H.264三大开源编码器之评测报告

2008-6-25 10:32:05 8971

0 ` H.264三大开源编码器之评测报告 Outline 1、三大开源编码器介绍 2、实验条件 3、实验结果 4、实验结论 plus: 增加t264 high quality mode的实验结果 note: 新增内容设置为黄色底纹，以示区别；文中t264表示t264 fast mode，t264表示 t264 high quality mode。一、三大开源编码器介绍 1、JM H.264的官方测试源码，由德国hhi研究所负责开发。特点：实现了264所有的特性，由于是官方的测试源码，所以学术研究的算法都是在JM基础上实现并和JM进行比较。但其程序结构冗长，只考虑引入各种新特性以提高编码性能，忽视了编码复杂度，其编码复杂度极高，不宜实用。开发起始时间：2002.2 2、X264 网上自由组织联合开发的兼容264标准码流的编码器，创始人是一个法国人。X264在网上的口碑极佳。特点：注重实用。和JM相比，在不明显降低编码性能的前提下，努力降低编码的计算复杂度，故X264摈弃了264中一些对编码性能贡献微笑但计算复杂度极高的新特性，如多参考帧、帧间预测中不必要的块模式、CABAC等。开发起始时间：2004.6 3、T264 中国视频编码自由组织联合开发的264编解码器，编码器编码输出标准的264码流，解码器只能解T264编码器生成的码流。特点：和X264的出发点相似，并吸收了JM、X264、XVID的优点。开发起始时间：2004.10 二、实验条件 1、测试序列选用原则： a、不同分辨率 qcif和cif b、不同纹理复杂程度 c、不同运动剧烈程度选用的测试序列： Note: 编码帧数的选取原则：采用的帧数和运动剧烈程度成正比关系，因为对于运动不大剧烈的序列，较少的帧数就可以反映该序列的特点。所有测试序列帧率：30fps 2、实验环境 CPU: Intel P4 2.4G RAM: 512 DDR OS: windows 2000 professional 3、编码器版本 JM: JM86（选用的原因：90之后的版本主要是针对高保真的视频，不适合本文的测试序列），VC71编译 X264: 2005.06.16版本，VC6编译 T264: 0.14版本，VC71编译 note: 三个编码器生成的都是release版本，通常release版本的执行速度比debug版本的执行速度快。 4、编码选项由于x264和t264是基于baseline的，所以JM采用baseline profile. 另注：t264采用fast mode 三个编码器都采用默认的编码选项。量化步长选择：24、28、32、36 三、实验结果 1、三大编码器的RD曲线比较和编码时间比较总的平均psnr的求取公式： The PSNR is derived from average PSNRs of luma (Y) and chroma (U, V) based on the equations below: Substituting (11) into (6), which gives the overall PSNR 【实验结果分析】 1）RD曲线比较 T264的编码性能和JM86相比，有明显的降低，在同样的码率下，psnr下降1－2dB X264的编码性能和JM86相比，对于运动剧烈的序列，如foreman, mobile，两者的编码性能相当；对于运动不剧烈的序列，X264的编码性能有提高，在相同码率下,psnr提高0.2-1dB. 2）编码速度比较从上图中无法看出JM86的编码速度，从后面附表中可以得到，对于QCIF序列，其编码速度是0.4fps；对于CIF序列，其编码速度是0.1fps。由此可得,X264的编码速度是JM86的200－500倍。而且，x264在低码率的时候其编码速度比高码率时快。 T264的编码速度比X264更快。对于qcif序列，其编码速度是x264的2－2.5倍；对于cif序列，其编码速度是是x264的1.5－2倍。这表明，从编码速度角度讲，t264对于低分辨率序列的效果突出。另外，对于不同的码率，T264在编码速度上差异不大。 3）In generally X264和JM86相比，在编码性能和JM86相当甚至更好的情况下，其编码速度可以提高200－500倍。这说明x264真的是非常的有效！！！ T264和JM86相比，虽然编码速度有更大的提高，但其编码性能下降太大，除了一些特殊应用场合（传输带宽比较大但延时要求极其苛刻的场合），T264(fast mode)的意义不大。 4）t264- high quality mode（t264high） RD性能方面： T264high和t264fast相比，编码性能有一定的提高，但和jm86相比，还是有一定的距离。而T264high和x264相比，编码性能的差距就更大了（除了mobile.cif序列）。编码速度方面： T264high不如x264，对于qcif序列，编码速度为80-100fps；对于cif序列，编码速度为20fps左右。 In generally: T264high在编码性能不如x264的同时，编码速度也不如x264。总而言之，t264不如x264来得有效！ 2、各量化步长下编码得到的主观图像质量比较选用测试序列foreman.cif首帧重建作为示例。【JM86组】：【X264组】：【实验结果分析】 1）三个编码器所得重建图像的主观质量相比，从好到差分别是：x264>jm86> t264。在高码率时，三者的差异不大明显，在低码率qp=36可以看出明显的差异。 2） qp从24增至36的过程中，t264的主观质量下降明显，x264的主观质量差异不大（脸部基本上看不出变化，左下角墙壁处可以看出差异） 3） x264的主观质量明显比t264的高，特别是qp=36的情况，但有附表的客观质量psnr比较可以看到，两者的psnr并无太大差异，如qp=36时，x264的y分量psnr=31.14, t264的y分量psnr=30.98, 而两者的主观质量缺有如此悬殊的差异，足见x264在提高主观质量上引入的编码技术是非常有成效的！ 3、相同测试序列foreman在不同分辨率下的实验结果比较【实验结果分析】 1）psnr: 三个编码器的表现一致。Cif序列比qcif序列的psnr略高，特别是y分量，其差异不大于1dB. 2）rate: 三个编码器的表现一致。Cif序列的码率是qcif序列的三倍多，qp越大倍数减少，qp=24为3.5倍，qp=36时为3倍。为什么分辨率是4倍，而码率是3倍多？ a) 分辨率低了，图像纹理会变得复杂。 b) 一些公共信息（如图片头信息）消耗的码率一样。 3）encoding speed: jm86和x264表现一致，qcif编码速度是cif的4倍左右，而t264下，其倍数达4.5倍左右，说明t264对低分辨率序列的编码比较有效。 4）In generally, 分辨率提高n倍，要得到相近的编码质量，输出码率和花费的编码时间也要增加近n倍。四、实验结论 1、x264 X264和JM86相比，在编码性能和JM86相当甚至更好的情况下，其编码速度可以提高200－500倍。这说明x264真的是非常的有效！！！而且，在客观质量psnr x264不如jm86的情况下，x264的主观图像质量却比jm86来得好，这说明x264非常注重实效。 2、t264 T264和JM86相比，虽然编码速度有更大的提高，但其编码性能下降太大，除了一些特殊应用场合（传输带宽比较大但延时要求极其苛刻的场合），T264(fast mode)的意义不大。为了对t264有个公平的比较，需要对t264的high quality 进行评测。 3、t264high T264high在编码性能不如x264的同时，编码速度也不如x264。总而言之，t264不如x264来得有效！附：详细的实验结果（表） ` 0
2008-6-25 10:32:05　　评论淘帖0 举报相关推荐 • H.264三大开源编码器的评测报告 51 • h.264编码器下载 164 • H.264编码原理 2 • BF561的H.264编码器设计 728 • 怎么设计基于DSP的H.264编码器电路？ 2303 • H.264视频编码器的代码优化 2641 • H.264编码器流程图 8658 • h.264编码技术 2716 • H.264编码算法的研究 21