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 (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 (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 Radeon 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 мейнстримную 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
Oland	Radeon R7 R7 240/250	UVD 3.1
Cape Verde	серия Radeоn HD 7700, Radeon R7 250E/250X, Radeon E8860	UVD 3.1
Cayman	Radeon HD 6900 Series	UVD 3
Barts	Radeon HD 6800 Series	UVD 3
Turks	Radeon HD 6x70 Series	UVD 3
HemlockNB1 Cypress	Radeon HD 5900 Series Radeon HD 5800 Series	UVD 2.2
Juniper	Radeon HD 5700 Series	UVD 2.2
Redwood	Radeon HD 5600/5500 Series	UVD 2.2
Cedar	Radeon 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. Алексей Берилло. Семейства видеокарт AMD(ATI) RADEON R(V)6XX. Справочная информация  (неопр.). iXBT.com (20 октября 2008). Дата обращения: 13 апреля 2010. Архивировано 10 мая 2012 года.
2. AMD’s X-Video Bitstream Acceleration  (неопр.). Дата обращения: 13 апреля 2010. Архивировано 26 января 2010 года.
3. Accent. AMD объясняет, почему в ATI Radeon HD 2900 нет UVD, и начинает массовые поставки моделей 2400 и 2600  (неопр.). iXBT.com (12 июня 2007). Дата обращения: 9 ноября 2010. Архивировано из оригинала 25 апреля 2015 года.
4. HardSpell review  (кит.)
5. Smith, Ryan AMD’s Radeon HD 5450: The Next Step In HTPC Video Cards  (неопр.). AnandTech 4. AnandTech, Inc (24 февраля 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.» Дата обращения: 7 апреля 2010. Архивировано 19 марта 2012 года.
6. PC-DVD discussion thread Архивная копия от 4 октября 2011 на Wayback Machine, retrieved August 23, 2008  (кит.)
7. Алексей Берилло. Семейства видеокарт AMD(ATI) RADEON R7XX. Справочная информация  (неопр.). iXBT.com (1 июня 2009). Дата обращения: 22 апреля 2010. Архивировано 1 марта 2009 года.
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  (неопр.). iXBT.com (22 октября 2010). Дата обращения: 9 ноября 2010. Архивировано 24 апреля 2012 года.
9. Jansen Ng. Radeon 6800 Series Launches, Targets GeForce GTX 460 (англ.). dailytech (21 октября 2010). Дата обращения: 9 ноября 2010. Архивировано 19 марта 2012 года.
10. Anh Tuan Huynh. More ATI RV550 Details (англ.). DailyTech (31 июля 2006). Дата обращения: 13 апреля 2010. Архивировано 19 марта 2012 года.
11. Anh T. Huynh & Kristopher Kubicki. Whoops, ATI Radeon HD 2900 XT Lacks UVD (англ.). DailyTech (25 мая 2007). Дата обращения: 13 апреля 2010. Архивировано 19 марта 2012 года.
12. Google Translate  (неопр.). Дата обращения: 13 апреля 2010. Архивировано 8 ноября 2012 года.
13. Don Woligroski. Features For The Home-Theater Crowd (англ.). Tom's Hardware (4 августа 2009). — «The 785G has stepped up video quality with UVD 2.0, compared to UVD 1.0 in the 780G and 790GX chipsets.» Дата обращения: 21 января 2011. Архивировано 19 марта 2012 года.
14. BESS!. AMD RS780 — обозначен срок выхода  (неопр.). iXBT.com (12 декабря 2007). — «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.» Дата обращения: 21 января 2011. Архивировано из оригинала 26 апреля 2015 года.

Ссылки

• Алексей Берилло aka SomeBody Else. Практическое тестирование видеокарт ATI и NVIDIA в задачах декодирования видеоданных  (неопр.). iXBT.com (14 ноября 2006). Дата обращения: 22 апреля 2010. Архивировано 12 мая 2012 года.
• Алексей Берилло aka SomeBody Else. ATI AVIVO: Часть 0: Введение и описание видеотехнологий  (неопр.). iXBT.com (30 декабря 2005). Дата обращения: 22 апреля 2010. Архивировано 4 июля 2009 года.
• Unified Video Decoder 2 (англ.). HIS Technology (1 января 2008). Дата обращения: 13 апреля 2010. Архивировано 19 марта 2012 года.
• Gabriel Torres. AMD ATI Radeon HD 2000 Series Architecture - Avivo HD (англ.). Hardware Secrets (9 июля 2007). Дата обращения: 13 апреля 2010. Архивировано 19 марта 2012 года.