Se ridica noul codec video H265 la asteptarile noastre?

oua generație de înaltă eficiență codec video (HEVC), H.265, a lovit un majore piatra de hotar publică datorită muncii de dezvoltator MultiCoreWare.MCW lansează un nou proiect comercial open-source în jurul valorii de x265, și codul sursă pentru encoder sa x265 este acum disponibil. Chiar acum, proiectul este foarte mult la începutul zi – cod nivel pre-alfa – dar codificator x265 este deja paralelizată impresionant și sprijină toate seturile majore de instruire, inclusiv AVX / AVX2 și FMA3 / FMA4.

Am vorbit despre H.265 și de ultimă generație de tehnologii de codare video de mai multe ori în ultimele 12 luni, dar aceasta este prima dată când am avut ocazia să se așeze cu un encoder de generație următoare (deși o pre-alpha versiune) pentru a examina atât performanța și calitatea video. Am pus împreună o comparație a ambelor calitate video și flux codifică dimensiuni față de H.264, precum și o scurtă privire la performanță peste Sandy Bridge-E, Ivy Bridge, și Haswell.

Beneficiile H.265

H.264 a fost un succes imens. Este un standard de codec flexibil care este folosit de servicii, furnizorii de comunicații prin satelit de streaming, și pentru discuri Blu-ray. Este scalate remarcabil de bine, deoarece a fost propus pentru prima dată și este capabil de manipulare 3D, 48-60 codifică FPS, și chiar 4K. Standardul disc Blu-ray nu include în prezent dispoziții pentru unele dintre aceste tehnologii, dar în sine codec H.264 este capabil de manipulare ei.

Problema cu H.264, cu toate acestea, este că în timp se poate ocupa aceste tipuri de codifică, nu se poate face acest lucru, păstrând în același timp dimensiunea fișierului scăzut. Un nou standard este necesar de a împinge de fișiere / dimensiuni streaming înapoi în timp ce conduceți rivalului adoptarea generație, și că este în cazul H.265 vine in. Este proiectat pentru a utiliza în mod substanțial mai puțin de lățime de bandă, datorită tehnicilor de codare avansate și un model mai sofisticat codifica / decoda, pentru camere de supraveghere video de exterior profesionale

HEVC - lățime de bandă

Spre deosebire de H.264, care se poate extinde pentru a acoperi televizor 4K, dar nu a fost conceput cu caracteristica în minte, H.265 a fost construit pentru a se potrivi capacitățile de ecrane viitoare și include suport pentru 10-bit color și rate ridicate de cadre. Acest lucru este începutul de zile – de sprijin și capacitatea de a alfa curent sunt limitate la 8-bit color și de ieșire YUV, dar tot a vrut să ia tehnologia alfa afară pentru un spin. Înarmat cu o versiune proaspăt compilat și unele clipuri de test, ne-am stabilit pentru a vedea ce am putea construi.

Mai întâi – fișier de dimensiuni. Ceea ce suntem comparat aici este, de fapt dimensiunea fluxului video de camere video profesionale  de la atu tech elementar. Rețineți că acestea sunt doar fluxuri video – audio nu este codificat într nici instanță. Dimensiunile codifică au fost definite de setarea quantizer, cu mici Q valori-egala-o calitate mai bună (și dimensiunea fișierului mai mare). Fișierul codificat de bază este de 500 de cadre de 1.5GB, YUV 4: 2: 0 la 50 fps fișier. Elementar dimensiunea fișierului curent este folosit pentru comparație aici pentru că reprezintă ceea ce este transmis la decodorul de a crea rezultatul final. Lucrăm cu fluxuri elementare, deoarece, în acest stadiu al proiectului (pre-alpha), fișierul video decodat vine întotdeauna înapoi la 1.5GB, indiferent de calitatea fluxului utilizat pentru a crea.

Dimensiunile fișierelor H265 H264 vs.

Acest lucru oferă o idee bună de bază a ceea ce tipuri de beneficii H.265 poate oferi, comparativ cu H.264. Deși nu este lovit 50% economii de lățime de bandă, în cele mai multe cazuri, este aproape – cuantificatorul 24 este de 57% dimensiunea, q = 30 este de 59%, iar q = 40 este doar de 47%. Acordate, la o quantizer de 40, rezultatul final este mizerabil – dar e mizerabil la mai puțin de jumătate de lățime de bandă.

Performanță și calitate a imaginii

Următoarea zonă am vrut să ia în considerare a fost de performanță. H.265 este cunoscut pentru a lua mai multe cai putere pentru a codifica și decoda decât H.264, deși echipa de dezvoltare standard continuă să sublinieze rolul de calcul paralel în accelerarea procesului de codifica / decoda. Se presupunea că sprijinul OpenCL se vor materializa mai devreme, decât mai târziu, ceea ce înseamnă inițiative precum HSA AMD ar putea primi un impuls de suport x265 devreme în 2014.

Chiar acum, suntem limitați la sprijin CPU, dar purtatorul de cuvant al MultiCoreWare Tom Vaughan a subliniat că echipa a fost deja de lucru pe multithreading puternic. Am decis pentru a testa decodorul alfa folosind Sandy Bridge-E, Ivy Bridge, și Haswell. Am experimentat cu diferite nivele de paralelizare, dar stabilit cu privire la opțiunile care lipite de numărul de nuclee fizice într-un sistem (6, 4, și 4). Hyper-Threading a fost activat, dar setare pentru 12/8-filet paralelizare timp de fapt a crescut ușor codifica.

Ori codifica H265

Performanța paralelizare arata bine – Sandy Bridge-E, cu șase nuclee, este oarecum înainte de Ivy Bridge cu patru. În mod similar, Ivy Bridge este bătut de către Haswell, datorită sprijinului AVX2 noul miez și caracteristici de performanță mai bună. Comparativ cu x264, chiar și pe presetarea -veryslow, x265 codifică ia vizibil mai – nostru Ivy Bridge 3770K codificate același fișier în H.264 în 129 de secunde față de 247 de secunde pentru H.265. Păstrați în minte, totuși, că acest lucru este foarte, foarte devreme software.

De mai mult interes este întrebarea de calitate – cum de ieșire H.265 compara cu originalul necomprimat? Am ales un clip de baschet pentru că, la 50 fps, e plin de fel de mișcare rapidă, care de multe ori dă Encoders convulsii. Dimensiuni mai mici H.265 nu va fi în valoare de mult în cazul în care rezultatul final nu este la fel de bun.

În acest scop, aici e rezultatul inițial necomprimat YUV, codifica H.265 la q = 24, și de ieșire H.264 la q = 24. Click pe fiecare imagine pentru ao mari.

Original necomprimat

H265 Q = 24

H264 Q = 24

Variația de aici este minim. Podeaua din lemn tare de sub jucatorului sărind este mai puțin neclare în varianta H.264, dar calitatea imaginii H.265 este fenomenal având în vedere că este jumătate din dimensiunea. Ce zici de calități inferioare? Iată H.265 și H.264 la q = 30; H.265 este primul.

H.265 Q = 30

H.264 Q = 30

La Q = 30 (fișiere de dimensiuni de 6.39MB și 10.87MB), fluxul video H.265 este probabil mai bine decât curentul H.264 codifica. Noi nu încercăm să solicite acest lucru este un absolut – ca întotdeauna, setările codifica contează foarte mult și sunt sensibile la tweaking. Dar, după o așteptare de mai mult de un an pentru H.265 pentru a rupe capacul, este clar că noul standard va oferi ceea ce susținătorii săi au susținut.

Capacitatea HEVC Codare

Codifica / decoda suport, între timp, este deja va fi posibil, pe o gamă largă de produse.Procesoare moderne sunt mai mult decât capabil de decodare H.265 în software-ul, OpenCLde sprijin vine în iteratii viitoare, și suport GPU hardware, în timp ce nu sunt garantate în mod oficial de către AMD, Intel, Nvidia sau pentru produsele de generație următoare, este o certitudine pe termen mediu . Toate cele trei companii au sărit în prealabil pentru a include conducte de video avansate în produsele lor – ca note de prezentare H.265, video este ceva care a devenit omniprezente peste orice tip de dispozitiv.

Pe termen lung, H.265 va reuși probabil poziția H.264 ca solutia premier pentru video avansate, cu toate că poate depinde de faptul dacă sunt sau nu consumul bateriei în timp ce decodare se poate compara nivelul de H.264 lui pe termen lung. Asta e ceva ce vei putea evalua o singură dată hardware-ul este disponibil, dar pentru moment suntem optimiști. Modelul explicit paralel H.265 ar trebui să hartă și împotriva dispozitive multi-core ale viitorului.