今日では、あらゆるサイズのコンピューターでさまざまな形式と解像度のビデオを問題なく再生できますが、これを画面に再生して表示できるように、専用のハードウェアが使用されています。 しかし、ハードウェアビデオコーデックがどのように機能するのか疑問に思ったことはありませんか？ この記事では、それについて説明します。
最初のマルチメディアコンピュータは、ビデオをデコードできるように別のカードを必要としていました。PC用の最初のDVDドライブがデコーダーカードとともに販売された方法を覚えている人もいます。
ムーアの法則のおかげで、これらのデコーダーのサイズはグラフィックプロセッサーに統合されるまで少しずつ縮小され、PCで映画やシリーズを視聴するために追加のハードウェアを購入する必要がなくなり、今日ではこれらを楽しむことができます。どこでも。
デジタルシグナルプロセッサとは何ですか？
デジタルシグナルプロセッサ、または頭字語DSPで知られているものは、入力データ信号を受け取り、それにアルゴリズムを適用して、出力信号またはデータを生成します。 これらは、マルチメディアファイル形式をデコードするために使用できるため、あるマルチメディアファイル形式または別の形式に属する可能性のある入力データストリームをデコードできます。
DSPはプログラムを実行し、これを変更できるため、固定機能プロセッサと混同しないでください。ただし、通常、このプログラムにはユーザーレベルでアクセスできず、メモリにアクセスできるのはDSPの製造元です。 これにはこのプログラムが含まれます。このプログラムは通常、製造元自身が実行するファームウェアの更新によって更新されます。
つまり、DSPはCPUやGPUなどのタイプのプロセッサです。しかし、近年、特定のマルチメディアタスク、特に特定のマルチメディア形式のリアルタイムデコードを高速化するために、DSPはさまざまなタイプのプロセッサにますます統合されています。
ハードウェアコーデックはPCでどのように機能しますか？
デコーダーはDSPにすぎません。DSPは、マルチメディアファイルのデータブロックを、テレビで見る一連の画像と音声に変換するプログラムを実行します。 しかし、画像をそのまま再現できれば十分ではないでしょうか。 答えは、圧縮されていないデータを処理する場合、ストレージと帯域幅のために膨大な量のスペースが必要になるため、これは非常に非効率的であるということです。
マルチメディアファイルがさまざまな形式で圧縮されるのはそのためです。ファイルを圧縮または解凍する場合と実際には違いはなく、原則は同じです。 圧縮は、共通の要素を取得して特定の値を与える、フレームごとのカラーバリエーションを保存するなどに基づいて行うことができます。
最も難しい部分は、生の画像、映画、またはオーディオファイルをいずれかの形式に変換することで構成されるエンコードです。このプロセスでは、デコードよりもはるかに高い計算能力が必要です。そのため、新しい形式では、エンコーダよりずっと前にデコーダが使用されることがよくあります。同じ形式に。
新しいビデオコーデックが開発されているのはなぜですか？
これは、DVDのビデオコーデックなど、新しい消費形態が出現するためです。ビデオ 従来のチューブテレビでビデオを再生するのに十分なH.263またはMPEG-2でしたが、Blu-Rayに飛躍したとき、このフォーマットは当時の新しいストレージの伝送速度には最適ではないことがわかりました。フォーマットなので、H.264の作成が必要でした。
現在、光フォーマットの時代は歴史に残り、コンテンツプロバイダーはネットワークを介して送信する必要がありますが、光ファイバーネットワークはコンテンツプロバイダーのBluRayよりも高速ですが、より多くのコンテンツをより適切に送信できる方がはるかに優れています。特定の帯域幅内では、サーバーと通信の両方でサーバーインフラストラクチャを節約できるためです。
ユーザーレベルの対応者？ ビデオおよびオーディオコーデックは、元のデータを再構築するためのステップ数が非常に多くなり、そのためにより高い電力のDSPが必要になるため、より多くのデータを圧縮し、より多くの計算能力を必要とします。
ハードウェアビデオコーデックはどこにありますか？
PCでは通常 GPU GPU自体のプライベートノースブリッジに接続されている同じアクセラレータのXNUMXつです。 SoCの場合、 CPU とGPUは同じノースブリッジを共有し、同じの一般的なノースブリッジに接続されています。
CPUの場合、ビデオのエンコードとデコードに特化したハードウェアを見つけることは通常ではありませんが、コプロセッサとして統合するのに支障はありませんが、ビデオメモリにアクセスする必要があるため通常ではありません。ディスプレイコントローラは、ビデオCODECによってデコードされた画像を画像バッファとして読み取るものになります。
SoCでは、コーデックは他のDSPやアクセラレータと直接的な関係があります。たとえば、カメラでキャプチャされた画像のデジタル化を担当するISPや、デジタル化するために連携して動作する専用のAIニューラルプロセッサとの直接的な関係があります。ビデオは、カメラでキャプチャしたものを形成し、解像度を変更して、ビデオの画像と音声のノイズを修正します。
