[Thread Ufficiale] HD Video Nvidia: driver, programmi, PureVideo, problemi, novità..

[lucusta]

Originariamente inviato da Murakami

Beh, hai fatto la macchina pulita?

ehmm... ok, domani istallo..

[Murakami]

Originariamente inviato da shodan

Cioè? E' un buono o un cattivo?

E' un buono che si trasforma per combattere con rinnovata potenza i cattivi: la tua ignoranza è proprio senza confini...
Lucusta datti da fare...

[shodan]

Originariamente inviato da Murakami

E' un buono che si trasforma per combattere con rinnovata potenza i cattivi: la tua ignoranza è proprio senza confini...
Lucusta datti da fare...

A vabbe' sarà...
Eh si su queste cose sono ignorante... però sono un esperto di Lupin III, The Simpson e Dragon Ball!
Lasciamo perdere va'... direi di continuare con i test!

[lucusta]

visto che ancora non ho le idee chiare sul prossimo HTPC, ho intenzione di affidarmi ad un pc un po' datato:
asus a7v600
1gb ram ddr 400 (non ricordo se il KT600 andava a 200 con 2 dimm)
1 athlon XP thoro 1800+ @2000 o poco piu' (verdo' a quanto e' stabile in modo silenzioso, anche perche' l'ho modificato in mobile e callettato sotto i piedini.. insoma, e' un po' messo male)
1 VGA 9200 AGP 128
1 HDD 80 maxtor
eventualemnte una scheda di rete glan (la scheda non e' dotata di questa, ma di una 10/100).
winXP (eventualmente in dual, con la versione custom per l'uso normale e una versione tradizionale per i test)
potrebbe andare anche questo per i test?

d'altra parte stavamo parlando di un 2ghz software..
eventualemente, quando rilasciano i driver per accellerazione H.264 vedro' di usare l'altro.

[Murakami]

Originariamente inviato da lucusta

potrebbe andare anche questo per i test?

Certo che va bene: mi interesserebbero anche le prove WMV con quella VGA, dato che sicuramente non supporta l'accelerazione hardware...voglio capire come agisce quella benedetta patch e non ho voglia di montare la GTS...

[Murakami]

Mi sono riletto con attenzione i "technical brief" di nVidia che descrivono le implementazioni delle funzioni video nelle loro GPU, dal GeForce2 passando per il 4MX per arrivare al PureVideo delle serie 6 e 7: vorrei riassumere brevemente l'idea che mi sono fatto delle funzionalità aggiunte e migliorate con il tempo.
GeForce2: la compensazione di moto MPEG2 (anche HD) è effettuata in hardware dal processore HDVP (high definition video processor); in qualche modo, i circuiti dedicati a questa funzione sono condivisi con la pipeline 3D, ragion per cui la potenza degli stessi scala con il fill rate...ecco il motivo per cui il GeForce2 GTS (e, ovviamente, anche i Pro, TI e Ultra) arriva ai flussi 1080i, mentre l'MX (e, probabilmente, anche il GeForce1) si ferma ai contenuti 720p...non c'è abbastanza fill rate. Le altre funzionalità implementate sono uno scaler a 5 passi orizzontali e 3 passi verticali, un filtro temporale ed un algoritmo di deinterlacciamento basato sui vettori di moto, oltre alla gestione in hardware (separata per i contenuti video) dei valori di contrasto, tinta, saturazione e luminosità.
GeForce3 e 4 (TI); probabilmente, vedi GeForce2.
GeForce4 MX: il motore VPE (video processing engine) aggiunge all'MC (compensazione di moto) le funzioni di decodifica MPEG2 IDCT (trasformazione discreta inversa del coseno; circuiteria dedicata) e IQ (quantizzazione inversa); lo scaler resta immutato, l'algoritmo di deinterlacciamento si basa ora su una analisi condotta per pixel anzichè per vettori di moto. Altre funzionalità aggiuntive relative al video sono il DVC (digital vibrance control) e l'output component HD, realizzato mediante un connettore proprietario tipo S-Video ma a 9 pin anzichè 4, per sostenere le accresciute richieste di banda passante necessaria a tenere distinti i segnali di luminanza e i due di crominanza (contro la crominanza singola dell'S-Video SD).
GeForceFX: sembra integrare il VPE mutuato dal GeForce4 MX, con uno scaler migliorato a 64 fasi (qualsiasi cosa significhi... ).
GeForce6 e 7: il processore video si divide in 3 blocchi separati; decoder MPEG2, motore di stima del moto, processore video programmabile (SIMD a 16 vie). L'output HD si affida ora alla più tradizionale soluzione HDTV via DVI, con appositi convertitori DVI-component.
Il decoder MPEG2 è praticamente immutato rispetto al VPE: dai diagrammi di nVidia la fase di IQ sembra, sorprendentemente, ritornata a carico della CPU di sistema ( )...sarebbe interessante, a tal proposito, un confronto tra GeForce4 MX e GeForce6/7 come % di CPU occupata durante la visione di un DVD (tra l'altro, nel caso del GeForce4 MX, la modalità di accelerazione DXVA riportata dai vari player e decoder software è comunque IDCT -ma non ho verificato con il PureVideo, che dichiara una compatibilità con soluzioni IQ hardware-). Da segnalare la telecine inversa per i contenuti MPEG2 HD disponibile solo su 6800 Ultra e dalla 7600GT in sù.
Il motore di stima del moto sembra occuparsi delle fasi di encoding: dato che, a tutt'oggi, le stesse non sono state implementate nei driver, ritengo non valga la pena di dilungarsi oltre su questo argomento.
Il processore video programmabile è senz'altro la "bestia" più interessante da trattare: di cosa si occupa?
1) Lo scaler video, quando l'hardware di overlay non è utilizzato, si basa ora su VMR (video mixing renderer); può quindi gestire più flussi e finestre contemporaneamente e adotta 4 passi orizzontali e 5 verticali;
2) Un algoritmo di deinterlacciamento migliorato, con nuovi filtri spazio/temporali ed una analisi sia per scena che per pixel (non sono forniti ulteriori particolari);
3) Conversione spazio colore YUV-RGB (questa funzione, a memoria d'uomo, è implementata fin dai chip Riva TNT, così come quella di sub picture alpha blending utilizzata per la visualizzazione dei sottotitoli);
4) Correzione di gamma, specifica per display (è inclusa una funzionalità automatica di sharpening per schermi LCD, non modificabile dall'utente);
5) Gestione in hardware dei valori di contrasto, tinta, saturazione e luminosità;
6) Riduzione del rumore video;
7) Compensazione di moto per il formato WMV9, anche HD (probabilmente, non si applica alle GPU NV40);
8) Deblocking per il formato WMV9, anche HD;
9) Bad edit detection and correction, per correggere i difetti tipici dell'editing effettuato in fase di post-produzione dopo la conversione in video (l'algoritmo opera una telecine inversa);
10) 3:2 e 2:2 pull down correction, per una accurata riproduzione di contenuto originariamente registrato a 24 fps e successivamente convertito a 25 o 30 fps tramite l'inserzione di fotogrammi aggiuntivi (l'algoritmo opera una telecine inversa);
11) Miglioramento dei margini (edge enhancement);
12) Eventuale accelerazione del decoding di futuri formati video (es. H.264, solo MC no IDCT).
Un bel progresso, non c'è che dire...
Ogni correzione a questa breve disamina è, ovviamente, ben accetta...

[lucusta]

ottima analisi dei requisiti; ci servira' in seguito (bisogna farla anche sui chip ati).

per quanto riguarda il sistema di test....
signori, un thoroB portato a 1900, coadiuvato da una 9200 a 128 e con il supporto di 512MB di ram non riesce a leggere gli H.264 a 1920, e fatica per quelli a 1280.
per i wmv non ci sono problemi, anche se con i sampler wmv che abbiamo si sta' attorno al 90% di occupazione.

ora dovro' ripulire un po', visto che dopo l'istallazione di xcode si e' creata un po' di confusione
purtroppo le conversioni che ho fatto da wmv a H.264 si possono leggere solo con filtri ati mpeg H.264

PS
un piccolo dettaglio:
senza driver catalisys il monitor Acer AL2671W riesce a leggere via DVI, clonando sui due diversi monitor; appena istallati il buio totale, e sono costretto ad abbandonare la DVI ed usare la VGA.

qualc'uno sa' se c'e' di mezzo qualche limitazione via driver, e se gli omega, o similari, risolvono tale gap (chiamiamolo per ora "gap" e non piu' propriamente DRM)...

[Murakami]

Originariamente inviato da lucusta

ottima analisi dei requisiti; ci servira' in seguito (bisogna farla anche sui chip ati).

per quanto riguarda il sistema di test....
signori, un thoroB portato a 1900, coadiuvato da una 9200 a 128 e con il supporto di 512MB di ram non riesce a leggere gli H.264 a 1920, e fatica per quelli a 1280.
per i wmv non ci sono problemi, anche se con i sampler wmv che abbiamo si sta' attorno al 90% di occupazione.

ora dovro' ripulire un po', visto che dopo l'istallazione di xcode si e' creata un po' di confusione
purtroppo le conversioni che ho fatto da wmv a H.264 si possono leggere solo con filtri ati mpeg H.264

Non c'è materiale ufficiale per analizzare i chip Ati nel dettaglio, solo speculazioni su come sono distribuite le varie funzionalità all'interno delle GPU (anche per i chip nVidia, comunque, non è molto chiaro se o quanto siano usati i pxel shader); la 9200 non supporta alcuna decodifica H.264 e WMV9, ovvio che scattino...ma la patch fa qualche differenza o no con i WMV9?

[lucusta]

Originariamente inviato da Murakami

la 9200 non supporta alcuna decodifica H.264 e WMV9, ovvio che scattino...ma la patch fa qualche differenza o no con i WMV9?

no, la patch non ha ne migliorato la visione dei wmv9, ne tantomento alleggeto il compito.

[Murakami]

Originariamente inviato da lucusta

no, la patch non ha ne migliorato la visione dei wmv9, ne tantomento alleggeto il compito.

Come previsto, quindi: rimane da capire come mai la GPU NV40, invece, in qualche misura si giovi dell'applicazione della stessa, contro le dichiarazioni di nVidia...
Tu hai installato anche la patch DRM, vero?
Dark, quando puoi procedere ad un test più accurato di misurazione % CPU con e senza patch?

[lucusta]

Originariamente inviato da Murakami

Tu hai installato anche la patch DRM, vero?

si, dici che e' quella che impedisce la visione su DVI?

[Murakami]

Originariamente inviato da lucusta

si, dici che e' quella che impedisce la visione su DVI?

Potrebbe essere...
EDIT: lucusta, tu che te ne intendi, è più onerosa la fase di MC o quella di IDCT?

[lucusta]

Originariamente inviato da Murakami

Potrebbe essere...
EDIT: lucusta, tu che te ne intendi, è più onerosa la fase di MC o quella di IDCT?

he.. bella domanda..
la compensazione di moto e' meno complessa, ma costringe a fare di calcoli ed a portarsi dieto parecchia roba, ossia, piu' dettagliatamente:
prima viene calcolato lo spostamento di un pixel da un fotogramma all'altro, con un vettore a 2 dimensioni , e poi viene fornita anche la discrepanza (trovata in codifica del video) tra' i vari vettori susseguitisi e il pixel del filmato originale.
come vedi i calcoli non sono certo complicati, ma sono tanti, e per un calcolatore, 10 somme sono la stessa cosa che di una moltiplicazione x10..

l'uso della DTC in compressione, ossia della trasformata discreta del coseno, e un po' piu' complessa, visto che si tratta di calcoli algebrici sessaggesimali, ma molto piu' leggera in quantita' di dati, perche' viene dato solo il valore della trasformata del coseno che piu' si avvicina alla realta' dei fatti, ossia si traccia una linea partendo dal pixel del fotogramma 1 e arrivando alllo stesso pixel nel fotogramma X, prendendo questa come coseno sugli assi che hanno origine dal pixel del fotogramma 1, si vede la perpendicolare al piano della ordinate che valore ha. visto cosi' sembra piu' o meno la stessa cosa, ma se pensi che la DTC viene fatta su matrici di blocchi 8x8 la cosa diventa piu' veloce, e se consideri che, nell'impatto visivo, un movimento veloce di oscillazione del blocco non lo noteresti, si puo' abbassare il valore di questa oscillazione e ridurre ulteriormente i dati;
questo e' anche il motivo perche' su certi algoritmi piu' libertini come Xvid, dove le matrici le puoi scegliere, nelle sequenze dei primi piani i personaggi sembrano avere quellla faccia un po' "gommosa" alla quale si sta' applicando una sorta di effetto morphing; e' solo la DTC che in compressione e' stata un po' troppo spinta al limite per comprimere meglio il file, e passando da 24 a 25 frame ci si accorge di piu' di quest'effetto.
logicamente la IDTC non e' altro che la decodifica della DTC, ossia l'inverso della trasformata discreta del coseno dello spostamento di un blocco di pixel da un fotogramma chiave ad un'altro..... piu' o meno, da quanto posso ricordare ora.

le cose si complicano quando mi chiedi che cos'e' piu' tosto da eseguire..
in HW la IDTC viene fatta generalmente in un clock del chip, in software in un clock delle SMDI del processore, mentre la MC richiede piu' di un clock, non tanto per quanto riguarda il caloclo, che e' relativamente semplice, ma per recuperare tutti i dati..

a quanto ricordo la MC e' alla base dell'MPEG1, la DTC si usa dall'2 fino all'AVM, ma qua' entrano a far prte anche altre tecniche di compresione ed altri tipi di frame (I e P, ed e' anche per questo motivo che non si puo' vedere nel mezzo un MPEG1, ma tutti gli altri si, basta avere il primo Kframe).

EDIT: sta' tastiera fa' cagare! scusate lo sfogo e le mancate lettere, sono troppe da correggere!

[Murakami]

Molto interessante: grazie lucusta (ma dove lo hai preso 'sto nick... ).
Mi sembra di capire che la fase di MC è quella mediamente più onerosa: sono davvero curioso di provare la decodifica MPEG2 con una scheda che supporta solo MC, quindi a brevissimo vedrò di testare il GeForce2 GTS, il Kyro2 e il Volari V3XT...inoltre, voglio vedere se il GeForce4 MX, abbinato al decoder PureVideo, supporta anche la fase di IQ in hardware, così come dichiarato (sempre che riesca a capirlo)...
Mi viene spontanea un'altra domanda: se ricordo bene, l'algoritmo di compressione MPEG4 si basa, più o meno, sugli stessi principi dell'MPEG2...se la premessa è giusta, perchè diavolo non esiste una VGA che ne acceleri la decodifica in hardware (e intendo proprio la decodifica, non una qualche forma di post processing -accelerato dalle GPU Radeon compatibili DX9-)...
Anche la MPEG1 non è accelerata in hardware...

[Murakami]

Ho eseguito le prove di cui sopra, ed i risultati sono a dir poco deludenti.
GeForce4 MX: la decodifica IDCT (di IQ, almeno in apparenza, non c'è traccia) viene correttamente eseguita sia per DVD che per filmati 720p e 1080i, sia con PowerDVD6 che con il PureVideo. La % di CPU occupata si mantiene su valori molto bassi in tutti i casi; la qualità dell'immagine è più che buona.
GeForce2 GTS: a prescindere dal player e dalla versione di driver, la decodifica MC (che sgrava la CPU di un 10% all'incirca) viene correttamente eseguita solo per i DVD, mentre viene automaticamente disattivata in caso di filmati HD, non importa se 720p o 1080i. La qualità d'immagine nella visione dei DVD è mediocre; il deinterlacciamento eseguito via software sembra produrre risultati migliori.
Volari V3XT: a prescindere dal player, la decodifica MC funziona solo con i DVD (non con il decoder PureVideo, che restituisce una riproduzione estremamente scattosa); rimane attivata per filmati HD ma, in questo caso, vengono persi tantissimi frame (720p) o si vede tutto nero (1080i). Da rilevare come la % di CPU occupata durante la visione di DVD sia molto bassa, quasi a livello di una soluzione IDCT, e che la qualità dell'immagine è molto buona.
Le conclusioni sono sconfortanti: il supporto HDTV è, nel caso di GeForce2 e Volari, soltanto millantato.

[shodan]

Quindi alla fine dei giochi la GF4 MX se la cava più che bene, giusto?

[Murakami]

Originariamente inviato da shodan

Quindi alla fine dei giochi la GF4 MX se la cava più che bene, giusto?

Si, se la cava ottimamente (sia con PureVideo, che con PowerDVD, che con WinDVD), anche se la qualità d'immagine è inferiore (ma non in modo troppo marcato) rispetto al GeForce6 con PureVideo: ovviamente, non è presente accelerazione WMV.
Rimane il fatto che, a prescindere dall'hardware, WinDVD7 si dimostra incapace di usare l'accelerazione hardware per flussi HD e che il decoder PureVideo non funziona correttamente con la maggior parte dei filmati HD, anche in modalità software. Per quanto riguarda il Volari, ho una mezza idea: è dichiarata una capacità di gestione di flussi per un massimo di 20 mbit/sec...sospetto che alcuni dei sample clip che stiamo utilizzando per i test vadano oltre questo valore.

[Mc®.Turbo-Line]

Molto Interessante !
Complimenti Murakami per l' eccellente analisi tecnica e per le prove su campo

[Murakami]

Altre prove, questa volta con il Kyro2...
Risultati pessimi: la visione dei DVD è discreta ma, paragonata alla modalità software, assorbe più CPU, sia con il decoder PureVideo che con WinDVD7 (abbastanza nettamente; almeno un 20% in più)...con PowerDVD6 l'accelerazione hardware inchioda il player.
Passando alla visione dei filmati MPEG2-HD, l'accelerazione funziona (anche con PowerDVD6... ), ma solo nel senso che il player la riconosce e la attiva (a differenza di quello che succedeva con il GeForce2 GTS, dove restava attivata solo per i DVD: a questo proposito, ho capito la differenza tra Kyro2, Volari da una parte e GeForce2 dall'altra...nel primo caso la compensazione di moto è indicata come "MC16", nel secondo come "MC8"...chi conosce la differenza? ): difatti, la % di CPU occupata è vertiginosa, molto superiore alla decodifica solo software, ed i filmati procedono con evidenti scatti e perdite di frame.
Che dire: al solito, il supporto software di hardware anziano è totalmente deficitario (e gli ultimi driver per il Kyro2 sono discretamente recenti, per non parlare del GeForce2 che può avvalersi dei 71.79)...

[Gabriyzf]

Complimenti anche da parte mia Murakami:
ma allora, nonstante si fosse sbandierato il contrario, sembrerebbe che anche NV40 sia in grado di accellerare il WMV, o mi sono perso qualcosa?
Comunque mi pare che ormai lo standard per gli imminenti video HD di blue-ray e hd-dvd siano in H264, no?