前言

當前，由于AV1編碼器開源以及免專利費的優(yōu)勢，已有許多視頻平臺對其進行了支持，并且最近硬件也開始對AV1編碼進行了支持，如英特爾Arc顯卡、英偉達RTX40系顯卡、以及即將發(fā)售的AMD RX7000系列顯卡。可以預(yù)見的是，AV1編碼將成為主流。

而關(guān)于AV1和HEVC這倆個編碼器之間的編碼效率以及壓縮率的比較，網(wǎng)絡(luò)上眾說紛紜，于是up做了這期的橫比，同時也將H264加入了比較，順便看看這倆個新編碼器相對于老編碼器的提升有多大。

實驗平臺

CPU：Ryzen 5900X

GPU：RTX 4090(驅(qū)動：Nvidia Studio 526.98)

內(nèi)存：64GB

系統(tǒng)：windows10專業(yè)工作站版22H2

所用工具

①DaVinci Resolve 18.10(達芬奇視頻調(diào)色剪輯軟件)：最新的達芬奇已經(jīng)支持了AV1的硬件編碼。

②Voukoder插件：一款好用的視頻導(dǎo)出插件，可以通過連接器在Adobe Premiere或者達芬奇里打開使用，目前最新的Voukoder12正式版也支持了最新的AV1_nvenc。

開源地址：https://github.com/Vouk/voukoder

③視頻質(zhì)量評價工具VMAF：VMAF的全稱是Video Multi-Method Assessment Fusion，它是由 Netflix所推出的一款視頻質(zhì)量比較分析工具，即以原視頻為標準對受損視頻進行畫質(zhì)打分，相比于廣泛采用的純數(shù)學模型評價方法，VMAF采用了機器學習的方式對視頻質(zhì)量進行視覺上的評價，也就是說它更加偏向于人的主觀感受。

開源地址：https://github.com/Netflix/vmaf

實驗準備

①基準視頻

采用碼率為114M的4k視頻作為壓縮源了，并且將其作為VMAF對比的基準視頻。

②所用的vmaf模型：vmaf_4k_v0.6.1。

實驗設(shè)計

①一共設(shè)計了七組數(shù)據(jù)，分別是：軟件編碼H264，達芬奇硬件編碼H264、HEVC、AV1，Voukoder硬件編碼H264、HEVC、AV1。

②每組都導(dǎo)出六種不同的碼率，分別為：4000、8000、12000、16000、20000、40000(kbps)

③配置文件均為main，顏色編碼均為yuv420，均使用可變比特率(VBR)進行編碼來保證視頻的質(zhì)量。

④統(tǒng)計結(jié)果為VMAF分數(shù)(越高越好)和編碼耗時。

實驗結(jié)果

H264、HEVC、AV1編碼質(zhì)量的比較：

由結(jié)果圖Ⅰ可以看到，AV1>HEVC>H264，這個結(jié)果雖然在預(yù)計之中，但是卻觀察到Voukoder的AV1硬編遠強于達芬奇自帶的AV1硬編，并且在HEVC和H264硬件編碼上，Voukoder也強于達芬奇自帶的編碼，up原本以為這倆導(dǎo)出質(zhì)量會差不多。最令人震驚的是，Voukoder的AV1硬編的8000碼率在質(zhì)量上就與原視頻持平了，到了4000碼率才有較大的質(zhì)量下降，而其在4000碼率的質(zhì)量就等同于8000碼率的HEVC和12000碼率的H264。

導(dǎo)出時間比較：

首先沒想到的是，質(zhì)量最好的Voukoder的AV1硬編耗時居然是最少的，可見Voukoder插件對AV1的支持已經(jīng)非常好了，而耗時最多的是HEVC。

總結(jié)

由實驗結(jié)果可知，AV1確實有著取代HEVC的實力，其在質(zhì)量上超越HEVC的同時，編碼耗時也比HEVC短很多，甚至比H264耗時還要短一點。并且AV1在低碼率下的壓縮率非常高，這也讓它非常適用于流媒體。與之相對應(yīng)的HEVC，雖然在低碼率下比H264質(zhì)量高很多，但是一旦碼率超過一萬，其對比H264的提升就微乎其微了，并且導(dǎo)出耗時遠高于H264。

本人聲明：本次測試數(shù)據(jù)量較少，所用視頻時間較短，并且對于10bit，HDR，yuv422，yuv444等均沒有測試，結(jié)果僅供參考。