Comparación de rendimiento de VVC, AV1, HEVC y AVC para altas resoluciones
Autores: Uhrina, Miroslav; Sevcik, Lukas; Bienik, Juraj; Smatanova, Lenka
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comparación de rendimiento de VVC, AV1, HEVC y AVC para altas resoluciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Servicios multimedia
Códecs de video
Estándares de compresión
Resoluciones
Ahorro de velocidad de bits
Rendimiento del códec
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
A lo largo de los años, ha habido un creciente interés en los servicios multimedia, especialmente en el ámbito del video, donde las empresas y los suscriptores requieren mayores resoluciones, velocidades de fotogramas y precisión de muestreo. Esto resulta en una gran cantidad de datos que deben ser procesados, almacenados y transmitidos. Como resultado, los investigadores enfrentan el desafío de desarrollar nuevos estándares de compresión que puedan reducir la cantidad de datos manteniendo la misma calidad. En este artículo, se examinó el rendimiento de compresión de los codecs de video más recientes y comúnmente utilizados, a saber, H.266/VVC, AV1, H265/HEVC y H.264/AVC. El conjunto de pruebas incluyó siete secuencias de varios contenidos en resoluciones de 8K, Ultra HD (UHD) y Full HD (FHD), codificadas a tasas de bits que van desde 1 hasta 15 Mbps para resoluciones FHD y UHD, y de 5 a 50 Mbps para resolución 8K. Se utilizaron métricas de calidad objetiva, como la relación pico señal a ruido (PSNR), el índice de similitud estructural (SSIM) y la fusión de evaluación multimétodo de video (VMAF) para medir el rendimiento de los codecs. Los resultados mostraron que H.266/VVC superó a todos los demás codecs, a saber, H.264/AVC, H.265/HEVC y AV1, en términos del modelo de delta de Bjøntegaard (BD). El ahorro promedio de bits fue de aproximadamente 78% para H.266/VVC, 63% para AV1 y 53% para H.265/HEVC en relación con H.264/AVC, 59% para H.266/VVC y 22% para AV1 en comparación con H.264/AVC, y 46% para H.266/VVC en relación con AV1 (todo para resolución 8K). Los resultados también mostraron que el rendimiento del codec variaba según la resolución, con resoluciones más altas mostrando una mayor eficiencia para los codecs recién desarrollados, como H.266/VVC y AV1. Esto confirma el hecho de que los codecs H.266/VVC y AV1 fueron desarrollados principalmente para videos en altas resoluciones, como 8K y/o UHD.
Descripción
A lo largo de los años, ha habido un creciente interés en los servicios multimedia, especialmente en el ámbito del video, donde las empresas y los suscriptores requieren mayores resoluciones, velocidades de fotogramas y precisión de muestreo. Esto resulta en una gran cantidad de datos que deben ser procesados, almacenados y transmitidos. Como resultado, los investigadores enfrentan el desafío de desarrollar nuevos estándares de compresión que puedan reducir la cantidad de datos manteniendo la misma calidad. En este artículo, se examinó el rendimiento de compresión de los codecs de video más recientes y comúnmente utilizados, a saber, H.266/VVC, AV1, H265/HEVC y H.264/AVC. El conjunto de pruebas incluyó siete secuencias de varios contenidos en resoluciones de 8K, Ultra HD (UHD) y Full HD (FHD), codificadas a tasas de bits que van desde 1 hasta 15 Mbps para resoluciones FHD y UHD, y de 5 a 50 Mbps para resolución 8K. Se utilizaron métricas de calidad objetiva, como la relación pico señal a ruido (PSNR), el índice de similitud estructural (SSIM) y la fusión de evaluación multimétodo de video (VMAF) para medir el rendimiento de los codecs. Los resultados mostraron que H.266/VVC superó a todos los demás codecs, a saber, H.264/AVC, H.265/HEVC y AV1, en términos del modelo de delta de Bjøntegaard (BD). El ahorro promedio de bits fue de aproximadamente 78% para H.266/VVC, 63% para AV1 y 53% para H.265/HEVC en relación con H.264/AVC, 59% para H.266/VVC y 22% para AV1 en comparación con H.264/AVC, y 46% para H.266/VVC en relación con AV1 (todo para resolución 8K). Los resultados también mostraron que el rendimiento del codec variaba según la resolución, con resoluciones más altas mostrando una mayor eficiencia para los codecs recién desarrollados, como H.266/VVC y AV1. Esto confirma el hecho de que los codecs H.266/VVC y AV1 fueron desarrollados principalmente para videos en altas resoluciones, como 8K y/o UHD.