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【HEVC】 CTUサイズと動き探索範囲についてのまとめ

 27, 2014 18:29
今回は、x265 エンコード設定の中の、CTU サイズと動き探索範囲について
テスト結果をまとめてみた。
ソースは 720p の 24fps


-s/--ctu Maximum CU size (width and height)
Values: 16, 32, 64 (Default)



merange Motion search range
Range of values: an integer from 0 to 32768
Default: 57



予測ブロック階層 (intra/inter) は 4 分割に設定し、CTU サイズを 32 or 64 のパターンで検証。
そのほか ⇒ me=umh, subme=7, max-merge=5, rect, amp, bitrate=1500



■ CTU=32


動き探索範囲 は 16 - 64 の範囲で、8 ずつカウントアップ。
計 7 回のテスト結果がこちら。














ctume-
range
TIME(m)SSIMPSNRQPTIME
÷(SSIM×100)
RANKTIME
÷PSNR
RANKTIME
÷QP
RANK
321629.937 0.976341.88925.510.30610.71571.171
322432.4680.976742.00425.290.33220.77361.282
323234.6380.976942.07225.160.35560.82321.386
324033.8550.977142.12225.080.34640.80441.354
324833.0700.977242.17024.990.33830.78451.323
325634.268 0.977342.20224.930.35150.81231.375
326435.595 0.977442.22524.890.36470.84311.437

エンコードにかかった時間に対して、各画質評価の成績のコストパフォーマンスが良かった物に対してマーキングをした。
これによると、merange が小さいほど SSIM と globalQP 値の時間対効果は良く、 PSNR はその逆の結果を概ね示している。


ctu32graph.jpg

こちらは エンコード時間 と SSIM のグラフ。
いくらコストパフォーマンスが良くても、やはり SSIM にはそれなりの期待値を持ちたいので、こちらのグラフを参考に最適値を決定したほうが良いかもしれない。
個人的には --ctu 32, --merange 48 がベストな組み合わせだと判断した。



■ CTU=64


CTU サイズ 64 では、動き探索範囲 16 - 96 でテスト。




























ctume-
range
TIME(m)SSIMPSNRQPTIME
÷(SSIM×100)
RANKTIME
÷PSNR
RANKTIME
÷QP
RANK
641631.2150.97677 42.11126.140.32020.741101.192
642430.2230.97713 42.22125.920.30910.716111.171
643231.3930.97739 42.28925.790.32130.74291.223
644033.8630.97753 42.33625.700.34640.80081.324
644834.9500.9776842.38225.610.35760.82561.366
645633.9880.9777542.39725.580.34850.80271.335
646435.9970.9778442.42825.520.36870.84851.417
647239.3280.9779042.44725.490.402110.92711.5411
648038.3470.9779742.46325.450.39290.90331.519
648837.6180.9780042.47725.420.38580.88641.488
649638.5480.9780242.48825.400.394100.90721.5210

傾向としては CTU=32 の時とほぼ変わらない。
全体的に、 SSIM, PSNR の結果は向上し、エンコード時間は延びている。
QP 値が CTU=32 に比べて伸び悩む結果となった。


ctu64graph.jpg

CTU=32 の時ほどパターンが掴みづらいグラフになった。
CTU の柔軟さに対してテスト件数が少ないのかもしれないが、これ以上やってもキリがないので merange=96 で中断。
merange は増やせば増やすほど SSIM 向上、処理時間の増加。 x264 と変わりませんね
私は --ctu 64, --merange 56 がベストかな、と判断。
ほぼデフォルト値…




■ 結論


SSIM のコストパフォーマンスを求めるなら 動き探索範囲 は小さいほど良い
PSNR のコストパフォーマンスを求めるなら 動き探索範囲 は大きいほど良い
QP の向上を目的とするなら CTU サイズは 32 >64

個人的にバランスが取れていると思ったパラメータは下記
--ctu 32, --merange 48
--ctu 64, --merange 56







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Tag:HEVC H.265 x265 比較 動き探索範囲 --ctu --merange

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