為啥GPU解碼被稱為硬件解碼,而CPU解碼是軟件解碼?
GPU硬解,CPU軟解,真相到底是什么?
最近看視頻總卡頓,我開始琢磨這“硬解”“軟解”到底是啥。網上說法一堆,越看越迷,干脆自己查資料搞清楚。原來大家常說的GPU是硬件解碼、CPU是軟件解碼,其實不是看誰干活,而是看怎么干。
很多人以為用GPU就是硬解,用CPU就是軟解。這說法在大多數情況下是對的,但并不準確。關鍵不在于哪個芯片,而在于有沒有專用電路來做這件事。就像洗衣機洗衣服,全自動和手搓都算洗,但方式完全不同。
GPU之所以被稱為硬件解碼,是因為它里面有個專門的小模塊負責解碼。比如NVIDIA的NVDEC,AMD的VCN,Intel的Quick Sync。這些模塊就像流水線工人,一輩子只干一件事——把壓縮的視頻數據拆開。它們不能編程,也不參與游戲渲染,只做解碼。
這種專用電路效率極高,功耗還低。看4K視頻的時候,CPU幾乎不動,溫度也不升。視頻數據直接從硬盤讀出來,交給GPU里的解碼單元處理,生成的畫面直接送去顯示。整個過程不經過CPU折騰,自然流暢。

而所謂的CPU軟件解碼,是靠CPU運行一串代碼來模擬整個解碼過程。從熵解碼到反變換,再到幀間預測和去塊濾波,全靠CPU一個個算出來。這就像是你自己一步步照說明書拼樂高,費時費力。
所以當你用PotPlayer或者VLC打開一個HEVC視頻,如果提示“使用FFmpeg軟解”,那其實就是讓CPU硬扛。這時候任務管理器里CPU占用可能一下子飆到七八十,風扇呼呼轉,小本子燙得可以煎蛋。
不過現在大部分CPU都不再是純軟解了。像Intel酷睿系列自帶核顯,AMD Ryzen也有集成顯卡。這些核顯里同樣有硬件解碼單元,只要驅動支持,一樣能硬解。也就是說,哪怕你沒裝獨立顯卡,也可能在用硬件解碼。
還有人說GPU解碼都是硬解,這也錯了。GPU除了有專用解碼器,還有大量可編程核心。有些人用CUDA寫程序,在NVIDIA顯卡上跑H.265解碼算法,看著是GPU在干活,其實還是軟件解法。因為它沒走NVDEC,而是用通用計算單元硬算出來的。
這種叫GPGPU軟解,性能比CPU好點,但遠不如真正的硬解。早年有些顯卡不支持HEVC硬解,就靠這種方式過渡?,F在AV1普及初期,也有人這么搞。
硬件解碼也不只存在于GPU。手機SoC里通常有獨立的多媒體處理單元,比如高通驍龍里的視頻子系統。電視盒子里的全志、瑞芯微芯片,也有單獨的解碼IP。它們都不是GPU,也不是CPU,但都能做硬解。
我在樹莓派上試過,播4K視頻CPU狂吃,后來開了V4L2硬件加速,瞬間輕松。說明問題不在播放器,而在有沒有調用對地方。系統得知道把解碼任務交給哪個硬件模塊。
現在主流播放器都支持自動識別。比如MPV、PotPlayer配合LAV Filters,會先查硬件能力,再決定走硬解還是軟解。Windows有D3D11 Video Decoder接口,Linux有VAAPI,Android用MediaCodec,都是為了統一調度。

實際體驗差別很明顯。硬解的時候,播8K視頻CPU占用不到5%,筆記本安靜低溫;軟解時,風扇起飛,電量飛掉,看半小時少一小時續航。但硬解也有短板,比如一些冷門編碼格式壓根不支持,或者字幕疊加出問題。
有些人做視頻后期,反而喜歡軟解。因為能加濾鏡,調色彩,做銳化。硬解輸出的是原始畫面,后期空間小。而且某些老片源有損壞,軟解可以通過算法補幀修正,硬解直接卡死。
我前幾天試了個老MKV文件,硬解花屏,切回軟解就好了。說明靈活性上軟件還是強。但日常看Netflix、B站、YouTube,肯定優先硬解,不然手機發燙關機都來不及。
后來我弄明白了,叫法其實來源于使用場景。GPU通常帶專用模塊,所以默認它就是硬解;CPU主要跑程序,所以默認它是軟解。名字叫習慣了,但本質不是誰在干活,而是怎么干。

現在新趨勢是混合解碼。比如硬件負責主流程,GPU通用核心做縮放或HDR處理。API也在進步,Vulkan Video、DX12 Video讓控制更精細。還有用AI超分提升畫質的,比如NVIDIA的RTX VSR。
總之,別再一聽GPU就說是硬解,CPU就是軟解。關鍵是看有沒有繞過通用計算,直接調用固定功能電路。這個搞清了,你就知道為什么有的設備明明配置高,播個視頻照樣卡。
搞清楚了這點,設置播放器時心里也有底。不是越高配越好,而是要用對路。硬解省電流暢,軟解兼容靈活,各有所用。


評論