CHƯƠNG 3: So sánh H.264 với H.265 1 Nhũng điểm tối ưu của HEVC so với H.264/AVC
1.2 Sự khác biệt qua mô phỏng với hình ảnh cụ thể
Chúng ta sẽ đưa ra 4 bức ảnh với các thông số khác nhau và mô phỏng bởi 2 chuẩn HEVC và H.264/AVC để thấy sự khác biệt. 4 hình ảnh được sử dụng đó là :
Ảnh 1: Hoạt động ở bờ biển, nhiều hoạt động, sự dư thừa không gian bình thường.
Ảnh 2: Anh kĩ sư, sự dư thừa không gian cao, hoạt động thấp . Ảnh 3: Ảnh từ điện thoại, sự dư thừa thấp, hoạt động cao. Ảnh 4: Chương trình thời sự, hoạt động thấp, sự dư thừa cao. Qua mô phỏng ta thu được kết quả như sau:
1.2.1 Trong H.264/AVC
Bức ảnh có tỉ lệ tốt nhất để có chất lượng cao là ảnh 4 chương trình thời sự, vì nó có mức hoạt động thấp và sự dư thừa cao. Và bức ảnh đem lại chất lượng nén kém nhất là ảnh từ điện thoại vì nó có mức hoạt động cao của cả đối tượng và của cả hình nền.
● Tốc độ bít
Ta thấy rằng ngoại trừ ảnh 4 thì các bức ảnh còn lại có tốc độ bít gần như giống nhau bởi vì các frames ở các bức ảnh là tương tự nhau.
Khi thực hiện kiểm tra với tất cả các bức ảnh ở trên ta thấy rằng không có bức hình nào có giới hạn tăng ích cao cả. Có thể nguyên nhân chính là vị tính hoạt động trong các bức hình trên là không đủ cao ở mức Sr 32 để hiển thị tất cả các hoạt động.
1.2.2 Trong HEVC
Ta thấy rằng kết quả là tương tự như trong H.264/AVC, hiệu quả nén tốt nhất thuộc về hình ảnh có mức hoạt động thấp nhất và độ dư thừa cao nhất.
● Tốc độ bít
Ở đây chúng ta thấy một sự biến đổi rất lớn về tốc độ bít theo thời gian khác hẳn với H.264/AVC. Vì HEVC được mã hóa rất phức tạp nên ta không thể thấy được bất kì mối liên hệ nào giữa độ dư thừa hay mức hoạt động so với tốc độ bít cả.
Ở đây ta thấy rằng khi thêm các intra-reference frames thì làm giảm đáng kể chất lượng nén của hình ảnh với cùng một tỷ lệ bit, bởi vì intra-frames cung cấp mức nén thấp hơn so với khung hình trong ảnh 2(anh kĩ sư-foreman) và mã hóa của chúng ta cần sử dụng các yếu tố lượng tử cao hơn. Nó làm giảm đáng kể trở kháng truyền tải trong lỗi kênh truyền, nhưng trong mô phỏng này đã được thực hiện với việc sử dụng kênh truyền không có lỗi.
Cũng như H.264/AVC khi thực hiện kiểm tra với tất cả các bức ảnh ở trên ta thấy rằng không có bức hình nào có giới hạn tăng ích cao cả. Có thể nguyên nhân chính là vị tính hoạt động trong các bức hình trên là không đủ cao ở mức Sr 32 để hiển thị tất cả các hoạt động.
Như ở trên thì thấy rằng không có sự khác biệt nào về giới hạn tăng ích của các bức ảnh trên ở các chế độ khác nhau. Nhưng khi thời gian tăng lên ở một mức tương đối lơn ( > 400s) thì sự khác biệt bắt đầu thấy rõ rệt. Đây chỉ là một ý tưởng kiểm tra dựa trên những bức ảnh hiện có. Không đề xuất thành lý thuyết cho các bức ảnh khác.
Chúng ta có thể thấy rằng HEVC có khả năng mã hóa là tốt hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn h.264. Ta thấy rằng sự khác biệt vào khoảng 2 dB. Điều này có nghĩa rằng nó cung cấp chất lượng tốt hơn gần như 50% so với h.264. Tuy nhiên thời gian mã hóa cho HEVC là khủng khiếp so với h.264. Đôi khi h.264 là nhanh hơn khoảng hai lần.
Ở đây chúng ta nhận thấy rằng độ tăng ích – gain của H.264 chỉ thấp hơn một chút, nhưng sự khác biệt về thời gian thực sự rất lớn, HEVC mất quá nhiểu thời gian. Về nguyên nhân chúng ta có thể thấy rằng các bức ảnh chúng ta sử dụng có mức hoạt động rất lớn cho nên chúng cần một sự tính toán rất nhiều từ HEVC. Và vì HEVC quá phức tạp, có rất nhiều tính toán cần phải được thực hiện, và vì nó có rất nhiều lựa chọn cần xem xét hơn h.264.
Trong ví dụ này chúng ta có thể thấy rằng đối với tốc độ bit rất thấp HEVC và h.264 cung cấp gần như cùng một chất lượng, nhưng thời gian của HEVC là nhanh hơn rất nhiều. Kể từ 400kbit / s HEVC tăng về 1,5-2dB của PSNR so với H.264
Trong ví dụ này ta lại thấy rằng HEVC đòi hỏi một thời gian xử lý cao hơn rất nhiều so với H.264/AVC. Tuy nhiên ở hình bên trái ta thấy rằng HEVC vẫn cho một mức PSNR cao hơn H.264 khi tốc độ bit tăng.