高清视频,手机准备好了吗?
2014-08-29ALien王旭
ALien+王旭
以往,我们对在手机上观看电影完全不屑一顾,主要原因在于手机的处理器性能不足以播放高清片源,同时屏幕尺寸太小,分辨率也不高,这些将完全破坏手机观看影片的体验,而手机的续航能力也让观看视频成了一种奢望。
不过在进入到2013年以后,这些问题出现了改观。手机屏幕开始进入到1080P时代,手机屏幕的分辨率已经与主流PC平起平坐,分辨率不再成为高清视频的瓶颈;大屏化也开始在手机中流行起来,部分机型已经有着6英寸甚至7英寸的超大屏幕了。大屏幕+FHD的分辨率,已经使手机的视觉感受达到要求了。不断增加的屏幕面积,使手机的体积进一步增大,不过这也为手机电池留下了足够的空间,简单粗暴的增加电池容量,可是最简单提高手机续航能力的方法,2000+mAh容量的电池,使得手机完全可以应付一部完整电影的时间了。
播放视频是手机最常干的事儿
手机硬件的发展,比如硬件性能的提升和屏幕的逐渐增大客观上推动了用户在手机上播放高清视频的可能,毕竟更清晰的高清视频对于用户体验来说效果更佳,而实际上,智能手机作为一个移动的娱乐终端,影音播放长期以来一直就是一个用户体验和关注的重点。
首先,手机具备良好的移动特性,很多用户在上下班的路上、或者外出的闲暇时候,都会拿出手机看会儿电影或者电视剧,习惯上大家都会将这些剧集拷贝到手机或存储卡上,打发这些闲暇的时光放松心情,而手机分辨率的提升让现在的片源也越来越清晰,高清格式的影视才能具备更好的体验,所以手机本地播放高清视频的能力是需要考量的一个重要因素。
另外,手机现在很多都配置了HDMI接口,也让其成为一个很好的播放终端,用户可以在自己家、朋友家将手机直接接驳电视,进行高清影片或者电视剧的播放,和家人、朋友共同体验影音的娱乐,这也是很多手机用户常见的使用方式。而接驳视觉面积更大的电视,对于片源的要求就更高一些,高清视频能在更大的播放设备上获得良好的体验,这也是需要考量手机解码高清视频能力的另一个原因。
最后,值得广大用户注意的事情就是,目前网络视频的发展非常迅猛,免去了手机用户下载或拷贝的麻烦,无论是Wifi还是3G、乃至未来的4G环境下,用网络直接播放电影、电视剧等影音会越来越方便。而网速的增加让网络视频的清晰度发展越来越快,“高清”、“超清”甚至“原画”等等形容词证明网络视频的清晰度越来越高,网络视频的编码格式越来越先进、编码率也是逐渐增加,本次对于高清影片的测试虽然形式上是通过本地影片的播放来实现,但同样能考量目前或今后手机播放一些高清晰度网络视频的解码能力。
手机播放高清得软硬兼施
硬件的发展只是表明手机“可以”成为高清影片的载体,但是究竟“能不能”成为载体还要另说,毕竟屏幕再大、分辨率再高,若是播放不出来的话,那这一切全都是白搭。
手机播放高清视频的关键点就在于手机所使用的芯片,也就是SoC方案。不过对于用户来讲,经常使用手机的处理器(比如高通骁龙800)来代为称呼SoC方案,这个称呼在普遍意义上也没有太大问题,因为目前手机所采用处理器所使用的SoC方案都是固定搭配的。
只不过用户需要了解一点,那就是手机的SoC方案是指系统核心的芯片集成,包括了CPU、GPU、影音和其它处理的专用DSP芯片,还可能有通信模块等等,手机在播放高清视频的时候,会优先使用具备硬件高清解码能力的DSP专用芯片,如果发生格式不支持或者软件兼容错误的时候,会转向CPU进行软件解码完成高清影片的播放。
理论上,相同的SoC方案(或者举例说两款都使用骁龙800 8974型号处理器的手机),意味着其内部配置规格是相同的,包括手机的CPU、GPU、DSP等芯片,所以对于高清视频播放来说,它们的解码播放能力应该也是相同的(仅仅是理论上,下文我们马上就会提及系统、软件兼容性对高清播放的巨大影响)。
此外需要说明的是,本次测试的多种SoC方案,比如高通骁龙系列、Intel Atom方案、联发科MTK方案、NVIDIA Tegra方案等等都已经具备1080P高清视频解码的能力。不过因为SoC方案提供商没有具体的细节资料(往往只在新闻中略微提及),所以我们无从了解这些芯片在视频解码能力方面的具体细节,比如是否具备更高的分辨率解码能力、支持的高清编码格式等等,而这一切,可能只能从测试结果来进行评断和分析。
能实现硬件解码才算是手机完美播放高清
其实了解高清播放的朋友一定不会忽略的一个问题,那就是手机播放高清视频是不是能采用硬件解码,这一点在PC端的高清发展上就曾经是一个很重要的问题,因为播放高清影片不采用硬件解码会带来相对较高的资源消耗(无论性能资源还是电能资源)。
所谓播放高清视频的硬件解码,就是上文我们提到的,在手机芯片的SoC集成方案中,一般都会有一个专门的影音、屏幕专用DSP处理芯片(也可能包含在GPU中),来实现高清影片的解码运算。这类通过专用芯片(或专用芯片的一个模块)来实现解码运算的方式就是硬件解码,它对于手机CPU的性能依托非常之低,因此能摆脱CPU性能的瓶颈,同时还能大幅度降低电池消耗。
手机播放高清:硬件解码具备更好效果
能否流畅的播放高清视频,能否硬解是其中的重中之重,毕竟高清视频的播放负载相对较高,所需求的运算量也更大,硬解的效率要远远高于CPU软解。客观的说,目前手机的处理器性能相比PC平台来说,还是有着很大的差距的,并不能做到像PC那样即使软解也不卡的程度(当然一些老PC除外),况且手机必然需要考虑续航问题,使用CPU进行软解可是要比硬解费电多了,因此能否硬解也就成了手机看高清视频的核心所在。
上图就是我们对比的手机播放高清视频硬件解码和软件解码的CPU占用对比图,可以看到,硬件解码的CPU占用率仅有2~3%左右,而同样的影片换作CPU软件解码占用率高达70~80%,差异非常之大。我们使用的四核处理器进行对比,如果是一款双核处理器手机进行CPU软件解码,就很可能出现视频播放因为性能不足导致的卡顿和丢帧。endprint
所以对于用户来说,一方面在购买的时候要考量手机是否具备高清硬件解码能力;另一方面,在日常使用中,播放视频尽量选择硬件解码的模式进行(这一点不限于高清视频),因为硬件解码对于CPU占用小,基本不会出现卡顿现象,还对手机电能的节省起到很大的作用。
不能忽视的软件兼容和优化
上文叙述我们已经提及了两个手机播放高清影片的关键性问题,那就是手机的芯片(SoC方案)和硬件解码的问题。事实上,排除掉那些几百元的低档或者山寨手机产品,目前中、高档的手机产品在芯片级别对于高清影片播放和硬件解码都有比较良好的支持,只不过芯片厂商在一些细节的优化方面并不是非常完美,比如完整的规格支持、或者完整的封装支持等等。
而另一个不能忽略的事实就是,手机系统、软件方面的优化也必须重视,它对手机播放高清影片的结果影响也非常大。手机不同于PC电脑具备相对唯一的系统和驱动环境,手机的操作系统版本比较复杂,很多厂商还进行过比较深度的优化或改进,此外手机搭配的播放器也是五花八门,对硬件驱动的开发也是不尽相同,这一切都对手机芯片(SoC方案)硬件能力的正常发挥影响巨大。
换言之,即便目前手机芯片在高清影片的播放和硬件解码方面具备不错的能力,但是如果硬件驱动或操作系统的影响导致了芯片没能正常运行、或者运行错误,很容易就导致高清影片的播放无法进行硬件解码,或者出现硬件解码没声音、卡顿等等现象。有很多低级兼容错误甚至产生在播放器这样的软件身上,很多手机用户使用手机自带的默认视频播放器,问题却有可能产生在这个简单的环节上。
也正是因为如此,我们在下面实际测试中,会看到即便采用同样芯片(SoC方案)的手机,也会在播放高清影片的结果上有细微差别,这也就说明了软件兼容和优化的重要性。
测试与对比
为了能更好的说明问题,我们收集了多个采用不同SoC解决方案的手机以及多部不同的高清视频片段来进行测试。参与对比的手机包括采用SoC方案全部是如今比较主流的,而从测试机型上来说,也大都是比较有代表性的手机。 而使用的视频的封装格式、编码格式、分辨率、数据码率以及编码Profile均不相同,它们可以综合的考验一款手机的解码能力。对于部分现阶段最顶级的机型,我们还加入了两部4K级别的视频来进行极限测试。而在测试中,我们也包括了音频部分的考核,毕竟声音也是视频的重要部分,试想一部没有声音的电影,你还会有多大看下去的欲望呢?
对于视频的一些信息规格,我们在下面进行一些简单的解释便于理解,以下这些信息全部都与视频能否流畅播放甚至能不能播放有着直接的关联。
封装格式:也就是我们所熟悉的文件名后缀,这关系到播放器能否顺利的意识到这是一部视频,并将视频和音频信息准确识别出来。
编码格式:考验手机能否对其进行解码,若不能进行硬解的话,那就只能退而使用CPU来进行软解了。
码率:关系到视频播放卡不卡的关键了,码率越高也就意味着需要处理的数据量越大,而当其超过CPU的处理能力时,视频播放自然就会卡了,一般若是可以硬解的话,出现卡顿的几率很低,当然如果码率超高,也可能会超过硬件的处理能力。
编码Profile:是一种算法,主要分为Baseline Profile、Main Profile、Extended Profile和High Profile四层,在复杂程度上逐步递增。之后的LevelXXX则表示码流信息,数值越大,码流也就越大,也就更加耗费资源。它也会经常影响到视频能否正常播放。
测试方法和评分依据
根据前文所述,因为硬件解码在各方面都较软解有着巨大的优势,因此我们在此以硬解完美播放作为满分标准。我们将使用手机自带的默认播放器与能力更为强大的MX Player播放器共同进行测试,以全面的考察手机的播放能力。由于MX player播放器所考察的项目更为全面,因此其分值要比默认播放器更高。
至于我们为什么使用MX Player播放器来测试,这是由于其可以清晰的显示视频的硬解和软件方式,同时可以灵活切换音轨或进行软解,最关键的是其提供了“硬解”和“硬解+”两套硬件解码器,在不少硬解解码器无法正常硬解的时候,使用硬解+解码器有很大几率进行弥补(小米3就普遍存在此问题,使用硬解解码器会爆音画面卡住,切换硬解+之后就能流畅播放了),从而真正保证测试的准确性。
目前的安卓手机的默认播放器能力不强,但是由于默认存在,比较方便用户使用,因此在这里考察的方面不多,能够做到完美流畅播放即可拿到满分。而不能流畅播放或是不能解出声音都将严重影响观看体验,因此扣掉一半分数。播放时画面卡住不动或是黑屏等现象等同于不能播放,至于有马赛克,严重卡顿但可继续播放的情况,比完全不能播放强点有限,酌情给0.5分。
对于能力更加强大的MX Player播放器来说,由于可以考察更多问题,因此其评分也更高。硬解完美播放作为我们的最高标准,给予满分3分。而软解相比硬解来说,有着诸多的不足之处,因此软解完美播放,我们仅给予硬解完美播放一半的分数。
各SoC在解码上的表现:MX Player播放器测试
在20部视频测试后,让我们来看看总分对比结果,首先来看MX Player播放器下,各个SoC方案的表现如何:
由于MX Player播放器的功能强大,并且为参测手机提供了统一的测试平台,因此其更能反映出芯片级别的高清解码能力,而关于本次SoC解码能力的判定,我们也以这个成绩作为标准。
首先测试结果验证了我们之前的猜想,那就是同种SoC方案的解码能力是在同一水平范围之内的,魅族MX3和三星Galaxy S4,vivo Xplay和OPPO N1这两组使用相同SoC方案的手机,在同样使用MX player播放器的时候,得分范围是非常类似的;但是小米2S是个异类,其得分远逊于使用同种SoC方案的OPPO N1和vivo Xplay,连它的小弟小米2A都不如,仅跟低端的红米处于一个水平线上。endprint
而软解与硬解的差距巨大,除了极个别极高码率的视频外,硬解就是流畅播放的代名词,在一些高码率、Profile参数较高的视频中,硬解播放仍然毫无压力,但是软解就已经力不从心了,出现播放不流畅、卡就是家常便饭了。因此能否进行硬解,就成了手机播放高清视频的最关键因素。
让我们继续来看会到SoC方案本身,从测试成绩来看,三星Exynos 5410方案无疑有着最出色的的高清解码能力,目前市面上使用它的Galaxy S4和魅族MX3都有着绝佳的高清播放能力,这两机也占据了测试的榜首位置。其中魅族MX3的表现更为抢眼,20部视频中,有17部都能做到完美硬解,至于剩下的3部视频,黑客帝国3是全体挂掉,其余两部则是兼容性问题导致仅能使用软解来播放。
作为目前最大的移动处理器厂商,高通全系列SoC也有着不错的高清播放能力(仅限高端,使用骁龙400的S4 mini的成绩还达不到及格线),它可以说是代表了智能手机的主流水平,毕竟是用高通方案的手机数量多。不过使用高通方案的小米2S和三星Galaxy Note 3以及Nexus 5的表现却有些出人意料,它们不应该只有如此之低的分数,在此我们推测这或许是由于厂商驱动或是优化问题所导致的。
Nvidia作为高端移动处理器厂商,其最新款Tegra 4方案在我们的测试中也有着相当优秀的表现,配备它的小米3在测试中排在了探花位置,向众多消费者表明了,小米不光可以为跑分而生,也可以为高清而生。2012年出品的Tegra 3也有着让人可以接受的表现。
至于占领了低端市场的联发科处理器,其表现则让人失望,MT6589T方案的红米的成绩将将在及格线之上,搭载MT6589(仅在频率上与MT6589T有区别)的中兴U956则完全是不及格。
华为的海思K3V2则让人惊讶,其播放能力甚至超过了高通骁龙600,国产厂商真是总会在某些方面给我们惊喜。
综合对比:影片硬解播放数量对比
我们之前已经一再强调过,对于手机高清视频播放来说,能否GPU硬解播放是重中之重。那么接下来我们统计一下我们的测试机型可以GPU硬解多少部视频,在这里我们仅考虑视频部分,音频部分暂不考虑。
在MX Player测试中综合得分较高的机型,在这里也均有着不错的表现,这倒是比较正常的现象,毕竟我们比较推崇GPU硬解播放,因此硬解的相对分值也较高。
海思K3V2方案可以说是一条分界线,在其之上都有着不错的GPU硬解视频能力,在MX Player播放测试中占据榜首的Exynos 5410的表现仍然抢眼,高通骁龙600则有着与之不相上下的表现,Tegra 4/Tegra 3两代处理器的表现则完全相同,而骁龙800也成功硬解出了16部视频。
小米的两款手机结果很有意思,小米2A硬解出了17部视频,位列榜首位置,作为本次测试中为数不多的双核处理器,其有着如此表现算是让人比较惊讶,不过在深究之后,我们有觉得比较合理。其使用的MSM8260A Pro属于骁龙S4 Pro家族,其本质就是MSM8960T的3G版本,但是CPU架构升级到了Krait 300,而Krait 300则是骁龙600所使用的架构。这似乎也间接证明了,高清播放能力与处理器核数没有直接关系,或许在软解时会有区别,但是它基本不影响到硬解播放。小米2S的表现则不算好,仅仅硬解出了11部视频,看来小米2S的视频驱动还需要优化。
综合对比:影片流畅播放数量对比
可能有的读者只想知道某款处理器能不能播放,放出来的视频有没有观赏性,至于什么硬解还是软解的问题我不关心,只要不影响我看就好了。那好,我们再来统计在这20部视频中,各种SoC方案和机型能播放出多少有观赏性的视频。
对于有观赏性,我们做如下定义,视频方面无论硬解或软解,可流畅播放并且画面正常(不能有马赛克或是画面破损)即可,音频方面在任意一条音轨上可以正常播放声音即可。统计结果如下:
从结果上来看,现在的手机在播放高清视频上的能力还是需要加强。20部测试视频当中,除了全体都挂掉的哥斯拉片段外,理论上还有19部视频,不过参测手机最多也只能播放出18部有观赏性的视频。
再说说几款突出机型的表现,首先就是三星Galaxy Note 3,在之前的分类统计中表现似乎并不出色的Note 3在这里还是拿下了并列榜首的位置,因此就实用性来说,Note 3可谓是一部适合看高清的手机,只是对于部分片源的音频和硬解支持不佳,但是可以凭借高通骁龙800的强大性能来进行软解播放,至于费电的问题,相信以Note 3的大电池可以缓解一下。
另外采用AIntel Atom Z2580处理器的中兴Geek在此环节也表现出色,能够流畅的播放测试中绝大多数视频,Intel在此向我们展示了其头号处理器厂商的实力。就算是不能硬解,但是Atom Z2580还是能借助自身强大的性能,来进行软解流畅播放。因此在实际使用中,Intel Atom Z2580仍有着极高的实用性。
在前两个环节一直遥遥领先的魅族MX3,在可观赏性上就有些不足之处了,虽然其具备观赏性的17部视频全部由硬解完成,但是其余三部都是没有观赏性的,这对于部分消费者来说,就显得不够友好了。而采用同款芯片组的三星Galaxy S4则来到了榜首位置,看来手机厂商的优化工作,对于最终的播放结果还是有所影响的。
而一直表现不佳的小米2S总算是追上了骁龙600大部队的脚步,虽然仍然少播放出一部视频,但起码没有之前差得那么多了,双核的小米2A表现依然高端,放出18部视频并列第一。
综合对比:手机默认播放器成绩
MX Player播放器的能力虽然强大,但是它是一款第三方播放器,这就意味着并不是所有的用户都会去安装它;相比较之下,手机的默认播放器有着更加广泛的用户群体,同时默认播放器也更方便用户使用(并非所有人都知道去安装MX Player,不安装第三方播放器的用户大有人在)。那么看完了MX Player播放器的表现之后,我们再来看看手机默认播放器的表现如何:endprint
默认播放器中各机型的表现与MX Player上的表现差距巨大,之前表现中游的vivo Xplay突然杀了出来,以34.5分的高分占据榜首,小米2A再次令人惊讶,其得到了30.5的高分,但是与vivo Xplay的差距巨大。使用Tegra 4的小米3依然有着比较稳定的发挥,而使用Exynos 5410方案的魅族MX3和三星Galaxy S4,则出现了明显的下滑。而Nexus 5的糟糕表现,则是由于其并没有配备专门的默认播放器,其视频播放是使用系统相册和图库功能来统一实现的,因此只对于MP4文件的支持不错。
不可否认的是,几乎所有的手机默认播放器,能力都是不如第三方播放器的, 哪怕是默认播放能力最强的vivo Xplay,也只能解出17部视频。
我们在测试中发现,绝大部分手机的默认播放器,都会采取GPU硬解的方式去播放视频,但是在GPU硬解失败的时候,便会提示用户无法播放,而不会尝试进行CPU软解播放(在此我们推测是根本不支持CPU软解播放),如果手机的默认播放器可以成功播放的话,那么使用MX Player播放器也基本可以进行GPU硬解播放。而这也是导致手机默认播放器能力不足的根本原因。因此使用手机的默认播放器观看视频的话,除了播放器本身的能力之外,处理器方案本身GPU硬解的支持才是核心点。
当然凡事都有例外,我们发现有个别几款手机的默认播放器在某几部视频播放中的表现要强过MX Player播放器(OPPO N1的默认播放器可流畅播放范海辛片段,而MX Player则只能CPU软解,还有音画不同步现象),尤其是在涉及DTS音轨的时候,这也是MX Player播放器的一点不足之处。
综合对比:手机最终综合播放能力成绩
既然目前的手机默认播放器能力偏弱,而MX Player也有些许不足,因此二者相辅相成更能完善手机的高清播放能力,那么我们就将两部分得分相加,来看看结果如何:
vivo Xplay摘得桂冠倒是符合了其极致影音体验的宣传,硬解能力出色的魅族MX3则由于默认播放器的不给力屈居亚军,小米2A与小米3则以相同的分数并列第三,使用Tegra 4的小米3取得这样的成绩不出人意料之外,不过双核的小米2A也能取得如此成绩就让人惊讶了(测试过程中,小米2A一直扮演着黑马的角色)。
测试结果柱状图的坡度还是很大的,这就表明了,现在的手机在屏幕上虽然达到了高清的标准,但是并非所有手机都是适合来进行高清视频的观看的,厂商的支持与否和手机本身使用的SoC方案,都会极大的影响最终的播放能力。Nexus 5就是其中最典型的代表,虽然其使用了目前性能最强大的高通骁龙800处理器,但是其糟糕的默认播放能力明显拖了后腿。
不过从测试成绩中,也有着难以让人满意的地方存在,要知道综合播放能力的满分可是100分(40+60),而测试中的最高分也仅有81分,也就是说现阶段手机的高清播放能力,与我们所希望的还有着很大的差距。
总结:选购高清播放手机认准SoC方案
想必我们的测试结果对于热衷使用手机来看视频的朋友会有些许帮助,那么笔者也通过测试结果,来对高清播放手机的选购进行一些建议。
(一)选择大屏幕高分辨率产品,更利于用户体验 。
对于此类手机来说,屏幕和分辨率才是首选因素,毕竟这涉及到观看视觉感受,选择4.5寸或者更大尺寸的屏幕就非常有必要了,至于屏幕的分辨率,至少要达到720P标准,否则对于清晰度就有影响了。
(二)选对SoC方案实现高清硬解,播放才能流畅又省电 。
之后另一个重要的关键点,就是需要考虑视频能否正常播放、而且能否采用硬解播放的问题,而这方面则主要考虑处理器SoC方案,依照我们的测试结果来看,三星Exynos 5410无疑是首选,不过使用这款处理器的机型实在太少了,仅有三星Galaxy S4以及魅族MX3两部,好在这两部都有着5寸级别的1080P屏幕,是属于适合观看高清的手机。
Tegra 4/3与高通骁龙600方案,它们虽然没有Exynos 5410那样出色的硬解能力,但是凭借着出色的处理性能,对于不少视频仍然可以软解流畅播放,不考虑电力消耗的话,它们倒是有着优秀的播放能力。至于高通骁龙800,我们认为它应该有着非常出色的高清播放能力才对,毕竟高通骁龙600已经有着很强的播放能力了(小米2S除外),但是Note 3和Nexus 5的表现却并没有变得更好,我们推测是由于驱动或优化问题导致的,同时我们测试的骁龙800方案还不够多,因此还不能完全反映骁龙800的实际能力。
此外我们不要小看双核处理器的表现,小米2A就告诉了我们,双核照样可以玩转高清,核数和频率只能代表其软解能力的高低如何(这也不是绝对的);不过Intle Atom Z2580的表现也告诉我们,就算硬解兼容性不足,凭借自身能力也可软解播放视频,虽说以我们的标准来看,软解本身就已经输了一筹了,但至少能看不是嘛。
因此处理器的选择方案为:三星Exynos>高通骁龙600(小米2A的8260A Pro也归为这里)=Tegra 4=高通骁龙800>海思K3V2=Tegra 3>Atom Z2580>其它方案。
最后再来谈谈手机软件环境的问题,测试确实反映了这个情况,那就是手机的系统ROM、软件兼容和播放器都会影响高清影片的播放,在测试结果中我们也能看到,即便是同一种SoC解决方案,手机播放高清影片的结果不同;即便是同一个手机厂商,不同的手机也会出现较大的成绩差异,这一点作为消费者的我们,显然有些无能为力。
所以,在这里我们首先希望手机厂商们可以稍微重视一下高清方面的优化,现在手机的默认播放器能力实在很糟糕(Nexus 5的表现尤为突出),专门去安装一款第三方播放器显然没有直接就能播放来得方便(在此要表扬一下vivo,其有着与第三方播放器不相上下的播放能力),而在SoC方案支持的前提下,厂商做优化只是手到擒来的事情,但对于消费者,如果有影片播放不畅,从而导致对手机本身品质和性能的质疑,这样的结果显然得不偿失。
其次,鉴于有可能出现同样SoC方案、但不同手机的高清播放表现不同,如果有消费者对此非常关注,不妨也可以考虑在购买之前看看我们的评测,毕竟对每一款手机的表现进行实际评测是最实际、最严格的能力考量。endprint