Мир синих дисков (Часть 2)
По материалам www.ctmagazin.ru
Помимо этой статьи в июльском номере:
- Blu-Ray своими руками
(программное обеспечениеи для авторинга дисков Blu-Ray)
- Покрасневший Blu-Ray
(подготовка и запись без перекодирования HD материалов на DVD-R(W) диски)
Мир синих дисков (Часть 2).
Временная занятость
После преодоления всех основных барьеров можно приниматься за поиски комбинации компонентов компьютерной системы, обеспечивающей наименьшую нагрузку на процессор. Основные факторы, влияющие на уровень вычислительной нагрузки, - это тип используемого видеокодека, количество видеопотоков и реализация интерактивных функций BD-J. Если для формата Video-DVD использовался только MPEG-2, то для Blu-ray к нему добавились видеокодеки VC-1 и MPEG-4 AVC (H.264). Они достигают значительно более высоких показателей сжатия, но, с другой стороны, требуют больше вычислительных ресурсов при воспроизведении. Поскольку едва ли найдется ЦП, способный в одиночку справиться с такой задачей, большую часть этой работы берут на себя современные видеопроцессоры. Последние модели графических процессоров NVIDIA (GeForce 8500, 8600, 8800 GS, GT, GTS 512 и 9600 GT) имеют встроенный видеопроцессор VP2 (Video Processor 2), который особенно эффективно поддерживает ресурсоемкое декодирование Н.264 и даже в состоянии одновременно декодировать два видеопотока. Тем временем, в ситуации с декодированием VC-1 (в отличие от Н.264) ничего не изменилось: даже последняя модель GeForce 9600 GT не освобождает ЦП от декодирования энтропии. Новый чипсет для материнских плат NVIDIA GeForce 8200 со встроенным графическим ядром с VP2 пока не может без проблем воспроизводить Blu-ray-фильмы. Текущая версия драйвера 174.74 (на момент написания статьи) устраняет дефекты изображения, которыми страдала предыдущая версия, однако видеоизображение во всех программных плеерах по-прежнему воспроизводится рывками, несмотря на низкую загрузку процессора.
А вот разработанный компанией AMD/ATI видеопроцессор Unified Video Decoder (UVD) одинаково хорош при работе со всеми тремя кодеками. Этот видеопроцессор можно встретить в видеоплатах Radeon HD 2400 и 2600, а также во всех моделях 3000-й серии. Даже новый чипсет для материнской платы со встроенной графикой AMD 780G имеет UVD. Это первый чипсет такого рода, позволяющий воспроизводить Blu-ray-фильмы без рывков. UVD в сравнении с VP2 меньше нагружает процессор при воспроизведении формата VC-1, зато при просмотре фильмов Н.264 с функцией PiP нагрузка резко возрастает, так как решение от AMD/ATI пока может декодировать только один видеопоток.
Чтобы в ряду различных системных конфигураций выявить ту, которая создает наименьшую нагрузку на ЦП, мы протестировали все четыре программных плеера на системах с графическими процессорами AMD/ATI и NVIDIA (см. табл. на стр. ХХ). Тестовые компьютеры были собраны на процессорах Intel Core 2 Duo E6420 с тактовой частотой 2,13 ГГц и AMD Athlon X2 4850E (энергосберегающая (Energy Efficient) модель процессора с тактовой частотой 2,5 ГГц, которая в ближайшее время должна появиться в продаже).
Формат MPEG-2, в котором первоначально записывалось большинство Blu-ray-фильмов, практически не встретишь на современных дисках BD. Фильм «Царство небесное» (MPEG-2, HDMV) действительно создает более высокую нагрузку на процессор, чем фильмы форматов VC-1 и Н.264, записанные по технологии HDMV, что указывает на то, что видеочипы снимают часть вычислений по декодированию с ЦП. При этом, хотя Athlon Х2 4850E будет стоить как минимум на 1,5-2 тыс. рублей дешевле, чем Core 2 Duo Е6420, нагрузка на ЦП от AMD значительно меньше. Различие между ними заметнее всего в плеерах WinDVD и PowerDVD на системе с графическим процессором NVIDIA: в этом случае уровень загрузки Athlon Х2 равняется 30%, в то время как у Core 2 Duo он составляет почти 50%. Менее значительной выглядит эта разница при воспроизведении в TotalMedia Theatre, забирающем для своих нужд от 23 до 30% вычислительной мощности ЦП.
При проигрывании фильмов формата VC-1 в полной мере свои преимущества смогли продемонстрировать видеопроцессоры AMD/ATI. При работе в тандеме с ними нагрузка на Core 2 Duo уменьшилась вдвое, против той, что была в системах с видеочипами NVIDIA. Если же приходится читать BD-J, то при использовании для этого плеера PowerDVD, на компьютерах с видеоплатами GeForce сил системе не хватает даже при максимальном использовании вычислительных возможностей Core 2 Duo, в результате изображение дергается. По-видимому, механизм работы с Java реализован в PowerDVD недостаточно эффективно: в системах с видеоплатами NVIDIA эта утилита создает гораздо более высокую нагрузку на ЦП, чем другие программы воспроизведения.
Зато при чтении Н.264 видеопроцессоры NVIDIA превосходят графические чипы от AMD/ATI. Воспроизведение фильмов, записанных по технологии HDMV в этом формате, не требует от ЦП больших ресурсов: нагрузка на Athlon Х2 составляет лишь 22%, а на Core 2 Duo - 26% (для PowerDVD). Ситуация усложняется, если необходимо прочитать BD-J и второй видеопоток для видеокомментариев, как в случае с фильмом «Обитель зла 3». Видеоплата NVIDIA принимает участие в параллельном декодированием только при работе с плеером Arcsoft TotalMedia Theatre в 32-битной Windows Vista. PowerDVD и WinDVD взваливают второй видеопоток на плечи ЦП, причем даже в том случае, когда эти данные не отображаются. Различия очень существенные: если в PowerDVD картинка дергается из-за высокой нагрузки на процессор, то плеер Arcsoft в системе с видеочипом NVIDIA довольствуется скромными вычислительными ресурсами, используя всего от 15 до 23% вычислительных возможностей ЦП.
Таким образом, если вы выбираете видеочип, создающий наименьшую нагрузку на ЦП, то между AMD/ATI и NVIDIA нет столь уж существенной разницы. Более важный фактор - программа воспроизведения, которую вы намерены использовать. Между PowerDVD и WinDVD в этом отношении различий немного. Но если предполагается использовать утилиту Arcsoft TotalMedia Theatre, которая в вопросах экономного использования вычислительных возможностей процессора с отрывом опережает своих конкурентов, - без графического адаптера NVIDIA не обойтись.
Любопытно и то, что если в прошлом году компания Intel со своим Core 2 Duo явно была фаворитом в задачах воспроизведения Blu-ray-фильмов, то теперь ее обогнала AMD с энергосберегающей моделью Athlon X2. Это не в последнюю очередь связано с использованием интерактивных меню на Java-движке, который создает гораздо большую нагрузку на ЦП и, по-видимому, не может в полной мере использовать преимущества архитектуры процессоров Core 2 Duo. В результате решающее значение приобретает тактовая частота - а в этом плане процессоры AMD за те же деньги могут предложит гораздо большее, чем конкурирующие решения от Intel.
По ту сторону Blu-ray
По затратам вычислительных ресурсов с Blu-ray-записями не могут сравниться никакие другие форматы фильмов с высоким разрешением. Наибольшее распространение среди них получили видео в формате AVCHD, используемом в цифровых видеокамерах, и записи потокового вещания в формате HDTV, сохраненные на жестком диске в виде транспортного потока. Их могут воспроизводить все программные плееры, при этом нагрузка на ЦП будет незначительна, за исключением случая использования Nero ShowTime в Vista. В отличие от Blu-ray, в этих форматах не требуется ни декодирование по технологии AACS, ни поддержка Java, в результате ЦП остается практически без работы. Однако иногда загрузка процессора при обработке файлов транспортного потока HDTV (например, .ts, .trp) значительно возрастает, даже в том случае, если они включают видеодорожку H.264. Видимо, причина здесь кроется в том, что программы воспроизведения начинают использовать возможности видеопроцессоров с функциями аппаратного декодирования только в тех случаях, когда необходимо воспроизвести файлы M2TS (BDAV MPEG-2 Transport Stream) с диска Blu-ray. От файлов TS они отличаются не только расширением, но и структурой. В файлах TS размер отдельных пакетов аудио/видео составляет 188 байт, в M2TS - 192 байт. Поэтому, для того чтобы воспользоваться преимуществами декодирования, выполняемого графическим процессором, необходимо прогнать файлы TS через ремультиплексор, например TSremux или tsMuxeR.
Гораздо более серьезную проблему представляет собой выполнение деинтерлейсинга (склеивания полукадров с чересстрочным изображением) при воспроизведении записей, сделанных цифровой камерой. Самое лучшее изображение дает PowerDVD, вплотную за ним следует TotalMedia Theatre. В WinDVD контуры объекта расплываются при быстрой смене панорамы, а в ShowTime заметны чересчур яркие артефакты чересстрочной развертки («гребешки»), изображение воспроизводится рывками.
WinDVD - единственная утилита, которая может увеличивать резкость деталей при чтении Video-DVD и рассчитывать промежуточные кадры. В результате видеозаписи формата PAL, сделанные с частотой 25 кадров в секунду, воспроизводятся без помех и на 60-герцовых экранах. Чтобы достичь такого результата, специалисты Corel интегрировали в WinDVD алгоритм All2HD для увеличения резкости деталей и функцию Digital Natural Motion, разработанную в рамках технологии Trimension. По своему эффекту механизм All2HD напоминает фильтр Avisynth Limited Sharpen: при увеличении резкости деталей не усиливаются блочные артефакты, и в результате изображение формата Video-DVD выглядит на HDTV-устройствах и мониторах значительно четче. Благодаря Digital Natural Motion объекты при панорамировании и движения воспроизводятся очень плавно, без рывков, которые часто возникают в таких случаях. Однако из-за расчета промежуточных кадров фильмы выглядят несколько искусственными - как будто они были сняты не на кинокамеру, а на телевизионную камеру. По картинке голливудский фильм напоминает телесериал. Это нравится не всем. Однако наши оценки этой функции были по большей части положительными, по крайней мере, благодаря ее использованию качество изображения значительно улучшается.
Для использования технологии Trimension необходимо отключить аппаратное ускорение видеоадаптера. Поэтому для уверенного воспроизведения фильмов необходим производительный ЦП. К сожалению, WinDVD не позволяет использовать свой декодер MPEG-2 с технологией Trimension в других программных плеерах, например Windows Media Center. С помощью Trimension невозможно и улучшить качество фильмов другого формата (Xvid, MPEG-4).
Правильное звучание
Помимо давно известных DTS и Dolby Digital 5.1 (AC3), Blu-ray-фильмы имеют и множество дополнительных аудиодорожек, которые сулят не только новые качество звучания, но и новые проблемы. Нередко оказывается, что звук на диске записан в несжатом формате РСМ и при этом используется до 8 (формат 7.1) каналов. Для передачи такого сигнала нужен скоростной канал, поэтому он может передаваться на ресивер только в цифровом виде через HDMI. SPDIF в этом случае способен передавать лишь сигнал двух стереоканалов. Поэтому основная аудиодорожка на диске Blu-ray должна быть записана не только в РСМ, но и как минимум в АС3 или DTS.
Помимо РСМ есть и более удобные форматы, использующие сжатие, но исключающие риск потерь, - это Dolby TrueHD и DTS HD Master Losless Audio (DTS HD). Они обеспечивают такое же качество звука, как и РСМ, но для передачи через SPDIF их ядро поддерживает обратную совместимость с Dolby Digital 5.1 и DTS. Таким образом, при выводе сигнала через интерфейс SPDIF не придется отказываться от объемного звучания. На обычных аудиоустройствах для ПК такой сигнал, как правило, невозможно отличить от полноценного звука формата TrueHD или DTS HD.
Некоторые из плат NVIDIA GeForce 8000-й и 9000-й серий оборудованы HDMI-выходом. Однако, ни у одной из имеющихся на сегодня моделей (включая GeForce 9600 GT) нет интегрированной поддержки аудиоинтерфейса HDMI. Для его реализации приходится подключать специальный разъем, имеющийся на видеоплатах, к SPDIF-выходу звуковой карты или материнской платы. Таким образом, хотя ряд видеоплат NVIDIA и оснащен разъемом HDMI, возможности аудиовывода ограничены форматами, совместимыми с SPDIF, и, следовательно, аудиодорожки РСМ можно воспроизводить только в стерео формате.
На графических адаптерах AMD/ATI 3000-й серии установлен отдельный аудиоконтроллер HDMI, который в диспетчере устройств Windows появляется под названием «ATI Function Driver for High Definition Audio». Для работы с ним необходим HDMI-адаптер к видеоплате. Однако и это устройство позволяет передавать не больше форматов, чем SPDIF. На автономных устройствах сигнал дорожек TrueHD и DTS без потерь выводится через выход HDMI 1.2 в виде потока РСМ с максимальным количеством каналов равным 8 (7.1). Но платы AMD/ATI такими возможностями не обладают.
Все протестированные нами программные плееры в состоянии без проблем выводить сигнал аудиодорожек DTS HD в DTS. И лишь WinDVD и TotalMedia Theatre могут извлечь поток АС3 из сигнала TrueHD. PowerDVD умеет выводить через SPDIF лишь звук в формате РСМ-стерео, поэтому будет очень досадно, если основная звуковая дорожка фильма (например, как в «Обители зла 3») записана только в TrueHD, а не в Dolby Digital 5.1. Nero ShowTime выводит аудиодорожку TrueHD либо в РСМ, либо в Dolby Digital по выбору пользователя, но опять-таки только в формате стерео.
Путаницы с различными типами цифровой передачи аудиосигнала можно избежать, если подключить аудиосистему к ПК с помощью аналогового соединения. При этом важно лишь проследить за тем, чтобы не создать «петлю заземления», и при необходимости разделить различные потенциалы «земли» между ПК и аудиосистемой с помощью адаптера. В этом случае полные версии программных плееров будут воспроизводить аудио любого формата в режиме объемного звучания. Но стоить принять во внимание тот факт, что возможности урезанных ОЕМ-версий, распространяющихся в комплекте с приводами Blu-ray, ограничены стерео форматом.
Прдолжение в теме
Мир синих дисков (Часть 3)
