Unified Video Decoder

Unified Video Decoder (рус. Унифицированный видео декодер; ранее называемый Universal Video Decoder — рус. Универсальный видео декодер; сокращённо — UVD) — аппаратный компонент (блок) графических процессоров производства американской компании AMD, предназначенный для аппаратного декодирования битовых потоков видеоданных, сжатых видеокодеками H.264, VC-1 и MPEG-2. Изначально UVD был разработан канадской компанией ATI Technologies, а после её покупки компанией AMD последняя продолжила разработку, совершенствование и поддержку UVD. UVD является частью технологии ATI Avivo HD, которая включает программные компоненты для работы с UVD.^[1]

На 2010 год спецификации UVD поддерживаются API DirectX Video Acceleration (DXVA) для операционных систем семейства Microsoft Windows и игровой консоли Microsoft Xbox 360. На этих двух аппаратно-программных платформах видео, закодированное при помощи кодеков H.264,VC-1 и MPEG-2, может быть аппаратно ускоренным при помощи UVD. Вместе с тем для аппаратного ускорения нужно, чтобы медиаплеер также поддерживал DXVA и UVD.

Для UNIX-подобных операционных систем, включая Linux, поддержка UVD реализована через API X-Video Bitstream Acceleration (англ.) (XvBA), используемое расширением X video extension (Xv) для X Window System.^[2]

Особенности

UVD

UVD основан на видеопроцессоре ATI под названием «Xilleon». Он присутствует на всех графических процессорах серии Radeon HD 2000, кроме флагмана линейки — Radeon HD 2900. Отсутствие UVD на флагманском процессоре серии HD 2000 AMD объяснила тем, что он нецелесообразен, так как в большинстве случаев персональные компьютеры, на которые устанавливают флагманские видеокарты, имеют достаточно мощные центральные процессоры, которые вполне могут справиться с программным декодированием видео.^[3]

UVD обрабатывает декодирование видеокодеков H.264/AVC и VC-1 полностью на графическом процессоре. Однако постобработка видео выполняется не блоком UVD, а шейдерами GPU. MPEG-2 также не поддерживается UVD и выполняется на шейдерах. Декодер UVD соответствует требованиям производительности и спецификациям Blu-Ray и HD DVD, он способен декодировать видеопотоки H.264 с битрейтом вплоть до 40 Мбит/сек. UVD имеет поддержку контекстно-адаптивного двоичного арифметического кодирования (англ. Context-adaptive binary arithmetic coding) (CABAC) для H.264/AVC.^[4]

UVD обрабатывает код переменной длины (англ. Variable-length code) (VLC), контекстно-адаптивное кодирование с переменной длиной (англ. Context-adaptive variable-length coding) (CAVLC), контекстно-адаптивное двоичное арифметическое кодирование (англ. Context-adaptive binary arithmetic coding) (CABAC), трансформацию частоты (англ. Frequency transform), предсказание пикселей и внутрипетлевой деблокинг (англ. inloop deblocking). Постобработка видео, к которой относятся устранение шума, деинтерлейсинг, масштабирование и изменение размера, выполняется на шейдерах.^[5] AMD заявляла, что аппаратный блок UVD полностью интегрирован в графический процессор и занимает на нём площадь в 4,7 мм² при техпроцессе 65 нм.

UVD+

Вариация UVD, названная «UVD+», была представлена в графических процессорах серии Radeon HD 3000. UVD+ поддерживает HDCP для видеопотоков высокого разрешения. UVD+, несмотря на усовершенствования, маркируется просто как UVD.^[6]

UVD 2

UVD 2 является второй версией UVD и был впервые представлен в графических процессорах серии Radeon HD 4000. Были сделаны следующие улучшения:^[7]

• Кроме аппаратного декодирования H.264/MPEG-4 AVC и VC-1, UVD 2 приобрёл возможно аппаратно декодировать MPEG-2.
• Добавлена поддержка декодирования двойного полноформатного (1080p) видеопотока и режима «Картинка-в-картинке» (англ. Picture-in-Picture). Благодаря этому UVD 2 стал полностью совместимым с BD-Live.
• Добавлены улучшенные возможности по пост-обработке видео:
  • масштабирование DVD-видео до HD-разрешений (720p, 1080p)
  • динамическая регулировка контрастности

UVD 2.2

UVD 2.2 содержит изменённый интерфейс локальной памяти и имеет улучшенную совместимость с кодеками MPEG2/H.264/VC-1. Однако он маркирован просто как «UVD 2».

UVD 3

UVD третьей версии (UVD 3.0) впервые появился в графических процессорах семейства Barts, которые лежат в основе линейки Radeоn HD 6800. 22 октября 2010 года состоялся анонс первых видеокарт данной линейки — AMD Radeon HD 6870 и AMD Radeon HD 6850. Двумя основными нововведением UVD 3 стала поддержка аппаратного декодирования семейства новых форматов MPEG-4 Part 2 и стереопотока видеоданных Blu-ray 3D.

UVD 3 поддерживает аппаратное декодирование формата MPEG-4 Part 2 (MPEG-4 ASP), включая две его самые распространённые реализации — видеокодеки DivX и XviD. Также UVD 3 обеспечивает полное, а не частичное аппаратное декодирование MPEG-2. Следующим нововведением является поддержка стереоизображения. UVD 3 поддерживает аппаратное декодирование Blu-ray 3D — стереопотока видеоданных, который содержит два раздельных видеопотока для достижения эффекта стереоизображения. Поддержка Blu-ray 3D реализована через Multiview Video Coding (англ.) — дополнение к стандарту H.264/MPEG-4 Part 10 (AVC). ^[8][9]

Доступность

Изначально ATI планировала реализовать UVD на своей серии графический процессоров RV550. Эти GPU были нацелены на мэйнстримную рыночную нишу и имели две вариации: первая использовала HDMI, а вторая — DVI. Выход таких GPU с поддержкой UVD был запланирован на декабрь 2006 года, однако по необъяснённым причинам был отменён.^[10]

Большинство GPU серии Radeon HD 2000 содержат блок аппаратного декодирования UVD, который мог ускорять декодирование HD-видео стандарта 1080p.^[1] Однако перед релизом данной серии GPU стало известно, что процессоры Radeon HD 2900 не имели UVD.^[11]

UVD2 интегрирован в GPU серии Radeon HD 4000, он присутствует во всех версиях процессоров. Также он входит в состав чипсетов серии AMD 700 и AMD 880G.

GPU с поддержкой UVD

Кодовое имя чипа	Название серии продуктов	Версия UVD
Cayman	Radeоn HD 6900 Series	UVD 3
Barts	Radeоn HD 6800 Series	UVD 3
HemlockNB1 Cypress	Radeоn HD 5900 Series Radeon HD 5800 Series	UVD 2.2
Juniper	Radeоn HD 5700 Series	UVD 2.2
Redwood	Radeоn HD 5600/5500 Series	UVD 2.2
Cedar	Radeоn HD 5400 Series	UVD 2.2
RV790	Radeon HD 4890 Series	UVD 2[12]
R700NB1 RV770	Radeon HD 4800 X2 Series Radeon HD 4800 Series	UVD 2
RV740	Radeon HD 4700 Series	UVD 2.2
RV730	Radeon HD 4600 Series	UVD 2.2
RV710	Radeon HD 4300/4500 Series	UVD 2.2
RV670	Radeon HD 3800 Series	UVD+
RV635	Radeon HD 3600 Series	UVD+
RV620	Radeon HD 3400 Series	UVD+
RV630	Radeon HD 2600 Series	UVD
RV610	Radeon HD 2400 Series	UVD
RS880	Radeon HD 4200/AMD 785G Chipset	UVD 2
RS780 RS780D	Radeon HD 3200/AMD 780G Chipset Radeon HD 3300 IGP/AMD 790GX Chipset	UVD 1[13] или UVD 2[14]
M98	Mobility Radeon HD 4800 Series	UVD 2
M96	Mobility Radeon HD 4600 Series	UVD 2
M92	Mobility Radeon HD 4300/4500 Series	UVD 2.2
M88	Mobility Radeon HD 3800 Series	UVD+
M86	Mobility Radeon HD 3600 Series	UVD+
M82	Mobility Radeon HD 3400 Series	UVD+
M76	Mobility Radeon HD 2600 Series	UVD
M72	Mobility Radeon HD 2400 Series	UVD
M71	Mobility Radeon HD 2300 Series	UVD
RV550	неизвестно

См. также

• AVIVO
• PureVideo

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Алексей Берилло Семейства видеокарт AMD(ATI) RADEON R(V)6XX. Справочная информация. iXBT.com (20 октября 2008 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 13 апреля 2010.
2. ↑ AMD’s X-Video Bitstream Acceleration
3. ↑ Accent AMD объясняет, почему в ATI Radeon HD 2900 нет UVD, и начинает массовые поставки моделей 2400 и 2600. iXBT.com (12 июня 2007 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 9 ноября 2010.
4. ↑ HardSpell review  (кит.)
5. ↑ Smith, Ryan AMD’s Radeon HD 5450: The Next Step In HTPC Video Cards. AnandTech. AnandTech, Inc (February 24, 2010). — «Since deinterlacing and other AVIVO post-processing actions are done by the shader hardware, the limited shading capabilities of these cards meant that AMD couldn’t offer the full suite of AVIVO abilities at once.»  Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 7 апреля 2010.
6. ↑ PC-DVD discussion thread, retrieved August 23, 2008  (кит.)
7. ↑ Алексей Берилло Семейства видеокарт AMD(ATI) RADEON R7XX. Справочная информация. iXBT.com (1 июня 2009 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 22 апреля 2010.
8. ↑ Алексей Берилло AMD Radeon HD 6870 и HD 6850: теоретические сведения о новых решениях для среднего ценового сектора Блок обработки видео Unified Video Decoder 3. iXBT.com (22 октября 2010 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 9 ноября 2010.
9. ↑ Jansen Ng Radeon 6800 Series Launches, Targets GeForce GTX 460  (англ.). dailytech (21 октября 2010 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 9 ноября 2010.
10. ↑ Anh Tuan Huynh More ATI RV550 Details  (англ.). DailyTech (31 июля 2006 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 13 апреля 2010.
11. ↑ Anh T. Huynh & Kristopher Kubicki Whoops, ATI Radeon HD 2900 XT Lacks UVD  (англ.). DailyTech (25 мая 2007 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 13 апреля 2010.
12. ↑ Google Translate
13. ↑ Don Woligroski Features For The Home-Theater Crowd  (англ.). Tom's Hardware (4 августа 2009 года). — «The 785G has stepped up video quality with UVD 2.0, compared to UVD 1.0 in the 780G and 790GX chipsets.»  Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 21 января 2011.
14. ↑ BESS! AMD RS780 — обозначен срок выхода. iXBT.com (12 декабря 2007 года). — «Напомним основные возможности плат на RS780: поддержка процессоров AMD AM2+, шин HyperTransport 3.0 и PCI Express 2.0. IGP-версии имеют поддержку DirectX 10 и UVD (unified video decoder) 2.0, а также интерфейсов DisplayPort, HDMI, DVI и технологии HDCP.»  Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 21 января 2011.

Ссылки

• Алексей Берилло aka SomeBody Else Практическое тестирование видеокарт ATI и NVIDIA в задачах декодирования видеоданных. iXBT.com (14 ноября 2006 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 22 апреля 2010.
• Алексей Берилло aka SomeBody Else ATI AVIVO: Часть 0: Введение и описание видеотехнологий. iXBT.com (30 декабря 2005 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 22 апреля 2010.
• Unified Video Decoder 2  (англ.). HIS Technology (1 января 2008 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 13 апреля 2010.
• Gabriel Torres AMD ATI Radeon HD 2000 Series Architecture - Avivo HD  (англ.). Hardware Secrets (9 июля 2007 года). Архивировано из первоисточника 19 марта 2012. Проверено 13 апреля 2010.