Analýza video kodeků pro streaming

Richard Sebastiao

Bakalářská práce

Analysis of video codecs for streaming

Anotace:

Cílem práce je analýza a srovnání video kodeků pro účely zjištění jejich vhodnosti pro streamování v reálném čase. Analyzovanými kodeky jsou: x264, OpenH264, x265, libvpx VP8, libvpx VP9, libaom AV1, SVT-VP9, SVT-HEVC, SVT-AV1, rav1e. Jsou zvážena specifika streamování v reálném čase a na jejich základě je sestaven seznam atributů, podle kterých jsou kodeky porovnávány – rychlost, objektivní kvalita výstupu, výpočetní náročnost a odchylka přenosové rychlosti. Pro měření kvality byly použity metriky VMAF, PSNR-HVS-M a MS-SSIM. Testování a získání potřebných dat bylo úspěšné. Bylo zjištěno, že kodeky AV1 nedosahují na daném hardware rychlostí dostačujících pro streamování v reálném čase. Porovnání bylo proto rozděleno na dvě části – jedna kodeky AV1 zahrnuje, druhá ne.

Abstract:

The aim of this thesis is to analyse and compare video codecs for the purpose of finding out whether they are suitable for use in real-time streaming applications. The codecs being analysed are: x264, OpenH264, x265, libvpx VP8, libvpx VP9, libaom AV1, SVT-VP9, SVT-HEVC, SVT-AV1, rav1e. The specifics of real-time streaming are considered. Then, based on these specifics, a list of attributes is put together, and these are then used to compare the codecs. The chosen attributes were speed, objective quality of the output, computational complexity, and bitrate deviation. The metrics used for objective quality comparison were VMAF, PSNR-HVS-M, and MS-SSIM. Testing and collecting of all necessary data were successful. It was discovered that AV1 codecs are incapable of reaching sufficiently high speeds for real-time streaming. For that reason, the comparison was split into two – one that includes the AV1 codecs, and one that does not.

Klíčová slova

streamování, real-time, video, kodek, PSNR, SSIM, VMAF

Keywords

streaming, real-time, video, codec, PSNR, SSIM, VMAF

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 8. 1. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 2. 2021
• Vedoucí: Jaroslav Svoboda
• Oponent: Tomáš Krauz

Vysoká škola ekonomická v Praze

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika