Webm(VP8) vs. x264

Nachtrag 2: Das Programm,Encode, dass ich zur Erstellung und zum Test der Videos genutzt habe steht nun auch auf http://www.launchpad.net/encode als Deb Paket für Debian & Ubuntu zum Download bereit.

In diesem ersten Schnelltest habe ich mir die aktuelle webm (vp8) Version sowie die aktuelle x264 Version in ffmpeg kompiliert.Grundlage des Tests ist ein kleines Video(Auflösung: 640 x 360) das es als Trailer auf der Apple Seite im Format H264 zum herunterladen gibt.
Es handelt sich dabei um einen Trailer zu einem Anime, also gezeichnet. (Ja das hat Auswirkungen auf die Qualität)
Vergleichen wollte ich die Qualität wenn ich dieses Video, dass mit 1176kb Video und 96kb Audio Bitrate codiert wurde, der Codecs bei niedrigen Bitraten von 300kb und 500kb.
Das sind durchaus Datentraten die fürs Web (je nach Geschwindigkeit) genutzt werden.
Da dass Video zwischen statischen und schnellen Szenen hin und her wechselt halte ich es für ein gutes Testvideo für den Vergleich zwischen den beiden Codecs.
Jedoch ist mir auch klar, dass möglichst rohes Ausgangsformat in HD Qualität sicherlich noch besser für einen Vergleich ist. Allerdings ist dies gerade im Web nicht die Regel, sondern man lädt meistens bereits komprimiertes Format auf Videoportalen hoch, die dann unter Umständen noch einmal umkomprimiert werden.


Nun zu den Tests.
Der erste Test orientiert sich an der Ausgangsdateigröße die erreicht werden soll. Hier wurde zunächst das Video nach x264 mit libfaac konvertiert. Als Bitrate wurden 300kb für
Video und 52kb für Audio ausgewählt. Heraus kam eine 5,7 MB große MP4 Datei mit einer durschnittlichen Videobitrate von 322kb und einer Audiobitrate von 57kb.
Insgesamt ist das Ausgangsvideo subjektiv mit einer normalen Handycam Qualität vergleichbar, also für den normalen PC nur in der Original Auflösungsgröße wirklich anschaubar.
Vollbild zeigt teils Artefakte. Der Sound ist etwas blechig und man merkt deutlich das fehlen an Höhen und Tiefen.
Als nächstes wurde webfm mit Standardcodec vp8 und vorbis kodiert. Da die 300kb Bitrate für Video und 52kb Bitrate für Audio eine 7,5 MB große Datei ergab, wurde mit niedrigerer Videobitrate eine möglichst niedrige sich zu den 5,7 MB großen MP4 annäherende Datei erstellt.
Diese Datei wurde mit 155kb Videobitrate und 52kb Audiobitrate kodiert und hat eine größe von 6,5 MB. Ob und wie die Dateigröße evtl. auch durch das modifizierte Containerformat beeinflusst wird kann ich nicht sagen. In Sachen Qualität bietet subjektiv, das Video eine vergleichbare wie x264. Hier fällt jedoch eine etwas deutlichere Artefaktbildung auf.
Außerdem hat die Schrift, die am Anfang des Videos erscheint eine deutlichen Schleicher und wirkt etwas verpixelt, als ob Antialiasing fehlt.

Webfm(VP8) 155kb [Klicken für Originalgröße]

x264 300kb [Klicken für Originalgröße]

Der Rest des Videos ist bei den schnellen Szenen nicht zu unterscheiden. Hier gibt es nichts an der Qualität auszusetzten. Bei ruhigen Passagen und langsamen Bewegungen treten
allerdings Artefakte auf die allerdings nur im Vollbild auffallen. Wie bereits vorher gesagt sind diese Videos allerdings nicht fürs Vollbild anschauen geeignet. (jedenfalls nicht auf unseren hochauflösenden Notebook oder PC Monitoren) In manchen Fällen sind jedoch in Standbildern auch Artefakte bzw. eine verminderte Qualität in Webms VP8 Codec zu sehen.
Beim Playback fällt das aber kaum auf. In Sachen Audioqualität überrascht Vorbis ein wenig. Anstatt wie bei AAC höhen und tiefen gleichmäßig oder relativ gleichmäßig abzuschneiden, scheint Vorbis den Umgebungsgeräuschen und Effekten mehr tiefere und bassreiche Tiefen zu geben und bei Sprache also Dialogen stellt sich der Ton um (natürlich nicht deutlich hörbar so dass es störend auffällt nur im Vergleich gesehen zu AAC) und man hört mehr Höhen. Bei den Anfangsszenen fällt der Ton unterschied eigentlich überhaupt nicht auf.
Es ändert sich sobald die Actioneffekte anfangen. Akkustisch bietet Vorbis die deutlich actionreicheren Effekte. Beim Wechsel in die Tunnelfahrstuhlszene fällt dann das Umswitchen zu deutlich mehr Höhen auf. Die Stimmen wirken klarer und leichter verständlich. Der Vordergrund liegt also klar auf die Stimmen. Bei AAC gibt es keine Unterscheidung zwischen Vordergrund und Hintergrund und es ist deutlich mehr Bass zu hören. Passend zur Szene finde ich die Vorbis Akustik besser. Jedoch ist das subjektiv sicherlich unterschiedlich.
Wichtig ist nur in einigen Szenen, gerade Sprachszenen fällt eine leicht geänderte Akkustische Atmosphäre auf.

[Klicken für Originalgröße]

[Klicken für Originalgröße]

Im dritten Test habe ich nun die 300kb kodierte VP8 Webm Datei getestet. Diese ist wie bereits oben beschrieben 7,5 MB groß. Audiotechnisch gibt es hier keine Unterschiede zum obigen ausführlichen Text.
Optisch fällt wieder etwas der pixelige Text am Anfang auf. Der ist aber deutlich besser als noch mit 155kb Bitrate. Die etwas verminderte Qualität in Standbildern fällt ins beinahe nicht mehr sichtbare ab. Alles andere ist in Sachen normale Auflösung nicht mehr mit x264 zu unterscheiden. Bei Vollbild fallen an Bewegungsstellen für einige Millisekunden manchmal kurze sich bewegende Mini-Artefakte auf. Dies führt manchmal bei einigen ruhigen sich bewgenden Bildern zu Unruhe im Bild, das sicherlich auch als störend empfunden werden
kann. Bei x264 tritt im Vollbild ein ähnliches Phänomen auf, allerdings nur bei sehr schnellen Szenen die dann auch schnell zu Ende sind und deshalb nicht so auffallen.
Bei ruhigen Szenen kann man Ansätze die für solche Unruhe zwar auch leicht erkennen, aber nur wenn man genau hinsieht.

Webm(VP8) 300kb [Klicken für Originalgröße]

[Klicken für Originalgröße]

Im letzten Test habe ich beide Dateien mit 500kb im jeweiligen Videoformat und mit 128kb im jeweiligen Audioformat codiert. Da ab dieser Bitrate auch ein Vollbild auf dem Desktop durchaus denkbar ist, habe ich beide Videos nur im Vollbild getestet und verglichen.
Wie bereits beim vorherigen Test ist die rote Schrift am Anfang deutlich pixeliger bei VP8. Im weiteren Verlauf des Videos fällt wieder eine leichte Unruhe bei ruhigen sich bewegenden Szenen auf. x264 hat im Vergleich dazu wieder etwas unruhe in schnellen Szenen, wirkt aber bei ruhigen Szenen als ob ein wenig ein Glättungsfilter + Gaußfilter drüber liegt.
Ansonsten kann im Vergleich zu beiden Videos nur gesagt werden, dass beide durchaus zumindestens als gezeichnete Animation auf einem großen Monitor durchaus genoßen werden können.


Insgesamt gesehen bietet x264 das bessere Bild. Im Vergleich zu Xvid oder OGG Theora 1.1 ist VP8 aber deutlich näher an der x264 Qualität dran. Für den Bereich für den Webm gedacht ist, also Webvideos, die nicht nur auf PCs/Notebooks sondern auch auf Mobilen Geräten laufen sollen, ist es definitiv geeignet.
(Hardwarefragen mal ausgeblendet) Gerade wenn man sich die Patentlizenzrechtliche und Open- vs. ClosedSource Geschichten anschaut würde ich Webm hier bevorzugen. Gerade auch vor dem Hintergrund, dass ein offener Codec sehr schnell weiterentwickelt und verbessert werden kann.

Nachtrag: Ein Hinweis zu den Encodieroptionen. Hier wurde ffmpeg mit Eingangs- und Ausgangsdatei sowie dem jeweiligen Codec für Audio und Videodateien angeben, sowie die Bitraten für beide. Also kein 2-Pass oder Threads oder sonstige spezielle Optionen.