实战揭秘 4K超高清应用指南

NVIDIA方案

硬件：i7 4790K+NVIDIA GTX TITAN X
H.264解码能力 ★★★★★
H.265解码能力 ★★★★☆
推荐软件：完美解码、DivX Player、PowerDVD14
作为NVIDIA当前的旗舰显卡，它基于全新的Maxwell架构，完美支持包括NVENC引擎在内的新特性。借助NVENC引擎对H.265编码格式的硬件加速能力，它在播放H.265编码的两段测试视频时，一直能将处理器的占用率控制在10%以内，是当前出色的H.265解码平台。另外，2.5倍于Kepler架构的H.264格式加速能力，让GTX TITAN X在面对码率高达280Mbps的H.264编码4K超高清视频时，依旧表现良好。播放过程流畅，全程处理器占用率未超过15%，平均仅7.2%，达到硬解H.264的高水平。H.264/265新旧标准都能良好支持，这样的表现足以让GTX TITAN X跻身佳4K超高清硬解平台的行列。当然，单单用它来看4K视频多少有些大才小用，浪费它强悍的游戏性能。适合高端游戏玩家在畅玩游戏之余，轻松享受超高清视频。

硬件：i7 4790K+NVIDIA GTX 980
H.264解码能力 ★★★★★
H.265解码能力 ★★★★☆
推荐软件：完美解码、DivX Player、PowerDVD14
在GTX 980发布之初，我们并没有尝试硬解H.265格式的视频，而是尝试了当下比较流行的H.264编码4K超高清。可能是当时的软件尚未更新，导致第一次尝试的结果并不理想，硬解4K超高清并不流畅。而现在，使用近更新的新2015.3版的完美解码，我们发现GTX 980硬解所有4K超高清都已经不是问题，全程非常流畅和GTX TITAN X并无二致。至于H.265，在GTX TIATAN X上已经证实DivX palyer能开启NVENC的硬件加速能力，GTX 980也不例外，硬解播放H.265编码4K超高清非常流畅，全程处理器占用率都在15%以内，比软解码效率提高了3倍以上。

硬件：i7 4790K+NVIDIA GTX 960
H.264解码能力 ★★★★★
H.265解码能力 ★★★★☆
推荐软件：完美解码、DivX Player、PowerDVD14
在NVIDIA的发布介绍中，不同于GTX 980的GM204核心，GTX 960使用的GM206核心在计算规格上削减了一半，但是特性上并无明显变化。因此我们推断GTX 960依旧具备NVENC引擎，而且计算规格的降低也明显降低了功耗、发热，对观影超高清来说，这样的变化对平台反而有利。实测发现，GTX 960在解码中的表现和GTX 980以及GTX TITAN X如出一辙，并没有因计算规格的缩水而有所削弱。解码H.264编码的4K超高清时，它能让处理器的占用率控制在10%以内。硬件解码H.265编码的4K超高清，它能将处理器的占用率控制在20%以内。

硬件：i7 4790K+NVIDIA GTX TITAN BE
H.264解码能力 ★★☆☆☆
H.265解码能力 ☆☆☆☆☆
推荐软件：DivX Player、PowerDVD14
NVIDIA上一代基于Kepler架构的旗舰GTX TITAN BE不具备NVENC引擎，显然不支持H.265编码格式的视频的硬解。在以往的测试中，Kepler架构硬解H.264格式的1080p高清是没有压力的，但在将分辨率从1080p提高到4K以后，我们发现问题相当严重。5段测试视频只有《Sintel》这1段能流畅播放，此时处理器占用率约15%，和处理器软解这段视频平均18.5%左右的性能开销相差不多。其余的，包括码率低到不足20Mbps的《少女时代》在内，GTX TITAN BE都不能提供流畅的观影体验。H.265编码视频的播放体验相对好一些，虽说GTX TIANTAN BE不支持硬件解码，但与之搭配的处理器性能足够强劲，也能通过软解弥补。很显然，综合上成本、功耗支出等因素，它绝对不是一个值得推荐的4K超高清播放平台。

硬件：i7 4790K+NVIDIA GTX 750Ti
H.264解码能力 ★★★★★
H.265解码能力 ★★★★☆
推荐软件：完美解码、DivX Player
了解显卡的玩家应该知道，GTX 750系列才是NVIDIA发布的第一款基于Maxwell架构的显卡，其面世时间比GTX 980还要早。因为定位需要才将它的命名划分到GTX 700系列中，按架构来划分它应该隶属GTX 900系列。在它发布的时候，NVIDIA并没在它的白皮书上针对视频加速技术作出介绍，以至于我们在很长一段时间内都忽略了GTX 750系列的存在。偶而的无心尝试也可能因为软件没有更新或者支持力度不佳的原因，导致其表现不佳，并没给我们留下什么深刻印象。直到本次评测，我们用它搭配多种播放器，并在多种播放设置下进行尝试，发现它已经能硬解H.264/265编码格式的4K超高清，效果上和GTX 980等Maxwell架构的显卡基本一致。综合价格、功耗等各方面来说，它绝对是当前我们为推荐的高性价比4K超高清硬件解码产品。

用R9 290平台转码时，处理器的占用率一直居高不下，8个线程都在负载中。与之对比(右)使用i7 4790K的核芯显卡硬件加速后，处理器负载明显降低，速度还明显更快。

AMD方案

硬件：i7 4790K+AMD R9 290
H.264解码能力 ★★☆☆☆
H.265解码能力 ★★★★☆
推荐软件：完美解码、DivX Player
在新架构发布之前，R9 290依旧是AMD的顶级产品代表，具备AMD显卡先进的技术，包括UVD和VCE等针对视频编码、解码的各种加速器。在1080p时代，UVD3给我们留下的印象还是不错的，加速效果相当明显。在测试4K超高清视频时，我们依旧打开UVD加速引擎，发现测试中该引擎依旧发挥了原本的加速效果，只是因为分辨率、帧率等视频质量指标的提高，它的加速效果有一定折扣，虽说整体来看依旧能保持流畅，且音、画同步，但这得归功于i7 4790K本就拥有足够优秀的性能。例如播放码率较高的《Ducks Take Off》时，处理器占用率一度高达93%，此时若使用的不是i7 4790K这样的高性能处理器，而是i3这类产品，很显然就无法满足流畅的需求了。比较意外的是硬解码H.265视频，新版本的完美解码能在ATI专属DivX模式中，提供相当出色的加速效果，处理器占用率一直在20%以内，画面流畅。这跟具备硬件加速的NVENC引擎表现相当，明显超过英特尔方案。与之对比，在软件更新前，要想流畅播放H.265编码的4K超高清，这个平台的处理器占用率一直在50%左右。

硬件：i7 4790K+AMD R9 280
H.264解码能力 ★★☆☆☆
H.265解码能力 ★★★★☆
推荐软件：完美解码、DivX Player
R9 280其实是沿用的TahIti架构，跟上一代旗舰HD 7900系列基本一致，只有频率上的区别。在特性上，例如UVD3引擎等方面应该完全一致。原本我以为架构更老旧会导致R9 280中的加速引擎比R9 290效率低，效果上会打些折扣。但在测试中，它表现出来的效果基本跟R9 290一致，H.264编码的视频时，它依旧表现出了一定的加速能力。但在高码率或高源帧率的视频处理中，它对处理器的减负效果并不明显，处理器占用率会非常高，换用i5、i3这种性能档次的产品就很可能导致不流畅，还不如直接使用酷睿i5、i3的核芯显卡。至于H.265，它依旧表现出了让人难以理解的优秀加速能力，全程处理器占用率都在20%以下，并不比NVIDIA的NVENC引擎差。

编码我又该用谁？

至于编码，估计实际会用到的用户可能并不多。但厂商在设计产品时，往往会在编码功能上下足功夫，因为关心这个功能的通常都是行业内的专业、准专业用户，多数是核心用户或者意见领袖。相比以往只通过处理器处理来说，拥有硬件加速单元的显卡加速方案能让用户更快地获得目标视频。在以往的测试中，对VC-1、H.264等格式的编码对比已经有过非常多的解析，我们在此就不再赘述。这里我们只重点关注属于未来主流的H.265，看看几大硬件加速引擎在面对H.265编码时的实际表现。

这个环节我们统一使用对H.265编码格式支持力度比较好的DivX Converter进行转码，都开启内置的硬件加速功能。转码同一段H.264编码的源视频，获得参数一样的H.265视频。在相同的转码设置下，我们发现各个硬件加速引擎的表现并非同解码能力排名一致。比如在解码时，对H.265支持并不好的Quick Sync Video引擎，在编码时表现出来的加速效果却非常不错，整体速度略微落后于拥有H.265硬件加速模块的NVENC，用108.9s完成工作。与之相比，GTX TITAN X依靠NVENC的帮助，仅耗时96s就完成了转码任务，是本次测试中，转码效率高的。当然，同样拥有NVENC的GTX 980、GTX 960等一系列产品表现都基本和它相当，看来编码时，也基本完全依靠专用协处理器和CPU，没有调用到CUDA计算单元，此时计算规模上的优势并不能转换为生产力。这个环节表现糟糕的，是AMD 的R9系列，长达5311s的任务时长，让测试变得非常枯燥。我们转码的文件大小仅493MB，可以想像，实际转码动辄超过30GB的视频文件时，用户体验会有多糟糕。

仔细分析，Quick Sync Video引擎之所以能在这个环节逆转，应该跟其运作机制有关。因为我们的测试源片段是H.264编码，转码之前需要先将源视频解码，这个环节英特尔的Quick Sync Video引擎显然是行家。再加上编码过程中的预处理等环节依旧受到硬件加速的增益，所以它的整体表现能跟拥有H.265硬件加速的NVENC处于同一水平。当然，我们也怀疑这跟当前的NVENC对H.265的硬件加速支持并不完善有关。不论怎么说，当前英特尔和NVIDIA显然是这个环节的赢家。绝对性能上，Maxwell架构显卡是佳选择。综合购买成本和功耗付出来看，英特尔核芯显卡平台不失为实用之选。

转码原片和目标文件规格一览

                        片源                    目标源
文件大小            493MB                 71.3MB
分辨率               3840×2160          3840×2160
码率                  280Mb/s              36.7Mb/s
源帧率              30                       30
编码格式           H.264(AVC)          H.265(HEVC)
封装格式          MKV                     MKV

各平台编码测试成绩对比一览表

硬件                                 耗时
i7 4790K                          108.9s
i3 4130                            110.2s
GTX TITAN X                    98s
GTX 980                          101.3s
GTX 960                          99.8s
GTX 750Ti                       100.5s
GTX TITAN BE                 4897s
R9 290X                          5311s
R9 280                            5253s

MC点评：

坦白说，单看本次测试的终成绩，你会觉得单调。就是NVENC的完胜和英特尔Quick Sync Video的老当益壮。希望简单实用的，选择酷睿i7、i5、i3系列处理器，搭配能开启Quick Sync Video技术的播放器就是佳选择。追求完美的，可以选择中低端处理器搭载GTX 750系列显卡，花钱不多，解码全能。除了视频，还对游戏有要求，那么拥有NVENC，还具备超强性能的GTX TITAN X绝对是你的不二选。除开硬件，实际让人印象深刻的其实是整个测试过程中发现的一些非常有趣的现象。例如软件更新后，能带来明显不同的硬件使用效率。以及不同播放软件的解码策略设置也会明显影响后的播放效果。例如potplayer能很好地支持硬件加速，但却在CPU软解的过程中出现多核心支持力度不佳的问题，CPU占用率看上去很低，但播放却并不流畅等等。这些都给新手玩家们提了一个醒，解码不流畅别急着折腾硬件，很有可能是你的软件版本太老或者播放器解码设置的问题。

另外，H.265编码格式的高效也给我留下了深刻印象。诚然，当前针对H.265加速的硬件和能用到这些加速硬件的软件都还不够成熟。在同为硬件解码的环境中，H.265视频的要求看似比H.264更高，导致处理器占用率也更高。但是对比纯使用CPU软件解码的情况你能发现，H.265的解码要求其实远低于H.264。所以，使用酷睿i7这样的高性能处理器的玩家其实完全可以不用考虑额外添置硬件来加速，找个对处理器多线程软解支持出色的播放器，用CPU软解也能解决你的燃眉之急。而且同等质量的4K视频，H.265的码率通常只有H.264码率的1/4，画面上你却看不出明显差异。这使得无论对存储空间还是传输带宽的要求，H.265都远低于H.264格式，原来为H.264格式准备的高清下载机，似乎也没有急切的扩容需求。