ENGLISH VERSION HERE!

Первое ежегодное сравнение видео кодеков стандарта MPEG-4 AVC/H.264

Для профессиональных пользователей и авторов кодеков

MSU Graphics & Media Lab (Video Group)

Смотрите НОВУЮ ВЕРСИЮ на странице четвёртого сравнения H.264/AVC!

Также смотрите Избранные отзывы к первому ежегодному сравнению видеокодеков стандарта MPEG-4 AVC/H.264!

Руководитель: Дмитрий Ватолин
Замеры, обработка: Дмитрий Куликов, Александр Паршин
Перевод: Дарья Калинкина
Проверка: Станислав Солдатов

О сравнении

Мы выражаем благодарность компаниям Moonlight Cordless LTD, Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS и Ateme за любезно предоставленные для данного тестирования кодеки.

Протестированные кодеки:
  • Mpegable AVC Codec
  • Moonlight H.264 Video Codec
  • MainConcept H.264 Codec
  • Fraunhofer IIS Codec
  • Ateme MPEG-4 AVC / H.264 Codec
  • Videosoft H.264 Codec
  • DivX Pro 5.1.1 Codec (использовался для сравнения, как лучший кодек предыдущего поколения, близкий к стандарту MPEG-4 ASP)
Скачать MSU MPEG-4/AVC H.264 Codec Comparison (3.72Mb, PDF)

Также в планах:
  • Сравнение скорости работы кодеков.
  • Сравнение совместимости кодеков.
  • Сравнение новых H.264 кодеков.
Следующее тестирование мы планируем провести примерно через 2 месяца.

См. также старое сравнение кодеков (май 2003) и сравнение кодеков без потерь (январь 2005)

Задача тестирования H.264/AVC

Основная задача тестирования - сравнить результаты работы новых кодеков при записи домашнего видео простыми пользователями. Такие пользователи, как правило, используют простые известные программы для того, чтобы считывать DVD или оцифровывать сигнал с тюнера и редко копаются в настройках кодеков. Мы прекрасно понимаем, что писать кодеки так, чтобы они хорошо работали в разных ситуациях без специальной настройки (автоматически подстраиваясь) сложнее, но тем больше чести авторам, если их кодеки хорошо справляются с такой задачей.

Учитывая специфику H.264 (очень большое время работы при включении "по максимуму" всех опций и возможностей) мы в дальнейшем введем 2 набора настроек, получаемых от производителей кодеков (и только от них). Первый набор - "tuned" - настройки, дающие максимальное качество, но долгую работу и "fast" - настройки, обеспечивающие быструю работу, но с меньшим качеством. Причем и время, и качество будут измеряться в обоих случаях. Это позволит кодекам продемонстрировать, на что они способны по качеству и даст возможность более корректно сравнивать скорость, чем в варианте сравнения настроек по умолчанию.

Основные части сравнения:

  1. Сравнение Y-PSNR, U-PSNR и V-PSNR.
  2. По кадровое сравнение фильмов.
  3. Сравнение точности поддержки заданного bit rate'а (войдёт ли ваш фильм на CD?).
  4. Визуальное сравнение кодеков.
  5. Неформальное сравнение характеристик.

Сравнение по метрике PSNR

PSNR - это метрика для сравнения двух изображений: чем больше попиксельная разница между двумя изображениями, тем меньше для них значение PSNR. Для сравнения фильмов в качестве метрики берётся среднее значение PSNR соответствующих кадров по всей последовательности. Т.е., чем выше кодек находится на графике PSNR, тем лучше он справился со сжатием. Y-PSNR - разница между кадрами по яркости (Y-компонента), а U-PSNR и V-PSNR - разница по цветовым оттенкам (U- и V-компоненты).

Сравнивают кодеки "по горизонтали" (линии одинакового качества). На графике ниже хорошо видно более чем двукратное преимущество лидера перед DivX.


На графике приведено качество в метрике V-PSNR (чем выше, тем лучше качество).

Визуальное сравнение кодеков

Значение в PSNR метрике, в большинстве случаев, адекватно характеризует качество сжатия, но иногда не отражает характер и величину визуальных артефактов. Например, основываясь на PSNR, сложно судить о степени блочности или о наличии в сжатом фильме таких артефактов как "снег" (сильные мерцания отдельных пикселей). К тому же, иногда трудно бывает сказать: разница в 2 дБ в метрике PSNR - это много или мало?

Поэтому, в качестве дополнения к графикам с PSNR метрикой, мы привели отдельные кадры, сжатые различными кодеками.

Ateme
Ateme H.264 		Divx 3.1
Divx 5.1.1
На этих кадрах хорошо видно, что при одинаковой степени сжатия (одинаковом bit rate'е) кодек Ateme H.264 намного лучше справляется с подавлением блочности, чем кодек DivX.

Содержание HTML версии сравнения (English)

  • Introduction
  • Thanks
  • Overview
  • Goal and testing rules
  • Sequences
  • Codecs
  • PSNR/Bitrate diagrams
  • Y-PSNR/Bitrate diagrams
  • Delta-Y-PSNR/Bitrate diagrams
  • UV-PSNR/Bitrate diagrams
  • Additional testing
  • Average brightness shift diagrams
  • Bitrate handling diagrams
  • Per frame sequences comparison
  • Visual comparison of H.264 and DivX codecs
  • Final part
  • Informal codecs comparison
  • Common conclusion

    • Download

    Связаться с нами можно по адресу: 

    Полный список сравнений видео кодеков

    Сравнения видео кодеков в МГУ:

    Другие материалы

    Материалы по видео

    3D и стереовидео
    Проекты по анализу и обработке 3D/стереовидео

    Метрики качества видео
    Различные реализации объективных и субъективных метрик качества видео.     		Сравнения кодеков
    Объективные и субъективные сравнения качества
    видеокодеков и кодеков изображений.
    Общедоступные видеофильтры
    Доступные фильтры для VirtualDub и AviSynth. Обычно мы разрабатываем семейства фильтров. Свяжитесь с нами для получения версий, оптимизированных под ASIC/FPGA/DSP.     		Коммерческие видеофильтры
    Мы работаем с Intel, Samsung, Real Networks и другими компаниями над адаптацией наших фильтров для специфических видеопотоков и аппаратного обеспечения, такого как телевизоры, видеокарты и т.д. Свяжитесь с нами, если Вам нужна лицензия на такие фильтры.
    Проекты по видеокодекам
    Проекты по исследованию и разработке видеокодеков.     		Разное
    Другая информация.
    Статьи по темам

    Смотрите также материалы:
    - По цветовым пространствам
    - По JPEG
    - По JPEG-2000