PureVideo es el núcleo SIP de hardware de Nvidia que realiza la decodificación de video . PureVideo está integrado en algunas de las GPU de Nvidia y admite la decodificación de hardware de múltiples estándares de códec de video : MPEG-2 , VC-1 , H.264 , HEVC y AV1 . PureVideo ocupa una cantidad considerable del área de la matriz de una GPU y no debe confundirse con Nvidia NVENC . [1] Además de la decodificación de video en chip, PureVideo ofrece funciones como mejora de bordes, reducción de ruido, desentrelazado , mejora del contraste dinámico y mejora del color.
El núcleo SIP de PureVideo debe ser compatible con el controlador del dispositivo , que proporciona una o más interfaces como NVDEC , VDPAU , VAAPI o DXVA . Una de estas interfaces es utilizada por el software del usuario final, por ejemplo, el reproductor multimedia VLC o GStreamer , para acceder al hardware de PureVideo y utilizarlo.
El controlador de dispositivo propietario de Nvidia está disponible para varios sistemas operativos y se le ha agregado compatibilidad con PureVideo. Además, hay disponible un controlador de dispositivo gratuito que también es compatible con el hardware PureVideo.
El soporte para PureVideo está disponible en la versión 180 del controlador propietario de Nvidia desde octubre de 2008 a través de VDPAU . [2] Desde abril de 2013 [ cita requerida ] nouveau también es compatible con el hardware PureVideo y proporciona acceso a él a través de VDPAU y en parte a través de XvMC . [3]
El Windows Media Player de Microsoft , Windows Media Center y los reproductores de vídeo modernos son compatibles con PureVideo. Nvidia también vende software decodificador de PureVideo que se puede utilizar con reproductores multimedia que utilizan DirectShow. Los sistemas con dos GPU necesitan configurar el códec o ejecutar la aplicación en la GPU de Nvidia para utilizar PureVideo. Los reproductores multimedia que utilizan códecs LAV, ffdshow o Microsoft Media Foundation pueden utilizar las capacidades de PureVideo.
OS X se vendió con hardware Nvidia, por lo que probablemente haya soporte disponible. [ cita requerida ]
PureVideo HD (ver "Confusiones de nombres" a continuación) es una etiqueta que identifica las placas gráficas Nvidia certificadas para reproducción de HD DVD y Blu-ray Disc , para cumplir con los requisitos de reproducción de Blu-ray/HD DVD en PC:
El motor PureVideo original se introdujo con la serie GeForce 6. Basado en el motor de video (VPE) de GeForce FX , PureVideo reutilizó el flujo de decodificación MPEG-1/MPEG-2 y mejoró la calidad del desentrelazado y el redimensionamiento de superposición. También se mejoró la compatibilidad con el renderizador VMR9 de DirectX 9. Otras características de VPE, como el flujo de decodificación MPEG-1/MPEG-2, se dejaron sin cambios. El material de prensa de Nvidia mencionó la aceleración de hardware para video VC-1 y H.264 , pero estas características no estaban presentes en el lanzamiento.
A partir del lanzamiento de la GeForce 6600, PureVideo agregó aceleración de hardware para video VC-1 y H.264 , aunque el nivel de aceleración es limitado cuando se compara con video MPEG-2 . VPE (y PureVideo) descarga el flujo de trabajo MPEG-2 comenzando desde la transformada de coseno discreta inversa, dejando que la CPU realice la decodificación de longitud de ejecución inicial, la decodificación de longitud variable y la cuantificación inversa; [4] mientras que PureVideo de primera generación ofrecía asistencia VC-1 limitada (compensación de movimiento y posprocesamiento).
La primera generación de PureVideo HD a veces se denomina "PureVideo HD 1" o VP1, aunque ésta no es una designación oficial de Nvidia.
A partir de las GPU G84/G86 ( Tesla (microarquitectura) ) (vendidas como la serie GeForce 8400/8500/8600 ), Nvidia rediseñó sustancialmente el bloque de decodificación H.264 dentro de sus GPU. La segunda generación PureVideo HD agregó un procesador de flujo de bits (BSP) dedicado y un procesador de video mejorado, lo que permitió que la GPU descargara completamente la tubería de decodificación H.264. La aceleración VC-1 también se mejoró, con PureVideo HD ahora capaz de descargar más del backend de la tubería de decodificación VC-1 (transformada de coseno discreta inversa (iDCT) y etapas de compensación de movimiento). La tubería frontend (flujo de bits) todavía es decodificada por la CPU host. [5] [6] La segunda generación PureVideo HD permitió que las PC convencionales reprodujeran películas HD DVD y Blu-ray, ya que la mayoría de la decodificación de video de procesamiento intensivo ahora se descargaba en la GPU.
La segunda generación de PureVideo HD a veces se denomina "PureVideo HD 2" o VP2, aunque no es una designación oficial de Nvidia. Corresponde al conjunto de características A de Nvidia (o " conjunto de características A de VDPAU ").
Esta es la primera generación que Adobe Flash Player admite para la aceleración de hardware de video H.264 en Windows.
Esta implementación de PureVideo HD, VP3, agregó hardware de entropía para descargar la decodificación de flujo de bits VC-1 con la GPU G98 (vendida como GeForce 8400GS), [7] así como mejoras menores adicionales para el bloque de decodificación MPEG-2. La funcionalidad del canal de decodificación H.264 se mantuvo sin cambios. En esencia, VP3 ofrece decodificación de hardware completa para los 3 códecs de video del formato Blu-ray Disc : MPEG-2, VC-1 y H.264.
Todo el hardware PureVideo de tercera generación (G98, MCP77, MCP78, MCP79MX, MCP7A) no puede decodificar H.264 para las siguientes resoluciones horizontales: 769–784, 849–864, 929–944, 1009–1024, 1793–1808, 1873–1888, 1953–1968 y 2033–2048 píxeles. [8]
La tercera generación de PureVideo HD a veces se denomina "PureVideo HD 3" o VP3, aunque no es una designación oficial de Nvidia. Corresponde al conjunto de características B de Nvidia (o " conjunto de características B de VDPAU ").
Esta implementación de PureVideo HD, VP4 agregó hardware para descargar la decodificación de flujo de bits MPEG-4 Advanced Simple Profile (el formato de compresión implementado por DivX y Xvid originales) con las GPU GT215, GT216 y GT218 (vendidas como GeForce GT 240, GeForce GT 220 y GeForce 210/G210, respectivamente). [9] El decodificador H.264 ya no sufre las restricciones de tamaño de cuadro de VP3 y agrega aceleración de hardware para MVC , una extensión H.264 utilizada en discos Blu-ray 3D. La aceleración MVC depende del sistema operativo: es totalmente compatible con Microsoft Windows a través de las API Microsoft DXVA y Nvidia CUDA, pero no es compatible con la API VDPAU de Nvidia.
La cuarta generación de PureVideo HD a veces se denomina "PureVideo HD 4" o VP4, aunque no es una designación oficial de Nvidia. Corresponde al conjunto de características C de Nvidia (o " conjunto de características C de VDPAU ").
La quinta generación de PureVideo HD, introducida con la GeForce GT 520 ( Fermi (microarquitectura) ) y también incluida en las GPU de la serie Nvidia GeForce 600/700 ( Kepler (microarquitectura) ), ha mejorado significativamente el rendimiento al decodificar H.264. [10] También es capaz de decodificar vídeos de resolución 2160p 4K Ultra-High Definition (UHD) a 3840 × 2160 píxeles (duplicando el estándar 1080p Full High Definition tanto en las dimensiones verticales como horizontales) y, dependiendo del controlador y el códec utilizado, resoluciones más altas de hasta 4032 × 4080 píxeles.
La quinta generación de PureVideo HD se denomina a veces "PureVideo HD 5" o "VP5", aunque no se trata de una denominación oficial de Nvidia. Esta generación de PureVideo HD corresponde al conjunto de características D de Nvidia (o " conjunto de características D de VDPAU ").
La sexta generación de PureVideo HD, introducida con Maxwell (microarquitectura) , por ejemplo en la GeForce GTX 750/GTX 750 Ti (GM107) y también incluida en las GPU de la serie Nvidia GeForce 900 (Maxwell), ha mejorado significativamente el rendimiento al decodificar H.264 y MPEG-2. También es capaz de decodificar vídeos con resolución 4K de Digital Cinema Initiatives (DCI) a 4096 × 2160 píxeles y, según el controlador y el códec utilizado, resoluciones más altas de hasta 4096 × 4096 píxeles. Las GPU con Feature Set E admiten un modo de ocultación de errores mejorado que proporciona un manejo de errores más robusto al decodificar transmisiones de vídeo corruptas. Admite decodificación de hardware parcial para H.265 FHD.
La sexta generación de PureVideo HD a veces se denomina "PureVideo HD 6" o "VP6", aunque no se trata de una designación oficial de Nvidia. Esta generación de PureVideo HD corresponde al conjunto de características E de Nvidia (o " VDPAU Feature Set E").
La séptima generación de PureVideo HD, introducida con la GeForce GTX 960 y GTX 950, una GPU Maxwell (microarquitectura) de segunda generación (GM206), agrega decodificación de hardware completa de H.265 HEVC versión 1 (perfiles Main y Main 10) al motor de video de la GPU. El decodificador de hardware Feature Set F también admite la decodificación de hardware completa de VP9 (códec de video) de función fija . [11]
Las GPU Maxwell anteriores implementaban la reproducción HEVC mediante una solución de decodificación híbrida, que involucraba tanto a la CPU anfitriona como a la matriz GPGPU de la GPU. La implementación híbrida es significativamente más lenta que el hardware dedicado en el motor de video de VP7.
La séptima generación de PureVideo HD se denomina a veces "PureVideo HD 7" o "VP7", aunque no se trata de una designación oficial de Nvidia. Esta generación de PureVideo HD corresponde al conjunto de características F de Nvidia (o " conjunto de características F de VDPAU ").
La octava generación de PureVideo HD, presentada con las GeForce GTX 1080, GTX 1070, GTX 1060, GTX 1050 Ti y GTX 1050, GT 1030 y GT 1010, una GPU Pascal (microarquitectura) , agrega decodificación de hardware completa del perfil HEVC versión 2 Main 12 y aumenta la resolución para la decodificación de VP9 y HEVC a 8K , incluido 8K UHDTV y hasta 8K fulldome 8192x8192.
Las GPU Maxwell GM200/GM204 anteriores implementaron la reproducción HEVC mediante una solución de decodificación híbrida, que involucraba tanto a la CPU anfitriona como a la matriz GPGPU de la GPU. La implementación híbrida es significativamente más lenta que el hardware dedicado en el motor de video de VP8.
La octava generación de PureVideo HD a veces se denomina "PureVideo HD 8" o "VP8", aunque no se trata de una designación oficial de Nvidia. Esta generación de PureVideo HD corresponde al conjunto de características H de Nvidia (o " conjunto de características H de VDPAU ").
La novena generación de PureVideo HD, presentada con NVIDIA TITAN V, una GPU Volta (microarquitectura) .
La novena generación de PureVideo HD se denomina a veces "PureVideo HD 9" o "VP9", aunque no se trata de una designación oficial de Nvidia. Esta generación de PureVideo HD corresponde al conjunto de características I de Nvidia (o " conjunto de características I de VDPAU ").
La décima generación de PureVideo HD, presentada con NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti, RTX 2080, RTX 2070, RTX 2060, GTX 1660 Ti, GTX 1660 y GTX 1650, una GPU Turing (microarquitectura) , agrega decodificación de hardware completa para tres perfiles HEVC versión 2 adicionales (Main 4:4:4, Main 4:4:4 10 y Main 4:4:4 12) al motor de video de la GPU.
La décima generación de PureVideo HD se denomina a veces "PureVideo HD 10" o "VP10", aunque no se trata de una denominación oficial de Nvidia. Esta generación de PureVideo HD corresponde al conjunto de características J de Nvidia (o " VDPAU Feature Set J").
La undécima generación de PureVideo HD, presentada con NVIDIA GeForce RTX 3090, RTX 3080 Ti, RTX 3080, RTX 3070 Ti, RTX 3070, RTX 3060 Ti, RTX 3060, RTX 3050 Ti y RTX 3050, una GPU Ampere (microarquitectura) , con NVDEC de quinta generación introduce capacidad de decodificación de hardware 8K a 60 para el perfil principal AV1 (submuestreo de croma 4:0:0 y 4:2:0 con profundidad de 8 o 10 bits) con una resolución de hasta 8192 x 8192 píxeles para el motor de video de la GPU.
La undécima generación de PureVideo HD se denomina a veces "PureVideo HD 11" o "VP11", aunque no se trata de una designación oficial de Nvidia. Esta generación de PureVideo HD corresponde al conjunto de características K de Nvidia (o " conjunto de características K de VDPAU ").
Debido a que la introducción y el lanzamiento posterior de la tecnología PureVideo no se sincronizaron con el cronograma de lanzamiento de GPU de Nvidia, las capacidades exactas de la tecnología PureVideo y las GPU de Nvidia compatibles con ellas generaron una considerable confusión entre los clientes. Las GPU PureVideo de primera generación (serie GeForce 6) abarcaban una amplia gama de capacidades. En el extremo inferior de la serie GeForce 6 (6200), PureVideo se limitaba al contenido de definición estándar (720x576). El segmento principal y el de gama alta de la serie GeForce 6 se dividió entre los productos más antiguos (6800 GT) que no aceleraban H.264/VC-1 en absoluto, y los productos más nuevos (6600 GT) con capacidad de descarga VC-1/H.264 añadida.
En 2006, PureVideo HD se presentó formalmente con el lanzamiento de la GeForce 7900, que tenía la primera generación de PureVideo HD. En 2007, cuando se lanzó el hardware PureVideo HD (VP2) de segunda generación con la Geforce 8500 GT/8600 GT/8600 GTS, Nvidia amplió Purevideo HD para incluir tanto las GPU de primera generación (llamadas retroactivamente "PureVideo HD 1" o VP1) (Geforce 7900/8800 GTX) como las GPU VP2 más nuevas. Esto dio lugar a una cartera de productos confusa que contenía GPU de dos capacidades generacionales claramente diferentes: los núcleos basados en VP2 más nuevos (Geforce 8500 GT/8600 GT/8600 GTS/8800 GT) y otros núcleos basados en PureVideo HD 1 más antiguos (Geforce 7900/G80).
Nvidia afirma que todas las GPU que llevan la etiqueta PureVideo HD son totalmente compatibles con la reproducción de Blu-ray/HD DVD con los componentes de sistema adecuados. Para el contenido H.264/AVC, VP1 ofrece una aceleración notablemente inferior en comparación con las GPU más nuevas, lo que supone una carga mucho mayor para la CPU anfitriona. Sin embargo, una CPU anfitriona lo suficientemente rápida puede reproducir Blu-ray sin ninguna asistencia de hardware.
Los conjuntos de características Nvidia VDPAU [18] son diferentes generaciones de hardware de GPU Nvidia que admiten diferentes niveles de capacidades de decodificación de hardware. Para los conjuntos de características A, B y C, el ancho y alto máximos del video son 2048 píxeles , el ancho y alto mínimos 48 píxeles, y todos los códecs están limitados actualmente a un máximo de 8192 macrobloques (8190 para VC-1/WMV9). La aceleración parcial significa que la decodificación VLD (flujo de bits) se realiza en la CPU , y la GPU solo realiza IDCT , compensación de movimiento y desbloqueo . La aceleración completa significa que la GPU realiza todo el VLD, IDCT, compensación de movimiento y desbloqueo.
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