金星的胸是真的假的:H.264的三种开源编码器比较
来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/08 10:31:29
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:
格式
序列名称
特点
编码帧数
Qcif
Foreman
纹理复杂度一般
运动剧烈:画面人物和镜头均运动,
并涉及到场景切换
350
Silent
背景纹理复杂度极高
头肩序列
150
Miss_am
背景纹理不明显
头肩序列
150
Cif
Foreman
如前述
350
Mobile
纹理复杂度极高
运动形式丰富——画面有多个运动物体,但各运动物体运动方向规则且平缓,镜头也在移动
250
Mother and daughter
背景简单
画面人物运动幅度不大
150
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。
note: 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:
(6)
Solving (6) for rms gives:
(7)
Therefore,
(8)
(9)
(10)
From (8), (9) and (10), we have
(11)
Substituting (11) into (6), which gives the overall PSNR
(12)
【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】:
qp=24 qp=28
qp=32 qp=36
【X264组】:
qp=24 qp=28
qp=32 qp=36
【T264组】:
qp=24 qp=28
qp=32 qp=36
【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
表1 psnr of JM86(dB)
_
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
yu
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.54
40.79
42.63
35.79
39.14
40.51
33.10
37.96
38.97
30.61
36.78
37.35
Foreman(Cif)
38.67
40.45
43.41
36.19
38.47
41.54
33.74
37.31
40.10
31.53
36.19
38.46
(Qcif)-(Cif)
-0.13
0.34
-0.78
-0.40
0.67
-1.03
-0.64
0.65
-1.13
-0.92
0.59
-1.11
表2 psnr of x264(dB)
_
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
yu
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.36
40.57
42.37
35.61
39.04
40.29
32.77
37.94
38.87
30.24
36.76
37.49
Foreman(Cif)
38.57
40.14
43.23
36.08
38.33
41.45
33.50
37.34
40.12
31.14
36.40
38.68
(Qcif)-(Cif)
-0.21
0.43
-0.86
-0.47
0.71
-1.16
-0.73
0.60
-1.25
-0.90
0.36
-1.19
表3 psnr of t264(dB)
_
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
yu
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.01
40.67
42.48
35.22
39.06
40.42
32.43
38.00
39.11
30.09
36.85
37.67
Foreman(Cif)
38.24
40.39
43.32
35.72
38.45
41.49
33.14
37.34
40.11
30.98
36.35
38.77
(Qcif)-(Cif)
-0.23
0.28
-0.84
-0.50
0.61
-1.07
-0.71
0.66
-1.00
-0.89
0.50
-1.10
表4 rate of jm86(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
248.62
135.13
76.05
45.99
Foreman(Cif)
848.40
433.88
231.90
133.71
(Cif)/ (Qcif)
3.41
3.21
3.05
2.91
表5 rate of x264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
241.21
130.15
70.16
40.78
Foreman(Cif)
826.88
421.54
218.66
121.50
(Cif)/ (Qcif)
3.43
3.24
3.12
2.98
表6 rate of t264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
315.74
172.01
93.11
57.10
Foreman(Cif)
1123.09
576.26
301.40
175.25
(Cif)/ (Qcif)
3.56
3.35
3.24
3.07
表7 encoding speed of jm86(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
0.41
0.42
0.42
0.42
Foreman(Cif)
0.10
0.10
0.11
0.11
(Qcif)/(Cif)
3.99
3.99
4.00
3.99
表8 encoding speed of x264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
3.87
3.80
3.59
3.43
Foreman(Cif)
3.87
3.80
3.59
3.43
(Qcif)/(Cif)
3.87
3.80
3.59
3.43
表9 encoding speed of t264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
188.27
209.33
221.80
228.61
Foreman(Cif)
45.53
44.80
47.55
50.91
(Qcif)/(Cif)
4.14
4.67
4.66
4.49
【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)
1、psnr
附表1 psnr of JM86(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.54
40.79
42.63
35.79
39.14
40.51
33.10
37.96
38.97
30.61
36.78
37.35
Silent(Qcif)
38.90
41.22
42.03
35.91
38.77
39.86
32.97
37.21
38.62
30.42
35.43
37.14
miss_am(Qcif)
42.52
40.68
41.66
40.16
39.26
39.11
37.63
38.26
37.10
35.22
37.10
35.23
Foreman(Cif)
38.67
40.45
43.41
36.19
38.47
41.54
33.74
37.31
40.10
31.53
36.19
38.46
Mobile(Cif)
37.37
38.58
38.53
34.07
35.82
35.71
30.71
33.88
33.69
27.71
31.89
31.51
mthr_dotr(Cif)
40.45
43.02
43.21
37.88
41.50
41.54
35.20
40.33
40.23
32.70
38.74
38.79
附表2 psnr of x264(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.36
40.57
42.37
35.61
39.04
40.29
32.77
37.94
38.87
30.24
36.76
37.49
Silent(Qcif)
39.53
41.93
42.60
36.67
39.79
40.75
33.67
37.81
39.27
31.02
36.43
38.05
miss_am(Qcif)
42.48
40.62
41.52
40.19
39.45
39.28
37.60
38.71
37.55
35.34
37.75
35.76
Foreman(Cif)
38.57
40.14
43.23
36.08
38.33
41.45
33.50
37.34
40.12
31.14
36.40
38.68
Mobile(Cif)
37.01
37.99
37.94
33.76
35.18
35.05
30.32
33.30
33.08
27.22
31.43
31.11
mthr_dotr(Cif)
40.51
42.88
43.16
38.06
41.67
41.72
35.35
40.68
40.65
32.82
39.39
39.34
附表3 psnr of t264(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.01
40.67
42.48
35.22
39.06
40.42
32.43
38.00
39.11
30.09
36.85
37.67
Silent(Qcif)
38.36
41.09
42.02
35.42
38.71
39.78
32.59
37.17
38.50
30.07
35.66
37.18
miss_am(Qcif)
42.12
40.75
41.67
39.67
39.39
39.31
37.07
38.38
37.61
34.08
37.37
35.77
Foreman(Cif)
38.24
40.39
43.32
35.72
38.45
41.49
33.14
37.34
40.11
30.98
36.35
38.77
Mobile(Cif)
36.98
38.58
38.52
33.68
35.91
35.76
30.23
34.10
33.85
27.19
32.33
31.96
mthr_dotr(Cif)
40.04
42.99
43.21
37.51
41.48
41.55
34.79
40.40
40.33
32.27
39.07
39.11
附表3+ psnr of t264high(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.37
40.98
42.81
35.68
39.28
40.76
33.05
38.19
39.40
30.70
37.03
37.97
Silent(Qcif)
38.52
41.15
42.08
35.58
38.78
39.87
32.81
37.27
38.60
30.39
35.58
37.13
miss_am(Qcif)
42.33
40.78
41.79
39.97
39.43
39.40
37.37
38.45
37.73
34.41
37.48
35.78
Foreman(Cif)
38.49
40.55
43.48
36.10
38.63
41.75
33.73
37.52
40.53
31.59
36.48
39.08
Mobile(Cif)
37.19
38.77
38.72
33.95
36.15
36.02
30.63
34.39
34.16
27.69
32.61
32.26
mthr_dotr(Cif)
40.21
43.04
43.24
37.74
41.55
41.66
35.01
40.51
40.33
32.49
39.13
39.21
附表4 rate of jm86(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
248.62
135.13
76.05
45.99
Silent(Qcif)
120.92
74.71
44.71
26.42
miss_am(Qcif)
58.81
29.93
17.40
11.19
Foreman(Cif)
848.40
433.88
231.90
133.71
Mobile(Cif)
2630.74
1482.95
732.12
355.22
mthr_dotr(Cif)
368.22
196.88
110.17
63.42
附表5 rate of x264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
241.21
130.15
70.16
40.78
Silent(Qcif)
114.49
70.23
41.46
24.62
miss_am(Qcif)
55.49
28.94
16.77
10.60
Foreman(Cif)
826.88
421.54
218.66
121.50
Mobile(Cif)
2521.00
1481.24
752.51
349.80
mthr_dotr(Cif)
335.04
180.40
98.76
55.51
附表6 rate of t264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
315.74
172.01
93.11
57.10
Silent(Qcif)
146.21
88.46
51.19
29.44
miss_am(Qcif)
73.37
36.70
21.31
13.75
Foreman(Cif)
1123.09
576.26
301.40
175.25
Mobile(Cif)
3619.04
2220.10
1198.13
601.28
mthr_dotr(Cif)
438.51
229.01
123.07
71.54
附表6+ rate of t264high(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
293.79
164.56
97.63
60.58
Silent(Qcif)
130.90
80.62
48.12
30.38
miss_am(Qcif)
65.81
34.43
20.91
13.38
Foreman(Cif)
1009.94
546.61
313.41
188.13
Mobile(Cif)
2749.18
1638.12
900.35
487.33
mthr_dotr(Cif)
363.49
200.02
114.67
67.13
附表7 encoding time of jm86(second per frame)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
2.45
2.41
2.38
2.36
Silent(Qcif)
2.31
2.29
2.26
2.24
miss_am(Qcif)
2.30
2.26
2.22
2.17
Foreman(Cif)
9.78
9.61
9.51
9.42
Mobile(Cif)
10.09
9.88
9.66
9.50
mthr_dotr(Cif)
9.23
9.11
8.96
8.83
附表8 encoding speed of jm86(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
0.41
0.42
0.42
0.42
Silent(Qcif)
0.43
0.44
0.44
0.45
miss_am(Qcif)
0.44
0.44
0.45
0.46
Foreman(Cif)
0.10
0.10
0.11
0.11
Mobile(Cif)
0.10
0.10
0.10
0.11
mthr_dotr(Cif)
0.11
0.11
0.11
0.11
附表9 encoding speed of x264(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
78.33
88.54
99.54
113.12
Silent(Qcif)
126.37
141.24
152.44
174.62
miss_am(Qcif)
123.05
152.28
188.21
223.21
Foreman(Cif)
20.22
23.31
27.72
32.99
Mobile(Cif)
19.56
20.54
21.48
23.29
mthr_dotr(Cif)
30.77
34.17
39.50
48.23
附表10 encoding speed of t264(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
188.27
209.33
221.80
228.61
Silent(Qcif)
240.00
246.31
245.90
252.95
miss_am(Qcif)
252.53
259.52
266.43
266.90
Foreman(Cif)
45.53
44.80
47.55
50.91
Mobile(Cif)
39.03
43.48
48.04
52.12
mthr_dotr(Cif)
49.75
53.94
50.78
55.80
附表10+ encoding speed of t264high(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
62.93
79.17
82.35
84.52
Silent(Qcif)
78.04
90.58
93.17
95.06
miss_am(Qcif)
82.74
96.96
97.98
99.01
Foreman(Cif)
14.86
20.16
21.05
21.68
Mobile(Cif)
12.77
19.71
20.62
21.68
mthr_dotr(Cif)
19.28
23.30
23.70
24.12
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:
格式
序列名称
特点
编码帧数
Qcif
Foreman
纹理复杂度一般
运动剧烈:画面人物和镜头均运动,
并涉及到场景切换
350
Silent
背景纹理复杂度极高
头肩序列
150
Miss_am
背景纹理不明显
头肩序列
150
Cif
Foreman
如前述
350
Mobile
纹理复杂度极高
运动形式丰富——画面有多个运动物体,但各运动物体运动方向规则且平缓,镜头也在移动
250
Mother and daughter
背景简单
画面人物运动幅度不大
150
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。
note: 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:
(6)
Solving (6) for rms gives:
(7)
Therefore,
(8)
(9)
(10)
From (8), (9) and (10), we have
(11)
Substituting (11) into (6), which gives the overall PSNR
(12)
【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】:
qp=24 qp=28
qp=32 qp=36
【X264组】:
qp=24 qp=28
qp=32 qp=36
【T264组】:
qp=24 qp=28
qp=32 qp=36
【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
表1 psnr of JM86(dB)
_
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
yu
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.54
40.79
42.63
35.79
39.14
40.51
33.10
37.96
38.97
30.61
36.78
37.35
Foreman(Cif)
38.67
40.45
43.41
36.19
38.47
41.54
33.74
37.31
40.10
31.53
36.19
38.46
(Qcif)-(Cif)
-0.13
0.34
-0.78
-0.40
0.67
-1.03
-0.64
0.65
-1.13
-0.92
0.59
-1.11
表2 psnr of x264(dB)
_
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
yu
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.36
40.57
42.37
35.61
39.04
40.29
32.77
37.94
38.87
30.24
36.76
37.49
Foreman(Cif)
38.57
40.14
43.23
36.08
38.33
41.45
33.50
37.34
40.12
31.14
36.40
38.68
(Qcif)-(Cif)
-0.21
0.43
-0.86
-0.47
0.71
-1.16
-0.73
0.60
-1.25
-0.90
0.36
-1.19
表3 psnr of t264(dB)
_
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
yu
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.01
40.67
42.48
35.22
39.06
40.42
32.43
38.00
39.11
30.09
36.85
37.67
Foreman(Cif)
38.24
40.39
43.32
35.72
38.45
41.49
33.14
37.34
40.11
30.98
36.35
38.77
(Qcif)-(Cif)
-0.23
0.28
-0.84
-0.50
0.61
-1.07
-0.71
0.66
-1.00
-0.89
0.50
-1.10
表4 rate of jm86(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
248.62
135.13
76.05
45.99
Foreman(Cif)
848.40
433.88
231.90
133.71
(Cif)/ (Qcif)
3.41
3.21
3.05
2.91
表5 rate of x264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
241.21
130.15
70.16
40.78
Foreman(Cif)
826.88
421.54
218.66
121.50
(Cif)/ (Qcif)
3.43
3.24
3.12
2.98
表6 rate of t264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
315.74
172.01
93.11
57.10
Foreman(Cif)
1123.09
576.26
301.40
175.25
(Cif)/ (Qcif)
3.56
3.35
3.24
3.07
表7 encoding speed of jm86(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
0.41
0.42
0.42
0.42
Foreman(Cif)
0.10
0.10
0.11
0.11
(Qcif)/(Cif)
3.99
3.99
4.00
3.99
表8 encoding speed of x264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
3.87
3.80
3.59
3.43
Foreman(Cif)
3.87
3.80
3.59
3.43
(Qcif)/(Cif)
3.87
3.80
3.59
3.43
表9 encoding speed of t264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
188.27
209.33
221.80
228.61
Foreman(Cif)
45.53
44.80
47.55
50.91
(Qcif)/(Cif)
4.14
4.67
4.66
4.49
【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)
1、psnr
附表1 psnr of JM86(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.54
40.79
42.63
35.79
39.14
40.51
33.10
37.96
38.97
30.61
36.78
37.35
Silent(Qcif)
38.90
41.22
42.03
35.91
38.77
39.86
32.97
37.21
38.62
30.42
35.43
37.14
miss_am(Qcif)
42.52
40.68
41.66
40.16
39.26
39.11
37.63
38.26
37.10
35.22
37.10
35.23
Foreman(Cif)
38.67
40.45
43.41
36.19
38.47
41.54
33.74
37.31
40.10
31.53
36.19
38.46
Mobile(Cif)
37.37
38.58
38.53
34.07
35.82
35.71
30.71
33.88
33.69
27.71
31.89
31.51
mthr_dotr(Cif)
40.45
43.02
43.21
37.88
41.50
41.54
35.20
40.33
40.23
32.70
38.74
38.79
附表2 psnr of x264(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.36
40.57
42.37
35.61
39.04
40.29
32.77
37.94
38.87
30.24
36.76
37.49
Silent(Qcif)
39.53
41.93
42.60
36.67
39.79
40.75
33.67
37.81
39.27
31.02
36.43
38.05
miss_am(Qcif)
42.48
40.62
41.52
40.19
39.45
39.28
37.60
38.71
37.55
35.34
37.75
35.76
Foreman(Cif)
38.57
40.14
43.23
36.08
38.33
41.45
33.50
37.34
40.12
31.14
36.40
38.68
Mobile(Cif)
37.01
37.99
37.94
33.76
35.18
35.05
30.32
33.30
33.08
27.22
31.43
31.11
mthr_dotr(Cif)
40.51
42.88
43.16
38.06
41.67
41.72
35.35
40.68
40.65
32.82
39.39
39.34
附表3 psnr of t264(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.01
40.67
42.48
35.22
39.06
40.42
32.43
38.00
39.11
30.09
36.85
37.67
Silent(Qcif)
38.36
41.09
42.02
35.42
38.71
39.78
32.59
37.17
38.50
30.07
35.66
37.18
miss_am(Qcif)
42.12
40.75
41.67
39.67
39.39
39.31
37.07
38.38
37.61
34.08
37.37
35.77
Foreman(Cif)
38.24
40.39
43.32
35.72
38.45
41.49
33.14
37.34
40.11
30.98
36.35
38.77
Mobile(Cif)
36.98
38.58
38.52
33.68
35.91
35.76
30.23
34.10
33.85
27.19
32.33
31.96
mthr_dotr(Cif)
40.04
42.99
43.21
37.51
41.48
41.55
34.79
40.40
40.33
32.27
39.07
39.11
附表3+ psnr of t264high(dB)
QP=24
QP =28
QP =32
qp=36
y
u
v
y
u
v
y
u
v
y
u
v
Foreman(Qcif)
38.37
40.98
42.81
35.68
39.28
40.76
33.05
38.19
39.40
30.70
37.03
37.97
Silent(Qcif)
38.52
41.15
42.08
35.58
38.78
39.87
32.81
37.27
38.60
30.39
35.58
37.13
miss_am(Qcif)
42.33
40.78
41.79
39.97
39.43
39.40
37.37
38.45
37.73
34.41
37.48
35.78
Foreman(Cif)
38.49
40.55
43.48
36.10
38.63
41.75
33.73
37.52
40.53
31.59
36.48
39.08
Mobile(Cif)
37.19
38.77
38.72
33.95
36.15
36.02
30.63
34.39
34.16
27.69
32.61
32.26
mthr_dotr(Cif)
40.21
43.04
43.24
37.74
41.55
41.66
35.01
40.51
40.33
32.49
39.13
39.21
附表4 rate of jm86(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
248.62
135.13
76.05
45.99
Silent(Qcif)
120.92
74.71
44.71
26.42
miss_am(Qcif)
58.81
29.93
17.40
11.19
Foreman(Cif)
848.40
433.88
231.90
133.71
Mobile(Cif)
2630.74
1482.95
732.12
355.22
mthr_dotr(Cif)
368.22
196.88
110.17
63.42
附表5 rate of x264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
241.21
130.15
70.16
40.78
Silent(Qcif)
114.49
70.23
41.46
24.62
miss_am(Qcif)
55.49
28.94
16.77
10.60
Foreman(Cif)
826.88
421.54
218.66
121.50
Mobile(Cif)
2521.00
1481.24
752.51
349.80
mthr_dotr(Cif)
335.04
180.40
98.76
55.51
附表6 rate of t264(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
315.74
172.01
93.11
57.10
Silent(Qcif)
146.21
88.46
51.19
29.44
miss_am(Qcif)
73.37
36.70
21.31
13.75
Foreman(Cif)
1123.09
576.26
301.40
175.25
Mobile(Cif)
3619.04
2220.10
1198.13
601.28
mthr_dotr(Cif)
438.51
229.01
123.07
71.54
附表6+ rate of t264high(kbps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
293.79
164.56
97.63
60.58
Silent(Qcif)
130.90
80.62
48.12
30.38
miss_am(Qcif)
65.81
34.43
20.91
13.38
Foreman(Cif)
1009.94
546.61
313.41
188.13
Mobile(Cif)
2749.18
1638.12
900.35
487.33
mthr_dotr(Cif)
363.49
200.02
114.67
67.13
附表7 encoding time of jm86(second per frame)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
2.45
2.41
2.38
2.36
Silent(Qcif)
2.31
2.29
2.26
2.24
miss_am(Qcif)
2.30
2.26
2.22
2.17
Foreman(Cif)
9.78
9.61
9.51
9.42
Mobile(Cif)
10.09
9.88
9.66
9.50
mthr_dotr(Cif)
9.23
9.11
8.96
8.83
附表8 encoding speed of jm86(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
0.41
0.42
0.42
0.42
Silent(Qcif)
0.43
0.44
0.44
0.45
miss_am(Qcif)
0.44
0.44
0.45
0.46
Foreman(Cif)
0.10
0.10
0.11
0.11
Mobile(Cif)
0.10
0.10
0.10
0.11
mthr_dotr(Cif)
0.11
0.11
0.11
0.11
附表9 encoding speed of x264(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
78.33
88.54
99.54
113.12
Silent(Qcif)
126.37
141.24
152.44
174.62
miss_am(Qcif)
123.05
152.28
188.21
223.21
Foreman(Cif)
20.22
23.31
27.72
32.99
Mobile(Cif)
19.56
20.54
21.48
23.29
mthr_dotr(Cif)
30.77
34.17
39.50
48.23
附表10 encoding speed of t264(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
188.27
209.33
221.80
228.61
Silent(Qcif)
240.00
246.31
245.90
252.95
miss_am(Qcif)
252.53
259.52
266.43
266.90
Foreman(Cif)
45.53
44.80
47.55
50.91
Mobile(Cif)
39.03
43.48
48.04
52.12
mthr_dotr(Cif)
49.75
53.94
50.78
55.80
附表10+ encoding speed of t264high(fps)
QP=24
QP=28
QP=32
QP=36
Foreman(Qcif)
62.93
79.17
82.35
84.52
Silent(Qcif)
78.04
90.58
93.17
95.06
miss_am(Qcif)
82.74
96.96
97.98
99.01
Foreman(Cif)
14.86
20.16
21.05
21.68
Mobile(Cif)
12.77
19.71
20.62
21.68
mthr_dotr(Cif)
19.28
23.30
23.70
24.12
谁能提供一个比较简单好用的H.264编码器?
h.264与mpeg-4的比较
编码器的作用
mp3编码器的原理
光电编码器的作用
光电编码器的应用
音频编码器的作用?
音频编码器的 作用?
编码器和解码器的区别!
有关DVD编码器的事
谁知道下面编码器是哪家的?
播放器的编码器问题
光电脉冲编码器的选用原则?
windows 编码器作广播的问题
那里有免费的MP3编码器啊
使用Windows Media编码器的一些问题?
音频编码器做什么用的?
路由器、编码器是做什么用的?
用windows media 编码器的问题
关于windows media 编码器的问题!!急
关于windows media 编码器的问题!!急
windows media player的解编码器
悬赏50的asf编码器问题
WINDOWS MEDIA编码器是干什么的