Testování video kodeků

Úvod

Porovnáním vybraných kodeků jsme se snažili zjistit, zda najdeme jeden jediný, který bude nejlepším ve všech disciplínách. Pro test jsme použili ukázky ze dvou filmů, dále nápis pohybující se po scéně a část animovaného filmu. Prohlížení následujících testů doporučujeme na kvalitním monitoru, jinak Vám budou všechny ukázky připadat stejné.

Testy

Test 1.: ukázka z filmu Pearl Harbor

Na ukázce je přední pohled na řadu japonských letadel, která se chystají vzlétnout. Pro rozbor výhod a nevýhod jednotlivých kodeků jsme použili detail na motor jednoho z letounů s točící se vrtulí.

Test 2.: ukázka z filmu Pupendo
Z filmu Pupendo jsme vybrali obličej dámy z pojišťovny, která přišla vyčíslit škody do ateliéru Bedřicha Máry. Obličej byl vybrán proto, aby každý kodek ukázal barevnou věrnost.

Test 3.: pohybující se text
V Adobe Premiere jsme vytvořili nápis v jednolité zelené barvě na černém pozadí. Nápis se různě pohyboval po obrazovce a pro porovnání byl zvolen pro všechny kodeky shodný okamžik. Požadavkem byla jednolitá barevnost znaků a ostré přechody původně vektorového objektu.

Test 4.: animace
Byla uložena část flashového programu do formátu avi, který byl opět zkomprimován všemi uvažovanými kodeky. Zde se vyskytovalo více barev než u předešlého testu, ale opět byly požadavkem co nejjednolitější barevné plochy bez šumu.

Porovnání velikosti výsledného souboru

Kódováno video délky 30 sekund v rozlišení 320x240@25fps. Komprimování do všech v tabulce uvedených kodeků probíhalo v programu Adobe Premiere 6.0, po celou dobu testování bylo nastavení komprese shodné a nebyly použity žádné speciální funkce jednotlivých kodeků pro vyhlazování apod. Jelikož u všech kodeků nebylo možné nastavit shodný bitrate, bylo snahou dosáhnout obdobných výsledků a poté je srovnávat vzhledem k velikosti výsledného souboru.

	velikosti výsledného souboru v bajtech
kodek (bitrate v KB/s)	ukázka z filmu Pearl Harbor	ukázka z filmu Pupendo	pohybující se text
animovaný film
nekomprimováno (46082)	172 819 072	172 826 624	172 820 272	172 820 144
DivX 3 (320)	1 223 426	1 180 328	522 980	2 652 916
DivX 5 (500)	1 847 296	1 798 144	1 642 496	2 035 712
XviD (500)	1 884 160	1 894 400	1 396 736	1 843 200
VP6 (500)	1 882 112	1 880 064	1 384 448	1 736 704
Microsoft Video 1 (5162)	14 920 888	19 369 520	9 456 892	18 992 532
Windows Media Video 9 (202)	881 332	772 400	325 344	1 459 044
Indeo Video 5 (2224)	5 733 900	8 351 252	1 880 208	8 366 024

Porovnání rychlosti kódování

Porovnání rychlosti komprese probíhalo v programu VirtualDub 1.5.10 na počítači s procesorem AMD Athlon XP 2000+, 512MB RAM, HDD WD 40GB 7200ot/s. 2MB cache, MS Windows XP Professional. Použita byla ukázka z filmu Pupendo o délce 3 minuty v rozlišení 320x240@25fps, čili celkem 4500 snímků. Pro lepší představu jsou ve 3. sloupci uvedeny časy komprese přepočtené na film o délce 1,5 hodiny. Za povšimnutí stojí v dalším sloupci kolísání počtu vyrenderovaných snímků za sekundu. Např. u VP 6 byly zaznamenány nejvyšší výkyvy, ale naopak u Microsoft Video 1 rychlost renderingu byla stále stabilní. V posledním sloupci je uvedena velikost výsledného souboru. Pro srovnání slouží velikost nekomprimovaného videa. Kvalita komprese byla nastavena stejně jako v testu tak, aby si kvalitou výstupu vzájemně odpovídali. Z toho se odvíjela velikost souboru.

	rychlosti kódování v sekundách
kodek (bitrate v KB/s)	čas komprese filmu 3 minuty	čas komprese filmu 1,5 hodiny	video rendering rate (fps)
velikost souboru v MB
DivX 5 (500)	0:43	0:21:30	100-114	11,3
DivX 3 (320)	0:44	0:22:00	93-112	7,5
XviD (500)	0:45	0:22:30	97-110	11,3
VP 6 (500)	1:18	0:39:00	45-78	11,6
nekomprimováno (46082)	1:24	0:42:00	50-60	1 036,9
Microsoft Video 1 (5162)	1:29	0:44:30	50-51	297,1
Windows Media Video 9 (202)	3:21	1:40:30	20-25	4,4
Indeo Video 5 (2224)	4:45	2:22:30	14-18	47,4

Závěr

Jak jsme očekávali, žádný z kodeků není univerzální pro všechny zvolené disciplíny. Ale testy ukázaly, že je možné pro konkrétní použití vybrat ten nejvhodnější kodek a to vzhledem ke kvalitě výstupního videa i velikosti výsledného souboru.

DivX 3: Výraznou výhodou tohoto kodeku je velmi malá velikost souboru. Zklamáním byl nepříliš dobrý výsledek v druhém testu s filmem Pupendo, kdy se vyskytovaly na části obličeji nepochopitelně jiné barvy, než by měly být. Na průměrné úrovni byl v 1. a 3. testu - Pearl Harbor a pohybující se text.

DivX 5: Velmi dobře si poradil s obličejem dámy a čelním pohledem na letoun v testech č. 1 a 2. V testech č. 3 a 4 je z testovaných kodeků na průměrné úrovni.

XviD: Předvedl dokonalý výsledek v testu č. 1 (Pearl Harbor) a stejně tak v testu č. 3 (pohybující se text). Ve snímku s obličejem dámy (test 2.) došlo k mírnému zabarvení. Relativně dobrého výsledku dosáhl i ve čtvrtém testu, kdy šum barevných ploch animovaného filmu byl na přijatelné úrovni.

VP 6: Překvapením byl tento kodek. Nejlepšího výsledku dosáhl v testu č. 1 (Pearl Harbor). Nadprůměrně si poradil s obličejem dámy v testu 2. a stejně tak s pohybujícím se textem i animovaným filmem (test 3., 4.)

Microsoft Video 1: Vzhledem k velikosti souboru není doporučitelný. Ostatně ani kvalitou nepřekvapil. Naprostým propadákem byl v testu s obličejem dámy, kdy si neporadil s velkým množstvím odstínů. Zřejmě komprimuje tím způsobem, že na každý snímek používá omezenou paletu barev. Není tedy nedoporučitelný pro použití.

Windows Media Video 9: Vítězem je v testu s animovaným filmem (č. 4), kde dosáhl nejnižšího šumu. U ostatních testů se projevoval značnou neostrostí objektů na scéně. Doporučitelný je v případě, že je před kvalitou výsledného videa upřednostněna minimální datová náročnost. Nevýhodou je dlouhá doba před dokončením komprese.

Indeo Video 5: Od tohoto se neočekávaly žádná dobré výsledky. Ostatně ty také nepředvedl. Ve všech testech značné barevné odlišnosti a vzhledem k vysoce nadprůměrné velikosti výsledného souboru nelze doporučit.

Celkově lze tedy poznamenat, že zavedená trojice DivX 3, DivX 5 a XviD má zdatné konkurenty v podobě zatím nepříliš zavedených kodeků ,jako je Windows Media Video 9 a především VP6. Vzhledem k tomu, že VP6 nezklamal v žádném testu, lze jej považovat za absolutního vítěze a doporučit jej pro kompresi videa libovolného druhu. Nepoužitelné jsou již zastaralé kodeky Indeo Video 5 a Microsoft Video 1, které byly do testu zařazeny spíše pro srovnání a žádné kvalitní výsledky ani očekávány nebyly.

Poslední změna: 26.11.2010