DirectX Video Acceleration

DirectX Video Acceleration (сокращённо DXVA, дословно рус. ускорение видео DirectX) — интерфейс программирования приложений (API), компонент DirectX, разработанный корпорацией Microsoft и предназначенный для обработки (в первую очередь, декодирования) битового потока видеоданных силами графических процессоров (англ. GPU).

DXVA предназначен для функционирования на IBM PC-совместимых компьютерах под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows и на игровой консоли Xbox 360. Программный конвейер DXVA позволяет определённым некоторым ресурсоёмким операциям, таким как дискретное косинусное преобразование, компенсация движения и деинтерлейсинг, выполняться на графическом, а не на центральном процессоре. DXVA 2.0 позволяет перенаправлять на GPU большее количество операций, включая захват видео и операции обработки видео.

DXVA работает в соединении с DirectShow, который поддерживается видеокартами. DXVA 1.0, который был представлен в качестве стандартного API и был доступен начиная с Windows 2000, мог использовать или режим оверлея, или VMR 7/9. DXVA 2.0, доступный только начиная с Windows Vista, интегрирован с мультимедийным фреймворком Media Foundation и использует видео-рендерер Enhanced Video Renderer.

Обзор

DXVA используется программными видеокодеками для определения специфического для каждого кодека конвейера, что необходимо для аппаратного декодирования и рендеринга видеопотока этим кодеком. Конвейер начинается с центрального процессора, который выполняет парсинг медиа-потока и его конвертацию в DXVA-совместимые структуры. DXVA определяет набор операций, которые могут быть аппаратно ускоренными, и интерфейс драйвера устройства (англ. device driver interface — DDI), благодаря которому определяется, может ли драйвер видеокарты осуществить аппаратную обработку этих операций. Если какой-либо кодек использует данные операции, то он может использовать эти интерфейсы видео-драйвера для получения доступа к аппаратному ускорению. Если же графический драйвер не поддерживает один или несколько таких интерфейсов, то обработка этих операций перенаправляется на центральный процессор. Уже декодированное видео может передаваться на графический процессор для проведения пост-обработки видео. Результирующий конвейер доступен в приложениях, совместимых с DirectShow.

Для компенсации движения DXVA определяет интерфейс драйвера (DDI), который, в свою очередь, определяет интерфейсы для дискретного косинусного преобразования (iDCT), кодирования Хаффмана, альфа-смешивания, инверсной квантизации, конвертирования цветового пространства, изменения частоты кадров и других операций. Он также включает три под-спецификации: «Deinterlacing DDI», «COPP DDI» и «ProcAmp DDI». Deinterlacing DDI определяет функции обратного вызова для операций деинтерлейсинга. Функции COPP (Certified Output Protection Protocol) DDI позволяют конвейеру обеспечивать защиту медиа-данных путём указания функций шифрования. ProcAmp DDI используется для ускорения пост-обработки видео. Модуль драйвера ProcAmp расположен между аппаратным рендерингом видео и драйвером дисплея и предоставляет функции, которые позволяют применять фильтры пост-обработки на уже декодированное видео.

Функции DXVA DDI недоступны непосредственно программе-клиенту DirectShow, а поставляются в качестве функций обратного вызова к рендереру видео. Таким образом, рендерер играет очень важную роль в составе конвейера.

DXVA 1.0 используется на Windows XP и Windows 2000.

DXVA на Windows Vista и более новых ОС

DXVA 2.0 улучшил реализацию видео-конвейера и добавил некоторые другие DDI, такие как «Capture DDI», предназначенный для захвата видео. Две из трёх первоначальных DDI, которые поставлялись с DXVA 1.0, во второй версии были улучшены — для аппаратной обработки стало доступно большее количество операций. DXVA 2.0 не включает COPP DDI, а вместо него использует Protected Media Path для защищённого контента. DXVA 1.0 эмулируется с использованием DXVA 2.0. В DXVA 2.0 функции DDI стали доступны непосредственно для программы-клиента и не нуждаются в промежуточном видео-рендерере. Таким образом, появилась возможность создать конвейеры для простого декодирования видео (без рендеринга) или пост-процессинга и рендеринга (без декодирования). Все эти возможности требуют наличия Windows Display Driver Model, который связан с DirectX 10, а это ограничивает список операционных систем с DXVA 2.0 до Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7 и Windows Server 2008 R2. DXVA 2.0 поддерживает только Enhanced Video Renderer в качестве видео-рендерера на Vista и Windows 7 (на Windows XP DXVA-рендеринг возможен с VMR9 и Overlay Mixer). DXVA интегрирован с Media Foundation и позволяет конвейерам DXVA распознаваться как Media Foundation Transforms (MFTs). Даже конвейер декодирования и конвейер пост-процессинга могут быть распознаны как MFTs, в результате чего при помощи загрузчика топологии Media Foundation можно создать полноценный конвейер для проигрывания видео.

Существует DXVA-HD, который является развитием DXVA 2.0 и доступен на Windows 7, если поддерживается WDDM 1.1.

Программная поддержка

• Adobe Flash версии 10.1 В дополнение к DXVA-совместимым медиаплеерам, приведённым в этом списке, версия Flash с поддержкой DXVA необходима для просмотра Flash-контента в Интернете.
• Anysee Viewer
• Boxee (публичное бета-тестирование было запланировано на 7 января 2010 г.)
• DivX H.264 декодер (версия 1.2, часть пакета «DivX Plus»)
• ffdshow (начиная с ревизии 3185)
• jetAudio
• jetVideo
• Media Player Classic Home Cinema
• MediaPortal
• Microsoft Windows Vista/Windows 7 внутренний MPEG-2-декодер
• PowerDVD
• The KMPlayer
• Медиапроигрыватель VLC (только DXVA 2.0) (с версии 1.1)
• WinDVD
• Windows Media Player 11 (только для медиаконтейнера WMV)
• Windows Media Player 12
• XBMC (Dsplayer Branch и «ночные» билды)
• Freemake Video Converter (Начиная с версией 2.3)
• Arcsoft TotalMedia Theatre

См. также

• nVidia PureVideo — аппаратная технология в графических процессорах производства NVIDIA для ускорения декодирования видео силами графического процессора при помощи DXVA.
• UVD (Unified Video Decoder) — аппаратная технология в графических процессорах производства AMD для ускорения декодирования видео силами графического процессора при помощи DXVA.
• Media Foundation (и её компонент Enhanced Video Renderer), который использует DXVA 2.0.
• VDPAU (Video Decode and Presentation API for Unix)
• X-Video Bitstream Acceleration (XvBA), эквивалент DXVA для X Window System, поддерживающий MPEG-2, H.264 и VC-1.
• X-Video Motion Compensation, эквивалент DXVA для X Window System, поддерживающий только MPEG-2.
• Video Acceleration API (VAAPI)

Ссылки

• DXVA  (неопр.). K-Lite Codec Pack. Дата обращения: 17 апреля 2010. Архивировано 23 апреля 2012 года.
• QNX. Немного об аппаратном ускорении видео DXVA, CUDA и CoreAVC  (неопр.). Overclockers (сайт) (23 декабря 2009). Дата обращения: 17 апреля 2010. Архивировано 23 апреля 2012 года.
• В описании видеокарты упоминается аппаратное декодирование видео. Как использовать эту возможность?  (неопр.) Мир nVidia. Дата обращения: 17 апреля 2010. Архивировано 23 апреля 2012 года.