画质测试上,如单纯用某帧画面的截图来做对比在一定程度上是比较直观的,但是对于整段视频来说这样的方式就不够全面。要比较公平的对比,好的办法是除了主观的画面截图评定外,还需要一些数学模型来对画面的每帧质量进行评估,实现量化的客观对比。我们终决定借助Elecard Video Quality Estimator视频画质评估软件的SSIM数学模型作为这次画面品质评定的指标,原因在于SSIM的数值可以比较精确地反映画面的主观视觉品质。
各方案编码时间对比
SSIM是一个数值区间为0~1的指数,0代表和参考源完全不相干,1表示和参考源完全一致,SSIM值越高,与参考源的一致性就越高。例如SSIM=1就是和原视频完全一致,SSIM等于或者大于0.98就是难以与原视频分辨区别,SSIM等于0.95的时候大多数人都会对画面满意,这个数值可以认为是及格的画面。SSIM等于0.90的时候意味着瑕疵可能要比0.95多一倍,相当一部分人会察觉到明显的画面劣化,低于这个数值的可以判定为没有实际观赏价值。由于目前的编码大都采用了4:2:0的YUV数据比例来压缩,Y通道的数据信息是丰富的,因此我们这次测试使用的SSIM值是取自Y通道的,你可以称之为Y-SSIM。
各方案编码速度对比
指标确定后我们遇到了另一个问题,那就是一些编码器编码出来的画面并不完全与原视频一致,例如TMPEGEnc+SpursEngine的画面会落后原视频两帧、Badaboom后的两帧画面丢失。对于这些现象,我们采取了帧偏移调整以及只从第11帧到第2245帧的场景进行对比,以确保这次对比的公平。不过TMPGEnc+Mainconcept+CUDA的视频出现了大约每400帧画面就会产生一次画面匹对不正确的问题,因此我们在测试里舍弃了这个组合的量化对比。
SSIM整体测试成绩
在画面对比的时候,我们的解码软件统一采用了CoreAVC 1.9.5,关闭CUDA使用CPU执行解码处理。
首先我们采用转码后的第342帧画面进行一些简单的品质对比,需要注意的是这个对比的目的并不是简单地告诉大家画面品质,而是透过这个图片对比大致了解不同SSIM值的画面表现。
可以看到,尽管CRI SpursCoder在转码速度上不敌TMPGEnc XPress,但在这帧画面的对比上,CRI SpursCoder具备远优于TMPGEnc XPress的表现,在500kbps达到了接近TMPGEnc 1500kbps的结果。
下面让我们看看各个编码方案的SSIM整体成绩,毕竟上面的第342帧只是TMPGEnc表现差的一格画面。
从测试结果来看,尽管SpursEngine高清转码卡+CRI SpursCoder组合的速度只有SpursEngine高清转码卡+TMPGEnc XPress的一半左右,但其画质SSIM成绩的确远胜TMPGEnc XPress,并一直抛离后者。与NVIDIA的Badaboom相比,CRI SpursCoder的画面品质在2000kbps也保持一定的优势,只是在2500kbps后被Badaboom 1.1.1略微反超。不过和采用x264的处理器转码方案相比,CRI SpursCoder在速度、画面品质上依然有不小的距离。