转: H.264开源解码器评测
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2003年5月，当H.264编码标准草案发布时，很多人都觉得H.264太复杂，不宜实用。眨眼间3年过去了，以往的论断、疑惑被如今的现实冲洗的干干净净。随着硬件性能的提高和视频编码工作者对H.264的不断优化，如今的H.264已完全实用，最新的达芬奇芯片上能实现D1分辨率(720*480)视频的实时编码，而对于解码，普通的PC机就能实现x264编码的DVDrip电影的流畅播放。纵观过去的三年，有多少人对H.264倾注了热情和汗水才换来今天的成绩，而那些H.264的开源项目以及参与这些项目的开发者自然是功不可没。
本文评测的是作者接触过的H.264开源解码器，包括：JM decoder, T264 decoder, x264 decoder, ffmpeg libavcodec, Intel IPP simple player。评测的内容有：对H.264特性的支持、解码速度以及二次开发难易程度。
一、H.264
开源解码器介绍
1
、
JM decoder
JM decoder是H.264的官方源码，通常也称为校验模型。其特点是支持特性好，实用性差。本文选用的程序是JM86，不支持high profile，因为本文不对high profile部分进行实验比较。
NOTE: JM一直没有做实用化方面的努力，所以其解码速度代表的是2003年的水平。
2、T264 decoder
T264是国内的开源项目，T264 decoder的程序做过汇编优化，速度还可以，但只能解T264本身的码流。作者对T264 decoder version 0.14（2005-3-29）作了修改，支持baseline的解码。
3、x264 decoder
x264本没有decoder，但其包含decoder的部分函数雏形，猜想作者在一开始时是准备实现decoder，后来可能是因为有了ffmpeg，就放弃了这个想法（纯粹属于猜测，呵呵）。
本文的x264 decoder是作者在x264 svn check out 2005.12.26的基础上实现的，支持baseline的解码。
4、ffmpeg libavcodec
ffmpeg是一个大项目，它包含各种音视频标准的codec，还支持各类file format（.avi, .mp4, .mkv and etc）的parsing。所以，很多开源项目都有直接或间接地采用了ffmpeg，如mplayer播放器就是直接采用了ffmpeg，而mpc播放器则是先采用了ffdshow filter，而ffdshow又采用了ffmpeg。ffmpeg是一个非常棒的音视频编解码库，支持的标准非常全，而且编解码速度也很快。
本文实验采用的是cvs check out 2006.02.20的版本，作者对其中的apiexample demo进行了简单的修改，用于解码h.264码流
5、Intel IPP simple player
Intel的IPP库，全称为Integrated Performance Primitives，在Intel的各种处理器平台（IA-32, Itanium, xscale and etc）上实现了信号处理常用算法、常用数学运算及音视频编解码算法等等。IPP给我的第一感觉是，在Intel的处理器平台上，它实现的各种算法应该是最快的，至于实际结果如何，待等到实验比较后见分晓。
本文采用的IPP库版本为IA32 5.1.017 评估版
Intel IPP simple player是用于播放各种音视频文件的简单播放器，用c++实用，具体算法调用IPP库来实现。本文采用的simple player版本是5.0.017
二、对于H.264
特性的支持
1、JM86 decoder
support baseline, extended, main profile
2、T264 decoder
baseline
3、x264 decodeer
baseline
4、ffmpeg libavcodec
support baseline, main profile, high profile except the feature: paff, mbaff…
5、Intel IPP simple player
support baseline and main profile
三、评测条件
1、所用测试序列
表
1
所用测试序列
|
分辨率
|
序列名称
|
特点
|
编码帧数
|
|
QCIF
|
foreman
|
纹理复杂度一般
运动剧烈：画面人物和镜头均运动，还有场景的切换
|
300
|
|
CIF
|
foreman
|
同上
|
300
|
|
mthr_dotr
|
背景简单
画面人物运动幅度不大
|
100
|
|
|
mobile
|
纹理复杂度极高
运动形式丰富——画面有多个运动物体，但各运动物体运动方向规则且平缓，镜头也在移动
|
200
|
|
|
D1(720*480)
|
soccer2
|
镜头有移动，画面的足球运动员的运动也很剧烈
|
300
|
|
puppy
|
镜头无运动，画面中的玩具小狗也只有简单的运动
|
100
|
2、编码参数
编码程序：x264 svn check out 2006.05.06
参数设置示例：x264enc --frames 300 --no-cabac --qp 26 -o test.264 foreman.cif 352x288（相当于baseline）
量化步长：26和36
2、环境
CPU: Pentium4 2.4GHz, RAM: DDR 512M
OS: windows2000 professional+sp4
3、解码器程序编译环境
JM86 decoder: vc71 release
T264 decoder: vc71 release
x264 decodeer: vc71 release
ffmpeg libavcodec: MinGW
Intel IPP simple player: vc71 release + directX 9.0c sdk
4、解码参数设置
不保存重建序列（note: 是否保存重建序列对于解码速度的影响很大）
四、解码速度比较结果
待补充完整。。。
表
2
解码速度比较（单位：
fps
）
|
分辨率
|
序列名称
|
量化步长
|
JM86 decoder
|
x264 decodeer
|
ffmpeg libavcodec
|
|
QCIF
|
foreman
|
26
|
50fps左右
|
684.93
|
1196
|
|
36
|
874.64
|
1916.67
|
|||
|
CIF
|
foreman
|
26
|
15fps左右
|
168.44
|
303.86
|
|
36
|
190.11
|
503.37
|
|||
|
mthr_dotr
|
26
|
182.82
|
421.28
|
||
|
36
|
200
|
634.62
|
|||
|
mobile
|
26
|
129.28
|
190.07
|
||
|
36
|
173.01
|
353.46
|
|||
|
D1(720*480)
|
soccer2
|
26
|
5fps左右
|
53.04
|
105.17
|
|
36
|
60.19
|
158.12
|
|||
|
puppy
|
26
|
61.54
|
192.23
|
||
|
36
|
64.64
|
253.85
|
【note】
t264的解码程序能解jm baseline的码流，但无法解上面x264生成的码流，故无法给出实验结果。但通过对自身t264 fast mode码流的解码速度进行统计，t264 decoder和x264 decoder，解码速度降低
40
％左右。
Intel IPP simple player在我的电脑上编译未成功，在其它成功编译的电脑（xp系统，directx, vs.net, IPP均安装于C盘）上进行简单测试，其解码速度和ffmpeg的解码速度相比，降低
10%
左右。
【简单结论】
解码速度：ffmpeg > IPP simple player > x264 decoder > t264 decoder > jm86 decoder
以ffmpeg的编码速度为基准，假设为100fps，则：
IPP simple player：90fps
x264 decoder：50fps
t264 decoder：30fps
jm86 decoder：3fps
五、程序开发上的比较
我估计阅读本文的大部分读者都是搞开发的，因此，阅读过程中自然会思考如何在程序开发上借鉴或者采用以上开源的H.264解码器，下面就针对程序开发上的难易、适用场合等作个比较。
1、JM86 decoder
适合写paper群体
2、T264 decoder
3、x264 decodeer
两者代码非常相似，所以就合在一起讲了。这两个源码的程序结构都比较清晰，支持vc和gcc的编译环境，但对H.264的特性支持不好，解码速度和ffmpeg相比，还有差距。
4、ffmpeg libavcodec
程序结构比较差，H.264解码的代码基本上在h264.c一个文件中，这个文件有8000多行，不利于阅读。
编译环境为gcc或MinGW，移植到vc下比较难（我尝试过）。
解码速度快（BTW: 通过doom9论坛了解到，目前最快的h.264解码器是CoreAVC decoder，比ffmpeg快50%左右）。
对于H.264特性的支持好。
5、Intel IPP simple player
分两个方面讲：
（a）IPP库
我觉得是非常棒的，但实现的是H.264解码（IPP中也有H.264编码）的一些关键函数，如deblock，dct，插值补偿等，不能直接拿来用。
其它的缺点：IPP库是商业软件，要money的，而且只支持Intel平台
（b）simple player
开源，用c++写的，而且是directshow编程，也就是说只支持windows平台。
其解码速度比ffmpeg慢10%左右，我觉得原因不在于IPP库，而是simple player的代码不够完善。
谨以本文对所有参与过
H.264
开源项目的开发者致以滔滔江水连绵不绝的敬意之情。