Новости

Oct 22, 2023

Тестирование кодирования видео: графические процессоры AMD по-прежнему отстают от Nvidia и Intel (обновлено)

Испытание кодировок AVC, HEVC и AV1. Лучшие видеокарты – это не просто

Испытание кодировок AVC, HEVC и AV1

Лучшие видеокарты предназначены не только для игр. Обучение и выводы искусственного интеллекта, профессиональные приложения, кодирование и декодирование видео — все это может выиграть от наличия лучшего графического процессора. Да, играм по-прежнему уделяется больше всего внимания, но нам хотелось бы обратить внимание и на другие аспекты. Здесь мы сосредоточимся конкретно на производительности и качестве кодирования видео, которые можно ожидать от различных поколений графических процессоров. Вообще говоря, все блоки кодирования/декодирования видео для каждого поколения графических процессоров будут работать одинаково, с небольшими отклонениями в зависимости от тактовые частоты видеоблока. В качестве примера мы проверили RTX 3090 Ti и RTX 3050 — самые быстрые и самые медленные графические процессоры из поколения Nvidia Ampere RTX 30 — и фактически не обнаружили никакой разницы. К счастью, это оставляет нам меньше графических процессоров для проверки, чем в противном случае потребовалось бы. Мы протестируем Nvidia RTX 4090, RTX 3090 и GTX 1650 от команды Green, которая включает в себя Аду Лавлейс, Turing/Ampere (функционально идентичные) и Видеокодеры эпохи Паскаля. Что касается Intel, мы рассматриваем настольные графические процессоры с Arc A770, а также встроенным UHD 770. AMD имеет самый широкий разброс, по крайней мере, с точки зрения скоростей, поэтому в итоге мы протестировали RX 7900 XTX, RX 6900. XT, RX 5700 XT, RX Vega 56 и RX 590. Мы также хотели проверить, как кодировщики графического процессора работают с программным кодированием на базе процессора, и для этого мы использовали Core i9-12900K и Core i9-13900K.Обновление от 09.03.2013: Первоначальные оценки VMAF были рассчитаны в обратном порядке, то есть мы использовали «искаженное» видео в качестве «эталонного» видео, и наоборот. Разумеется, это привело к получению гораздо более высоких оценок VMAF, чем предполагалось! С тех пор мы пересчитали все баллы VMAF. Если вам интересно, это требует огромных вычислительных ресурсов и занимает около 30 минут на каждый графический процессор процессора Core i9-13900K. Хорошей новостью является то, что наши графики теперь исправлены. Плохая новость (помимо первоначально опубликованных неправильных результатов) заключается в том, что мы удалили первоначальный торрент-файл и обновляем его новым файлом, который включает журналы новых расчетов VMAF. Кроме того, оценки стали ниже, поэтому, если вы думали, что кодирование 4K 60 кадров в секунду со скоростью 16 Мбит/с в основном будет соответствовать исходному качеству, это только выборочно (в зависимости от исходного видео).

Большая часть нашего тестирования проводилась с использованием того же оборудования, которое мы используем для наших последних обзоров видеокарт, но мы также провели тест ЦП на ПК 12900K, который лежит в основе нашей иерархии тестов графического процессора 2022 года. В качестве более напряженного теста кодирования процессора мы также запустили 13900K с предустановкой кодирования более высокого качества, но об этом чуть позже.

ПК Intel 13-го поколения Intel Core i9-13900KMSI MEG Z790 Ace DDR5G.Skill Trident Z5 2x16 ГБ DDR5-6600 CL34Sabrent Rocket 4 Plus-G 4 ТБ тихо! Dark Power Pro 12Cooler Master PL360 Flux, 1500 Вт, Windows 11 Pro, 64-разрядная версияПК Intel 12-го поколенияIntel Core i9-12900KMSI Pro Z690-A WiFi DDR4Corsair 2x16 ГБ DDR4-3600 CL16Crucial P5 Plus 2 ТБCooler Master MWE 1250 V2 GoldCorsair H150i Elite CapellixCooler Master HAF500Windows 11 Pro 64-разрядная версия

Для нашего тестового программного обеспечения мы обнаружили, что ffmpeg nightly является лучшим вариантом. Он поддерживает все новейшие видеокодеры AMD, Intel и Nvidia, относительно легко настраивается, а также обеспечивает функцию VMAF (Video Multi-Method Assessment Fusion), которую мы используем для сравнения качества кодирования видео. Однако нам пришлось использовать последнюю официальную версию 5.1.2 для наших тестов Nvidia Pascal (ночная сборка не удалась при кодировании HEVC). Мы выполняем однопроходное кодирование для всех этих тестов, поскольку мы используя аппаратное обеспечение, предоставляемое различными графическими процессорами, и оно не всегда способно обрабатывать более сложные инструкции кодирования. Кодирование видео с помощью графического процессора обычно используется для таких вещей, как прямая трансляция игрового процесса, а если вы хотите наилучшего качества, вам обычно нужно выбрать кодирование на базе процессора с высоким коэффициентом CRF (постоянный коэффициент скорости), равным 17 или 18, хотя это, конечно, дает результат. в гораздо больших файлах и с более высоким средним битрейтом. Однако есть еще множество вариантов, которые стоит обсудить. AMD, Intel и Nvidia имеют разные «предустановки» качества, но что именно представляют собой эти предустановки и что они делают, не всегда ясно. NVENC от Nvidia в ffmpeg по умолчанию использует «p4». А переход на «p7» (максимальное качество) мало что дал для оценок VMAF, но снизил производительность кодирования где-то на 30–50 процентов. AMD выбирает настройку скорости «-качество» для своего кодировщика, но мы также тестировали со «сбалансированным» режимом — и, как и в случае с Nvidia, максимальная настройка «качества» значительно снижает производительность, но улучшает показатели VMAF только на 1–2. процент. Наконец, Intel, судя по всему, использует предустановку «средний», и мы обнаружили, что это хороший выбор: кодирование «очень медленного» заняло почти вдвое больше времени с небольшим улучшением качества, а «очень быстрое» было умеренно быстрее, но качество сильно ухудшилось. бит. В конечном итоге мы выбрали два набора тестов. Во-первых, у нас есть настройки кодировщика по умолчанию для каждого графического процессора, где единственное, что мы указали, — это целевой битрейт. Даже в этом случае существуют небольшие различия в размерах закодированных файлов (разброс примерно +/- 5%). Во-вторых, после консультации с субреддитом ffmpeg, мы попытались настроить графические процессоры для более согласованных настроек кодирования, указав размер GOP, равный двум секундам («-g 120» для наших видео со скоростью 60 кадров в секунду). AMD была крупнейшим благотворителем нашей настройки, торгуя скоростью примерно на 5-10 процентов выше показателей VMAF. Но, как вы увидите, AMD по-прежнему отстает от других графических процессоров. Существует множество других потенциальных параметров настройки, некоторые из которых могут существенно изменить ситуацию, другие, похоже, мало что дают. Мы не нацелены на архивное качество, поэтому выбрали более быстрые настройки, использующие графические процессоры, но мы можем вернуться к этому в будущем. Озвучьте в наших комментариях, если у вас есть альтернативные рекомендации по лучшим настройкам для различных графических процессоров с объяснением того, что делают эти настройки. Также неясно, как настройки и качество ffmpeg соотносятся с другими потенциальными схемами кодирования, но это выходит за рамки данного тестирования. Вот настройки, которые мы использовали, как для кодировки по умолчанию, так и для «настроенной» кодировки.