PureVideo

Nvidia PureVideo on graafikakaardi riistvaraline lahendus, mille eesmärk on arvuti CPU vabastada video dekodeerimise protsessidest ja video järeltöötlusest, viies need protsessid üle NVIDIA graafikaprotsessorisse (GPU). Purevideo on kasutusel Nvidia GeForce 6, GeForce 7, GeForce 8, GeForce 9, GeForce 200, GeForce 400, GeForce M seeria (varem tuntud kui GeForce Go) ja Nvidia Quadro seeria GPU seeriates. PureVideo on loodud töötama koos vastava meedia esitamise tarkvaraga. NVIDIA seadme draiverid Windows XP, Windows Vista ja Windows 7 jaoks on PureVideo toega, see tähendab, et vastava (PureVideo toega) rakendustarkvaraga NVIDIA draiver kasutab automaatselt mistahes riistvaralist kiirendust, mis on kättesaadav NVIDIA kuvaadaptril.

Kõik tarkvaralised HD DVD / Blu-ray-mängijad, samuti enamik DVD-esitamise tarkvarast arvutitele on PureVideo toega. NVIDIA PureVideo tehnoloogia tuge omavad ka Microsofti Windows Media Player ja Windows Media Center. NVIDIA müüb ka omavalmistatud PureVideo dekodeerimise tarkvara (see tekitab aga segadust, sest seda dekodeerimise tarkvara ei ole vaja ja samas ka ei kasuta kolmanda osapoole meediamängijad), mis töötab omamoodi DVD-mängijana, omades tänapäevaseid video järeltöötluse võimalusi. PureVideo võimete tase varieerub sõltuvalt generatsioonist.

14. novembril 2001 lasi NVIDIA välja beetaversiooni suletud lähtekoodiga seadmedraiveri ja avatud lähtekoodiga API ehk VDPAU (Video Decode and Presentation API for Unix – video dekodeerimise ja esitamise API Unixile) PureVideo toetusega Linuxile, FreeBSD-le ja Solarisele.^[1]

PureVideo HD

PureVideo HD on märgistus, mis tähistab NVIDIA graafikakaardi sertifitseeritust HD DVD ja Blu-ray Disci taasesituseks. See märgistus tagab ka graafikakaardi võimekuse esitada Blu-ray ja HD DVD videot personaalarvutis

Esimese põlvkonna PureVideo HD

Praegune Purevideo mootor võeti esimest korda kasutusele GeForce 6 seeria graafikakaartides. Baseerudes GeForce FX videomootoril (VPE), võeti PureVideoga uuesti kasutusele MPEG-1/MPEG-2 dekodeerimise pipeline^[2] ja parandati video deinterlacingut ja resolutsiooni muutumist. Samuti parandati PureVideo sobivust DirectX 9 VMR9 renderdusmootoriga. Teised GeForce FX video mootori omadused, nagu MPEG-1/MPEG-2 dekodeerimise pipeline, jäeti muutmata. Lisaks oli NVIDIA pressiteadetes viidatud riistvaralisele kiirendusele VC-1 ja H.264 videodekodeeringute jaoks, aga need lisad ei olnud veel piisavalt valmis, et välja lasta.

Alustades GeForce 6600 turule toomisest, lisati PureVideo riistvaraline kiirendi VC-1 ja H.264 videodekodeeringutele, samas kiirenduse tase oli piiratud, võrreldes MPEG-2 videodekodeeringuga.

Esimese põlvkonna PureVideo HD-d nimetatakse mõnikord ka kui "PureVideo HD 1", või lihtsalt VP1, kuigi need ei ole ametlikud NVIDIA nimetused.

Teise põlvkonna PureVideo HD

Alustades G84/G86 GPU-dest (müüakse kui GeForce 8400/8500/8600 seeria), NVIDIA disainis oluliselt ümber GPU H.264 dekodeerimise ploki. Teise põlvkonna PureVideo HD-le lisati pühendatud lairiba protsessor (BSP) ja suurendatud videoprotsessor, mis võimaldas GPU-l täielikult vabaneda H.264 dekodeerimise pipeline’ist. Paranenud oli ka VC-1 kiirendus, mistõttu PureVideo HD oli nüüd võimeline töötlema paremini VC-1 formaati, dekodeerides pipeline’i tagumisest otsast.Pipeline’i algus dekodeeriti endiselt arvuti enda CPU jõul^[3]^[4]. Teise generatsiooni PureVideo HD võimaldas personaalarvutis mängida HD DVD ja Blu-ray filme, sest video dekodeerimise protsessi põhiline osa oli nüüd üle viidud GPU-sse.

Teise põlvkonna PureVideo HD-d nimetatakse vahel ka kui "PureVideo HD 2" või VP2, kuigi see ei ole NVIDIA ametlik nimetus.

Kolmanda põlvkonna PureVideo HD

Kolmanda põlvkonna PureVideo HD-le (VP3) lisati entroopia riistvara, et viia üle VC-1 lairiba dekodeerimine G98 GPU-sse (müüdi kui GeForce 8400GS). Veel tehti väiksemaid täiendusi MPEG-2 dekodeerimise plokis, kuid H.264 video dekodeerimise pipeline jäeti puutumata. Sisuliselt pakub VP3 täielikku riistvaralist dekodeerimist kõigile kolmele Blu-ray video koodekile: MPEG-2, VC-1 ja H.264.

Kogu praeguse kolmanda põlvkonna PureVideo riistvara (G98, MCP77, MCP78, MCP79MX, MCP7A) ei ole võimeline dekodeerima H.264 videokodeeringut järgnevatele horisontaal-resolutsioonidele: 769–784, 849–864, 929–944, 1009–1024, 1793–1808, 1873 – 1888, 1953–1968 ja 2033–2048 pikslit.^[5]

Kolmanda põlvkonna PureVideo HD on mõnikord nimetatud ka kui "PureVideo HD 3" või VP3, kuigi see ei ole ametlik NVIDIA nimetus.

Neljanda põlvkonna PureVideo HD

Neljanda põlvkonna PureVideo HD-le (VP4) lisati riistvara, et MPEG-4 "Simple Profile" lairiba dekodeering viia üle GT215, GT216 & GT218 GPU-sse (müüakse kui GeForce GT 240, GeForce GT 220 & GeForce 210/G210)^[6]. H.264 video dekooder ei kannatanud enam kaadri suuruse piirangute all ja lisati ka riistvara kiirendi MVC-le, videodekodeering, mida kasutatakse 3D Blu-ray plaatide juures. Samad omadused on toetatud ka GeForce 400 GPU-s.

Neljanda põlvkonna PureVideo HD on mõnikord nimetatud ka kui "PureVideo HD 4" või VP4, kuigi see ei ole ametlik NVIDIA nimetus.

Segadused nimega

NVIDIA klientide hulgas tekitas segadust, et PureVideo tehnoloogia, mida avalikkusele tutvustati, ei olnud sünkroonis NVIDIA GPU (GeForce 6 seeria) tegeliku turustamisgraafikuga. Esimese põlvkonna PureVideo GPU-d hõlmasid paljusid erinevaid võimalusi. GeForce 6 seeria (6200) kõige nõrgemate graafikakaartide puhul oli PureVideo standard definitsiooni piiratud (720x576). GeForce 6 seeria keskklassi ja kõige võimsamad graafikakaardid olid segu vanematest toodetest (6800 GT), millel puudus üleüldse võime kiirendada H.264/VC-1 videot ja segu uuematest toodetest (6600 GT), millele olid lisatud juba VC-1/H.264 video mahamängimise võime

2006. aastal avalikustati ametlikult PureVideo HD-d GeForce 7900 (omas esimese põlvkonna PureVideo HD-d) turulepaiskamisega. 2007. aastal, kui NVIDIA lasi välja teise põlvkonna PureVideo HD (VP2) riistvara (GeForce 8500 GT/8600 GT/8600 GTS), laiendas ta ka PureVideo HD-d üldiselt, segades kokku nii esimese põlvkonna GPU-d (Geforce 7900/8800 GTX), kui teise põlvkonna GPU-d. Selline tegevus viis segaduseni, kus NVIDIA teise põlvkonna tooteportfell sisaldas GPU-sid täiesti erinevate võimete ja omadustega erinevatest põlvkondadest.

NVIDIA väidab, et kõik GPU-d, mis kannavad PureVideo HD silti, toetavad täielikult Blu-ray/HD DVD taasesitust koos vastavate komponentidega süsteemis. H.264/AVC video esitamisel, pakub VP1 märgatavalt halvemat kiirendust võrreldes uuemate GPU-dega, lükates suure koormuse arvuti CPU kanda. Kuigi tänapäeval suudab kiire ja võimas CPU taasesitada Blu-ray videot ilma igasuguse lisariistvarata.

ATI konkureeriv Unified Video Decoder (UVD) on võrreldav kolmanda põlvkonna PureVideo HD-ga (VP3), kui vaadelda video-dekodeerimise kiirendust^[7].

PureVideo (HD) GPU-de tabel

Graafikakaardi nimi	Tuuma tüüp	PureVideo HD	VDPAU feature set	Esimene väljastamise aeg	Märkused
GeForce 6 seeria	NV4x	VP1	Toetuseta		NV40-baseerub 6800 mudelitel, ei kiirenda VC-1/H.264
GeForce 7 seeria	G7x	VP1	Toetuseta		–
GeForce 8800 Ultra, 8800 GTX, 8800 GTS (320/640 MB)	G80	VP1	Toetuseta	November 2006	–
GeForce 8400 GS, 8500 GT	G86	VP2	A	April 2007	–
GeForce 8600 GT, 8600 GTS	G84	VP2	A	Aprill 2007	–
GeForce 8800 GS, 8800 GT, 8800 GTS (512 MB/1 GB)	G92	VP2	A	Oktoober 2007	–
GeForce 8400 GS	G98	VP3	B	Detsember 2007	Ainult hilisemad 8400 GS kaardid kasutavad G98 kiipi, mis toetab VP3-e
GeForce 8200, 8300	G98	VP3	B	Jaanuar 2008	Ei sobi jooksma CUDA
GeForce 9600 GSO 512, 9600 GT	G94	VP2	A	Veebruar 2008	–
GeForce 9600 GSO, 9800 GT, 9800 GTX, 9800 GTX+, 9800 GX2	G92	VP2	A	Märts 2008	–
GeForce GTX 260, GTX 275, GTX 280, GTX 285, GTX 295	GT200	VP2	A	Juuni 2008	–
GeForce 9400 GT, 9500 GT	G96	VP2	A	Juuli 2008	–
GeForce 9300M GS, 9300 GS, 9300 GE	G98	VP3	B	Oktoober 2008	Enamasti sülearvutites ja emaplaatidel
GeForce 205, 210/G210, 310, G210M, 305M, 310M	GT218	VP4	C	Oktoober 2009	Tutvustati MPEG-4 (Advanced) Simple Profile (Divx/Xvid) dekodeerimist
GeForce GT 220, 315, GT 230M, GT 240M, GT 325M, GT 330M	GT216	VP4	C	Oktoober 2009	–
GeForce GT 240, GT 320, GT 340, GTS 250M, GTS 260M, GT 335M, GTS 350M, GTS 360M	GT215	VP4	C	November 2009	–
GeForce GTX 465, GTX 470, GTX 480, GTX 480M	GF100	VP4	C	Märts 2010	–
GeForce GTX 460, GTX 470M	GF104	VP4	C	Juuli 2010	–
GeForce GTS 450, GT 445M, GTX 460M	GF106	VP4	C	September 2010	–
GeForce GT 420(OEM), GT 430, GT 415M, GT 420M, GT 425M, GT 435M	GF108	VP4	C	September 2010	–
GeForce GTX 570, GTX 580	GF110	VP4	C	November 2010	–
ION, ION-LE	C79	VP3	B		–
NEXT-GENERATION ION	GT218	VP4	C		–

Nvidia VDPAU Feature Sets

Nvidia VDPAU Feature Sets^[8] on eri riistvarapõlvkondade NVIDIA GPU-d, mis toetavad erinevatel tasemetel riistvaralisi dekodeerimise võimalusi. Kõikides praegustes NVIDIA "feature set"-ides on video maksimaalne laius ja kõrgus 2048 pikslit ja minimaalne laius ja kõrgus 48 pikslit ning kõik koodekid on praegu limiteeritud maksimumini 8192 makroplokki. Osaline kiirendus tähendab, et VLD dekodeerimine teostatakse CPU-s, samas kui GPU teostab ainult IDCT, liikumise tasakaalustamise ja plokkide osandamise. Täielik kiirendus tähendab, et CPU teostab lisaks ka kõik need protsessid, mis osalisel kiirendamisel jäi GPU kanda.

Feature Set A: Täielik kiirendus H.264 videodekodeeringule.; Osaline kiirendus MPEG-1, MPEG-2, VC-1/WMV9 videodekodeeringule.
Feature Set B: Täielik kiirendus MPEG-1, MPEG-2, VC-1/WMV9 ja H.264 videodekodeeringule.; Feature Set B ei saa dekodeerida H.264 formaati järgmisteks laiusteks: 769–784, 849–864, 929–944, 1009–1024, 1793–1808, 1873–1888, 1953–1968, 2033–2048 pikslit.
Feature Set C: Täielik kiirendus MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 Part 2 (ehk MPEG-4 ASP), VC-1/WMV9 ja H.264 videoformaadile.

Tarkvara tugi

Windows

Media Player Classic Home Cinema
Microsoft Windows Vista/Windows 7 sisemised MPEG-2 & MPEG-4 AVC (ainult Windows 7) dekodeerijad
Arcsoft TotalMedia Theatre
Cyberlink PowerDVD
Corel WinDVD

Ja iga tarkvara, mis toetab XvMC, VDPAU või DXVA (sõltuvalt riistvarast ja operatsioonisüsteemist).

Vaata ka

DirectX Video Acceleration (DxVA) API Microsoft Windowsi operatsioonisüsteemi jaoks.
X-Video Motion Compensation (XvMC) API Linux/UNIX operatsioonisüsteemi jaoks.
AVIVO – konkureeriv tehnoloogia ATI/AMD poolt.

Viited

↑ http://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=nvidia_180_vdpau
↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Pipeline_%28computing%29
↑ "PureVideo Support table" (PDF). NVIDIA.Välja otsitud 2010-12-08
↑ "PureVideo HD Support table" (PDF). NVIDIA. Välja otsitud 2010-12-08
↑ "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 5. juuni 2017. Vaadatud 11. detsembril 2010.{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link)
↑ http://www.anandtech.com/show/2855/3
↑ Wilson, Derek (23. juuli 2007). "HD Video Decode Quality and Performance Summer '07". AnandTech.Välja otsitud 2010-12-10
↑ ftp://download.nvidia.com/XFree86/Linux-x86/190.53/README/appendix-h.html#vdpau-implementation-limits-decoder^{[alaline kõdulink]}

Välislingid

[0Vw7A-1] ttp://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=nvidia_180_vdpau

[Pipeline_(computing)[eng]-2] ttp://en.wikipedia.org/wiki/Pipeline_%28computing%29

[HkQFk-3] "PureVideo Support table" (PDF). NVIDIA.Välja otsitud 2010-12-08

[FkrEx-4] "PureVideo HD Support table" (PDF). NVIDIA. Välja otsitud 2010-12-08

[2EdPO-5] "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 5. juuni 2017. Vaadatud 11. detsembril 2010.{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link)

[fhJlx-6] ttp://www.anandtech.com/show/2855/3

[IBBb5-7] Wilson, Derek (23. juuli 2007). "HD Video Decode Quality and Performance Summer '07". AnandTech.Välja otsitud 2010-12-10

[cr6S3-8] tp://download.nvidia.com/XFree86/Linux-x86/190.53/README/appendix-h.html#vdpau-implementation-limits-decoder^{[alaline kõdulink]}

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]