，随便拿出一部分内容都可以写一本厚厚的书，今天我们也不可能一一给各个视频编码做传，简单来说说主要的视频编码的故事吧。江湖上流传的视频编码标准不下数十种，每种标准都可以说是厂商与各利益组织竞争、妥协、合作后的产物，这里我们简单把它们划为两个阶段，第一阶段可称为1080p及之前的阶段，有三种标准胜出，第二个阶段可称为后1080p时代，也包括目前愈演愈烈的4K时代，不过这个阶段的编码标准还没有最后的胜利者，H.265及VP9还在博弈中。
高清编码标准第一阶段：MPEG-2、H.264、VC-1胜出
跟电信联盟最终确立了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大3G标准一样，早前胜出的视频编码标准也有三种——MPEG-2、H.264及VC-1，其中MPEG-2问世比较早，也是最早实现硬解的，H.264也叫MPEG-4 AVC，有两个名字是因为早前它是由两个组织命名的，国际电联ITUT-T、ISO/IEC国际标准化组织分别给它取了名字。第三种标准VC-1也有很多称呼，比如Windows Media Video 9，关键是他有个好爸爸——微软，虽然大家都担心这种一家独大的标准，但是微软10年前底子很硬，还是把VC-1推上了三大主流标准之一的宝座。
VC-1编码也早已实现了GPU硬解加速
这三大标准中，MPEG-2出道时间早，压缩比小，占用空间大，影响也是最低的，H.264与VC-1是720p、1080p高清视频编码的主流，压缩比上虽然VC-1>H.264>MPEG-2，但是影响最大、使用最多的还是H.264标准，VC-1一家独大及局限于Windows平台的缺陷还是让厂商有些忌惮。
时至今日，我们在网上能看到的高清电影多数都是H.264编码标准的，这两天想找一些VC-1或者MPEG-2编码的高清电影或者视频都没什么结果，而H.264编码的电影却随处可见。
此外，不论是MPEG-2、H.264还是VC-1编码，目前AMD/NVIDIA/Intel的显卡都已经实现了加速，GPU硬解不是问题了，至少说在1080p分辨率以内都不是问题了。
高清编码标准第二阶段：H.265、VP9
第一阶段的编码标准竞争犹如之前的3G标准，H.264最终成了3大标准中的WCDMA，发展的最好，而MPEG-2则是TD-SCDMA，有亲爹支持的VC-1更像是高通独大的CDMA2000。后1080p视频时代则是到了4G时代，在场的玩家所剩不多，有能力成为新一代标准的不过是H.265及Google主导的VP9。
H.265也叫HEVC，2012年就已经完成了标准制定工作。与H.264相比，H.265的最大本领是可以在维持画质基本不变的前提下，让数据传输带宽减少至H.264的一半。同时其还支持最高为7680*4320的分辨率，因此即使是2160P甚至是更高级别的超高清视频同样可以通过H.265格式进行编码。
微软现在的影响力大不如前，新一代视频编码标准中引领风骚的是Google公司，他们提出的VP9编码是最有可能跟H.265一较高下的新标准。VP9全称是WebM open-source V9，此前Google推广过VP8，VP9时代才算渐入佳境，Google嫡系如Youtube、Chrome等都已支持VP9编码，还争取到了FireFox的支持，Intel、ARM、NVIDIA、三星、Marvell等硬件厂商也早就宣布支持VP9了，阵容还是很庞大的。
尽管Google在不同场合都宣称VP9编码效果高于H.264之类的，但是H.264及后续的H.265与VP9的差距并不是技术上的，二者都能支持8K视频，满足未来一段时间内视频编码的需求都是没问题的，而VP9的杀手锏是无版权费，肯定会受到厂商的热烈欢迎的。不过VP9也有不利之处，进度上要慢于H.264及H.265。
有关H.265与VP9详细性能对比的文章可以参考CSDN上的这篇博客。
H.265与VP9现在还谈不上谁是最后的胜利者，这场竞赛也不是赢家通吃的，因为Google的目标是提供多一个选择，而不是完全取代H.264/H.265，很多厂商都会同时支持这两种标准的。
值得一提的是，厂商们都宣布了VP9编码支持硬解了，而H.265标准目前能够实现硬解的不多，目前所知的只有高通的骁龙805处理器才具备硬解H.265的能力，桌面显卡倒是没见到哪家有过这样表态的。
当然，上面讨论的这几种编码都是常见的标准而已，其他编码一样可以做4K的，RealMedia有兴趣的话RMVB一样能支持4K超高清电影，问题只是这样做的效率高低 及市场的接受度差别罢了。
4K视频实际上是1080p视频的分辨率放大版，编码上倒是没什么特别的，不过即便如此，4K视频的硬解对显卡来说还是个问题，这就要看看AMD/NVIDIA/Intel等公司的GPU解码单元到底能支持什么样的硬解加速了。
AMD、NVIDIA、Intel对4K硬解的支持
视频通常有两种解码方式，CPU直接解码的被称为软解，这种方式对视频的编码格式没什么要求，兼容性最好，但是CPU通常能力有限，对付部分视频的软解可能没问题，但是1080p以及今天讨论的4K视频就不好说了，高端四核八线程处理器或许可以一战，但是软解高清以及4K视频对CPU依然是个极大的考验，因此除非不得已的情况下才考虑软解。
如果由GPU加速解码，这种方式被称为硬解加速，好处是可以释放CPU压力，降低硬件要求，但硬解也不是没有缺点，因为GPU硬解需要考虑解码格式，还得考虑对应的解码器、播放软件等等，为了追求最好的效果，通常还要在各种DVXA、CUDA、CoreAVC之类的解码器中选来选去，这可不是个轻松的活儿。
尽管硬解有可能存在兼容性问题，不过它依然是我们视频解码的第一选择。NVIDIA、Intel及AMD的GPU都有自己的一套解码方案，对不同视频编码及视频格式的支持也不尽相同，在4K时代他们的支持度也是不一样的，我们来简单看一下。
NVIDIA PureVideo HD：VP5、VP6已支持4K硬解
NVIDIA的视频解码技术叫做PureVideo，GeForce 8系列之后有了升级版PureVideo HD，当然这个PureVideo HD也是在不断升级的，又分为VP1、2、3、4、5、6等等。
NVIDIA的视频解码单元叫做PureVideo
VP5首先在GT 520上引入，目前Kepler架构的GTX 600/700系列都支持VP5解码，支持4K视频硬解（最大支持4032x4080解码）。最新的VP6是今年的Maxwell架构上引入的，包括GTX 750 Ti、GTX 750及OEM版的GeForce 860M/850M、GTX 745都支持VP6引擎，增强了H.264及MPEG-2解码时的差错掩盖技术，提升了视频处理中纠错的能力，同样支持4K视频解码。
Kepler架构开始，视频转码有了单独的NVENC单元
值得一提的是，NVIDIA从Kepler架构时代引入了NVENC单元，这个主要是GPU加速编码用的，1080p视频实时编码速度是原来的8倍速，支持H.264 B/M/HPL 4.1编码，最高分辨率可达4096x4096。NVIDIA GFE软件的SadowPlay录像技术靠的就是NVENC的实施编码能力。
Intel核显：IVB及Haswell的HD Graphics已支持4K硬解
Intel核显的QuickSync转码加速技术或许更为知名，转码速度非常快，比AMD、NVIDIA的GPU加速甚至还要快。之前我们测试过SNB、IVB两代QuickSync技术的转码效果，Haswell一代QuickSync继续升级，新增了MPEG-2的硬件加速编码，同时也支持了4K@60fps的AVC编码加速。
IVB开始的MFX解码单元已经支持4K加速
解码方面，从上代的Ivy Bridge处理器开始，Intel核显中的MFX（多格式解码引擎）单元就已经开始支持4Kx4K级别的硬解加速，要比4Kx2K的硬解加速更强。
从Intel的解释中，MFX中的视频解码分为两部分，第一步被称为ENC，是在核显中的EU执行单元中完成的，第二部分叫做PAK，这个才是在MFX单元中解码的。
Haswell中MFX单元功能进一步增强，支持硬件SVC（可扩展视频解码）加速
简单来说，Intel从IVB架构开始也支持4K视频加速了，包括Core ix-3000系列的HD 4000、HD 2500核显及Haswell架构Core ix-4000系列的HD 4200/4400/4600/5000/5200核显等。
AMD的UVD引擎：尚无4K硬件加速
AMD的视频编码单元叫做VCE（Video Codec Engine 视频编码引擎），功能有点类似Intel的QuickSync转码加速，而负责视频解码的单元叫做UVD（Universal Video Decoder，通用视频解码器），此前HD 7000系列使用还是HD 6900系列上改进的UVD 3.2引擎，而Kaveri APU反倒是最先使用了UVD 4.2引擎的处理器。
UVD4引擎支持的视频编码很全面，不过4K视频硬解还不行
AMD以往给人的印象是在视频技术上支持更好，不论是硬解加速还是Steady Video视频稳定技术都比对手做的更快更好，但在4K硬解上AMD反倒是落伍了，UVD引擎至今依然没有提供4K分辨率视频的硬解加速。
移动处理器的4K硬解：进度还真不慢
在很多桌面显卡还不支持4K硬解的时候，移动处理器反倒走在了前面，因为手机分辨率已经走在了桌面显示器前面，而且对电影娱乐的需求比桌面PC还要高，视频硬解能力已经成为了厂商们比拼的重点之一。
高通骁龙805、Tegra K1都是可以支持4K视频加速的
远的不说了，可以确认的是，高通的骁龙800/801及骁龙805是可以支持4K输出及4K视频录制的，4K视频硬解尚无佐证，但是高通宣称骁龙805具备完整的端到端4K解决方案能力，意味着是可以支持4K解码的，而Tegra K1中也提高了3840x2160@30fps的解码支持的。
此外，国产移动处理器厂商中对视频硬解的支持也一直很好，瑞芯微的RK3288号称支持4Kx2K的H.265硬解，全志的A80也具备类似的能力，之前的A31实际上也有单独的高清加速单元，号称支持GPU硬解4K。
你的显卡支持什么格式硬解？DXVA Checker试试便知
前面说了这么多，用户也不可能对着各种视频编码标准一一细数自己的GPU到底能支持什么格式、什么分辨率的GPU硬解，这里推荐一个小工具-DXVA Checker（官网下载地址），这个免费的小软件可以检测GPU支持的DXVA硬解标准，其中SD代表DVD级别的标准清晰度，HD代表1280x720级别的高清晰度，FHD就是1080p全高清了，QFHD则是4K级别的超高清晰度了。
Core i7-3770K核显支持的DVVA硬解加速编码及分辨率，VC及H.264有4K支持
NVIDIA GTX 760显卡上的DXVA检测结果，MPEG-2/H.264可以支持到4K级别
AMD R9 290X显卡上的DXVA检测结果，没有4K硬解支持
虽然有了DXVA Checker的检测结果，不过小编决定还是要亲自体验一下三种不同的显卡下4K视频的硬解情况。首先是4K片源，选择了网上最有名的美女吃烤鸭（60Mbps码率,MP4格式，H.264编码）、大腿时代的4in1合集（包括60fps及120fps版，码率 也在60Mbps左右，H.264编码，MKV格式）这三部视频，视频播放器有两种选择方式，一种是终极解码、完美解码这样的综合性解码/播放器包，一种就是VLC、快播、QQ影音等带有智能加速的第三方播放器。
另外分享一下小编下载这些4K视频的百度 云盘地址，有兴趣的可以自己下载看看。
第一种思路中最终选择了完美解码最新版，播放器为Potplayer，内置解码器开启了DXVA加速。
Potplayer设置DXVA硬件加速
Intel核显4K硬解加速测试
Intel核显测试中使用的是Core i7-3770K，整合的是HD 4000核显，为了更准确地通过CPU占用率反映硬解成功与否，测试中的Core i7-3770K实际上关闭了HT超线程并降至双核，频率未变，这样可以增大4K播放时的CPU占用率。
下面来看下实际的测试结果，以下图片都可以点击放大。
美女吃烤鸭硬解成功，CPU占用率降至3%（点击放大），GPU负载57%
120fps版少女时代4K视频也硬解成功了，CPU占用率在16%左右（点击放大）
60fps版也成功了，CPU占用率在12%左右（点击放大）
宅男神器快播没有硬解成功，CPU占用率还是接近100%（点击放大）
VLC自带的硬解也成功了，CPU占用率在20%波动（点击放大）
QQ影音硬解成功，CPU占用率13%左右波动（点击放大）
在Intel核显上，三个视频的DXVA硬解都成功了，VLC及QQ影音的智能加速也是有效的，而快播不行。
AMD R9 290X显卡上的4K硬解测试
虽然DXVA Checker检测的结果已经证明了AMD目前的UVD引擎还不能支持4K硬解，不过这里还是要尝试一下，虽然不会期待有什么奇迹发生的，不过不能硬解也不代表不能流畅播放4K视频，还是要体验下的。
以下图片都可以点击放大。
从体验的结果来看，不论是完美解码的Potplayer还是VLC、QQ影音之类的播放器，在AMD R9 290X显卡上都没有硬解成功，CPU占用率一直居高不下，稳定在在80-100%之间。
双核配置下，GPU不能硬解的话，CPU软件确实有点吃力，几个4K视频看起来都有点卡顿的感觉，不过恢复到4核以及4核8线程之后，虽然CPU占用率还是很高，特别是那个120fps版的少女时代MV，经常接近100%，不过其他4K视频还是能够流畅播放的，CPU占用率只有40-50%的样子，播放还是挺流畅的。
NVIDIA GTX 760显卡4K视频硬解测试
NVIDIA的PureVideo HD自VP5之后也支持了4K硬解，测试用的是GeForce GTX 760，正是VP5解码引擎，支持4K视频硬解。
实测三个4K视频，最终也都硬解成功了，以下图片可以点击放大。
120fps版少女时代MV硬解成功，CPU占用率5%，GPU占用率18%（点击放大）
60fps版少女时代MV硬解成功，CPU占用率6%，GPU占用率15%（点击放大）
烤鸭MV也硬解成功了，CPU占用率6%，GPU占用率18%（点击放大）
快播的CPU占用率依然在60%左右，GPU也有49%，视频引擎占用为0，硬解不成功（点击放大）
QQ影音硬解成功，CPU降至6%，GPU也只有16%（点击放大）
VLC硬解也成功了，不过CPU占用也有17%，GPU占用率28%
4K视频：私人影院VIP享受
4K游戏带来的画质上的改善对很多人来说可能并不是太明显，但是4K视频给人的感觉就完全不一样了，就想我之前认为720p画质已经足够好了，看到1080p电影之后依然为之倾倒，不过从1080p再到4K电影，感受又提升了一个档次，清晰无比的画面简直就是私人影院一般的观影享受。
如果说之前遇到的4K分辨率下文字显示太小、4K游戏对硬件要求更高足以让我否决4K显示的话，那么我很庆幸把4K视频留在最后才体验，因为4K视频改变了我对4K的态度，真的要给32个赞了。另外，从4K视频的角度来看，原本我认为24寸4K显示器就足够了，不过现在觉得28寸甚至32寸才更符合4K显示器的定位，当然不能使那种TN屏的廉价货，看起来戴尔的UP3214Q真的是未来几年的神器，不论面板还是大小都符合旗舰定位，地位不亚于之前的3008FP。
激情体验过4K视频之后，我们也不能忽视它的问题，首先是4K片源真的太少了，虽然网上各种4K短片的是，但是通常是时间很短的试机片段或者MV，真正的4K电影并不多，4K视频再好，总不能对着一部短片循环播放吧。
第二个就是4K视频的硬解问题，虽然比起4K游戏的超高要求来说，4K播放其实难度不大，Intel、NVIDIA这两代的GPU已经支持GPU加速，这次落伍的反倒是AMD了。不能硬解的情况，玩家需要一颗性能强劲的CPU，Core i5四核或者Core i7的软解效果其实还是能接受的，双核的就免了，严重不推荐。
游客 2015-06-08 10:31
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我匿名了 2015-02-11 10:40
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超能网友一代宗师 2015-01-07 16:32 | 加入黑名单
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游客 2014-07-05 21:57
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