HEVC/H.265真的可以把视频流的体积缩小到AVC/H.264的一半吗?不妨“控制变量”比一比

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HEVC/H.265真的可以把视频流的体积缩小到AVC/H.264的一半吗?不妨“控制变量”比一比

2024-07-14 14:31:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

在这一篇文章里提到过很多宣传推广HEVC编码的组织(包括编写商业编码器的公司,各类云服务的提供商,两大HEVC专利池联盟等等)普遍宣称,与H264相比,HEVC/H.265编码可以让视频流的体积/平均比特率变成前者的50%,有些保守一些的说法相对严谨一点,可能会提到六七成之类的。

但是平时一直没有亲自验证这个说法的机会,有人几年前在贴吧测试过,但是那时候编码一个HEVC的视频很费劲,硬件加速很难用。现在虽然N卡的硬件加速仍不支持CRF,但是ABR模式下编码速度快效果确实不错,没有以前那么不堪了。

正好前几天发现西部世界的第一季在我的硬盘里存了一年多没有看,一共十集,720P,总比特率3000kbps左右,与B站1080P的码率相当了,但是画质有点弱,跟不上2020s的步伐,我这个好奇宝宝右键点击了一下PotPlayer的播放界面打开了属性,发现视频流的编码方式有些落后……

既然知道如何在字幕里添加自己的号,为什么就不了解一下全世界都在用的H.264编码呢?

不妨用这渣片源试一下,尽可能控制两种编码的参数不变,两种编码的视频流会有什么样的区别。

编码平台:E3 1231 v3 (Haswell架构,4C8T,不支持Intel QSV),Windows 10 x64

编码软件:FFmpeg (FFmpeg官网推荐的“Zeranoe FFmpeg Builds”,由Zeranoe编译,ffmpeg-20200403-52523b6-win64-static;内含x265版本:20200213-00b6867;内含x264版本:20191127-1771b55)

x264参数:crf=28:bframes=6:rc-lookahead=70:subme=3:merange=20:rd=5

x265参数:crf=28:bframes=6:rc-lookahead=70:subme=3:merange=20:no-amp=1:no-sao=1:rd=5 【x265编码器在默认情况下会开启SAO(自适应样点补偿,Sample Adaptive Offset),不关闭的情况下会导致边缘不锐利,显得画面模糊,这个功能x264没有;amp也是x265新引入的参数,具体没有研究,x265官方文档表示这个功能默认就是关闭的,写在参数里可能多此一举了;另外两个x264与x265的工作原理区别比较大,我只能控制一下我知道的几个对视频质量影响较大的参数,同时保证两种编码的视频质量差不多。不过可以确定CRF与bframe是控制视频体积的最主要的参数。】

经过几个小时的转码,H.264编码的视频体积普遍是原视频(MPEG-4)的20%左右,而H.265的是原先的10%-14%。【注意:此数据与接下来的数据都没有计入音频流的体积】

近似参数编码后视频流的体积比较图表

经过简单的“控制变量”,可以发现HEVC编码的视频体积是“同参数”H264编码视频的59%-72%,第七集的体积比最小,第四集的体积比最大。相比于第7集,第4集场景的变化偏大,且第4集后半段穿插了大规模的枪战,这部分瞬间的码率是平均码率的一倍多;相比于第4集,第7集中背景被虚化的人物特写比较多,场景变化的幅度没有第4集频繁。

HEVC Advance联盟制作的对比表格

经过FFmpeg+x265转码,这十个视频都没有达到表格提到的“56%”,毕竟HEVC/H.265与x265并不是一回事,HEVC/H.265编码与HEVC Advance专利池联盟之间也不能直接划等号。也许被HEVC Advance专利池保护的编码方式可以让“压缩比”达到他们宣称的数字,当然,也有可能不能达到。至于其他场景(动漫、CG动画、手机录像、高噪点的老电影等)仍有待验证。中文互联网内好像没有人用实例测试过,我不妨来做第一个吃螃蟹的人。

不同场景下结果必然是不同的,此结果仍然不具有普遍的代表性,如有意见建议欢迎讨论(语气真像一个老干部啊……)。

P.S.:

1.转码视频流与原视频流SSIM计算:

H264对比原视频:[Parsed_ssim_0 @ 0000028187afadc0] SSIM Y:0.984195 (18.012047) U:0.992178 (21.066916) V:0.992503 (21.251326) All:0.986910 (18.830681)

HEVC对比原视频:[Parsed_ssim_0 @ 000001dfc67eeec0] SSIM Y:0.984811 (18.184627) U:0.991181 (20.545680) V:0.991420 (20.665275) All:0.986974 (18.851884)

HEVC对比H264:[Parsed_ssim_0 @ 000002a6b1413a80] SSIM Y:0.984079 (17.980248) U:0.991386 (20.647963) V:0.991542 (20.727341) All:0.986541 (18.709729)

网飞(Netflix)有自己的一个视频质量评价工具:VMAF(Video Multi-Method Assessment Fusion),可能算不上权威,但是很多情况下比单纯的计算PSNR(峰值信噪比)或者SSIM(结构相似性)强一点。虽然代码是在Github开源的,但是我不是专业研究视频的人,也不是程序员,不知道该怎么使用这个工具。

2.说起文中提到的奇葩片源,鄙人不知道是哪路的神仙资源营销号把高清资源霍霍成了渣渣,虽然说不能指望他们用爱发电吧(毕竟他们确实给大家提供了便利,只要不加贴片广告,要点“回报”无可厚非),但是这群人自己找到高清片源和中文字幕以后能不能注意一下“压制”参数,十分怀疑这个做营销号用格式工厂随手一选MP4就把软字幕变成了硬字幕,却没有更改编码方式,这就很气人。

这时候《西部世界》早就过气了好吧,BT、pt都不见得有高清资源,百度网盘的分享链接普遍的是这种随意编码的大路货,实属没有获取的必要。无奈只能留下这个片源了。



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