軟硬解碼的差距

相信很多朋友都用過(guò)完美解碼、KM Player一類，擁有比較多設(shè)置選項(xiàng)的視頻播放器。在這類播放器里，往往都會(huì)有一個(gè)軟解碼和硬解碼的設(shè)置選項(xiàng)。顧名思義，軟解碼就通過(guò)軟件來(lái)解碼，而硬解碼就是通過(guò)硬件來(lái)解碼。

對(duì)兩者孰優(yōu)孰劣的問(wèn)題，人們也是爭(zhēng)論不休。但是毋庸置疑的是，僅通過(guò)安裝解碼器，軟解碼就能支持所有的視頻格式。正是因此，軟解碼被廣泛應(yīng)用于在電腦、手機(jī)等常用的設(shè)備中。但是智能電視(參數(shù) 圖片 文章)作為新興的智能終端，也適合于推廣軟解碼技術(shù)么？在智能電視中，視頻的軟解碼和硬解碼到底孰優(yōu)孰劣呢？

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2015-4-22 11:06 上傳

視頻的硬解碼和軟解碼一般都是針對(duì)本地視頻而言的。視頻網(wǎng)站為了方便管理和播放，都將同種清晰度的視頻轉(zhuǎn)換為同一種編碼格式進(jìn)行傳播。而且現(xiàn)在網(wǎng)路電視都有自己專屬的客戶端，對(duì)自己的視頻是絕對(duì)能夠支持的。

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信息的數(shù)字化傳播中需要編碼和解碼

雖然現(xiàn)在智能電視能夠直接播放網(wǎng)絡(luò)上面的視頻資源，但是本地播放在用戶心中依舊占據(jù)非常重要的地位。在傳統(tǒng)CRT顯示時(shí)代，電視本身并不具有播放本地音視頻的功能。如果用戶想要觀看電視臺(tái)之外的內(nèi)容，就必須通過(guò)影碟機(jī)、游戲機(jī)中介進(jìn)行讀取和解碼。

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DVD機(jī)充當(dāng)外置解碼的裝置

后來(lái)，差不多在液晶電視興起的前后，通過(guò)USB接口硬解碼本地視頻技術(shù)也開(kāi)始被應(yīng)用。電視插上U盤(pán)就能夠播放許多電視上看不到的內(nèi)容，十分方便。如今智能電視人們想要看電視節(jié)目之外的內(nèi)容，通過(guò)小小的U盤(pán)就能夠?qū)崿F(xiàn)。

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非智能電視就擁有USB端口媒體播放的功能

到現(xiàn)在智能電視已成為主流，在線點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)直播的內(nèi)容非常豐富，而且觀看相當(dāng)便捷。但是網(wǎng)絡(luò)電視的內(nèi)容和互聯(lián)網(wǎng)的視頻相比，還是略顯匱乏。一些網(wǎng)絡(luò)自制節(jié)目、最新的電影大片還是從電腦上找比較方便，下載后再在大屏電視上播放效果會(huì)非常出色。

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現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)電視在線視頻的數(shù)量和質(zhì)量還有待提高

而且在線視頻受到網(wǎng)速的限制，清晰度不會(huì)很高。一些分辨率達(dá)到全高清1080P的視頻，也會(huì)從碼率、編碼方面大幅度壓縮視頻的質(zhì)量，最終效果還不如一些本地的720P。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)條件下，本地播放的效果還是更為出色的。

視頻軟硬解碼的前生今世

既然無(wú)法完全替代本地播放，那么不如來(lái)探討一下如何才能達(dá)到最佳的視頻播放效果。一般來(lái)說(shuō)視頻解碼分為兩大方式，一類是硬解碼，另一類是軟解碼。兩者在配置要求、解碼效率、畫(huà)質(zhì)效果等方面都有著很大的區(qū)別。

●  硬解碼

顧名思義，硬解碼就是通過(guò)專門(mén)的硬件實(shí)現(xiàn)的解碼。如果再說(shuō)詳細(xì)點(diǎn)，就是指不依賴于CPU，通過(guò)專用的設(shè)備完成視頻解碼。曾經(jīng)的VCD和DVD解壓卡、視頻壓縮卡就是現(xiàn)在“硬解”的原型。而隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的硬解碼已經(jīng)不再需要額外的設(shè)備，而是將硬解碼模塊整合在GPU內(nèi)部，通過(guò)顯卡核心GPU來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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硬解碼模塊整合在GPU內(nèi)部

顯卡核心GPU擁有獨(dú)特的計(jì)算方法，解碼效率非常高，而且充當(dāng)解碼核心的模塊成本并不高。這樣不但能夠減輕CPU的負(fù)擔(dān)，還有著低功耗、發(fā)熱少等特點(diǎn)。但是由于硬解碼起步比較晚，軟件和驅(qū)動(dòng)對(duì)其的支持度低。硬解碼內(nèi)置有什么樣的模塊就能夠解碼什么樣的視頻，面對(duì)網(wǎng)絡(luò)上雜亂無(wú)章的視頻編碼格式，不可能做到完全兼容同。此外，硬解碼的濾鏡、字母、畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)方面都做的十分不足。

優(yōu)點(diǎn)：CPU占用率低、效率高、功耗低、熱功耗低

缺點(diǎn)：視頻兼容性差、軟件支持度低

●  軟解碼

不同于硬解碼，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域比較傳統(tǒng)的軟解碼是通過(guò)軟件讓CPU來(lái)對(duì)視頻進(jìn)行解碼處理。在這個(gè)過(guò)程中，軟件提供了解碼的各種運(yùn)算規(guī)則和信息，而CPU則是用來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算的。

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現(xiàn)在很多播放器都能夠設(shè)置軟解碼器

軟解碼技術(shù)的解碼過(guò)程中，需要對(duì)大量的視頻信息進(jìn)行運(yùn)算，對(duì)CPU性能的要求非常高。尤其是對(duì)高清晰度大碼率的視頻來(lái)說(shuō)，巨大的運(yùn)算量就會(huì)造成轉(zhuǎn)換效率低、發(fā)熱量大等問(wèn)題。但是由于軟解碼的過(guò)程中不需要復(fù)雜的硬件支持，兼容性非常高。即使是新出的視頻編碼格式，只要安裝好相應(yīng)的解碼器文件，就能順利播放。而且軟解碼擁有豐富的濾鏡、字幕、畫(huà)面處理優(yōu)化等效果，如果CPU足夠強(qiáng)悍的話，能夠?qū)崿F(xiàn)更加出色的畫(huà)面效果。

優(yōu)點(diǎn)：兼容強(qiáng)、全解碼、效果好

缺點(diǎn)：對(duì)CPU要求高、效率低、發(fā)熱大

此前有很多電腦影視發(fā)燒游，進(jìn)行過(guò)軟硬解碼的對(duì)比。結(jié)果是軟解碼的畫(huà)質(zhì)效果更加出色，而且CPU占有率并不比硬解碼高。但是至今為止軟硬解碼兩者的優(yōu)劣之爭(zhēng)仍然沒(méi)有平息，主要是因?yàn)榇蠹宜玫脑O(shè)備都不同，硬件配置也是千差萬(wàn)別。尤其是對(duì)于不同類型的產(chǎn)品，例如智能電視(參數(shù) 圖片 文章)，與電腦的硬件構(gòu)成有很大差別，其結(jié)論就很難令人信服。

實(shí)測(cè)告訴你軟硬哪家強(qiáng)

差不多在液晶顯示剛剛興起的時(shí)候，電視就出現(xiàn)了通過(guò)USB接口來(lái)播放本地視頻的功能。那時(shí)候電視根本沒(méi)有智能系統(tǒng)，其播放完全依靠硬解碼來(lái)完成。而后，智能電視的迅速發(fā)展，使得電視想手機(jī)、平板電腦一樣具備了CPU以及智能系統(tǒng)。視頻播放的方式也就隨著硬件的提升，出現(xiàn)了軟硬解碼之爭(zhēng)。那么針對(duì)智能電視來(lái)說(shuō)，硬解碼和軟解碼到底孰優(yōu)孰劣呢？下面筆者通過(guò)實(shí)際的播放來(lái)測(cè)試一下。

為了更加符合大多數(shù)用戶的觀看條件，我們不能選擇配太高端或者太低端的電視。因此筆者選擇了一臺(tái)4千多元55英寸的1080P全高清智能電視，希望通過(guò)主流價(jià)位的機(jī)型能夠得出更加真實(shí)的結(jié)果。

播放器方面，我們使用安卓系統(tǒng)下本地播放效果非常出色的MX Player播放器，支持在播放過(guò)程中進(jìn)行軟硬解碼的切換。我們就選擇了它的Pro1.7.30版，良好的兼容性使其在電視上的使用也非常流暢。

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MX Player支持在播放過(guò)程中進(jìn)行軟硬解碼的切換

為了拍攝效果的盡量真實(shí)，我們將70D相機(jī)固定在三腳架上，拍照和錄制視頻都采用全手動(dòng)模式。信息為：白平衡為日光（5200K），光圈f/7.1，快門(mén)100/1秒，焦距35毫米。

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在測(cè)試過(guò)程中，播放碼率比較大的視頻，硬解碼能夠流暢播放，但是軟解碼則出現(xiàn)了視頻延時(shí)、畫(huà)面和聲音卡頓、聲畫(huà)不同步等嚴(yán)重的問(wèn)題，無(wú)法正常播放。下面播放兩個(gè)軟解碼視頻播放的效果，使用的測(cè)試視頻格式分別為MP4（1920x1080+4263Kbps+AVC HL4.0+AAC）、MKV（1920x1080+6005Kbps+AVCHL4.0+AC3）。

電視軟硬解碼效果總結(jié)

在軟解碼中，使用不同的解碼器文件可能會(huì)有不同的效果。但是用戶們大多數(shù)都不會(huì)進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)節(jié)，我們這里選擇默認(rèn)的解碼器還是更加符合用戶實(shí)際的使用情況的。雖然沒(méi)有非常詳細(xì)地用不同的電視(參數(shù) 圖片 文章)和不同的軟解碼器來(lái)反復(fù)測(cè)試，但是最終結(jié)果還是有一定的代表性的。

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測(cè)試沒(méi)有對(duì)軟解碼器進(jìn)行設(shè)置

在電視顯示結(jié)果中，軟解碼無(wú)論是從流暢度、清晰度、畫(huà)面鮮艷程度都不及硬解碼。最主要的原因還是電視的CPU性能不足，導(dǎo)致解碼效果的下降。軟解碼主要依靠CPU的運(yùn)算，而智能電視的硬件雖然有了很大提升，但是與電腦相比還是有很大差距的。更何況很多配置一般的電腦，想要播放全高清設(shè)置4K的影片都會(huì)非常的卡頓。

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軟解碼下視頻中運(yùn)動(dòng)畫(huà)面效果非常差

而且電視的主要功能就是播放影片，其圖像處理的性能本身就比較強(qiáng)。而作為智能系統(tǒng)的支持，CPU只是后來(lái)加進(jìn)去提供網(wǎng)絡(luò)娛樂(lè)功能的。讓電視的CPU獨(dú)立來(lái)完成高清視頻的解碼，明顯有些強(qiáng)人所難。

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硬解碼應(yīng)該提高在濾鏡、效果方面的功能

在電視這個(gè)特定的設(shè)備中，硬解碼相比軟解碼有著非常大的優(yōu)勢(shì)。妄圖讓電視擁有高性能電腦一樣的運(yùn)算能力，既不現(xiàn)實(shí)，也是資源的極大浪費(fèi)。倒不如對(duì)電視擅長(zhǎng)的硬解領(lǐng)域，不斷豐富硬解模塊，增加其支持的視頻格式。同時(shí)，優(yōu)化硬解算法，提升其在濾鏡、字幕、畫(huà)面優(yōu)化提升方面的能力。