Comparativa de compresión de vídeo con instrucciones SIMD

Comparativa de compresión de vídeo con diferentes configuraciones de instrucciones "SIMD" (Single Instruction, Multiple Data)

Objetivos de las pruebas:

En esta prueba vamos a comprobar el efecto en rendimiento que produce el uso, o no de las instrucciones "SIMD": "una instrucción, múltiples datos" a la hora de comprimir video, tanto en Windows como en Linux y con diferentes codecs.

Sistemas operativos y programas empleados:

Sistemas operativos:

• Windows 10 LTSB 64 bits
• Linux Mint Cinnamon 18.3 64 bits
• Ambos con las actualizaciones al día.

Programas empleados:

• Avidemux 2.7.0 64bits.
• CPU-Z.
• Monitores de sistema de ambos S.O.

 Hardware sobre el que se ha realizado:

Las pruebas se realizaron con el procesador y memoria que se puede ver en las capturas, con discos duros ssd de 50GB y 240GB, en el primero alojados los S.O y en el segundo donde se realiza la compresión.

 Metodología empleada:

•  Las opciones de calidad en cuanto a la compresión con Avidemux se dejaron por defecto en ambos codec.
• Reinicio del PC en cada prueba realizada, para evitar que se aproveche lo cargado en RAM.
• Cada caso se ha realizado 2 veces , comprobando que ofrecía  resultados iguales en las mismas condiciones.
• Los únicos programas usados antes y mientras se realizaba la conversión eran la captura de pantalla y  el monitor del sistema.
• No se ha utilizado en ningún caso la aceleración por hardware usando la gráfica dedicada, con el fin de centrar las pruebas en el procesador y sus instrucciones simd.

 

•  Se comprobó el consumo de procesador y memoria en cada prueba buscando diferencias significativas.

Datos del video usado: 

Se utilizo un video con el codec xvid en  formato .avi de 43 min. 51 seg. de duracion con las características que vemos en la captura , el cual vamos a comprimir en los codec x264 y x265 y formato .mkv manteniendo el formato de audio sin tocar.

 

 Pruebas realizadas:

Vamos a empezar con el codec x264 , tanto en windows como en linux , activando las instrucciones SIMD :

38 segundos de diferencia de Windows a Linux, vamos a desactivar las simd ...

32 segundos de diferencia y tiempos similares a los obtenidos con SIMD activadas, vamos a ver que ocurre con el codec X265:

 

Con este codec los tiempos suben a mas del doble en ambos S.O. 
 

  Aclaraciones:

En todas las pruebas se monitorizo el uso de la ram y del procesador ofreciendo los mismos resultados independientemente de codec utilizado:


En Linux:

En Windows:

  Conclusiones:

Echemos un vistazo a todos los tiempos:

Claramente podemos ver que el tiempo empleado en comprimir con instrucciones SIMD o sin ellas es prácticamente igual, apenas varían unos pocos segundos de unos a otros. Si bien el tiempo empleado en comprimir con x265 es mas largo en ambos sistemas operativos que en x264, pero la variación de los tiempos entre ellas sigue igual de reducido en apenas segundos.

Así que en este caso el aprovechar esta características con este programa y versión en concreto nos sirve de bien poco.

Estos resultados no cuadran con lo que esperábamos: Las SIMD deberían acelerar significativamente la compresión de vídeo, y vemos que los resultados demuestran que no. De los datos recogidos, el único que nos puede dar una pista de por qué sucede esto es el de uso de procesador, que como hemos visto nunca llega al 100%. Es posible que haya otro componente en el sistema que esté limitando el rendimiento, como el disco duro o la RAM, pero esto quedará para una próxima prueba.