GPU视频处理详析（去除马赛克的诀窍）

既然MPEG2 Decoder就能很好的回放MPEG2视频，那另外两个部件是干什么的呢？
答案来自其他视频：WMV，MPEG4（AVI等）以及H.264。这些视频解压的时候也有大量IDCT运算和MC运算，这个时候Motion Estimator和Video Precessor就起到作用了。

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上图就是MPEG4编码的流程，比MPEG2多了猜测部分和马赛克处理部分，其余的操作都比较类似，只不过IDCT和MC的时候算法或者参数不同，MPEG2 Decoder无法完成罢了。于是Motion Estamitor就担负起MC相关的运算，Video Processor担负起IDCT运算。



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上图就是Video Processor的结构，比较复杂，视频处理单元晶体管的很大部分被其占据，主要分为地址单元，标量运算单元，矢量运算单元和分支单元，另外还有8KB 的数据缓存和4KB的指令缓存。这个处理器支持动态分支猜测，矢量处理单元是16路的SIMD 矢量单元，用于IDCT这类8*8矩阵运算很合适，运算能力强劲，同时也适合实现复杂的视频编码算法。
对于WMV9，主要的运算和MPEG4类型差不多，参数不同。
H.264 编码效率比较高，相比H263 与MPEG-4标准在保证相同的图象质量下，编码后的码率能减少50%；相比MPEG-2的复杂度，解码器复杂度增加了3 倍，编码器增加了4倍。Video Prosessor也被设计用来实现这样的复杂解码。同时H.264编码的运动补偿部分也比其他编码复杂，运算量大了不少，对Motion Estimator也是个考验。

二.插值补偿
以上视频加速部分都是针对视频解压，出来的视频是原始大小，比如DVD视频就是720 X 480（NTSC），VCD视频甚至只有352 X 288，只有720p的视频和1080i，1080p的视频一般不需要缩放，原始大小即可。所以一般PC上的视频播放都是在1024 X 768或者1280 X 1024下全屏播放，这就涉及到视频缩放了。
视频缩放的时候最轻易出现的就是马赛克，最简单的例子，打开张图片，用ACDsee打开，放大了看，倍数越高，马赛克越明显。在视频编码里的去马赛克是针对编码中的损失的修正，不是缩放的修正；在缩放的时候就得靠软件或者硬件来对马赛克进行插值补偿了，方法有不少，一般是用类似模糊，柔化的方法。不同的

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显示芯片
，插值的方法和效果大相径庭。
说到插值就得说说Overlay Mixer和Video Mixing Renderer (VMR)了。前者被称为“视频覆盖”或者重叠，是通过相关硬件进行视频缩放，色域转换（RGB和YUV的互相转换），亮度，Gamma，色彩饱和度的调节等等，老显卡的视频都是通过Overlay“显示”出来的，Overlay的对于视频放大所产生马赛克通过过滤器进行插值补偿，达到消除马赛克的效果。过滤器通常有水平5级和垂直3级之类的规格，比较厉害的比如Voodoo Banshee/Voodoo3/4/5是10级过滤，在消除马赛克的功夫上是老显卡中的佼佼者。NVIDIA在吞并了3dfx后在GeForce FX显卡中把3dfx的10级过滤学到手了，弥补了以前的不足，脱掉了“格子神化”的帽子。幻日的10级带锐化的过滤器是目前最强大的，V卡的过滤器经常被人描述成“太模糊，有朦胧感，有Photoshop中模糊用过分了的感觉”，幻日的过滤器很好的解决了这个问题。由于Overlay是硬件播放和缩放，对于配置比较低的机器而言，用Overlay Mixer是首选。

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