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Oct 13, 2023

Erhalten Sie blitzschnelle Exporte in Davinci Resolve mit den Dual-Encodern der Nvidia RTX 4000-Serie von Nick Lear

Exportieren Sie bis zu sechsmal schneller, indem Sie eine Einstellung ändern! Nachdem ich kürzlich eine gemacht habe

Exportieren Sie bis zu sechsmal schneller, indem Sie eine Einstellung ändern!

Nachdem ich kürzlich eine Reihe ausführlicher Tests meiner neuen Nvidia RTX 4080-Grafikkarte in einer Reihe von NLEs und intensiven Grafikanwendungen durchgeführt habe, wollte ich tiefer in den neuen Nvidia Encoder (NVENC) der 8. Generation eintauchen, der mit der 4000er-Serie geliefert wird und die beschleunigt Kodierung von AV1, H.265 (HVEC) und H.264 (AVC). Ich wollte herausfinden, wie ich die Hardware optimal nutzen kann, insbesondere die Dual-Encoder – Nvidia hat dieses Mal zwei Encoder-Chips eingebaut.

Es wird oft gesagt: „Gut, schnell, günstig – Wählen Sie zwei“ und es passt ziemlich gut zur Postproduktion. Beim Kodieren besteht ein ähnlicher Zusammenhang zwischen Qualität, Geschwindigkeit und Dateigröße.

Wenn Sie beispielsweise die Dateigröße durch Festlegen der Bitrate festlegen, wie es üblich ist, können Sie eine höhere Qualität erzielen, indem die Kodierung länger dauert. Wenn Sie die Qualität korrigieren (z. B. mit dem Schieberegler für konstante Qualität in Handbrake), können Sie die Dateigröße etwas verkleinern, indem Sie die Kodierung länger in Anspruch nehmen. Sie gehen dazu vor, indem Sie eine andere Voreinstellung auswählen – hier zum Beispiel für den x264-Encoder in Handbrake.

Eine Voreinstellung ist wie folgt definiert:

Eine Voreinstellung ist eine Sammlung von Optionen, die ein bestimmtes Verhältnis von Kodierungsgeschwindigkeit zu Komprimierung bereitstellen. Eine langsamere Voreinstellung sorgt für eine bessere Komprimierung (die Komprimierung richtet sich nach der Qualität pro Dateigröße). Das heißt, wenn Sie beispielsweise eine bestimmte Dateigröße oder eine konstante Bitrate anstreben, erzielen Sie mit einer langsameren Voreinstellung eine bessere Qualität. Ebenso können Sie für eine Kodierung mit konstanter Qualität einfach die Bitrate sparen, indem Sie eine langsamere Voreinstellung (Quelle) wählen.

Die eigentliche Frage ist jedoch, ob es sich für Sie lohnt, sich diese zusätzliche Zeit zu nehmen. Manche Leute wählen einfach die langsamste Voreinstellung, wissend, dass sie die höchste Qualität wollen und bereit sind, darauf zu warten. Persönlich würde ich immer gerne wissen, ob es sich lohnt, etwas langsamer zu machen – was wäre, wenn Sie jeden Tag zusätzliche 10 Minuten auf eine Verbesserung von 0,01 % warten würden, die niemand jemals sehen wird? Nun, es stellt sich heraus, dass es genau so ist – nicht nur für Software-Encoder wie x264, sondern auch für die neue RTX 4000-Serie, auf die ich später noch eingehen werde.

Vor einiger Zeit bin ich auf eine großartige Recherche von Jan Ozer mit dem Titel „Auswahl einer x264-Voreinstellung“ gestoßen, die deutlich zeigt, dass man in puncto Qualität fast nichts gewinnt, wenn man etwas langsameres als die „schnellere“ Voreinstellung verwendet, sich aber dennoch viel Zeit kostet wenn Sie tun.

Der Nvidia-Hardware-Encoder (NVENC) verfügt auch über Voreinstellungen – offiziell P1 (am schnellsten) bis P7 (am langsamsten) genannt, die laut Nvidia „z. B. GOP-Struktur, B-Frames, Look-Ahead-Codierung usw. bestimmen“ – und die die meisten von uns überfordern Ich habe keine Zeit, es zu verstehen, aber es ist das Gleiche – etwas mehr Zeit aufwenden, um etwas mehr Qualität oder eine kleinere Datei zu erhalten.

Und es stellt sich heraus, dass die Exportzeit zwischen diesen Voreinstellungen enorm unterschiedlich ist. Ich habe einige Tests mit der RTX 4080 durchgeführt und dabei einen 5-minütigen DNxHR-UHD-25fps-Clip in alle drei Ausgabeoptionen (H.264, H.265 und AV1) über alle 7 Voreinstellungen exportiert. Für H.265 und AV1,Die schnellste Voreinstellung war etwa sechsmal schneller als die langsamste. von etwa 50 FPS auf etwa 300 FPS. Um das in einen Zusammenhang zu bringen:wenn Sie einen Zeitplan von 30 Minuten haben, dauert die Voreinstellung „Sehr langsam“ über 15 Minuten und die Voreinstellung „Sehr schnell“ 2,5 Minuten. Diese Zeit summiert sich, wenn man das jeden Tag macht. Um diese Exportgeschwindigkeit zu erreichen, muss der Eingabecodec ProRes oder DNxHR (oder ein gleichwertiger Mezzanine-Codec) mit bereits zwischengespeicherten/gerenderten Effekten sein – andernfalls wird der Encoder nicht schnell genug gespeist.

Es gibt auch einen Grund, warum die Kodierungsgeschwindigkeit bei den beiden schnellsten Voreinstellungen stark ansteigt – hier kommen die Dual-Encoder ins Spiel. Anscheinend können die neuen Karten unter bestimmten Bedingungen ein Video in zwei Hälften aufteilen und jede Hälfte an jeden Encoder weiterleiten und sie dann wieder zusammensetzen. Um die Dual-Encoder auf der neuen RTX 4000-Serie verwenden zu können, muss Folgendes zutreffen:

Dies gelang mir auch nur in Davinci Resolve (nicht beispielsweise Premiere Pro oder Shutter Encoder). Es ist interessant, dass die H.265-Kodierung jetzt insgesamt schneller ist als H.264 – ich denke, es ist an der Zeit, damit zu beginnen, falls Sie es noch nicht getan haben.

Die große Frage ist natürlich, was der Qualitätskompromiss bei diesen Geschwindigkeiten ist. Während Sie Ihre Augen nutzen können und sollten, um zu sehen, ob ein Export die von Ihnen gewünschte Qualität hat, ist es für subtilere Unterschiede am besten, etwas wie PSNR oder VMAF zu verwenden, um die visuelle Qualität zu beurteilen.

VMAF ist ein „von Netflix entwickelter, mit einem Emmy ausgezeichneter Algorithmus zur Wahrnehmungsbewertung der Videoqualität“. Und Sie können es kostenlos in FFmpeg verwenden – ich habe diese Anleitung befolgt (ebenfalls von Jan Ozer). Das wirklich Gute an VMAF ist, dass es eine Punktzahl von 100 hat, wodurch es recht einfach zu verstehen ist, und laut Netflix ist eine Punktzahl von über 85 gut.

Zwar gibt es bei allen Voreinstellungen einen kleinen Qualitätsabfall, dieser ist jedoch sehr gering – weniger als ein halber VMAF-Punkt und mit bloßem Auge nicht sichtbar. Wirklich, bei einem Wert über 90 fällt es mir schwer, überhaupt Artefakte zu erkennen. Ein viel größerer Unterschied ist bei der Verwendung von H.265 anstelle von H.264 zu erkennen (und AV1 ist sogar noch besser). Natürlich hängen die tatsächlichen Zahlen vom Ausgangsmaterial ab, aber ich habe ein paar andere Tests durchgeführt und ähnliche Ergebnisse erhalten.

Während die Geschwindigkeit der Kodierung keinen großen Einfluss auf die Qualität hat, ist die Bitrate/Dateigröße sehr wohl der Fall. Hier sehen Sie eine 1080p-Testdatei, die in H.265 mit Bitraten von 10 Mbit/s bis hinunter zu 1 Mbit/s kodiert ist – die Qualität variiert kaum zwischen den Voreinstellungen, aber stark zwischen den Bitraten. Meiner Meinung nach war ich mit den Kodierungen über 6 Mbit/s sehr zufrieden.

Da es den meisten Menschen nicht an Speicherplatz oder Internetgeschwindigkeit mangelt, ist eine Erhöhung der Bitrate definitiv die Möglichkeit, die Qualität zu steigern und gleichzeitig den Vorteil einer schnellen Kodierung mit den schnellsten Voreinstellungen beizubehalten.

In Premiere Pro gibt es eingeschränktere Optionen, aber Sie können Ihre Exporte dennoch beschleunigen, indem Sie die Einstellungen sinnvoll anpassen. Voreinstellungen sind in H.264 nicht verfügbar und AV1 ist noch überhaupt nicht verfügbar (abgesehen von der Verwendung des Drittanbieter-Plugins Voukoder), aber wenn Sie HVEC (H.265) als Format wählen und in den Videoeinstellungen nach unten wählen, sehen Sie fünf Optionen, die unter „Qualität“ aufgeführt sind – warum es fünf und nicht sieben sind, weiß ich nicht (meine Vermutung ist, dass ich versuche, es einfacher zu halten, indem ich die beiden äußeren weglasse). Sie müssen außerdem sicherstellen, dass Sie eine One-Pass-Hardwarekodierung gewählt haben, die den Nvidia NVENC-Encoder verwendet.

Auch hier lassen sich erhebliche Zeiteinsparungen erzielen, obwohl leider keiner von ihnen auf die Dual-Encoder zugreifen zu können schien. Aber ich sah eine Geschwindigkeitssteigerung von etwa 67 % von der Standardeinstellung „Gut“ zur Einstellung „Niedriger“ – und dieses Mal war der Qualitätsabfall völlig vernachlässigbar (nur 0,1 VMAF-Punkte über alle Voreinstellungen hinweg). Und 167 FPS zu erreichen ist ziemlich beeindruckend, wenn auch nicht ganz die 300 FPS von Davinci Resolve.

Shutter Encoder ist ein beliebtes kostenloses Codierungstool, daher dachte ich, ich schaue es mir auch einmal an. Es ist sehr nützlich und in vielerlei Hinsicht besser als Handbrake (z. B. hält den Timecode intakt). Es ist ein Frontend für FFmpeg und verwendet standardmäßig CPU-Encoder wie x264. Das ist großartig, wenn Sie eine ältere Grafikkarte haben oder die bestmögliche Qualität wünschen. Sie können die Verwendung von NVENC erzwingen, wenn Sie dies wünschen, um wesentlich schnellere Geschwindigkeiten zu erzielen – in meinen Tests wurde eine 10-fache Geschwindigkeitssteigerung erzielt, indem von den Standardeinstellungen auf NVENC „sehr schnell“ umgestellt wurde. Es lief mit 183 FPS ähnlich wie Premiere und schien erneut nicht in der Lage zu sein, die Dual-Encoder zu nutzen.

Ich habe festgestellt, dass die Software-Encoder im Allgemeinen ein oder zwei VMAF-Punkte mehr für dasselbe Material vergeben. Es kommt also wieder darauf an, ob Sie versuchen, das letzte Quäntchen Qualität herauszuholen, und es Ihnen nichts ausmacht, die Zeit dafür aufzuwenden.

Der Nvidia-Hardware-Encoder (NVENC) ist seit vielen Generationen von sehr hoher Qualität – nah genug an der Qualität von Software-Encodern, um ihn lohnenswert und viel, viel schneller zu machen. Bei dieser RTX 4000-Serie ist es sogar noch besser und die Integration von Dual-Encodern ist ziemlich aufregend. Der Zugriff darauf in Davinci Resolve ist fantastisch und ermöglicht durch die Verwendung der schnellsten Voreinstellungen eine Kodierungsgeschwindigkeit von bis zu beeindruckenden 300 FPS. Und diese Geschwindigkeiten gehen mit nur sehr geringen Qualitätsverlusten einher, und Sie könnten dies ohnehin ausgleichen, indem Sie die Bitrate ein wenig erhöhen, ohne dass es zu einem wirklichen Nachteil kommt.

Ich denke auch, dass es an der Zeit ist, H.264 durch H.265 zu ersetzen. Die Hardware auf der Empfangsseite kann es jetzt problemlos wiedergeben, und es ist jetzt schneller herzustellen und bietet eine bessere Qualität. H.264 ist nun 20 Jahre alt und H.265 kann jetzt als die „sichere“ Wahl gegenüber AV1 angesehen werden, wenn Sie sich dadurch besser fühlen.

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