GPU编解码技术显神威 领航4K×2K时代

4K×2K时代将由多核心GPU大展身手。UHD移动装置已成为各大消费性电子品牌厂竞逐的重要战场，伴随着新一波UHD影像显示器的推出，高效率压缩影像的需求已随之兴起，业界解码技术能在不牺牲帧率的情况下提供理想影像品质，同时将多媒体处理工作卸载至GPU，降低CPU工作负担以及整体移动装置耗电。

　　超高画质（Ultra HD， UHD）4K×2K解析度是2013年所有消费电子展的共同主题。企业如乐金（LG）、三星（Samsung）、索尼（Sony）、东芝 （Toshiba）及海信都是首先推出UHD智慧型电视的企业，具备不同尺寸的萤幕或显示器技术。但UHD规格不只可以应用在电视上，例如 Panasonic在2013年消费电子展（CES）展示了以UHD横向电场效应（IPS）萤幕技术为基础的平板装置，而多家制造商则为专业市场生产 UHD显示器。

　　本文将评论最新能够处理UHD影像的网际网路协定（IP）多媒体处理器、应用市场，以及如何被有效率的运用在移动及嵌入式装置上以丰富播放内容。

　　创造UHD内容的市场概况

　　首先，如果先观察推动超高画质的因素，以及广电业如何采用UHD规格创造内容，马上就会看到大部分大型电影公司，如派拉蒙（Paramount）、华纳兄弟 （Warner Bros.）、二十世纪福斯（20th Century Fox）及索尼影业（Sony Pictures）等，已开始运用UHD技术了。

　　2013年UHD电视已纷纷出笼。

　　电影如蜘蛛人：惊奇再起（Amazing Spider-Man）、龙纹身的女孩（The Girl with the Dragon Tattoo）及哈比人：意外旅程（The Hobbit）全都以UHD格式拍摄，因此UHD格式的内容已逐渐开始在电影院上映。YouTube的用户自2010年起也已经可以上传UHD影片，而 Sony宣称「大家对三维（3D）影片的意见似乎很分歧，但对UHD影片则都持正面看法」。

　　佳能（Canon）也在努力推动UHD规格，推出许多新的专业及数位单眼（DSLR）相机上市。Canon利用这些活动促销一系列世界知名及独立导演的短片，以展示此新技术的潜力。

　　但由于UHD影片须伴随着新一波的影像装置推出市场，因此有不少因素会影响到采用UHD的速度。电影院是最初能使用UHD内容的理想地点，但基础设施则须要较多的更新处理，因为较旧的投影机和UHD并不相容，同时并列一起使用多部的2K投影机并不能产生UHD的效果，这就像使用多投影机式的大银幕投影系统来放映超高解析度和超大萤幕的电影（IMAX）一样，是行不通的。

　　当然，新技术被广泛的采用要花一段时间，广电业及播放内容的传送链必须组装所需要的设备和基础设施以支援UHD的播放；原始设备制造厂（OEM）须制造可解码及显示播放内容的UHD电视、机上盒（STB）及媒体播放器。消费者在设备升级时，也必须准备接受另一个「数位技术的转换」（Digital Switchover）。

　　在观察3D技术被市场接受的过程中可以发现，电影院是主要的市场驱动力。某些影迷在观赏过3D电影后热衷于在家中再创造同样的经验，因而很快的3D电视便开始出现于消费市场。UHD 应该也是类似的状况，尤其是在影像压缩技术持续改善，而大型有机发光二极体（OLED）萤幕概念成真的情况下。

　　此过程将类似由标准解析度（SD）到高画质（HD）的经验。如果可以在影片数据传输时充分利用硬体的力量加以编码及解码，这些影片可以表现出惊人的品质。如果运用绘图处理再加上影像解码技术，可增加不少其他优点，如影像稳定、像素层次亮度/对比的修正，和其他后制处理的一些选项。

　　业界PowerVR影像处理器和PowerVR绘图处理器的IP核心已能以稳定而持续的高帧率（High Frame Rate）处理高画质内容，并创造出令人屏息的影像。

HEVC--UHD/无线显示推动者

　　影像编码技术须要改善，才能以具成本效益的方式传送UHD内容。如预期，新的影像编码及解码H.265标准（也称为HEVC）已获得市场青睐。在一些展览中已有不少厂商展示HEVC UHD内容。

　　移动影像转码也愈来愈受欢迎。例如英特尔（Intel）的Atom Z2420--Lexington智慧型手机处理器及Atom Z2760--Clover Trail系统单晶片（SoC）都包含PowerVR绘图及影像处理器，显示英特尔致力于提供移动及嵌入市场完整的多媒体解决方案。

　　UHD 解析度提高了对高效率压缩的要求，不论是经由播放或是网路上频宽有限的频道。同样的原则也适用在PowerVR解码技术，该技术能提供UHD @60fps，以无线显示要求的高位元率（Bitrate）运作的水准。即使在4，096×1，744（2.35:1）所需的230Mbit/s极端位元率的情况下，该技术还是能提供理想影像品质，不必牺牲帧率。

HEVC技术也整合先进误差处理及隐藏参数（Concealment Algorithm）以最佳化解决方案，特别能改善易受传输问题影响的萤幕显示应