Sama ATI označuje AVIVO za „novou technologickou platformu pro PC, přinášející perfektní video a obrazovou kvalitu“. O to se samozřejmě bude starat několik jednotlivých aspektů. Nejprve se podívejme, jak vypadá „potrubí“, kterým prochází video signál od svého vstupu do PC směrem k zobrazovacímu zařízení.

Zachycení a komprese videa

První v řadě, ať již jde o analogové nebo digitální video z libovolného zdroje, je zachycení videa (zpravidla ruku v ruce jdoucí s komprimováním do patřičného kodeku, např. MPEG2, MJPEG, Huffyuv, atd. nicméně ATI zde má zejména na mysli zpracování kodekem, který je posléze použit pro přehrávání v souvislosti se stolními přehrávači, což u HD videí bude znamenat některý z kodeků H.264, WMV9, DivX ad.). Zachycení analogového videa (modelově např. TV vysílání) sebou nese potřebu řešit několik možných problémů. Z hlediska co nejvyšší kvality signálu zde ATI uplatní technologie, které naleznete u Theater produktů (jako třeba u námi recenzovaného TV tuneru Sapphire Theatrix 550Pro s čipem ATI Theater 550Pro):

• Automatic Gain Control: automaticky reguluje úroveň (zesiluje/zeslabuje) signálu k dosažení konstantní (a co nejvyšší) kvality záznamu. Tato technika nechybí v námi testovaném TV tuneru.
• 12bitové A/D převodníky: to není nic nového, koneckonců je opět naleznete i v Theater 550Pro. Pro úplnost dodejme, že „konkurenční čipy“ nabízejí 10bit (Bt881), 9bit (Philips SAA713x) a 8bit (již postarší Bt878/848). Můžeme sami ze zkušenosti s recenzovaným tunerem konstatovat, že oproti starším řešením přináší 12bitové zpracování kvalitnější a detailnější záznam.
• 3D Comb Filtering: opět nic nového, digitální hřebenové filtry se používají k oddělení barevných a jasových složek již dlouhou řadu let, 3D filtrování pak opět oproti staršímu 2D navyšuje kvalitu obrazu. Touto technologií taktéž disponuje námi recenzovaný TV tuner s čipem Theater 550Pro.
• Hardware noise reduction: pojem hardwarové redukce šumu snad netřeba blíže komentovat. Opět přítomno v Theater 550Pro.

Co se týče komprese videa, pak hlavním v současné době používaným kodekem, který se bude používat i v Media Center PC (vazba na Windows Media Center Edition 2005) bude stále stará „dobrá“ MPEG2 komprese. Theater 550 Pro si pak bez potíží poradí s hardwarovou kompresí do MPEG2, takže hlavní procesor může v klidu odpočívat.

Postprocessing, dekódování videa

AVIVO bude mít na starosti i další části video „potrubí“, tedy i dekódování přehrávaného signálu. V nově přicházející generaci karet Radeon X1800, 1600 a 1300 bude moci zpravidla odpočívat procesor i při dekódování H.264 videí (již nyní si pak v klidu poradí s WMV9, MPEG1/2 či DivX) až do rozlišení 1080i, některá řešení pak i 1080p.

Dekódování

Obrázek naznačuje, že velká část potřebných operací se pro H.264 i starý dobrý MPEG2 shoduje. Podívejme se podrobněji na jednotlivé části.

• Entropy Encoding: tato funkce analyzuje při komprimování četnost vzorů ve filmových datech a následně provádí jejich zakódování do menší formy v případě častějšího výskytu. Tím pádem je pak nutné při dekódování videa provést proces opačný (v diagramu označený jako „Reverse Entropy“) a tak z videa dekomprimovat touto metodou komprimované části obrazu. CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) varianta pak u H.264 může přinést mezi 5 až 20 % komprese navíc oproti standardní MPEG2 metodě.
• Variable Block Sizes: proměnná velikost bloků (kterou má MPEG2 na pevné hodnotě 16×16 pixelů) přináší další variabilitu do H.264 kodeku. Zde je škálovatelná v rozmezí 4×4 až 16×16, což umožňuje zachovávat lépe detaily v obraze tam, kde je to potřeba (o čemž se můžete krásně přesvědčit v open-source implementaci H.264 kodeku s názvem x.264, o které jsme již také psali a jenž dokáže zachovat ve srovnání například s XviDem až neuvěřitelné detaily na rozhraních objektů při velmi nízkých datových tocích, za což zaplatíte daň v podobě nižší detailnosti velkých jednolitých ploch. Nicméně to platí pro extrémně nízké datové toky, při těch, které bude používat Blu-ray či HD DVD problém rozmazání velkých jednolitých ploch nenastává). Z hlediska dekódování pak proměnná velikost bloků přináší vyšší nároky na dekodér/dekompresní algoritmus, zpravidla je pak vhodné i nasadit nádledující metodu:.
• In-loop Deblocking: Co se týče viditelných „bloků“, ty známe všichni velmi dobře z DVDripů či nekvalitně provedených DVD Video disků. Na odstranění takovýchto defektů v obraze bude možné (ale nikoliv povinné) nasadit starou dobrou deblocking metodu, která se v podobě In-loop u H.264 stává nedílnou součástí dekódovacího procesu (důvodem může být koneckonců i vyhlazení slitých velkých ploch, nebo nedokonale komprimovaných přechodů na hranách, o kterých jsem mluvil o kousek výše).

Už ve zprávě o náročnosti H.264 kodeku jsme si řekli, že se všemi těmito operacemi si u největších videí (typicky 1920×1080) neporadí rozumně žádný dnešní procesor x86 architektury, snad jen dvouprocesorový PowerMacintosh, ale mějte na paměti, že byla testována Applovská verze H.264 kodeku z balíku Quicktime, čert ví, jak by si tento Mac poradil s nějakým obecným kodekem (třeba se zmiňovaným x.264). Na schématu níže vidíte, jak velkou část dekódovacího procesu převezmou v rámci AVIVO nově přicházející grafické karty od ATI. Přímo kanadská společnost uvádí, že na 3,2GHz procesoru Intel Pentium 4, který by jinak nic takového nezvládal počítat v reálném čase ani omylem, běží video zcela plynule a procesor se doslova „fláká“ při využití okolo 30 %. Netřeba snad ani zmiňovat, že minimálně stejně, spíše ještě více, se „fláká“ při dekódování MPEG4 či WMV9/VC1 kodeků.

Postprocessing

Postprocessing je ta pasáž procesu zobrazování videa, kdy se kodek/aplikace/hardware snaží vylepšit obraz tak, aby dosáhl toho, o co jej „připravila“ komprese. Patří sem také i deinterlacing (tedy odstranění prokládání), pokud se video zobrazuje na zařízení s progresivní prací s obrazem (což jsou typicky CRT i LCD monitory), dále framerate conversion (změna počtu snímků za sekundu), scaling (myšleno přepočítání videa do rozlišení, které běží na zobrazovacím zařízení) a colour correction (netřeba blíže vysvětlovat).

Prokládání je odvěký problém při zpracování analogového TV vysílání, když zrovna nevysílá například film, točený na filmový pás (tedy na 24 filmových políček za sekundu). Znají to všichni, kdo se pokoušeli někdy koukat na TV tuneru například na hokejové zápasy. Metod k odstranění prokládání je hodně, stejně tak kodeky umí zpracovávat signál jakožto prokládaný (tj. respektují jednotlivé půlsnímky). Pryč jsou doby, kdy se člověk spokojil s pouhou „blend“ metodou deinterlace ve VirtualDubu. ATI v rámci AVIVO nabízí jednu z nejpokročilejších metod odstranění prokládání, vector adaptive de-interlacing, prováděnou hardwarově, tedy opět bez zatížení procesoru.

AVIVO taktéž umí z hlediska změny zdrojového rozlišení signálu na rozlišení zobrazovací jak prescaling (tedy pokud chcete například analogové TV vysílání o 576 řádcích zachytit jen v „HalfPALu“, tedy 384×288), tak následný postscaling (tedy pokud chcete třeba video o rozlišení 512×384 přehrávat ve Fullscreenu na monitoru s rozlišením třeba 1600×1200), ale to asi nikoho nepřekvapí.

Zobrazení

Nyní se už nacházíme ve chvíli, kdy naše video je zcela připraveno k „odeslání“ na výstup a následnému zobrazení na monitoru/TV.

Výstup samozřejmě může být v mnoha formách: klasický VGA, DVI, kompozitní či komponentní (YPrPb). AVIVO produkty budou dle ATI používat dvojitou 10bitovou přesnost na každou komponentu, což dává schopnost rozlišit více než 1,07 miliardy (tedy 2³⁰) barev, což je velmi podstatný nárůst oproti starší 8bitové přesnosti, dávající „jen“ 16,7 miliónů (2²⁴) barev. Tato přesnost bude aplikována na všechny video operace, stejně jako standardní 2D a 3D operace (Gamma Correction, Colour Correction, Video Scaling), pokud to bude vyžadováno.

Funkcionalita výstupů jde tak daleko (ale nemělo by vás to příliš překvapit), že jedno a totéž video lze posílat na dva nezávislé video výstupy s vlastními nastaveními scaling, gamma, pozice atd.

O analogové výstupy se postarají tradičně dva 400MHz D/A převodníky, TV-Out bude svěřen čipu z řady Xilleon (který naleznete dle ATI například v některých televizorech od Sony). Již také nějakou dobu víme, že o DVI výstup se bude u přicházejících Radeonů starat Dual-link TMDS transmitter, který umožní digitální výstup o rozlišení až 2560×1600, které sedne jako „zadek na hrnec“ například 30palcovému LCD Apple Cinema Display, popřípadě je možno „krmit“ dva nezávislé LCD o rozlišení až 2048×1536 při 75 Hz.

Co se týče 10bitové kvality výstupu, tu samozřejmě nedostanete do dnešních LCD, které dávají typicky buď 8bitové nebo 6bitové barvy. Zde ATI prozatím pouze teoretizuje, že se bity navíc použijí na „větší škálu“ vstupních dat pro zobrazení na takovýchto panelech.

ATI vidí uplatnění AVIVO nejen u video signálu, ale i u práce s obrázky či fotografiemi, kdy by 10bitová přesnost měla zajišťovat lepší zobrazení, zvláště pokud byly snímky foceny nějakým lepším (poloprofi až profi) digitálním fotoaparátem do nějakého co nejméně ztrátového formátu tak, aby vynikly veškeré detaily.

Vraťme se ještě na moment k našemu nedávnému článku o ochranách ve Windows Vista. Tam jsme dopodrobna rozebírali, co budete potřebovat od grafického (nejen) subsystému, pokud budete chtít ve Vistě přehrávat chráněná HD videa. ATI má pomocí AVIVO ošetřenu i možnost použít další výstupy než jen klasické VGA, DVI či TV.Out. Ano, máme na mysli zejména HDMI, které pak bude disponovat HDCP ochranou, což z hlediska grafické karty Windows Vista plně uspokojí.

Závěr

Tímto je výčet hotov. Je zjevné, že ATI se na příchod HD videa přichystala vskutku poctivě, uvidíme, jak si její výrobky povedou v této oblasti v praxi. Zatím jsme měli možnost vyzkoušet pouze TV tuner od ATI a vytknout se mu dají prozatím snad jen neodladěné ovladače a nedostupnost kvalitních aplikací, po hardwarové stránce je na tom podstatně lépe, koneckonců si přečtěte naší recenzi. Zajímavé bude sledovat například to, jak si povede ve srovnání s konkurencí, tedy zejména se společností nVidia, ale také nově přicházejícími kartami Chrome 20 od S3 Graphics a jejich Chromotion Engine 3.0. Takové malé aktuální srovnání, pocházející přímo od kanadské ATI (takže jej berte s rezervou, protože například již nyní víme, že nVidia také nebude mít potíže s hadwarovým dekódováním H.264), naleznete na tomto obrázku: