В одной из предыдущих статей я поднимал тему аппаратного декодирования видео Full HD. Современность требует использования на компьютере видео разрешений 4K и 8K.

Введение

Чтобы обеспечить стабильную частоту кадров, низкую загрузку процессора во время воспроизведения видео высокого разрешения, вычислительная нагрузка перекладывается с центрального процессора на видеокарту - аппаратное ускорение видео. Для этого, видеокарта должна иметь поддержку декодирования популярных форматов - H.264 (AVC), H.265 (HEVC), VP8, VP9.

Следует отметить, что на площадке YouTube по умолчанию воспроизводится видео формата VP9 - дальнейшее развитие формата VP8. Использование VP9 обусловлено необходимостью экономии пропускной способности. Кроме того, VP9 имеет открытый исходный код. Но VP9 - более требовательный кодек с точки зрения вычислительных потребностей: по алгоритмам кодирования и декодирования он близок к H.265. При одинаковом битрейте, кодек VP9 обеспечивает лучшее качество по сравнению с H.264 и лучше подходит к потоковой передаче видео. Вот почему кодек VP9 выбран компанией Google как основной для своей видеоплатформы YouTube.

Полная аппаратная поддержка кодека VP9 начинается с видеокарт nVidia GTX 950, 960, которые поддерживают набор возможностей "Feature Set F". Более ранние карты обрабатывают VP9 частично, полагаясь на производительный центральный процессор.

У Intel поддержка VP9 впервые реализована во встроенном в CPU графическом процессоре Intel HD Graphics 620 / Intel UHD Graphics 620, входящем в состав центральных процессоров 7 и 8 поколений "Kaby Lake" и "Coffee Lake". Например, процессоры Intel Core i3-7200, Intel Core i3-8300 без проблем воспроизводят видео YouTube в разрешении FullHD, в чём я убедился. При этом, центральный процессор занят не более чем на 24%. Более новые чипы Intel® UHD Graphics 730, 750 также годятся. Поддержка формата 4K началась с процессоров intel Core 6-ой серии "Skylake S".

Для процессоров Intel прыдыдущих, 2-3 поколений процессоров Intel и для AMD Phenom / Athlon для поддержки видео 4K необходима внешняя видеокарта с видеоускорителем (см. таблицы ниже).

Наиболее мощные процессоры AMD Athlon/Ryzen и Intel i5/i7 сокетов AMD AM4 и Intel 1155 второго и третьего поколений могут декодировать видео FullHD и некоторые 4K-видео программно, на вычислительных ядрах CPU, при использовании таких программ для воспроизведения видео как PotPlayer или MPC-HC (входит в состав K-Lite codec pack), VLC начиная с версии 2.1.2. Для трансляции видео 4K-разрешения 4096 x 2160 необходим выход HDMI 1.4 (для частоты кадров 30 fps) или 2.0 (для 60 fps).

Выход DisplayPort наиболее выгоден для передачи видео 4K на совместимый с DP монитор. DisplayPort имеется в некоторых материнских платах для сокетов LGA 1150, 1151 и 1155. В большинстве материнских плат LGA 1700 выход Display Port также есть. Поэтому встроенная в процессор видеокарта iGPU ускорения операций декодирования видео FullHD и 4K может быть хорошим выбором, если материнская плата не офисного, а игрового уровня.

Поддержка кодека VP9 для YouTube встроена в браузер Chrome (все версии начиная с Google Chrome 29) и Microsoft Edge (начиная с Windows 10, version 1607 "Anniversary Update"). Браузер Mozilla Firefox имеет необходимую для YouTube поддержку VP9 4K, но её необходимо включать в расширенных настройках about:config (см. статью Firefox 4k YouTube videos:
media.mediasource.webm.enabled = true

Поддержка аппаратного ускорения для 4K включена в мобильные процессоры (для ноутбуков): Celeron J4020, J4025, J4120, J4125, J5030, J5040, кодовое название "Gemini Lake Refresh".

Наиболее подходящие для просмотра YouTube процессоры AMD со встроенной графикой - начинаются с Ryzen 5 2400G, Ryzen 5 3350G, Ryzen 5 3400G, Ryzen 5 Pro 3400G и подобных, с чипом "RX Vega 11". Из дискретных видеокарт AMD - лучшие (но и дорогие) - Radeon RX, моделей 5300, 5600, 5700 и т.д..

Дополнение от 2022:
Декодирование видео 8K, как правило, требует дискретной видеокарты и кабеля HDMI 2.1 или DisplayPort 1.4.
Из центральных процессоров, декодируют 8K видео модели AMD серии Ryzen 7000, которые вышли в 2022 году - первые с поддержкой архитектуры RDNA2. Но и на новейших процессорах в 8K частота кадров доступна 24 или 30 fps. Для 8k@60 необходима современная дискретная видео карта.

nVidia - аппаратное ускорение видео "PureVideo"

AMD аппаратное ускорение видео "Avivo"

Встроенная графика процессоров Intel

Процессоры AMD со встроенной графикой для настольных ПК

Стратегия апгрейда ПК для качественного просмотра видео

Очень старые компьютеры целесообразно модернизировать при помощи б/у дискретных видеокарт - таких как nVidia GT 440, 450, 460 или "офисных" видеокарт GT 520 / GT 610. Цена апгрейда составит 1000 рублей ($15). Более качественным решением является замена материнской платы и процессора. Если компьютер не будет использоваться для игр, можно собрать компьютер на недорогих процессорах со встроенной графикой - например, процессор Athlon 3000G (с графикой "Radeon Vega 3") можно купить за 5000 рублей ($67). Из продукции фирмы Intel - новые процессоры Intel® Core™ i3-7100 Socket LGA1151 - 6500 руб. имеются в продаже на AVITO. Этой конфигурации хватит для видео Full HD и офисных программ. Особо хочу отметить не очень известный процессор Intel Pentium Gold G5420, который стоит сейчас (на 2021-04-20) 8800 рублей (2020-10-06 я покупал его для организации за 4700 руб.) - он также отлично воспроизводит видео FullHD (загрузка процессора 16%). Однако существенное подорожание компьютерных комплектующих в 2021 году заставляет подходить к модернизации ПК более осторожно.

Добавление от 07.08.2023.
Для 1080p подойдут и недорогие варианты - сокеты LGA775 и AM2. Ниже приведены два проверенные мной конфигурации домашних ПК для воспроизведения видео Full HD 1080p для YouTube:
1) Intel Core2Duo E4700 @3.2 GHz + 4GB DDR2@1058 МГц + ATI Radeon X300 (цена комлекта 150+300=450 руб.) воспроизводит 1080p 30fps, загрузка процессора на 50% (воспроизведение на полный экран). При 60 кадрах в секунду картинка останавливается.
2) AMD Phenom X3 710 + 4GB DDR2 + nVidia Geforce GT 610 за 1000 р.. - без проблем воспроизводит видео 1080p при 60 кадрах в секунду. (Подойдут и Phenom X3: 720 / 740 ; X4: 830 / 840/ 920 / 940 / 960. Производительность процессора не так важна, как поддержка алгоритмов декодирования H.264 видеокартой).

Источники:

• https://en.wikipedia.org/wiki/
  List_of_AMDaccelerated
  processing_units
• https://en.wikipedia.org/wiki/
  Radeon_RX_Vega_series
• https://amd.news/obzor/
  spisok-apu-radeon-vega-graphics/
• https://www.x.org/wiki/
  RadeonFeature/#index8h2
• https://www.ferra.ru/review/notebooks/
  amd-carrizo-explained.htm
• https://www.techpowerup.com/
  gpu-specs/amd-polaris-24.g889
• http://www.efxi.ru/news/news_
  4338.html
• https://www.ixbt.com/3dv/
  amd-radeon-rx-6800-xt-review.html
• https://www.ixbt.com/3dv/
  amd-radeon-vii-review.html
• https://amd.news/obzor/
  spisok-processorov-socket-am4/