[Test] 4k HEVC und Transcoding - Packt eure Maschine das?

The World is Flat Deutsch - German
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Heyho,

ich hab ja seit einiger Zeit einen Xeon E3-1270v2 in meinem geliebten Microserver und da er einen Passmarkscore von rund 9500 hat, dachte ich mir: “Teste ich mal die Zukunftssicherheit mit 4K und HEVC/H.265”

Da ein 1080p H.264 Film je nach Bitrate ca. 2000 PSC benötigt, dachte ich mir. Rechnerisch sollte 4k zumindest in H264 klappen.

Deswegen teste ich jetzt mal etwas herum.: Ich benutze folgende Samples:

Name Resolution: File size: Duration: Format: Codec: Overall bit rate: Bit depth: ⁰ Frame rate:¹
1. Sintel 4096x1744 474 MB 14:48 mkv H.265 4,2 Mb/s 8 bits⁰ 24 fps
2. Big Buck Bunny 3840*2160 485 MB 10:34 mkv H.265 6,1 Mb/s 8 bits⁰ 60 fps
3. Sydney Demo 3840x2160 319MB 01:43 TS H.265 25,9 Mb/s 8 bits 24 fps
4. Satellite Demo 3840x2160 706 MB 04:00 mkv H.265 24,7 Mb/s 10 bits 50 fps
5. 7 Weltwunder 3830x2160 790 MB 02:14 mkv H.264 47,1 Mb/s 8 bits⁰ 60 fps
6. Linkin Park 3840x2160 1550 MB 03:09 MP4 H.264 70,4Mb/s 8bits 50 fps
7. Sony Camp 3840*2160 1120 MB 02:07 MP4 H.265 75,8 Mb/s 10 bits 60 fps
Download

⁰ vermutlich 8 bits - leider gibts dazu keine genaue Info
¹ ggf. gerundet: z.B 59.940 fps = 60 fps
(Weitere Samples)

####Testaufbau

Server:
HP ProLiant MicroServer Gen8 - Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1270 V2 @ 3.50GHz - 2x4GB RAM - Noctua NH-L9i
OS: Debian 8.3 aka Jessie - 500GB SSD - 2x6TB + 2x3 TB HDD - Plex Media Server: Version 0.9.16.6
Client:
Macbook Pro Retina 13" - Late 2012 - 8GB Ram - Core i5(3210M) - HD4000
OS: OS X 10.11.3 - Plex Home Theater 1.4.1 (lastest)
Netzwerk: Gigabit Lan!
Einstellungen: Transkodieren auf 10MBit/s 1080p Vielleicht ändere ich später mal die Bitrate

####Erfahrungswerte:
| Datei| CPU-Auslastung* | CPU-Temp²* | Videofluss | Transcodingdauer | Transcodingspeed⌀ |
|----|----:|----:|----:|:----:expressionless:
|1. Sintel| ⌀ 75%| 50-66°C| flüssig | 6:40 von 14:48| 2,22 |
|2. Big B Bunny| 73%| 51-69°C| flüssig | 9:28 von 10:35| 1,11 |
|3. Sydney Demo | - | - | Wiedergabe | nicht möglich |
|4. Satellite Demo | >95 %| 62-73°C| ruckelt| 3:49 von 4:00| 1,04 |
|5. 7 Weltwunder | 90%| 62-67°C| flüssig | 1:32 von 2:14 | 1,45 |
|6. Linkin Park | 92%| 66-70°C| flüssig | 2:07 von 3:09 | 1,48 |
|7. Sony Camp | <90%| °C| ruckelt oft| >2:07 von 2:07 | < 1,0 |
||||||

² Idle: 35°C - Max Temperatur bei 77°C beim Stresstest
* CPU-Werte sind nur ungefähr und leider nicht sehr repräsentativ, da die Samples oft zu kurz waren

####Fazit:

  1. Sydney Demo konnte nicht wiedergegeben/transkodiert werden. Ich schätze mal es liegt ggf. am TS-Container+H.265 in Kombination
  2. Scheinbar benötigt H.265 einen viel größeren Dekodieraufwand als H.264 wodurch 4k Filme mit 60FPS ab ca 15-20Mbit/s wahrscheinlich nicht mehr ruckelfrei (bei mir) zu 10Mbit/s 1080p transkodiert werden.
  3. 10Bit Color Depth sprengt das ganze dann natürlich zusätzlich.

Wie sich das ganze später macht, wenn es ein 4K Monitor gibt kann ich natürlich nicht sagen :smiley: Hab leider noch keinen entsprechenden Monitor.

Fragen:

  • Habt ihr schon Erfahrungen gemacht bezüglich Transkoding 4k H.265 → 4k wo einfach z.B der Container (mkv z.B.) nicht unterstütz wird? Wie sieht es da aus mit dem umwandeln? CPU-Last? Passmarkscore? :slight_smile:
  • Kann der Plex Media Server überhaupt schon ordentlich von H.265 zu H.265 transkodieren?!
  • …

Grüße:
Jonn3y

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Die meisten Samples sind hier aktuell nicht downloadbar… entweder nicht Verfügbar oder aber der DL läuft mit weniger KB/s…

sonst hätte ich mal nen “Dual Xeon System” auf die dinger los gelassen… ca. 2x 12900 Passmark Punkte

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Ja das Problem hatte ich leider auch :smiley: verfügbar müsste aber alles sein o:
Download hat mich für alles zusammen gut eine Stunde gekostet trotz 100k Leitung.

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@Massaguana schau mal oben, ich hab alle Samples hochgeladen (Dropbox). Sollte also schnell gehen!

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Also auch mein Bolide packt das nicht das ganze Live zu Transcodieren, Plex nutzt allerdings nicht mal Anzsatzweise alle Vorhandenen CPU´s…

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@Massaguana said:
Also auch mein Bolide packt das nicht das ganze Live zu Transcodieren, Plex nutzt allerdings nicht mal Anzsatzweise alle Vorhandenen CPU´s…

Ein altes Problem in der IT: Rechenoperationen sinnvoll auf mehrere Kerne aufzuteilen ist nicht ohne. Da lassen es viele lieber gleich ganz bleiben (weil die Verwaltung dann oft den Geschwindigkeitsvorteil wieder auffrisst).
Für Multitasking mehrerer (unabhängiger) Programme sind viele Kerne gut. Aber wenn nur ein Programm läuft welches die volle Kapazitäten aller Kerne nutzen soll, kenne ich nur ganz wenige Programme (und die sind nicht so günstig wie Plex).

In Hinblick auf 4k muss da natürlich was passieren, erst recht wenn 4k eine größere Verbreitung erfährt. Mal sehen was sich da so in der Zukunft tut.

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Jop, war auch nur rein Interesse halber… habe schon damit gerechnet… 4K ist für mich aktuell völlig uninteressant… hab weder nen passenden TV noch Monitor oder Player für so etwas…

Da nicht mal x265 in HD gescheit unterstützt wird muss man mit 4k gar nicht erst Anfangen, dann noch HDR…

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Ich bin auch mal gespannt was seitens Plex Konzern da noch kommt. Der “Plex New Transcoder” muss noch einiges mehr bringen!

Nicht ganz ernst gemeint:
Ich warte ja noch darauf, dass die einen passenden Chip verkaufen der das ganze ganz locker macht :smiley: Also mehr oder weniger ein extra für Plex erstellter Transcoder-Chip.
Viele Handys sind bezüglich des Umwandelns ja heute schon besser als viele PC-/Server-CPUs und da kommen immer mehr schöne ARM-Schöpfungen.

Ich mein, wenn Sie eine PCI-Platine entwerfen die die gängigsten Sachen transkodieren kann, könnten die damit einiges an Geld machen sofern Rechenleistung im Verhältnis zum Energiegebrauch passt. Ich würds kaufen :'D

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Ergebnisse mit Intel Core i7 4770 @ 3.5 GHz (automatisch übertaktet auf 4.10 GHz) 4 Kerne mit Hyperthreading (Windows zeigt 8 Kerne, aber das ist Bulls***)

Astra SES Demo - fuggedaboutit
Pufferzeiten sind länger als die Phasen mit flüssigem Bild- 100% cpu load

Big Buck Bunny
regelmäßiges Puffern für 5 Sekunden - CPU Last bei ~85%

Linkin Park
läuft erstaunlicherweise flüssig, nur mit minimalem Judder bei Kamerschwenks

Seven Wonders
flüssig mit 6x Puffern ~2 Sekunden über die ganze Laufzeit. 100% CPU Last

Sintel
flüssig. CPU Last ~84%

Sony Camp
ahnlich schlimm wie Astra SES Demo - CPU Last bei 100%

**Syndey Demo **
nicht getestet

Die Ergebnisse verwundern wenig.
Die Richtlinie von ~2000 Passmark-Punkten gilt für eine Dateibitrate von ~8MBit/s in H.264

Wenn du die Dateibitrate hochtreibst auf BluRay-Niveau (20-35 MBit/s im Mittel, Spitzen bis 65) brauchst du schon mal die doppelten Passmark-Punkte.
Jetzt kommt noch die höhere Bildwiederholrate dazu (60 statt 24 Bilder/Sekunde) = theoretisch x2,5
Jetzt noch die höhere Pixelzahl x4
Und der zusätzliche Aufwand des Herunterskalierens von 4K auf 1080p

Die Rechnung hinkt natürlich etwas, da H.265 “teilweise” dekodiert werden kann, wenn das Bild nicht in 4K dargestellt werden soll. So kann der Dekoder etwas Rechenaufwand einsparen.

Ja, H.265 erfordert wesentlich mehr CPU Leistung fürs Dekodieren. Irgendwie muss die höhere Kompression ja erreicht werden.

Nur mal so als Tipp:
Steige von PHT auf OpenPHT um. Der unterstützt jetzt H.265 und 4K offiziell.
Natürlich laufen die “schlimmeren” Videos immer noch ruckelnd (ohne Hardware Dekodierung für H.265 in der GraKa ist das normal), dafür ist die CPU Last auf dem Server extrem niedrig.

Und das gilt derzeit halt für alles was mit H.265 zusammenhängt. Wenn du es nutzen willst, brauchst du Hardwareunterstützung in deinen Abspielgeräten.
Für den generellen Einsatz von H.265 auf dem Plex Server ist es definitiv noch zu früh.

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@OttoKerner said:
Nur mal so als Tipp:
Steige von PHT auf OpenPHT um. Der unterstützt jetzt H.265 und 4K offiziell.
Natürlich laufen die “schlimmeren” Videos immer noch ruckelnd (ohne Hardware Dekodierung für H.265 in der GraKa ist das normal), dafür ist die CPU Last auf dem Server extrem niedrig.

Werde ich mal ausprobieren bei Gelegenheit :slight_smile:

@OttoKerner said:
Und das gilt derzeit halt für alles was mit H.265 zusammenhängt. Wenn du es nutzen willst, brauchst du Hardwareunterstützung in deinen Abspielgeräten.
Für den generellen Einsatz von H.265 auf dem Plex Server ist es definitiv noch zu früh.

naja :smiley: h264 reicht mir momentan noch. Speicher ist ja relativ günstig im gegensatz zu Rechenkraft. Wollte den ganzen Spaß halt mal auf die Spitze treiben :stuck_out_tongue:
Hab ja extra 7 Weltwunder & Linkinpark als H264 mit reingenommen :slight_smile: