H.264 vs HEVC 변환 시험 결과

iOS 11이 9월 20일에 공식적으로 공개됨으로써 이제 아이폰에서 공식적으로 HEVC를 지원하게 되었다.

이에 따라 이 포맷이 과연 알려진 것만큼의 높은 압축효율을 보여주는지, 인코딩 시간은 어느 정도 소요되는지 확인해보고 싶어졌다.

테스트 항목은 대략 이 정도로 제한했다.

- 소스 비디오: MPEG2 BluRay, H.264 영화^[각주:1], H.264 애니메이션^[각주:2] 각 2분 이내

- 1 패스(CRF 지정)와 2 패스(비트레이트 지정) 모두 수행

- 원본과의 PSNR 비교^[각주:3]

1 패스 CRF는 ffmpeg에 적용되는 x264/x265의 기본값들을 적용했고, 비트레이트는 적절하게 3가지 값을 적용했다.

MPEG2 클립을 변환한 결과는 아래와 같다.

우선 눈에 띄는 것은 1 패스와 2 패스 간에 유의미한 경향상 차이는 보이지 않고, 코덱 별로 용량 대비 PSNR만 경향성을 띈다는 것이다.

비슷한 PSNR을 기준으로 보면 파일 크기는 HEVC 쪽이 절반 가까이 작고 동일한 파일 크기에선 약 1~2 정도 HEVC 쪽의 PSNR이 높다.

사실, PSNR이 40 이상이면 사람 눈으로 구분이 안 된다고 봐도 무방한 수준[…]

MPEG2 BluRay 2분 clip 변환 결과

다음으로 어떤 영화의 일부에 대해 작업한 결과는 아래와 같다.

역시 HEVC 쪽이 H.264보다는 더 용량 대비 품질은 높은 것으로 나오지만, 앞의 경우와 비교해보면 차이가 좀 덜하다.

아무래도 영상 자체의 특성이라기보다는 소스가 블루레이 소스가 아닌 한번 H.264로 인코딩된 파일이라 그런 듯.

[SPECTRE] 2분 clip 변환 결과

다음은 애니메이션.

이 경우는 더욱 격차가 줄어들어 보인다.

역시 소스가 이미 H.264로 인코딩된 파일이라는 점과 애니메이션의 특성이 혼합된 결과인 듯.

[센과 치히로의 행방불명] 2분 clip 변환 결과

비슷한 조건으로 변환할 때 소요된 시간^[각주:4]은 아래와 같다.

가장 눈에 띄는 특성은 H.264는 방식에 상관없이 꽤 비슷한 인코딩 시간이 소요되지만, HEVC는 들쑥날쑥하다는 점.

이 부분은 x264와 x265의 개발 기간이 차이가 크기 때문에 최적화 수준의 차이가 가장 큰 원인인 듯.

2분 이하의 동영상을 변환하는데 소요된 시간

간단한(이라고 쓰지만 1주일 이상 걸림…) 테스트 결과 알 수 있었던 사실들은 다음과 같다.

- 1 pass와 2 pass 간에 유의미한 품질 차이는 없음. 오로지 파일이 크면 그만큼 PSNR이 올라감^[각주:5]

- 당연하게도 HEVC 쪽이 더 파일의 크기는 작고 PSNR은 높게 나옴

- ffmpeg 쪽의 설명에 따르면 H.264의 CRF 기본값은 23이고, 이것은 HEVC CRF 28과 유사하다고 하지만 그렇지 않음

- 현재 기준으로 H.264 CRF 23과 유사한 품질를 얻으려면 HEVC CRF 22 정도 적용이 필요하나, 파일 크기가 많이 줄어들지는 않음

이에 따른 내 나름의 결론

- 원본 소스가 블루레이 정도의 초고퀄이면 HEVC-CRF고품질(22)이 최선이고, HEVC-CRF기본(28)로도 훌륭한 결과를 보임

- 소스가 한번 인코딩된 영화라면 HEVC-CRF고품질과 H.264-CRF기본 사이에서 고민^[각주:6]이 필요함

- 소스가 애니메이션이라면 굳이 HEVC까진 적용할 필요 없이 H.264-CRF기본(23)이 적합함

- HEVC는 고품질로 CRF=25 정도를 적용할 필요가 있을 듯

- 2 passes는 아이고 의미 없다…

1. SPECTRE [본문으로]
2. 센과 치히로의 행방불명 [본문으로]
3. PSNR-HVS-M도 함께 비교했는데, 원본 그대로 재인코딩한 것이라 PSNR과 유의미한 차이가 없었음 [본문으로]
4. i7-3770 / 8GB / 1050Ti / Win10 x64 [본문으로]
5. 사실 당연한 얘기인 것이 양자화 정도에 따라 파일 크기가 변하기 때문. 여기서 말하는 바는 2 pass라서 그걸 특별히 더 효율적으로 해주는 건 아니라는 뜻 [본문으로]
6. 75% 정도의 파일크기와 4배 정도의 작업시간… [본문으로]