2012年4月13日
By 1月时特约编辑
专题文章

元素服务器评论:一个打败

就像旧时代的炼金术士把贱金属变成黄金一样，元素科技公司. 将行业标准的cpu和gpu转换为最热的H.264点播编码盒我已经测试过了, 以无与伦比的速度和质量，匹配最好的业务. 虽然有一些明显的缺陷, 包括有限的输出格式支持和低于标准的VC-1编码性能, 如果你需要一个工具来加速你的H.264编码，元素服务器应该在您的列表的顶部.

速度和进给

我的测试版本Elemental Server配备了两个六核westmere级英特尔至强(Intel Xeon) cpu和两个NVIDIA gpu, 每个都有512个独立的处理器. 该设备运行Linux系统，内存为6GB，硬盘为500GB, 两个双千兆以太网端口, 建议零售价为25美元,950.

文件输入支持非常广泛，包括大多数MPEG-1, mpeg - 2, 以及MPEG-4容器和编解码器, 以及多种材料交换格式和Apple ProRes和Avid DNxHD. 在输出端，Elemental开发了自己的H.264编解码器，微调性能的编码在gpu和cpu. 但是，正如前面提到的，在某些领域，格式支持很少. 在网络分销方面, 服务器无法生成VP6文件, 尽管除了H之外，它还支持VC-1和mpeg - 2.264, 它可以输出所有相关的自适应流容器格式以及清单文件, 以及紫外线 .uvu文件.

对于中间格式, 最新版本的Server可以输出ProRes, 但不是DNxHD, 对与相机相关的容器格式和编解码器的输出支持是有限的. 如果您需要为一个或多个播放服务器提供特定于格式的支持, 请尽早检查，因为这里的服务器也有限, 尽管它确实产生了与cablelabs兼容的mpeg - 2传输流.

我向Elemental的管理层成员询问了他们有限的文件支持, 他们解释说, 正如最初设想的那样, Elemental Server专注于为自适应流生成文件, 因为这是一个新兴的需求，使用相对较少的文件格式，但涉及大量的输出文件. 同时公司也在逐步扩大格式支持, 它将该产品视为一个高度集中的编码引擎, 不是瑞士军刀.

驱赶野兽

您通过三个组件操作Server:预设、配置文件和作业. 预设包含单独的预处理和后处理选项以及编码参数, 而配置文件包含可在作业中使用或分配给监视文件夹的预设集合. 作业将输入文件与预设结合在一起, 尽管您可以通过直接与作业一起选择编码参数来创建没有预设的作业. 或者，您可以选择一个或多个预置，并在作业中自定义这些预置. 作业可以被重用，因此很容易创建可手动触发的可重复工作流.

在我的测试中, 我使用的是基于浏览器的界面和手表文件夹, 但是我没有学习基于rest的API. 在大约两周的过程中, 我制作了超过45种不同的预设, 到最后, 我非常欣赏Elemental在界面上的投入. 例如, 如果在创建作业时出错, 界面让你知道正确的方式, 清楚地找出问题所在(图1). 与其他基于浏览器的编码器, 直到你试着运行工作，你才知道有问题, 到那时你可能已经离开了.

元素图1

图1. Elemental基于浏览器的界面可以让你在离开之前知道自己犯了什么错误.

Elemental also lets you browse for input files and output directories; other browser-based encoders force you to enter an absolute file address, 哪一种既耗时又容易出错. 当你做选择的时候, 所有参数的上方都有问号，问号会触发弹出帮助窗口, which is useful; they also have links to webpages with more detailed instructions.

一旦你完成了预设, 你可以复制它来为自适应流创建额外的预设, 改变分辨率, 数据速率, 或其他必要的参数, 同时保留配置选项，如容器格式, 比特率控制, 编解码器, 诸如此类. 您还可以创建预设类别，以便在将预设添加到作业或配置文件时更容易找到它们.

Presets contain output-specific preprocessors such as cropping and image overlays; a color-correction effect with brightness, 对比, 色调, and saturation adjustments; and 反交错 and noise-reduction filters. 在音频方面, Elemental提供手动音频混音和音频规范化功能，使其符合欧洲广播联盟的R128或商业广告响度降低法案. 没有任何这些调整的预览, 哪个是有用的, 因此，您实际上必须生成文件来衡量您的输出.

有工作和个人资料, 您可以设置优先级和通知选项, 以及插入一个图像覆盖应用于所有输出文件或选择导入和导出文件.

除了缺乏预览功能, 唯一值得一提的缺陷是缺乏自动文件命名选项, 它们在软件编码器世界中几乎无所不在. 具体地说, 如果你想命名你的输出文件源+模板名, 您必须在作业或配置文件的name Modifier字段中手动输入模板名称. 这不是什么大问题，因为您可以将此约定保存在作业或概要文件中以供以后重用, 但是在早期的实验阶段, 一个自动命名约定就会派上用场了.

格式特定的编码选项

配置预设时, 首先选择容器格式, 哪些选项设置了诸如闭标题传递设置之类的选项, 然后选择一个编解码器, 哪个控制特定于编解码器的编码选项. 对于所有编解码器，Elemental不会让您对编码选项感到不知所措.

比如H.264, 您可以指定关键选项，例如配置文件, 水平, 熵编码设置, 以及b帧和参考帧的数量, 但你无法控制诸如搜索形状和金字塔b框架之类的深奥知识. 鉴于一贯高质量的H.264输出，这种方法是有意义的，但如果您需要全面访问H.264的编码参数来定制一个独特的场景或输出要求，它是不可用的.

用于生成Windows Media文件的配置选项同样是多余的, 结果质量更差, 不过我猜Windows Media质量差与缺乏精确编码选项没有什么关系. 稍后会详细介绍.

负载平衡

Elemental优化了支持的编解码器，以便在gpu和cpu上高效运行. 在与元素人员的讨论中, 然而, 我了解到gpu在分辨率更高的情况下效率更高, 更高数据速率的文件，而cpu更快地处理较小的文件. 优化整体编码性能, 服务器提供了几个控件来分配gpu和cpu之间的编码杂务.

以协助这些负载平衡工作, 元素服务器生成实时编码统计信息，如下所示图2. 在图的左下方, 您可以看到CPU利用率很低, 而GPU每秒编码的帧数很高. 如果您在自适应批处理中生成多个文件, 您可以调整数据速率/文件大小设置，为CPU分配更多文件. 在我运行的自适应编码测试中, 我与Elemental的工作人员合作，得出了最有效的设置，以尽可能地完成我的测试.

元素图2

图2. 这些统计数据可以帮助您在GPU和CPU之间实现负载平衡.

我测试了什么

我的测试涉及性能, 反交错, 以及编码质量和快速检查数据速率准确性，并查看是否封闭字幕馈送通过属性传递到编码文件. 让我们从简单的开始.

去隔行质量很重要，因为隔行源仍然是一些广播公司制作的镜头的主要组成部分. 测试去隔行质量, 我使用了一个包含九个场景的4:3隔行DV测试文件, 每个都是高动作, 锐利的边缘, 或者精细的细节会使有效的去隔行化变得复杂. 对于每个测试过的编码器，我都使用H格式将DV文件渲染为640x480渐进格式.264编解码器在10Mbps，高到足以确保没有压缩相关的工件.

在这个测试中，我将Elemental与三种桌面编码工具进行了比较. 虽然所有的工具都是合格的，但Elemental证明了自己是明确的质量领导者. 元素元素真正脱颖而出的场景显示在图3，一个对着(大口)射击的现场事件!藤条窗帘. 正如您所看到的，Elemental是唯一可以将这两个字段拉到一个内聚框架中的工具.

图3. 元素制作了令人敬畏的质量这个去隔行测试场景.

在另一个界面简单的例子中, 元素只提供三种去隔行设置, 自适应, 和逆telecine, with no configurable options; I used the 自适应 setting in my tests. 大多数其他工具提供多种设置和调整, 增加修补时间，但往往不是质量. 郑重声明，我使用了各种桌面供应商推荐的设置.

数据速率精度

Many streaming producers take 数据速率 accuracy for granted; they dial in 800 Kbps, 生成的文件实际上是800kbps. 根据我的经验，最好采用罗纳德·里根的原则——信任但要核实. 我做了两组测试, 每个都有四个闪光文件和四个Windows Media文件，分辨率为640x360，分辨率为29.每秒97帧，数据速率为240kbps、540kbps、750kbps和1200kbps. The first test involved files produced via one-pass CBR; the other via two-pass VBR.

在CBR测试中, Elemental Server生成的8个文件中有7个被编码在目标的1%以内, 这很了不起. 唉，第八个文件，Windows Media文件，目标是240 Kbps，结果是388 Kbps. 在VBR测试中，所有H.264个闪光文件在目标的2%以内, 而Windows Media文件就不那么精确了:1200kbps的文件被渲染成1088kbps, 750kbps的文件以690kbps的速度生成, 540 Kbps的文件准确地以542 Kbps的速度呈现, 以及240kbps的目标, 再一次。, 386 Kbps太高了.

在创建预设之后测试它们的实际输出仍然是一个很好的做法, 但我猜你会找到元素服务器的H.264输出同样准确. 但是，如果你正在制作Windows Media文件，你最好注意一下.

闭路支持

我不是字幕方面的专家，但我知道这对许多广播公司来说是一项至关重要的功能. 出于这个原因, 在Elemental的帮助下, 我开始探索元素服务器的字幕功能，并发现了广泛的字幕和字幕支持, 包括嵌入字幕或创建字幕文件(SRT)的能力, 重度, 和TTML文件)用于mpeg - 2传输流, 光滑的流, 闪光, 和苹果设备. 为了测试这些函数, 我创建了一个带有嵌入式字幕的mpeg - 2传输流, 在单独的SRT文件中带有标题的F4V文件, 在单独的SRT文件中带有标题的MP4文件, 以及用于平滑流的WMV文件，其标题在重度文件中.

在生成这些文件之后, 我能够在视频分析工具MediaInfo中验证字幕的存在和/或在字幕感知播放器(如VLC播放器)中观看字幕, 你可以看到 图4. 一旦您进入特定于格式的需求(和, 但愿不会如此, 海外分布), 字幕很快就变得复杂了. 从我的测试来看, 似乎Elemental提供了所有必要的工具和技术诀窍，可以成功地将标题添加到一系列格式中.

图4. F4V文件中的封闭字幕

表演

就性能而言，我能配置的唯一接近等价的测试平台是3.33 GHz 12核工作站运行快速软件企业编码器程序，该程序将保持匿名. 我用了两组测试, 两者都涉及一组11个预设模拟自适应编码组的闪光 (H.264)和平滑流(VC-1). 顺便说一下背景, 这11个文件的集合非常接近我在最近一个大型广播公司的咨询项目中创建的参数, 所以这个测试对这门课的公司来说是很现实的.

I looked at two scenarios; the first rendering a 52-minute 1080p file to all 11 presets, 第二次呈现24个1分钟的DV文件，每个文件有11个预设, 或者总共264个文件. 你可以看到结果表1.

元素表1

表1. 元素服务器和快速企业软件编码器之间的性能比较

特别是考虑到更大的文件，Elemental服务器的效率要高得多. 这与Elemental的声明一致，即gpu更有效地处理高清内容.

质量

测试H.264和Windows Media质量, 我比较了批处理组中的两个文件，它们代表了每个测试编解码器最激进的编码参数. 关于H.264，这意味着元素服务器和企业编码器在640x360x29上产生的文件.97, 240 Kbps. 这里的质量几乎是一样的.

图5. 元素是一个阿喀琉斯之踵是VC-1，尺寸为640x360x29.97 540kbps.

使用Windows Media，因为Elemental无法生产640x360x29的尺寸.我比较了540 Kbps的文件，其中企业编码器明显更好. 我向Elemental的代表询问了Windows Media的质量, 他们说很少有客户使用VC-1进行低比特率生产, 所以他们没有关注这个. 他们还指出，在更高的比特率下, 质量很有竞争力, 这在我的测试中也是正确的.

So, 底线是，如果你需要制作高质量的作品，就应该避免使用Elemental, 低比特率VC-1文件或VP6文件, 因为Elemental不以这种格式输出. 但对于大批量生产的高质量H.264输出，元素服务器根本无法击败.

这篇综述首次发表在2012年4月/ 5月号 流媒体杂志.