در قسمت ششم سری مقالات نگاهی به دنیای کدک‌های صوتی و تصویری، به مقایسه x264 و x265 با بهترین روش‌های فشرده‌سازی ویدیو به کمک شتاب‌دهی سخت‌افزاری یعنی CUDA و NVENC انویدیا و Quick Sync اینتل می‌پردازم.

 پیش از هر چیز این نکته را در نظر بگیرید که برای مقایسه‌ی کیفیت اینکدرها، بیش از ۱۰ تصویر ۱٫۵ مگابایتی در این مقاله قرار داده شده است. لذا اگر قصد مطالعه‌ی دقیق این مقاله را دارید، روی کامپیوتر و در مانیتور بزرگ به مقایسه بپردازید. کیفیت گاهی آن قدر نزدیک است که در صفحه نمایش گوشی و تبلت، چیزی تشخیص داده نمی‌شود!

 x265 جانشینی توانمند برای x264

در سری مقالات آشنایی با دنیای کدک‌های صوتی و تصویری، به دو اینکدر رایگان و پیشرفته به نام x264 و x265 اشاره کرده‌ام. x264 یکی از کدک‌های متن باز و رایگان است که در ابتدا فقط چند صد کیلوبایت حجم داشت و حالا با اضافه شدن آپشن‌های متعدد و کدهایی برای اجرای سریع و بهینه، به ۱۶ مگابایت تبدیل شده است. متأسفانه اینتل، ای‌ام‌دی و انویدیا مشارکت جالبی برای توسعه‌ی هر چه بهتر این اینکدر نکرده‌اند اما نتایج بررسی‌های تخصصی نشان می‌دهد که x264 که از دنیای متن باز لینوکس سرچشمه گرفته، بدون کمک کمپانی‌های تجاری هم به راحتی اکثر اینکدرهای پیشرفته را پشت سر گذاشته است.

دنیای کدک‌های صوتی و تصویری

کدام پلیر مصرف باتری کمتری دارد؟ کدام تنظیمات برای پخش ویدیو بهتر است؟

در این مقاله که قسمت ۵ نگاهی به دنیای کدک‌های صوتی و تصویری است، به بررسی پخش ویدیو پلیرهای معروفی مثل PowerDVD، PotPlayer و VLC و مقایسه با پلیر اصلی ویندوز می‌پردازم و تنظیمان بهینه‌ی پخش ویدیو را معرفی می‌کنم.

x265 هم تدریجاً بهینه و سریع شده و حالا از AVX 2.0 پشتیبانی می‌کند.

با توجه به اینکه در حال حاضر x265 هم مثل x264 به حد قابل قبولی رسیده و در حقیقت نسخه‌ی ۱٫۴ آن معرفی شده، تصمیم گرفتم که مقایسه‌ای بین کیفیت و سرعت عمل این دو اینکدر داشته باشم. چند ماه پیش هم قصد مقایسه داشتم اما با اجرای x265 سریعاً متوجه شدم که خبری از اکستنشن‌های پیشرفته‌ی برداری اینتل یا به اختصار AVX نیست. حتی SSSE3 که به دوران قبل از آیوی بریج برمی‌گردد هم برای سرعت بخشیدن به فرآیند کانورت ویدیو استفاده نمی‌شد و در نهایت اینکه فقط یکی از هسته‌‎ها مشغول کار بود! در همان زمان x264 از آخرین دستاوردهای اینتل در معماری هسول استفاده می‌کرد و از این رو مقایسه ممکن نبود.

برای آنکه مقایسه بسیار ساده باشد و شما هم بتوانید به بررسی دقیق بپردازید، تنظیمات تبدیل فایل را از میان پیش‌تنظیمات (Preset) انتخاب کرده‌ام و تقریباً هیچ تغییری اعمال نکرده‌ام.

بافت و تحرک و ثبات و نواحی تک‌رنگ دو مقوله‌ی متضاد

بخشی از انیمه‌ی The Garden of Words و همین‌طور بخشی از فیلم هابیت: سفر غیرمنتظره را به عنوان نمونه‌های متفاوت در نظر گرفته‌ام؛ اولی انیمیشنی با کیفیت بسیار بالاست و دیگری فیلمی با مناظر طبیعی زیاد است که قطعاً بافت و ظرافت بالایی دارد. البته در ۷ دقیقه‌ی ابتدایی این فیلم، صحنه‌های پرتحرک و در عین حال بخش‌های ثابت در کنار هم چیده شده و به نوعی میانگینی از تمام ویدیوهاست.

با انتخاب این دو کلیپ، می‌خواهم هر دو جنبه‌ی حفظ بافت و حفظ وضوح لبه‌ها را بررسی کنم.

مشخصات سیستم تست

برای تست اینکدرهای مختلف، کارت گرافیک GTX 770 انویدیا با ۲ گیگابایت حافظه، مادربورد Z87 اینتل و پردازنده‌ی هسول Core i5-4670K که تا ۴٫۱ گیگاهرتز اورکلاک شده و در نهایت رم G.Skill TridentX با باس ۲۴۰۰ و تایمینگ ۱۰ استفاده شده است.

دقت کنید که برای استفاده از اینکدر اینتل کوئیک سینک، باید مانیتور را به پورت HDMI مادربورد متصل کنیم، نه به کارت گرافیک GTX 770. در خصوص استفاده از CUDA یا NVENC هم وضعیت برعکس است و باید مانیتور یا حداقل یکی از مانیتورها به کارت گرافیک انویدیا متصل باشد.

فشرده‌سازی انیمیشن یا ویدیوی کم‌تحرک و بدون بافت

تنظیمات x264 و استفاده از پردازنده

اینکدر خوب باید از تمام اکستنشن‌های پردازنده استفاده کند.

اینکد به صورت دو مسیره انجام شده است و حجم فایل خروجی را در دو مرحله ۵۰ مگابایت و ۱۰ مگابایت فرض کرده‌ام. برای تبدیل به x264 از نرم‌افزار Hybrid استفاده کرده‌ام که یکی از GUIهای خوب و بروز برای این اینکدر است. پریست استفاده شده در اولین مقایسه‌ی من Slow است، یک بار به صورت عادی و بار دیگر بهینه‌سازی Animation را استفاده کرده‌ام. البته در انیمه‌ها می‌توان از بهینه‌سازی SSIM هم استفاده کرد که نتیجه‌ی جالبی به دنبال دارد.

در تصویر زیر تنظیمات را بررسی کنید:

x264 و پریست Slow و بهینه‌سازی تنظیمات برای Animation

x264 و پریست Slow و بهینه‌سازی تنظیمات برای Animation

x264 در حال حاضر یک اینکدر پیشرفته است و در میان اینکدرهای تجاری مایکروسافت، اپل، گوگل و اینکدرهای خوبی مثل DivX و Xvid و حتی Main Concept، کمتر می‌توان تنظیمات و حالت‌های بهتری پیدا کرد. یکی از مزایای x264 استفاده از تمام مجموعه دستورات و تمام هسته‌های پردازنده‌های چند هسته‌ایست. این اینکدر به صورت خودکار اکستنشن‌هایی مثل AVX را شناسایی و از آن برای افزایش سرعت تبدیل استفاده می‌کند.

در تصویر زیر هم مشاهده می‌کنید که تمام هسته‌ها کاملاً استفاده می‌شوند و اکستنشن‌های هسول مثل FMA3 و AVX 2.0 مورد استفاده قرار می‌گیرد:

x264 از تمام قابلیت‌ها و هسته‌های هسول استفاده می‌کند.

x264 از تمام قابلیت‌ها و هسته‌های هسول استفاده می‌کند.

تنظیمات x265 و استفاده از پردازنده

اینکد باز هم به صورت دو مسیره صورت گرفته و البته مسیر اول را به صورت Fast انتخاب کرده‌ام. حجم خروجی هم همان مقدار قبلی است. برای تبدیل به x265 هم از همین نرم‌افزار و پریست Very Fast استفاده کرده‌ام. با توجه به اینکه هدف اینکد انیمه است، بهینه‌سازی SSIM را انتخاب کرده‌ام که تا حدی روی وضوح لبه‌ها تأثیرگذار است.

پریست سریع x265 و بهینه‌سازی برای SSIM

پریست سریع x265 و بهینه‌سازی برای SSIM

یادم است تا نسخه‌های آزمایشی نزدیک به ۱ هم، بهینه‌سازی‌های لازم برای استفاده از توان پردازشی تمام هسته‌ها در این اینکدر پیاده‌سازی نشده بود اما خوشبختانه نسخه‌ی فعلی یعنی ۱٫۴ به خوبی از تمام قدرت پردازنده‌ی ۴ هسته‌ای من استفاده می‌کند. احتمالاً مشکلی با پردازنده‌های ۶ و ۸ هسته‌ای و حتی بیشتر هم وجود نداشته باشد اما اگر مشکلی هم وجود داشته باشد، در بروزرسانی‌های بعدی حل می‌شود.

در تصویر زیر اکستنشن‌های استفاده شده مثل AVX و همین‌طور درصد استفاده از پردازنده مشخص است:

x265 هم مثل x264 از تمام هسته‌ها و قابلیت‌های پردازنده استفاده می‌کند.

x265 هم مثل x264 از تمام هسته‌ها و قابلیت‌های پردازنده استفاده می‌کند.

تنظیمات VP9

نتایج ناامیدکننده‌تر از آن است که مقایسه کنیم اما بهتر است این کدک گوگلی را هم از قلم نندازیم. کیفیت در حالت Good تنظیم شده و متأسفانه با وجود اینکه CPU utilization factor را در آخرین حد تنظیم کرده‌ام، هنگام تبدیل فایل تنها نیمی از توان پردازشی ۴ هسته استفاده شده است. درجه‌ی پیچیدگی دیکد را هم روی حالت Complex قرار داده‌ام که طبعاً دیکد شدن و پخش ویدیو را مشکل می‌کند اما کیفیت آن را افزایش می‌دهد. تنظیمات را ببینید:

VP9 و تنظیمات معمولی برای اینکد ویدیو

VP9 و تنظیمات معمولی برای اینکد ویدیو

استفاده از پردازنده را بررسی کنید:

VP9 قرار است کدک ویدیویی بعدی گوگل باشد و هنوز بهینه نیست.

VP9 قرار است کدک ویدیویی بعدی گوگل باشد و هنوز بهینه نیست.

تنظیمات Quick Sync

برای تبدیل انیمه با این اینکدر سخت‌افزاری اینتل، از نرم‌افزار تجاری Cyberlink MediaEspresso استفاده کرده‌ام. آخرین نسخه‌ی منتشر شده، نسخه‌ی ۷٫۰ است. دقت کنید که در تنظیمات مربوط به شتاب‌دهی سخت‌افزاری می‌توان هم اینکد سخت‌افزاری را انتخاب کرد و هم تیک گزینه‌ی دیکد نرم‌افزاری را قرار داد. اما در استفاده از CUDA یا NVENC انویدیا، فقط تیک گزینه‌ی دوم را می‌توان اضافه کرد:

تنظیمات شتاب‌دهی سخت‎افزاری کارت گرافیک‌های انویدیا در MediaEspresso 7.0

تنظیمات شتاب‌دهی سخت‎افزاری کارت گرافیک‌های انویدیا در MediaEspresso 7.0

تنظیمات شتاب‌دهی سخت‎افزاری Quick Sync اینتل در MediaEspresso 7.0

تنظیمات شتاب‌دهی سخت‎افزاری Quick Sync اینتل در MediaEspresso 7.0

متأسفانه تنظیمی برای انتخاب بیت‌ریت کم مثل ۱۰۰۰ کیلوبیت در ثانیه در اختیارمان نیست و مجبوریم از کمتری مقدار یعنی ۶ مگابیت بر ثانیه استفاده کنیم و این یعنی حجم ویدیوی خروجی نمی‌توان کم باشد!

دقت کنید که اگر تنظیمات شما صحیح باشد و شتاب‌دهی سخت‌افزاری اینتل فعال شود، آیکان اینتل کوئیک سینک در هنگام تبدیل فایل ظاهر می‌شود و از طرفی با نگاه کردن به میزان استفاده از پردازنده‌ی گرافیکی اینتل، اعداد بزرگی مثل ۹۵٫۱ درصد تصویر زیر نمایان می‌شود:

استفاده از کوئیک سینک اینتل در تبدیل سریع ویدیو

استفاده از کوئیک سینک اینتل در تبدیل سریع ویدیو

تنظیمات CUDA یا NVENC

در معرفی ویژگی‌های جدید میدیا اسپرسو ۷٫۰ به این مهم اشاره شده که از اینکدر سخت‌افزاری NVENC که در کارت گرافیک‌های جدید انویدیا یعنی معماری کپلر و مکسول (سری ۷۰۰ و ۹۰۰ و تعدادی از سری ۶۰۰) استفاده شده، بهره‌گیری می‌شود. اما سرعت تبدیل کمتر از چیزی بود که من انتظار داشتم. به هر حال با بررسی میزان استفاده از Video Engine کارت گرافیک GTX 770 به این نتیجه رسیدم که احتمالاً از CUDA استفاده شده است.

یاتان باشد که سرعت بالای شدوپلی در فیلم‌برداری ریل تایم از بازی‌ها، مدیون همین موتور ویدیویی پیشرفته است. البته ای‌ام‌‌دی و حتی اینتل هم شبیه آن را در کارنامه دارند اما فعلاً انویدیا بیش از بقیه در کاربردی کردن آن موفق بوده است.

شدوپلی در مقایسه با فرپس و دیگر نرم‌افزارهای فیلم‌برداری از بازی

انویدیا ShadowPlay چیست و چطور بدون افت سرعت از بازی‌ها فیلم‌برداری می‌کند؟

ضبط ویدیوی بازی همیشه با مشکل افت سرعت روبروست اما شدوپلی این مشکل را ندارد. NVIDIA ShadowPlay یک راهکار سخت‌افزاری انویدیا برای ضبط بدون افت سرعت است.

اشکال مدیااسپرسو این است که پردازنده‌ی سیستم را هم شدیداً مورد استفاده قرار می‌دهد و لذا هنگام تبدیل ویدیو، علی‌رغم قدرت بالای هسول، سیستم کمی کند می‌شود. در ادامه خواهیم دید که محصول ساده‌ی VSO عملکرد بهتری ارایه می‌کند.

Cyberlink MediaEspresso 7.0 و تبدیل ویدیو به کمک CUDA انویدیا

Cyberlink MediaEspresso 7.0 و تبدیل ویدیو به کمک CUDA انویدیا

تنظیمات این اینکدر هم بسیار ساده و ابتدایی است و نمی‌توان بیت ریت کمتر از ۶ مگابیت بر ثانیه را انتخاب کرد.

2 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 5 (2 نظر، امتیاز: 5٫00 از 5)
برای نظر دادن ابتدا باید ثبت نام کنید.
Loading...
لينک کوتاه:

بيشتر بخوانيد:

دیدگاه بگذارید

6 دیدگاه روشن "مقایسه x264 و x265 با بهترین روش‌های فشرده‌سازی ویدیو به کمک شتاب‌دهی سخت‌افزاری"

اطلاع از
رضا نوروزی
مهمان

ممنون آقای شیری فوق العاده بود. اسم این نرم افزار تبدیل چیه؟ لینک دانلودش رو لطف می کنید بذارید؟

رضا نوروزی
مهمان

سلام مجدد اقای شیری
من دوباره مقاله رو خوندم و سوالی در ذهنم شکل گرفت. منظورتون از یک مسیره و دو مسیره چیه که در مقاله چند بار بهش اشاره کردید؟؟؟

سیامک
مهمان

ممنون بررسی خیلی خوبی بود.

رضا نوروزی
مهمان

ممنون اقای شیری بابت پاسختون
اگه بعد تمام شدن این مبحث کل مقاله به صورت pdf هم برای دانلود قرار بدین بسیار عالی می شه
به هر حال بازم ممنون از شما

wpDiscuz
×