Análisis de calidad de los encoders Nvidia NVENC, AMD AMF, Intel QuickSync y X264

Sergio García, 15 enero 2021

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A la hora de hacer streaming tenemos muchas opciones y parámetros para mejorar la retransmisión, sin embargo, algunas muy importantes, como el bitrate, están limitadas por la plataforma que usemos (Twitch, YouTube, etc.) Por eso, en el artículo de hoy vamos a ver otro de los parámetros más importantes, el encoder o codificador.

¿Qué es la codificación de vídeo?

La codificación de vídeo, también conocida como transcodificación de vídeo, es básicamente un proceso de conversión de un vídeo en otro.

La codificación suele utilizarse para reducir el tamaño de nuestros vídeos.

Hay muchas maneras de ajustar la configuración del OBS para mejorar la transmisión, pero pocas opciones son tan importantes como la elección del codificador adecuado.

Además de tener un impacto notable en la calidad del vídeo, los ajustes del codificador también tendrán un gran impacto en el rendimiento del sistema.

Si eliges NVENC o AMF, OBS utilizará la tarjeta gráfica para codificar, o si eliges x264, OBS utilizará la CPU.

La configuración correcta reducirá la carga del PC para que el juego vaya a más cuadros por segundo y aun así te quedará la potencia que necesites para grabar o transmitir con la mejor calidad posible.

Codificadores de vídeo

x264

Como hemos visto, el encoder x264 utiliza la potencia de la CPU para codificar el vídeo. Puede estar bien si hacemos streaming con dos ordenadores, pero puede suponer un problema si jugamos y hacemos streaming con el mismo ordenador. Ya que cuanto menos trabajo tenga que hacer tu CPU, mejor funcionarán los juegos y es menos probable que bajen los fps mientras estás transmitiendo.

A la hora de codificar con x264 tenemos un parámetro que regula la calidad del vídeo resultante para el mismo bitrate. De menor a mayor calidad son:

  • Ultrafast
  • Superfast
  • Veryfast
  • Faster
  • Fast
  • Medium
  • Slow
  • Slower
  • Veryslow
  • Placebo

La calidad normal suele ser la medium y suele ser poco aconsejable bajar de faster ya que la calidad se resiente mucho. Según aumentamos la calidad, la CPU tiene que trabajar más y el proceso lleva más tiempo. Por eso los nombres y las referencias a la cantidad de tiempo que tardan en hacerse las transformaciones.

Además, hay que tener en cuenta que en cada según aumentamos la calidad, la mejora de calidad va disminuyendo, pero el tiempo de procesamiento aumenta bastante (rendimiento decreciente).

NVENC

Se conoce como NVENC al Nvidia ENCoder, un codificador creado por Nvidia para funcionar en sus tarjetas gráficas y que fue diseñado para los creadores de contenidos.

En todas las GPU actuales (lista actualizada) hay un chip dedicado diseñado exclusivamente para la codificación de vídeo, lo que significa que tu GPU no tiene que quitarle recursos a los juegos y no perdemos rendimiento.

Por supuesto, OBS es compatible con NVENC, pero también lo son otros programas como los editores de vídeo Adobe Premiere y DaVinci Resolve.

AMF VCE

AMD Advanced Media Framework (AMF) es el codificador que utilizan las tarjetas gráficas de AMD. Lo malo es que AMD está mucho menos centrada que Nvidia en mejorarlo. Mientras que Nvidia está trabajando activamente en mejorar su codificador NVENC, AMD ha mantenido el código abierto de AMF y confía en su comunidad para mantenerlo funcionando.

VCE significa Video Coding Engine.

Quick Sync Video

Quick Sync Video es la tecnología de Intel para la codificación de vídeo. Muchos de sus procesadores incluyen una parte del hardware dedicado a la codificación y decodificación de vídeo.

Cómo se compara la calidad de la imagen

Podemos comparar la calidad de la imagen haciendo una comparación visual, donde confiamos en nuestros ojos. Sin embargo, también podemos hacerlo con dos métricas totalmente objetivas calculadas por ordenador: SSIM (Similitud Estructural) y VMAF (Video Multimethod Assessment Fusion)

  • SSIM: se utiliza para medir la similitud entre dos imágenes. El SSIM se califica en una base de 0 a 1, siendo los valores por debajo de 0,5 malo (muy molesto) y de 0,95 y hasta 1, bueno con un deterioro de calidad “perceptible pero no molesto”.
  • VMAF: es una métrica objetiva de calidad de vídeo desarrollada por Netflix que predice la calidad de vídeo subjetiva basándose en una secuencia de vídeo de referencia y distorsionada.

Normalmente suele ser mejor usar VMAF ya que el algoritmo ha sido refinado y los resultados se basan en la percepción humana. En VMAF podemos distinguir unos valores de calidad aproximados:

  • Menor que 66: muy mala calidad, desagradable a la vista
  • 66-75: calidad observable
  • 76-85: calidad decente
  • 85-95: buena calidad
  • Mayor de 95: indistinguible del fichero original

Comparativa de calidad de imagen

Para comparar la calidad de imagen vamos a utilizar el análisis que ha hecho EposVox en su canal de YouTube.

Lo primero que vamos a ver es el análisis de calidad de imagen en juegos de acción (coches, deportes, etc.) a un bitrate de 6 Mbps.

Ahora vamos a ver es el análisis de calidad de imagen en juegos de acción a un bitrate de 10 Mbps.

A continuación, vamos a pasar al análisis de calidad en juegos shooters a 6 Mbps.

Y, por último, análisis de calidad en juegos shooters a 10 Mbps.

Como podemos ver, la mejor calidad de imagen la conseguimos siempre con la codificación NVENC códec H.265 o HEVC. La codificación NVENC H.264 o AVC también sale bastante bien parada con estos bitrates.

Ambas codificaciones suelen tener mejor calidad que la codificación X.264 Slow, algo impensable hace tan solo unos años.

La codificación realizada por Quick Sync tiene unos resultados bastante buenos. Se nota que Intel está trabajando en mejorar su tecnología.

La codificación AMF VCE de AMD sale bastante mal parada en general. La que utiliza el códec H.264 es directamente la peor que puedes utilizar. Si utilizas VCE H.265 el resultado es bastante mejor, pero a muchísima diferencia de NVENC de Nvidia.

A continuación, puedes ver el vídeo completo.

Conclusiones

Antiguamente, la codificación por software mediante la CPU conseguía mucha mejor calidad que los otros métodos. Sin embargo, ya no es el caso. Los codificadores de los fabricantes han mejorado su calidad y son capaces de competir de tú a tú en calidad de imagen al mismo bitrate.

Y, si vas a hacer streaming, a capturar vídeos de tus partidas o a editar vídeo, cómprate una tarjeta Nvidia.

Fuentes

  1. obsproject.com
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